磁共振化學位移成像和頻率選擇脂肪抑制成像在腹部含脂病變中的應用價值

雷立存 杜亞強 王偉秀 何麗 胡宏亮 劉連祥

腹部病變中是否含有脂肪和(或)脂質及存在形式對其定性十分重要［1］，目前超聲檢查、CT檢查和常規MR檢查對純脂肪組織有很高的特異性，但對于混合形式存在的脂肪的檢出很困難［2］。而應用磁共振化學位移成像和頻率選擇脂肪抑制成像對病變中的脂肪進行探測，可以特異性的檢出病變中脂肪/脂質成份［1］，筆者應用兩種成像技術對37例患者進行檢查，探討其在腹部含脂病變診斷中的價值。報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2008年6月至2009年8月收治的腹部含脂病變37例41個病灶，其中男20例，女17例;年齡12～68歲，平均年齡45.8歲。包括:原發性肝癌合并脂肪變性12例12個病灶，腎上腺腺瘤6例6個病灶，腎臟平滑肌脂肪瘤8例11個病灶，腹腔畸胎瘤10例10個病灶，肝腺瘤1例2個病變，其中30例穿刺活檢或手術病理證實，其余7例具有典型的影像學表現。

1.2 方法 研究中使用GE Signa Twinspeed Excite 1.5T掃描儀，全部采用腹部相控陣列線圈。掃描序列包括:(1)T1WI采用真穩態梯度回波脈沖序列，TR 180 ms，TE值在同相位為4.4 ms，反相位為 2.1 ms。(2)頻率選擇脂肪脈沖 T1WI(FST1WI)，TR 180 ms，TE 4.4 ms。(3)T2WI:采用呼吸觸發快速自旋回波，TR 2 000～8 000 ms，TE 72～90 ms，回波鏈長度10～16。(4)頻率選擇脂肪抑制脈沖T2WI(FST2WI)，采用呼吸觸發快速自旋回波，TR 2 000～8 000 ms，TE 72～90，回波鏈長度10～16。以上序列，掃描肝臟層厚8 mm，腎臟、腎上腺、盆腔及較小病變層厚6 mm;間隔1 mm，矩陣256×128，FOV 40×30。以上病例均行橫斷面掃描，必要時加掃矢狀面或者冠狀面。

1.3 診斷標準 所有患者圖像傳至GE AW4.4工作站，由兩名高年資醫師判定，閱片者僅知道該研究的目的和序列，不知道手術病理記錄和臨床資料。在相同層面相同窗寬窗位，對病變在壓脂序列或反相位圖像信號強度變化程度做出判斷，反相位及FST1WI成像均與同相位比較，FST2WI成像與T2WI或與相鄰組織比較，信號強度變化分為明顯降低、稍降低、不變、稍高、高信號。

2 結果

腎上腺腺瘤6例(圖1)，在原發性肝癌合并脂肪變性12例(圖2)，肝腺瘤1例2個病變，三種病變歸為含脂質為主病變，共計20個病灶，MRI表現同相位T1WI等信號(圖1A)或稍高信號(圖2A)，壓脂T2WI和/或T1WI 11個病灶信號未見明顯變化，8例稍降低，1例明顯減低，而在反相位圖像上信號不變1例，3例稍降低，16例明顯降低(圖1B，圖2B);腎臟血管平滑肌脂肪瘤8例11個病灶(圖3)，腹腔畸胎瘤10例(圖4)，共計21個病灶，在T1WI上含脂肪區域呈高信號(圖3A，圖4A)，在FST2WI序列上20例明顯降低呈低信號(圖3C，圖4B)，而反相位上14例呈高信號，無明顯變化，周圍可見“勾邊效應”(圖3B)，僅7例信號稍降低，無1例明顯降低。各種病變在FST1WI和/或FST2WI及反相位圖像上信號變化見表1。

