磁共振小肠造影技术在小肠疾病诊断中的图像质量控制研究

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Research on MRE quality control in diagnosing intestinal diseases/Chen Chujie 1, Chen Zhen 2, Lin Chaoshang 2, Hong Chengkun 1, Y e Peiyun 1, Chen Jiamin 1, Liang Y onggang 2, Fu Liyuan 1,21
Department of Radiation and Diagnosis, Fuzong Teaching Hospital (The 900th Hospital), Fujian University of T raditional Chinese Medicine, Fuzhou 350025, China; 2Department of Radiation and Diagnosis, The 900th Hospital of People’s Liberation Army Joint Service Support Force, Fuzhou 350025, China Corresponding author: [Abstract] Objective: T o investigate the quality control of magnetic resonance enterography (MRE) in the diagnosis of intestine diseases, and analyze the factors that affected the imaging quality of MRE, and enhance the imaging quality of MRE through adopted the measures of quality control. Methods: The documents of MRE examinations of 167 patients with intestinal disease who admitted to the 900th Hospital of People’s Liberation Army Joint Service Support Force from May 2018 to March 2023 were retrospectively analyzed. The image qualities of all patients were evaluated after they completed clinical and image examinations. The reasons that image quality could not meet the requirement of diagnosis were analyzed. And then, the measures of quality control were proposed. Results: In 167 patients with intestinal disease, the MRE images of 153 patients (91.62%) could meet the requirement of diagnosis. In 14 patients (8.38%) whose MRE images could not meet the requirement of diagnosis, the reason of 3 cases (1.80%) was poor respiratory coordination, and that of 2 cases (1.20%) was there were more severe magnetic sensitive artifacts in images, and that of 1 case (0.60%) was severe intestinal peristalsis leaded to blurred images, and that of 2 cases (1.20%) was the flow void effect from intestinal peristalsis inside of intestinal cavity could not meet the requirement of diagnosis, and that of 4 cases (2.40%) was the intestinal tube without incomplete dilation caused by poor oral filling contrast agent, and that of 2 cases (1.20%) was many residues in intestine due to poor preparation for intestine. Aimed at the factors that MRE images could not meet requirement of diagnosis, we proposed the following quality control measures: ①the biphasic contrast agents with favorable safety, without severe adverse reactions, which can fully dilate intestinal cavity, should be selected. ②we should do well for the dilation of intestinal tube, and inhibit the intestinal peristalsis and conduct respiratory training. ③we should conduct scan with wide field at coronal site, so as to display panorama image of intestine. ④The scans of conventionally anatomical sequence and functional imaging sequence on axis position were performed on lesions. Conclusion: MRE technique should choose appropriate contrast agent in the quality control of the diagnosis of intestine diseases, and do well the preparation for patients before examination. Using intraluminal contrast agents, conducting intestinal dilation and optimal imaging technique are essential for obtaining intestinal MRE images with high quality.
[Key words] Magnetic resonance enterography (MRE); Examination skill; Image quality; Quality control
Fund programs: Fujian Province Science and T echnology Project (2021I0037); Hospital Research Program (2019Q02)
[摘要] 目的:探讨磁共振小肠造影(MRE)技术在小肠疾病诊断中的图像质量控制,分析影响MRE成像质量因素,通过采取质量控制措施而提高MRE成像质量。

方法:回顾性分析2018年5月至2023年3月联勤保障部队第九〇〇医院收治的167例小肠病变患者MRE检查资料,对所有患者临床及影像检查结束后的图像质量进行评估,分析成像质量不满足诊断要求的原因,制定质量控制措施。

结果:在167例小肠病变患者中,MRE图像可满足诊断要求的患者153例(占91.62%)。

MRE图像无法满足诊断要求的患者14例(占8.38%),其中原因为呼吸配合差3例(占1.80%),图像磁敏感伪影较重2例(占1.20%),由于肠道蠕动厉害导致图像模糊1例(占0.60%),由于肠道蠕动肠腔内部产生流空效应而无法满足诊断要求2例(占1.20%),充盈口服对比剂欠佳而导致肠管未完全扩张开4例(占2.40%),未做好肠道准备而导致残留物较多2例(占1.20%)。

