3.0T磁共振全身彌散成像技術的初步應用

摘要：目的 探討3.0T磁共振全身彌散成像的技術可行性，并與1.5T磁共振全身彌散成像圖像在成像技術及圖像質量方面進行比對。方法 于GE 3.0T MR對13例健康志愿者(年齡均為27歲)行全身彌散成像，并于GE ADW4.4，將原始橫斷位彌散圖像經Add/Sub工具進行拼接，得到HD-MIP圖像、黑白反轉圖像及偽彩圖像。結果 3.0T MR較1.5T MR的彌散圖像具有更好的對比度，但磁敏感導致的圖像變形，信號丟失，運動偽影更為嚴重，圖像質量有所降低，段間移位更為明顯。結論 3.0TMR有望得到信噪比良好、具有診斷價值的全身彌散圖像，但由于磁敏感偽影及錯位嚴重，故尚需要序列的優化、技術的改進以及進一步的臨床研究。

關鍵詞：磁共振；3.0T ；全身彌散成像

Preliminary Application of Whole Body Diffusion-weighted Imaging on 3.0T MR

WEI Lai 1，ZHAO Ze-hua1，CHEN Ke-min2，PENG Yi-feng1

(1.Department of Radiology， Putuo Hospital， Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200062， China;2.Department of Radiology， Ruijin Hospital， Shanghai Jiaotong University ，Shanghai200062， China)

Abstract：ObjectiveTo evaluate preliminary application of WB-DWI (whole body diffusion-weighted imaging) on 3.0T MR. MethodsThe whole body diffusion weighted imaging with background suppression (b＝400 s/mm2) were performed on 3 volunteers (all aged 27).The images were displayed with postprocessed 3D-MIP (3 dimensional -maximum intensity projection) and technique with reverse black and white， pseudo-color. ResultsWB-DWI on 3.0T MR has good image contrast， but both the artifacts and malpositions between different sections are more serious.ConclusionWe can get WBD images with good SNR and diagnostic values on 3.0 MR. But because of the artifacts and malpositions， we still need more clinical researches to improve the technology and optimize the sequence.

Key words：Magnetic resonance (MR); 3.0T MR; Whole-body diffusion weighted imaging (WB-DWI）1資料與方法

1.1一般資料于2010年3月～4月對13例健康志愿者行3.0T磁共振全身彌散成像，志愿者年齡均為27歲；同時對12例健康志愿者行1.5T磁共振全身彌散成像，志愿者年齡單位為27~40歲。

1.2檢查儀器與參數 MR掃描：GE Excite HD TwinSpeed 3.0T Signa MR/GE Excite HD TwinSpeed 1.5T Signa MR。自頭至膝部以下，橫斷面分7段掃描，彌散敏感梯度施加的方向為上下，自由呼吸，體線圈接收，ZOOM梯度線圈。采用STIR-DWI掃描技術，DWI-STIR序列掃描參數為：TR:9000ms，TE:55.5ms，矩陣130×128，TI（IR）: 250ms，NEX=4，FOV=40.0cm2，b=0、400s/mm2。FSE序列掃描參數為：TR: 2000ms，TE:85ms，矩陣160×160，FOV=40.0cm2。層厚8mm，全身共分7段掃描，自由呼吸完成，每段彌散圖像40層，橫斷面單次激發T2脂肪抑制序列，橫斷位FSE圖像20層，完成整個掃描共需時40min。

1.3圖像的分析與處理后處理平臺為GE ADW4.4，將原始橫斷位彌散圖像經Add/Sub工具進行拼接，得到HD-MIP圖像，經過黑白反轉得到\"類PET\"圖像，還可得到偽彩圖像。

2結果

見表1。

健康志愿者3.0T磁共振全身彌散圖像特點(見圖1)為：大部分正常組織的信號被抑制，如：血管、脂肪、肌肉及腸管。但一些正常結構仍可見，如神經系統、生殖系統、脾、內皮組織和脊髓、椎間盤及細胞密度較大的淋巴結等彌散受限區域均表現為高信號，與國外學者的研究結果相同[4]。較1.5T磁共振相比（見圖2），3.0T磁共振掃描所得的全身彌散圖像擁有更高的圖像對比度，但隨著磁場強度的增大，磁敏感偽影加重，各掃描段間的錯位也更為明顯，但結合原始軸位圖像應該仍可以滿足診斷需求。