表1 不同病變在兩種成像技術中的信號變化 例

3 討論

圖1 為同一患者化學位移圖像A為同相位 T1WI，示腫瘤呈較高信號;B為反相位 T1WI，腫瘤信號明顯下降，經手術病理為腎上腺腺瘤

圖2 同一患者化學位移圖像A為同相位T1WI，腫瘤局部呈現片狀高信號影;B為反相位 T1WI，高信號區信號明顯降低，手術病理為肝癌合并脂肪變性

圖3 為腎血管平滑肌脂肪瘤(典型影像學表現)A為同相位T1WI，腫瘤呈高信號為主;B為反相位T1WI，腫瘤中的高信號未見下降，出現“勾邊現象”;C為頻率選擇脂肪抑制T2WI，腫瘤中的高信號明顯下降

圖4 腹腔畸胎瘤(手術病理證實)A為 FSE T1WI在腫瘤內可見片狀高信號;B為頻率選擇脂肪抑制 FSE T1WI，腫瘤中的高信號影消失，被低信號所取代

3.1 脂質成分檢出在腹部疾病診斷中的意義 腹部含脂病變的脂肪存在形式主要有兩種:一種是病變組織發生脂肪變性，以水脂混合形式存在，脂滴可出現在細胞內或細胞外間隙，主要病變有腎上腺腺瘤(95%)、肝腺瘤(部分)、肝癌脂肪變性(部分)等，病理顯示病灶內含有“泡沫樣結構”即脂肪成分，此類病變80%的病灶在反相位圖像上出現了信號的明顯降低，15%信號輕度降低，病變信號下降程度與脂肪含量相關，孫娟等［3］在體外模型中顯示，脂肪含量為23%時，信號下降最顯著。另一種是病灶內含有大量的成熟脂肪組織，脂肪組織主要由脂肪細胞構成，頻率選擇脂肪選擇技術對此類脂肪的檢測具有較高的特異性，此類病變主要有脂肪瘤、血管平滑肌脂肪瘤、畸胎瘤等，在本研究95.23%此類病變出現了信號的明顯下降，而且其病理均符合病灶內含有大量成塊的脂肪組織［4］，僅1個病灶信號輕度下降，是因為瘤內合并少量出血。

3.2 脂質成分檢出的兩種磁共振技術原理 頻率選擇脂肪抑制技術是在成像時利用磁場中脂肪質子的進動頻率要比水分子的慢3.5 ppm的原理，此時如果在射頻脈沖之前，先用以脂肪分子中氫質子進動頻率為中心頻率的窄帶寬射頻脈沖對組織進行激發，這樣脂肪組織將被連續激發而產生選擇性飽和現象，而水分子的質子由于進動頻率不同而不被激發，當給以射頻脈沖時已飽和的脂肪組織將不會接受激發，從而不產生信號，脂肪組織被抑制，而事先未被激發的水分子能夠接受以后的射頻脈沖激發從而產生信號。利用脂肪抑制前后同一加權序列進行比較。可檢測出病灶內含量較多的脂肪組織及比較明顯的脂質成份［5］。

化學位移成像技術是由Leroy-Willing等［6］于1987年開發的，在磁共振成像時，像素的MR信號強度是像素內脂肪和水質子信號的矢量和，由于組織中自由水的質子和脂肪的質子的共振頻率不同(相差3.5 ppm)，當受到射頻脈沖激發后，脂肪氫質子和水質子位于同相位(相位差0°)，此時兩種氫質子磁化矢量相互疊加稱之為同相位，幾毫秒后兩者相位相反(相位差180°)，此時兩種氫質子磁化矢量相互抵消稱之為反相位。如果回波時間正好落在同相位時刻，得到的將是同相位圖像，而如果回波時間正好落在反相位時刻，得到的將是反相位圖像。如果一個像素內既有脂質成分又有水分子，那么在反相位上這兩種成分的信號相互抵消，像素的信號強度將降低;而在同相位上這兩種成分的信號相互疊加，則像素的信號強度將相對增高［5］。

