超短回波时间（UTE）和零回波时间（ZTE）技术的研发和应用，极大拓展了MRI在骨肌系统基础研究和临床应用前景，使得在常规MRI检查中不产生信号或极低信号的短T 2或超短T 2的组织结构（如半月板、肌腱韧带、骨皮质等）得以检测并能量化分析。ZTE图像经后处理可以得到类CT图像，实现对骨皮质及骨骼结构的显示和定量测量。目前的研究结果表明，UTE/ZTE在骨关节炎早期诊断及发生发展预测、组织损伤预后及临床治疗效果评估的量化分析等方面，均展示出巨大潜力和临床应用价值。但是，UTE/ZTE技术使用也面临一些难点和瓶颈，如序列设计、图像重建、量化分析模型建立等尚没有形成统一规范和标准，图像采集和后处理耗时较长等。总之，UTE/ZTE在骨肌系统临床诊断价值和量化分析的意义已经得到专家的认可，未来需要更多的基础和临床研究证据来进一步验证这项技术的科学性和精确性，推进UTE/ZTE技术早日实现临床转化。在骨肌系统常规MRI中，皮质骨、肌腱韧带、半月板等组织结构始终呈现“极低信号”，难以进行定性和定量评估 ［ 1 , 2 , 3 ］ ，严重束缚了MRI在骨肌系统临床应用。超短回波时间（ultrashort echo time，UTE）和零回波时间（zero echo time，ZTE）序列的研发和应用，解决了上述问题。UTE/ZTE不仅实现了形态学研究，而且还能进行定量分析，使MRI在骨肌系统中的应用展现出广阔前景和巨大潜力。一、UTE/ZTE技术原理及成像特点实现短T 2/超短T 2组织直接成像的关键，是将TE缩短至与目标组织的T 2值相当或更短，以便在其横向磁化显著衰减前完成信号采集。目前已研发出系列超短TE（TE≤0.1 ms）技术，主要包括UTE、ZTE、单点成像（SPI）、水和脂肪抑制质子投影MRI（WASPI）、傅里叶变换扫描成像（SWIFT）序列 ［ 3 ］ ，以及利用径向采集实现逐点编码时间缩短（PETRA） ［ 4 ］ 、限制回波间距快速场回波成像（FRACTURE） ［ 5 ］ 等技术序列。UTE序列采用半射频脉冲（2D）或短硬脉冲（3D）进行激发 ［ 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ］ ，可将TE缩短至微秒级，再结合非笛卡尔（径向或螺旋）k空间采样（2D）或球形投影（3D），在保证高质量图像的情况下实现超短T 2组织成像，适用于研究短T 2/超短T 2组织检测及定量分析 ［ 13 , 14 ］ 。ZTE技术预先开启编码梯度，之后再施加射频脉冲，采样效率更高，梯度场由瞬间切换转变为小幅度爬升（或下降），克服了梯度瞬间切换产生的噪声（即“静音扫描”）。ZTE图像经重建及灰度反转后可呈现类CT表现，在显示皮质骨和骨骼结构方面与CT具有相似的对比效果 ［ 15 , 16 ］ 。此外，3D双射频双回波UTE成像技术利用骨组织质子对射频脉冲持续时间的敏感性，进一步抑制软组织信号；通过逐体素对短T 2与长T 2加权回波图像进行减影，并结合自动归一化处理，生成高骨特异性图像，在面部骨骼的空气-骨对比度及软组织抑制方面表现优异，显著提升骨骼结构的可视化效果 ［ 17 ］ 。各向同性ZTE序列在皮质骨勾勒和骨髓腔评估方面提供了与传统CT相当的诊断质量，其衍生的射线求和投影则为病理评估提供了X线摄影的功能性替代方案 ［ 18 ］ 。二、UTE/ZTE技术在骨骼肌肉系统中诊断价值和临床意义UTE/ZTE技术主要聚焦于骨骼肌肉系统中的短T 2和超短T 2组织成像和定量评估研究，涵盖了骨骼肌肉系统主要组织，显著提升骨骼肌肉系统疾病的诊断精准度。（一）骨关节炎（osteoarthritis，OA）的早期诊断和定量评估OA的早期病理改变在常规MRI中难以表征，UTE/ZTE能对这些短T 2/超短T 2组织进行定性诊断和定量评估 ［ 15 ， 19 , 20 , 21 ］ 。UTE-T 2 *定量监测有助于识别胶原结构、组织水合状态及矿化程度的细微改变，有助于更早地诊断肌腱病变、半月板损伤或退变以及早期OA ［ 22 ］ 。UTE-磁化传递率（magnetization transfer ratio，MTR）、UTE-AdiabT 1ρ和UTE-T 2 *分别对胶原完整性、蛋白聚糖含量及组织含水量敏感，在早期软骨退变的体内评估中具有较高诊断价值 ［ 23 ］ 。UTE-定量磁化率成像可检测OA患者或高危人群关节滑膜或髌下脂肪垫中的微量铁沉积，预测OA发生发展 ［ 15 ］ 。ZTE序列生成的类CT图像可无辐射评估肩关节骨性结构、清晰显示髋关节撞击综合征的骨性形态并支持定量测量，有助于术前规划；同时能精细呈现关节软骨钙化层、软骨下骨及骨赘，在OA的早期检出与分期中具有显著优势。（二）脊柱退变结构显示及与临床、病理的相关性研究脊柱退变涉及椎体骨皮质增生、韧带钙化/骨化、峡部裂等。