圖1女，27歲，健康志愿者，3.0T磁共振全身彌散圖像：上述圖像依次為：3D-MIP圖、矢狀斷面圖像、冠狀位斷面圖像、黑白反轉-類\"PET\"、偽彩圖像。正常情況下，雙腎、生殖腺、脊髓、椎間盤、神經根、淋巴結等細胞密度較大的彌散受限區域均表現為高信號。

圖2為1.5T磁共振上正常人全身彌散圖像，與圖1比較可見其掃描段經Add/Sub工具拼接后銜接較為自然，段間錯位不明顯。

3討論

3.0T磁共振全身彌散成像是磁共振研究鄰域的一個新熱點。在3.0 T場強下，磁敏感導致的圖像變形、信號丟失、運動偽影更為嚴重，圖像質量將會有所降低。因此，有關3.0 T MR上全身彌散成像的應用仍需進一步的研究[1，2]。

Petra Mürtz等[3]在3.0T MR對患者施行背景抑制彌散成像，采用DWI、STIR相結合，運用最大密度投影（MIP）進行重建，并與1.5T MR所得圖像及核素掃描結果對比，3.0T MR較1.5T MR的彌散圖像具有更好的對比度，但同時圖像失真、信號損失、模糊偽影及運動偽影更明顯。彌散圖像與FDG-PET圖像具有良好的相關性，具有診斷價值。

在3.0T MR上，我們所采用的全身彌散成像序列與1.5T MR有所不同，如：分七段進行掃描（1.5T MR序列為六段[4，5]）；取第一段與第四段中心頻率的平均值作為整個掃描的中心頻率（1.5T MR序列取第一段與第三段中心頻率的平均值）；3.0T MR全身彌散成像所采用的b值為400s /mm2，1.5T MR全身彌散成像序列b值為600、800s/mm2，從所得到的圖像可以看出，隨著磁場強度的增加，磁敏感偽影、運動偽影、幾何變形、信號損失及錯位等加重，信號采集時間也有所延長，但圖像信噪比增加。臨床中常規彌散序列的b值通常選擇在600~1000s/mm2，但隨著b值增大，偽影將更為嚴重，段間錯位必然更加明顯，故序列尚需進一步優化，3.0T MR圖像的質量仍有待提高。國內外學者研究認為[6]，3.0T MR可得到信噪比良好、具有診斷價值的全身彌散圖像。相信隨著技術的改進以及進一步的臨床研究，3.0T MR全身彌散成像一定會有廣闊的前景。

參考文獻：

[1]Stone， A. J，Browne， J. E，Lennon， B，et al. Effect of motion on the ADC quantification accuracy of whole-body DWIBS[J]MAGMA，2012，25(4): 263-266.

[2]Lin， C，Luciani， A，Itti， E， et al. Whole-body diffusion magnetic resonance imaging in the assessment of lymphoma[J]Cancer Imaging.2012，12(2): 403-408.

[3]Petra Mürtz， Carsten Krautmacher， Frank Tr?ber，et al.Diffusion-weighted whole-body MR imaging with background body signal suppression: a feasibility study at 3.0 Tesla[J]Eur Radiol，2007， 17: 3031-3037.

[4]魏來，管永靖，陳克敏，全身磁共振彌散加權成像的臨床應用及前景[J].診斷學理論與實踐，2009，3(8)，357-359.

[5]魏來，管永靖，陳克敏，全身彌散成像對多發性骨髓瘤的診斷價值初探[J].中國醫學計算機成像，2009，15(6)，551-554.

[6]Malayeri， A. A，El Khouli， R. H，Zaheer， A， et al. Principles and applications of diffusion-weighted imaging in cancer detection， staging， and treatment follow-up[J]Radiographics，2011，31(6): 1773-1791. 編輯/哈濤