3.3 磁共振化學位移成像技術和頻率選擇脂肪抑制技術的比較 與頻率選擇脂肪抑制技術相比，磁共振化學位移成像技術對于檢測病灶內少量的脂質更為敏感［7］。這是因為假設某一像素信號30%來自于脂肪組織70%來自于水，此時利用頻率選擇法脂肪被抑制，還有70%水的信號，而利用化學位移成像反相位時水與脂肪信號相減只保留40%的信號強度;由此可見，當像素內為水脂混合形式存在時，應用化學位移成像可出現明顯的信號下降。當像素內的主要成分為脂肪(皮下脂肪)或者水時，應用化學位移成像時，信號下降就不明顯了，此時應用頻率選擇法脂肪抑制技術更為恰當。如在該研究中診斷腎血管平滑肌脂肪瘤、畸胎瘤在頻率選擇法脂肪抑制中出現了明顯的信號下降，而在化學位移成像中沒有出現明顯的信號下降［7］。

3.4 磁共振化學位移成像技術和頻率選擇脂肪抑制技術應用的價值和不足 在臨床工作中，這兩種技術很容易實現，化學位移成像只需16～20 s左右的時間即可完成，簡單易行;它對場強的依賴性低，在低場強的機器上也可以很好的進行同反相位的成像［8］。頻率選擇脂肪抑制脈沖序列具有高選擇性和特異性，它主要是抑制脂肪組織信號，對其他組織的影響較小，還可用于多種序列，該脂肪抑制在磁共振的T1WI和T2WI序列中均可以應用。而且二者對結果的判定較容易，只需在相同的窗寬和窗位下觀察病灶的信號有否下降，即可以判斷病灶內有無脂質或脂肪成分。

但是，這兩種技術也存在一些不足，頻率選擇法脂肪抑制技術在臨床應用中存在場強依賴性大的缺點，在1.0T以上的高場強磁共振機，脂肪和水中的質子進動頻率差別才能被識別和抑制脂肪;對磁場的均勻性要求高，如果磁場不均勻，脂肪選擇脈沖的中心頻率很難與脂肪中的質子中心頻率一致，這樣就會出現脂肪抑制不均勻的情況，隨著磁場技術的提高，此類問題正逐步解決?；瘜W位移成像需要患者很好的屏氣，若患者無法屏氣，圖像的質量就差一些，目前只在T1WI實現了此項技術。雖然這兩種技術都有一些不足，但這并不能限制它們在實際工作當中的應用。在臨床工作中，我們應該取長補短，綜合應用這兩種技術來提高我們的診斷準確率，不斷探索這兩種技術的更大應用價值。

1 BasaranC，Karcaaltincaba M，Akata D，et al.Fat-containlesions of the liver:cross-sectional imaging finding with emphasis on MRI.AJR，2005，184:1103.

2 Martin，Puig J，Falco J，et al.Hyperechoic liver nodules:charaterizationwith protonfat-water chemical shift MR imaging.Radiology，1998，207:325-330.

3 孫娟，孫皓然.MRI化學位移同反相位成像的體外實驗模型研究，臨床放射學雜志，2003，22:172.

4 徐海波，孔祥泉.同相位和反相位梯度回波T1WI在肝臟的應用價值.中華放射學雜志，2000，34:44.

5 楊正漢，馮逢，王霄英主編.磁共振成像技術指南.第1版.北京:人民軍醫出版社，2007.185-191.

6 Leroy-Willing A，Bitton J，Luton JP，et al.Invitro adrenal cortex lesions characterizationby NMR spectroscopy.Magn Resonimaging，1987，5:339-344.

7 Pereira JM，Sirlin CB，Pinto PS，et al.CT and MR imaging of extra-hepatic fatty masses of the abdomenand pelvis;technique，diagnosis，differential diagnosis，and pitfall.Radiographics，2005，25:69.

8 蘇丹，劉志蘭，周宙.化學位移同反相位成像在脊柱病變中的應用價值，實用診斷與治療雜志，2008，22:439-442.