针对MRE图像无法满足诊断要求的因素制定以下质量控制措施:①选择安全性好、无严重不良反应及可充分扩张肠腔的双相对比剂;②对患者做好肠管扩张,抑制肠道蠕动,并进行呼吸训练;③进行冠状位大视野扫描,以显示肠道全景影像;④对病灶进行轴位常规解剖序列和功能成像序列扫描。

结论:MRE技术在小肠疾病诊断的图像质量控制中应选择合适的对比剂,做好患者的检查前准备,使用腔内对比剂、进行肠道扩张和最佳成像技术等对于获得高质量的肠道图像至关重要。

[关键词] 磁共振小肠成像(MRE);检查技术;图像质量;质量控制基金项目:福建省科技计划项目(2021I0037);医院科研计划(2019Q02)
引用本文:陈楚洁,陈振,林朝上,等.磁共振小肠造影技术在小肠疾病诊断中的图像质量控制研究[J].中国医学装备,2024,21(2):7-11.DOI:10.3969/j.issn.1672-8270.2024.02.002
陈楚洁1 陈 振2 林朝上2 洪成坤1 叶培筠1 陈佳敏1 梁永刚2 付丽媛1,2
1
福建中医药大学福总教学医院(第九〇〇医院)放射诊断科 福州 350025;2联勤保障部队第九〇〇医院放射诊断科 福州 350025
通信作者:付丽媛,Email :DOI: 10.3969/j.issn.1672-8270.2024.02.002中图分类号:R445.2 文献标识码:A
磁共振小肠造影技术在小肠疾病诊断中的图像质量控制研究
随着人们生活水平的提高,小肠疾病的发生呈逐年上升的趋势,由于小肠走行迂曲冗长,给各种检查手段都带来一定程度的困难。

常规胃肠钡餐检查操作过程复杂,患者痛苦且耐受性差,检查可显示肠壁及肠腔内的情况,而不能显示肠腔周围软组织的病变,且由于小肠袢的相互重叠,不能对病变性质做出准确的判断。

传统内窥镜检查能够准确地评价黏膜,但是不能评价黏膜下及腔外改变,并且受检者较痛苦,有一定的并发症;胶囊内窥镜检查风险低及高耐受,但容易停留在狭窄处,而且不能评价黏膜下及腔外改变;多层螺旋CT(multi-slice spiral CT,MSCT)小肠成像可以显示肠壁和肠腔内外[1-2]的情况,但其缺点是有一定的辐射。

磁共振小肠造影(magnetic resonance enterography,MRE)由于其软组织对比好,对显示肠腔的解剖结构及周围软组织具有独特的优势,能多参数、多平面提供肠道全景成像,且具有无创、无电离辐射等优点,已逐渐成为小肠疾病检查的重要手段[3-6]。

本研究回顾性分析167例小肠病变患者的MRE检查资料,总结小肠MRE成像质量不满足诊断要求的原因,同时制定质量控制措施,从而为小肠MRE诊断提供参考。

1 资料与方法
1.1 临床资料
回顾性分析2018年5月至2023年3月联勤保障部队第九〇〇医院收治的167例小肠病变患者的MRE检查资料,其中男性128例,女性39例,年龄8~83岁,平均年龄(36.67±16.97)岁,所有患者临床及影像检查资料齐全。

1.2 仪器设备
采用Siemens Skyra型3.0T超导磁共振扫描仪(德国Siemens公司)。

1.3 检查前准备
检查前日晚餐后禁食,于20∶00后服用缓泻剂,做好肠道清洁准备;检查当日禁食6~8h,检查前60min内分次口服2.5%等渗甘露醇口服溶液1500ml,250ml/每次,两次间隔10min,分6次完成口服溶液。