UTE/ZTE不仅能显示脊柱的骨性结构和软组织结构，还能对其进行定量检测和动态评估。ZTE测量脊柱各项参数的效能与CT相当，有望成为CT的替代检查方案 ［ 21 ， 24 ］ 。Bayrak等 ［ 25 ］ 研究结果认为，ZTE在诊断附着点炎相关性关节炎患儿骶髂关节结构性病变方面，效果与低剂量CT相当。结合常规MRI，可显著提升细微侵蚀和硬化病灶的检出率，在避免CT辐射的同时，为临床提供关键诊断信息。Han等 ［ 26 ］ 研究发现，下腰痛患者椎间盘髓核及终板的UTE-T 2 *值和T 2 mapping定量值与临床症状、Pfirrmann分级相关，认为UTE-T 2 *可作为评估椎间盘损伤和下腰痛的有效工具，优于常规MRI序列。（三）UTE/ZTE定量分析在骨肌系统疾病早期改变和治疗效果评估中的价值和意义基于UTE技术定量测量T 2 *值、T 1ρ值、MTR、大分子分数等能更早期发现组织病理变化，提前诊断及预测疾病进展，以及治疗效果监测和随访观察。Breda等 ［ 27 ］ 通过3D-UTE-MRI测定的髌腱T 2 *值与运动员髌腱病症状严重程度呈正相关，治疗后症状改善时T 2 *值显著下降。基于UTE双指数模型的双组分分析技术，通过精准定量表征长T 2 *（T 2 *l）组分和短T 2 *（T 2 *s）组分值及其占比，能够高灵敏度地反映细胞外基质的微观结构演变，在关节软骨的无创性评估中展现出显著的临床应用潜力 ［ 28 ］ 。在一项前交叉韧带重建术后的纵向研究中，移植物T 2 *s和T 2 *l在3~6个月升高，7~12个月下降，表明UTE双组分分析能良好显示胶原重构过程 ［ 29 ］ 。基于双回波UTE-MRI的皮质骨孔隙指数与显微CT测定的真实孔隙度和孔径大小高度相关，且具有良好的重复性 ［ 30 ］ 。该方法能够准确评估人类皮质骨孔隙度，具有临床应用潜力，可用于监测疾病或治疗引起的皮质骨孔隙度变化。（四）UTE/ZTE在儿童骨病及创伤诊断中的临床价值和意义ZTE技术在儿科骨骼系统影像诊断中具有极大的潜力，无论是在形态学定量测量，还是在骨质病变的显示方面，均能提供诊断价值，且与常规CT具有相当的诊断效能。ZTE生成类CT影像与常规MRI结合能明显提高儿童骨关节外伤后的诊断准确度，成为评估儿童骨折的有力诊断工具，且无辐射风险，使得儿童创伤性骨折的“一站式”检查成为可能 ［ 4 ， 31 , 32 ］ 。（五）UTE/ZTE技术与人工智能结合人工智能在弥补UTE/ZTE技术局限方面展现出显著优势，尤其在提升采样效率、自动去除伪影与噪声、增强图像质量、实现组织自动分割及定量参数提取等方面表现突出，有力推动了其临床转化与应用 ［ 33 , 34 , 35 ］ 。Lu等 ［ 33 ］ 开发了一种基于感兴趣区域的多参数定量MRI网络（RMQ-net），采用并行多任务设计，在加速UTE的定量成像的同时，同步实现自动组织分割与弛豫参数图生成。基于深度学习的ZTE重建在图像质量和病灶显示方面优于传统方法，肩关节评估结果媲美CT，有望简化术前流程并降低辐射暴露 ［ 36 ］ 。利用人工智能从标准MRI生成“合成CT”图像的技术，在评估小儿髋关节、骶髂关节及脊柱方面表现优异，不仅骨骼显影质量高，几何测量结果也十分准确 ［ 35 ］ 。三、UTE/ZTE临床应用中面临的问题与挑战1.技术的标准化与运行的普适性：不同学者在序列设计、采样方式、图像重建及后处理方面各有所长，缺乏统一标准，所开发序列难以跨设备、跨平台推广，严重阻碍多中心合作。亟需制订统一技术规范，确保序列软件可在不同厂家设备中使用。2.定量诊断参数的病理基础与临床应用价值有待进一步验证：定量分析是UTE/ZTE技术的显著亮点，但是，目前多数数据来源于动物模型或离体标本，临床研究多为单中心、小样本，部分参数准确性受到质疑。亟需开展多中心、大样本研究，验证UTE/ZTE定量参数的病理基础和临床意义，并获得临床与病理学界认可。3.图像获取和后处理过程复杂：UTE/ZTE序列检查及后续定量分析耗时较长，对研究者技能要求较高，已成为UTE/ZTE技术在临床研究中广泛应用的关键技术瓶颈。随着人工智能技术融入UTE/ZTE影像链全程，有望逐步解决上述问题。期待更多学者深入探索UTE/ZTE的诊断价值，早日实现其临床转化。四、总结UTE/ZTE技术的开发与应用，突破了传统MRI对短T 2/超短T 2组织成像的局限，能够量化这些组织结构的早期病理改变，有望将病变诊断推进至临床前期，并可动态监测治疗效果，实现从形态显示向精准定量评估的跨越。硬件性能的提升、人工智能的深度赋能、序列设计的创新融合以及标准化体系的构建，将共同推动UTE/ZTE技术的临床转化与普及，使其成为骨肌系统不可或缺的影像学手段，深度融入精准医学的各个环节。
参考文献（略）
编辑：胡凌
初审：史晓娟终审：张琳琳