Page 89 - 《南京医科大学学报》自然科学版2026年第2期

第46卷第2期 孙 仪，徐露露，吴仆射，等. 腰椎零回波时间成像中采样点数对图像质量影响的探讨［J］.
2026年2月 南京医科大学学报（自然科学版），2026，46（2）：241-246，261 ·245 ·

A B C 两组图像在侧隐窝、小关节和椎间孔的显示方面明
显优于Nread⁃128组图像，这为椎间孔骨性狭窄、小关
节退变等疾病的诊断提供了基础。另外，相比传统
梯度回波（gradient echo，GRE）序列中皮质骨和松质
骨以及其他短 T2组织的区分能力下降 ［22］ ，ZTE 成像
可以提供皮质和松质间更好的对比，这对骨骼相关
疾病（如骨质疏松）的检测和管理至关重要 。本研
［8］
究中，相比低Nread图像，高Nread图像上皮质与松质、肌
肉间的对比更好，且图像噪声更小，继而改善了对

Images from the same volunteer obtained with N read values of 128 皮质骨的描绘，这将有助于骨折等病变的检测和形
（A），144（B），and 160（C），respectively，with insets（blue boxes）showing
态学评估，并为椎体退行性或创伤性病变的定性或
magnified views of the L3 vertebral region（outlined in red）. Image A
［8］
定量测量提供了良好的条件 。
exhibits more pronounced noise and consequently a blurred depiction of
尽管高Nread会在一定程度上造成编码时长的延
the vertebral cortex compared to B and C，which show reduced noise and
*
superior cortical definition. Overall image quality scores from two 长，引入了T2 的敏感性 ［21］ ，但本研究显示，随着采样
observers are 2，3，4 and 2，3，3 for A，B，and C，respectively. 点数的增加，ZTE 图像仍能够提供皮质骨与松质骨
图4 不同Nread图像对正中矢状面骨骼显示情况的比较 间良好的对比与清晰的骨性结构边缘。可能原因
Figure 4 Comparison of the visualization of bony struc ⁃
如下：一方面是由于 ZTE 序列中 TE 相比 GRE 序列
tures at the mid ⁃ sagittal plane on images with
更短，并采用近中心起始的径向采样或其变体，优
different Nread
先获取对图像 CNR 和 SNR 至关重要的 K 空间中心
单个辐条（即 1 条 K 空间线）的采样点数被定义为 区域数据 ［23］ ；另一方面是序列所采用的±62.5 kHz的
Nread，其数值的大小与ZTE图像质量息息相关。本研 高带宽降低了化学位移伪影和磁敏感伪影。尽管
究结果显示，提高Nread可显著提高ZTE的图像质量。 高带宽会介导 SNR 的降低，但是高 Nread所带来的 K
3.2 SNR和CNR的提高 空间中心采集密度高、净磁化矢量大的优势可以弥
本研究结果表明，与较小的Nread相比，采用更大 补高带宽的负面效应。最后，尽管 Nread⁃160 组图像
的Nread能够提高SNR和CNR，原因大致如下：ZTE成 的客观评价优于 Nread⁃144 组图像，但是在主观评价
像沿着径向辐条对3DK空间进行采样，根据奈奎斯 方面，二者并没有明显的差异，说明Nread⁃160所带来
特采样定理，所需的径向辐条数与Nread有关：辐条数 的边际效应有限，Nread⁃144 所提供的影像质量和检
2［22］ 。在 3 组图像中，随着 Nread的增加，在 K 空 查时间所带来的性价比更高。
=πNread
间外围进行奈奎斯特采样对应的径向辐条数增加， 3.4 局限性
继而使得 K 空间中心的径向辐条分布变得更加密 ①因总的扫描时间较长，故本研究样本量较少
集（K 空间中心区域集中了图像的主要信号能 且均在志愿者身上完成，后续将收集更多脊柱病变患
量）；同时，K 空间中心决定图像对比度，故本研究 者，以进一步证实ZTE在疾病评估中的价值。②本研
认为Nread⁃160具有更高的 SNR 和 CNR。另一方面， 究中采用次数为 8 的高激励次数采集，扫描时间较
ZTE 成像重复时间（repetition time，TR）主要由读出 长，这是考虑到了ZTE 序列中低翻转角和骨骼成像
持续时间（readout duration，Tread）决定 ［22］ ，随着Nread的 所需要的高空间分辨率可能会导致低 SNR，故选取
增大，Tread和 TR 均延长，从而可以使组织的纵向磁 较高的激励次数来尽可能降低图像噪声对测量的
化有更充分的时间恢复，增加了每次射频激发前的 影响。③本研究仅通过优化参数来提高图像质量，
纵向磁化强度，继而提高了SNR。 没有结合其他图像质量优化技术如深度学习，后续

3.3 图像质量主观评分的提升 将在本研究所得结论基础上结合深度学习进一步
相比 Nread⁃128 组图像，Nread⁃144 和 Nread⁃160 组图 缩短扫描时间，提高图像质量。

像总体图像质量更佳。在图像噪声方面，Nread⁃128 综上所述，在腰椎ZTE扫描中，增加Nread可以优
组图像得分最低，而Nread⁃160组图像得分最高，这一 化图像质量，随着 Nread的增加，SNR 和 CNR 明显增
点和客观结果相一致。在图像解剖结构方面，得益于 加，相比Nread⁃128组图像，Nread⁃144和Nread⁃160组图像
高 Nread提供的高 SNR 和高 CNR，Nread⁃160 和 Nread⁃144 在图像质量主观评价中表现更好。结合时间因素，