检查前10min肌注山莨菪碱20mg,抑制胃肠道蠕动,减少运动伪影的产生。

1.4 扫描方法及参数
采用Skyra型3.0T超导磁共振扫描仪,多通道相控阵腹部专用线圈,患者仰卧位头先进,做好呼吸训练。

扫描范围为胸骨剑突至耻骨联合上缘水平。

平扫序列:①冠状位真稳态进动快速采集(true fast imaging with steady-state precession,True
FISP)序列,重复时间(repetition time,TR)为3ms,回波时间(echo time,TE)为1ms,视野(field of view,FOV)为440mm×440mm,矩阵384×320,层厚2.5mm;②冠状位半傅里叶单次激发快速自旋回波(half Fourier single-shot turbo spin echo,HASTE),TR为2000ms,TE为80ms,FOV为440mm ×440mm,矩阵384×320,层厚2.5mm;③横断位快速自旋回波T
2
加权成像(T
2
weighted image-fast
spin,T
2
WI-FS),TR为4000ms,TE为100ms,FOV 为400mm×400mm,矩阵384×320,层厚3mm,层间距0.3mm;④横断位弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI),TR为5000ms,TE为60ms,FOV为340mm×340mm,矩阵256×256,
层厚3mm,层间距0.3mm;⑤冠状位T
1
WI,TR为4ms,TE为1ms,FOV为450mm×300mm,矩阵320×256,层厚1.5mm。

增强序列:采用高压注射器经肘静脉注射对比剂钆-二乙烯五胺乙酸(gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid,Gd-DTPA),注射剂量0.2ml/kg,速率2.5ml/s,药物注射完毕后再注入20ml生理盐水冲管,增强采用三维容积式插入法屏气检查(three-dimensional volumetric interpolated breath-hold
examination,3D-VIBE)序列,行冠状位T
1
WI脂肪抑制扫描,TR为4ms,TE为1ms,FOV为450mm×300mm,矩阵320×256,层厚1.5mm。

1.5 观察与评价指标
观察分析167例小肠病变患者正常MRE表现、炎性肠病患者MRE表现和无法满足诊断要求的MRE图像。

2 结果
2.1 小肠病变患者可满足诊断要求的MRE表现
在167例小肠病变患者中,MRE图像可满足诊断要求的患者153例(占91.62%),主要表现为患者准备充分,呼吸配合好,肠道充盈良好,显影清晰,轮廓光滑连续,管腔扩展良好,图像对比好,可较好地显示肠道全景图像。

153例患者中未发现异常改变51例(占33.33%),诊断为炎性病变102例(占66.67%)。

磁共振小肠成像表现:冠状位成像时可得到小肠的全景图
像,正常肠壁在T
2
WI、T
1
WI呈中等信号,小肠浆膜面和腹腔脂肪之间可见连续的线状无信号带。

肠腔内
的液体在T
2
WI上呈高信号,可与肠壁产生清晰对比。

静脉注射钆剂增强后肠腔内呈现低信号,肠壁因对比
剂的增强作用呈现高信号,高信号肠壁在低信号肠腔的衬托下显示更为清晰,见图1。

2.2 炎性肠病患者MRE 表现
炎性肠病主要表现:可见小肠黏膜下层水肿、管壁增厚、增强扫描可见黏膜层及浆膜层强化,黏膜下层水肿,呈分层改变,不对称肠壁炎症,肠系膜血管增多,呈梳征,肠系膜淋巴结反应性增生,肠腔狭窄伴近端小肠扩张,轻微炎症表现为增强时轻度管壁增厚,严重炎症表现为管壁明显增厚,溃疡,扩散受限,炎性肠壁的增强程度、扩散受限程度与炎症程度密切相关,见图2。

