联影AI磁共振技术实现膝关节成像效率突破
ACS技术将扫描时间缩短75%，图像质量与诊断可靠性达临床标准
北医三院放射科团队联合联影医疗，基于高性能3.0T磁共振平台开展的一项前瞻性多阅片者研究证实：采用AI辅助压缩感知技术（ACS）可在显著缩短扫描时间的同时，保持优异的图像质量与诊断效能。研究成果已发表于国际权威期刊《European Radiology》。
该研究由放射科博士研究生王奇政作为第一作者，郎宁教授担任通讯作者，系统评估了ACS技术在膝关节磁共振成像中的应用价值。
研究背景
膝关节MRI是诊断半月板撕裂、前交叉韧带损伤及软骨缺损的关键手段，但传统检查耗时较长，影响设备周转率并增加运动伪影风险。尽管并行成像（PI）等加速技术已被广泛应用，但在高加速倍数下常伴随图像质量下降。
ACS技术融合人工智能、压缩感知、并行成像与半傅立叶四大加速方法，充分利用先验信息，在大幅减少数据采集量的前提下实现高质量图像重建，尤其在超高加速比下仍能有效抑制伪影。
本研究旨在对比ACS与传统PI技术在扫描效率、图像质量和诊断准确性方面的表现，探索其临床可行性。
材料与方法
研究纳入2022年3月至9月期间130例膝关节疾病患者，共获得150组符合分析条件的MRI数据。每例患者均接受三种扫描方案：
- 标准8分钟并行成像（PI）
- 3.5分钟ACS加速扫描
- 2分钟ACS加速扫描
通过定量指标（边缘上升距离ERD、信噪比SNR）和定性诊断评估（由三位资深放射科医师独立判读），综合比较不同方案的性能表现，并以关节镜结果为参考标准验证诊断准确性。
图1. 研究流程图
研究成果
图像质量定量评估
结果显示：
- 在多个序列中，3.5分钟和2分钟ACS方案的ERD值均低于PI方案，表明图像锐利度更优；差异虽未达统计学显著水平，但趋势一致。
- 在股骨骨髓和膝前脂肪垫两个ROI区域，ACS方案在所有四个序列中的SNR均显著优于PI方案。
综合ERD与SNR数据，ACS方案展现出更佳的整体图像质量。
图2. 定量评估比较。（A）边缘上升距离（ERD）；（B-C）股骨骨髓（BM）及膝前脂肪垫（IPFP）信噪比。ACS方案在图像清晰度和噪声控制方面整体优于PI方案。
诊断效能分析
与关节镜结果对照，各方案诊断性能如下：
- 半月板撕裂：三种方案特异性均为100%；敏感性方面，ACS方案与PI相当，其中2分钟ACS对外侧撕裂检出率达96.8%。
- 前交叉韧带撕裂：PI方案敏感性略高（93.3% vs. ACS最低73.3%），但ACS方案特异性更高（最低96.6% vs. PI为89.7%）。
- 软骨缺损：三组间敏感性/特异性无显著差异，均维持在较高水平。
总体而言，ACS方案在关键病变的识别能力上与标准PI扫描具有同等诊断可靠性。
图3. 前交叉韧带重建术后患者MRI图像对比，展示ACS技术在多平面成像中的稳定性。
研究展望
本研究表明，ACS技术可将膝关节MRI扫描时间缩短约75%，同时保持良好的图像质量和诊断准确性，具备显著提升检查效率、优化患者体验的临床潜力。
未来，随着AI算法持续迭代与临床验证范围扩大，ACS有望在更广泛的病种和医疗场景中推广应用，助力精准诊疗与医疗服务效率双提升。
[1] Wang, Q., Zhao, W., Xing, X., Wang, Y., Xin, P., Chen, Y., Zhu, Y., Xu, J., Zhao, Q., Yuan, H., & Lang, N. (2023). Feasibility of AI-assisted compressed sensing protocols in knee MR imaging: a prospective multi-reader study. European radiology, 10.1007/s00330-023-09823-6. Advance online publication.