2.3 无法满足诊断要求的MRE 图像
在167例小肠病变患者中,有14例(占8.38%)患者的MRE图像无法满足诊断要求,其中3例患者呼吸配合差,尤其是进行增强扫描时,图像呼吸伪影较重造
图1 可满足诊断要求的磁共振小肠造影图像 A 为小肠浆膜面和腹腔脂肪之间可见连续的线状无信号带;B 为无运动伪影,肠腔内液体高信号可与肠壁产生清晰的对比;C 为正常肠壁在T 2WI 呈中等信号;D 为正常肠壁在T 1WI 呈中等信号;E 为横断位图像可见肠腔内的液体在T 2WI 上呈高信号,可与肠壁产生清晰对比;F 为弥散加权成像图像,肠壁呈等信号;G 为静脉注射对比剂后肠腔内呈现低信号;H 为肠壁因对比剂的增强作用呈现高
信号,高信号肠壁在低信号肠腔的衬托下显示更为清晰
注:图中箭头均为病变处
图2 克罗恩病患者磁共振小肠造影图像 A 为冠状位真稳态进动快速采集图像,可见小肠管壁增厚;B 为T 2加权成像,小肠管壁增厚;C 为弥散加权成像,扩散受限呈高信号;D 为横断位T 1加权成像;E 为冠状位增强扫描可见黏膜层及浆膜层强化,管壁明显增厚,肠腔狭窄伴近端小肠扩张;F
为横断位增强图像,管壁明显增厚成图像模糊,无法满足诊断要求(图3A);2例患者图像磁敏感伪影较重,且磁敏感伪影影响肠道的显示,无法满足诊断要求(图3B);1例患者由于肠道蠕动厉害,导致图像模糊(图3C);2例患者由于肠道蠕动肠腔内部产生流空效应,无法满足诊断要求(图3D);4例患者充盈口服对比剂欠佳,导致肠管未完全扩张开(图3E);2例患者未做好肠道准备,导致残留物较多(图3F)。

3 讨论
MRE技术自提出以来经过不断完善目前已经越来越成熟,其应用范围也越来越广泛,并能够多方位、多角度且多序列成像,能够清晰地显示管腔的狭窄与扩张、轮廓的改变、黏膜改变、位置改变等,对肠道病变的诊断有重要的意义[7-12]。

由于MRE所采用的检查技术与常规腹部病变检查所使用的检查方案不同,相较于常规腹部磁共振成像方案,MRE检查对技术要
求更高,同时对图像质量控制提出了要求,这样才能保证成像质量[13-14]。

3.1 口服对比剂的选择
MRE检查中肠腔内对比剂的使用能够更加直观的显示肠腔和肠壁,同时减少肠腔内气体和磁场不均匀所致的伪影。

理想的对比剂应是安全性好、无严重副作用、成本低以及可充分扩张肠腔。

小肠成像口服对比剂根据其在T 1WI和T 2WI上信号的特点可以分为3类,即阳性对比剂、阴性对比剂和双相对比剂[15]。

阳性对比剂在T 1WI和T 2WI上都呈现高信号,如钆类、亚铁剂与锰剂等,都是顺磁性物质,可以缩短T 1弛豫时间而使T 1WI呈高信号,对T 2弛豫时间无影响,T 2WI呈高信号是由于肠腔内的水而呈现高信号,阳性对比剂对肠壁增厚显示较好,但肠壁的高信号容易与强化的肠壁相混淆,因此不推荐常规使用。

阴性对比剂是在T 2WI上呈低信号,如氧化铁颗粒的超顺磁性物质,可以缩短T 2弛豫时间,在T 2WI呈现低信号。

MRE检查对肠道壁和周围脂肪炎症的高信号显示较好,因为炎症的高信号和肠腔的低信号之间对比较好。

但是MRE 检查在T 2WI上管腔内对比剂为低信号和相关的磁化率的影响可能减少正常小肠肠壁和低信号病变的显示,如类癌肿瘤及管腔内的异常。

双相对比剂是MRE检查最广泛最常用的口服对比剂,其在T 1WI呈低信号,在T 2WI呈高信号,肠腔内对比剂在T 1WI的低信号提高了肠腔和高信号肠壁的炎症或肿块的对比。

肠腔与T 2WI上低信号肠壁之间的鲜明对比,提高了肠腔内异常的检测和更有效地突出了透壁的溃疡,水是最常用的双相对比剂,其价格经济实惠,安全性好,缺点是在抵达末端回肠之前,大部分会被吸收,而甘露醇是一种最常见的添加剂,2.5%的甘露醇溶液其味微甜,口感好易被人接受,为等渗溶液,不易被小肠吸收,使液体长期保持在肠腔内,使肠管充分一致性扩张,可在1 h内均匀、持续口服,可较好地充盈整个小肠。

图3 无法满足诊断要求的磁共振小肠造影图像 A 为呼吸伪影较重造成图像模糊;B 为磁敏感伪影影响肠道显示;C 为肠道蠕动导致图像模糊;D 为肠道蠕动肠腔内部产生流空效应;E 为肠管未完全扩张开;F 为未做好肠
道准备,残留物较多3.2 患者充分的准备
患者充分的准备是小肠磁共振成像的关键,准备工作主要包括肠管扩张、抑制肠道蠕动与呼吸训练工作。

肠管扩张是评估肠壁的关键,塌陷的肠段容易掩盖病灶,有时会误诊为肠壁增厚。

患者检查前日晚餐后禁食,于20∶00后服用缓泻剂,做好肠道清洁准备;检查当日禁食6~8 h,检查前开始口服2.5%的甘露醇溶液,1 000~1 500 ml。

一次口服约200 ml,间隔10 min左右,约60 min喝完,从而实现肠道扩张。

待肠管充盈完毕后,检查前10 min肌注山莨菪碱20 mg,从而抑制胃肠道蠕动,减少运动伪影的产生。

摆位后在检查床上对患者进行呼吸训练,从而进一步保证图像质量。

3.3 规范的扫描序列与方位
采用多通道相控阵腹部专用表面线圈,扫描范围为胸骨剑突至耻骨联合上缘水平。

磁共振小肠成像需要进行冠状位大FOV扫描,这样可以显示肠道全景影像。

同时,针对病灶还需要进行轴位扫描,所以MRE 最重要的两个扫描方位是冠状位和横轴位。

MRE扫描序列可分为常规解剖序列和功能成像序列[16-17]。

常规解剖序列包括:True FISP、HASTE、T 2WI-FS,T 1WI等,功能成像序列包括:DWI、动态增强(dynamic contrast-enhanced,DCE)等。

首先进行冠状位True FISP和HASTE序列,在True FISP序列上,肠壁呈等低信号,肠腔内的液体呈高信号,通常加做脂肪抑制序列图像类似小肠钡剂造影。

该序列对肠道蠕动和磁场不均匀性较为敏感,但由于梯度平衡和对称设计,肠道内不产生流空伪影,该序列通常用来观察肠系膜(脂肪、淋巴结、血管)等结构,克罗恩病患者的黏膜溃疡、梳状征及肿大的肠系膜淋巴结在此序列上显示最清晰,其缺点在于容易产生磁场不均匀伪影,通过加脂肪抑制可以克服该伪影。

在HASTE 序列上,产生重T 2WI图像,肠壁呈低信号,肠腔内呈高信号,该序列对化学位移不敏感,因而可以清晰观察肠壁增厚,肠壁呈高信号常提示炎性水肿,可以增
加脂肪抑制来区分水肿和脂肪沉积信号。

HASTE序列最大的优势在于成像时间短,呼吸运动伪影较小。

该序列的缺点在于由于肠道蠕动而肠腔内通常会产生流空伪影,因此需要在扫描前使用抗胆碱药。

冠状位扫描完毕后,根据需要观察的范围及病变,进行横轴位的T 1WI、T 2WI-FS扫描。

为了避免呼吸运动伪影,可以采用屏气扫描或者呼吸触发等方式。

小肠MRE的功能序列主要包括:DWI和动态增强,可以进行横轴位的DWI扫描,不但有助于明确活动性克罗恩病区域、瘘管及脓肿形成,还可以生成表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图,可以定量的判断疾病[18-21]。

此外,较重要的功能序列是DCE,T 1WI增强序列常用2D或3D 技术,为了减少采集时间通常使用小翻转角和短TR,结合冠状位和横轴位观察肠壁是否强化,可以发现病变并动态观察病灶的强化情况[22-23]。

同时,有利于观察肠系膜血管及腹腔淋巴结,为病灶的定位和定性提供较好的依据。

DCE扫描需要采用屏气的方式进行扫描,避免呼吸运动伪影,从而提高图像质量。

4 结论
MRE技术能够满足诊断的要求,离不开充分仔细的患者准备与规范的扫描方位与序列,因此必须在熟练掌握扫描技术的前提下认真做好质量控制,才能高质量完成MRE检查,从而为小肠疾病的准确评估、诊断和治疗提供科学可靠的依据。

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收稿日期:2023-10-05。

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