梯度翻轉脂肪抑制技術在3.0T磁共振胰腺彌散加權成像中的初步評估

尚 靳，郭啟勇，于 兵，石 喻，史凱寧，劉 瑩

（1.中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，遼寧 沈陽 110004；2.飛利浦影像研究學院，北京 100020）

梯度翻轉脂肪抑制技術在3.0T磁共振胰腺彌散加權成像中的初步評估

尚 靳1，郭啟勇1，于 兵1，石 喻1，史凱寧2，劉 瑩1

（1.中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，遼寧 沈陽 110004；2.飛利浦影像研究學院，北京 100020）

目的：評價梯度翻轉脂肪抑制技術（LIPO）在3.0T磁共振胰腺彌散加權成像中的應用價值。方法：采用3.0T磁共振對20例正常志愿者分別采用LIPO技術和常規脂肪抑制技術行胰腺DWI掃描（b值800 s/mm2）。由兩名經驗豐富的影像科醫師對所得DWI圖像質量情況進行主觀評分，并對胰腺表觀擴散系數（ADC）值和信噪比（SNR）進行定量測量，應用SPSS 19.0統計學軟件，采用單因素方差分析和LSD檢驗比較LIPO和壓脂DWI序列圖像中胰腺的ADC值、SNR及圖像質量評分值。結果：正常胰腺在DWI LIPO和常規DWI序列中的ADC值無明顯統計學差異（P=0.211）；兩者的SNR有明顯統計學差異（P=0.000 2），且胰腺在DWI LIPO序列上的SNR明顯高于常規DWI序列。與常規DWI序列比較，正常胰腺在DWI LIPO序列中偽影及圖像模糊程度評分值均具有統計學差異（P值分別為0.001、0.009）。結論：LIPO技術可以在3.0T磁共振胰腺彌散加權成像掃描中提高圖像質量。

胰腺；磁共振成像，彌散

應用常規壓脂技術（SPIR和SPAIR）進行磁共振彌散加權成像（DWI）臨床掃描時經常會出現脂肪信號抑制不徹底，干擾臨床圖像質量的問題，特別是應用高場強磁共振（3.0T以上）進行彌散掃描時，這個問題更為嚴重。梯度翻轉脂肪抑制（LIPO）又稱SSGR，理論研究及體模掃描均證實這種新的脂肪抑制方式可以在一定程度上彌補傳統壓脂技術的缺陷，為臨床提供更高質量的DWI成像，但對于LIPO在人體胰腺彌散加權成像掃描中的應用研究，目前未見報道。本文旨在評價LIPO在3.0T DWI中的應用價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本實驗納入2015年1—4月20例年齡22～25歲的健康志愿者（男10例，女10例，平均24歲）。本研究經我院倫理委員會批準，所有志愿者均簽署知情同意書，有胰腺疾病及消化道系統疾病病史，或者相關影像及實驗室檢查結果異常者被排除在本研究之外。

1.2 磁共振DWI序列掃描參數

采用Philips Ingenia 3.0T超導型MR成像系統，16通道相控陣Torsopa體部線圈，志愿者取仰臥位，呼吸幅度及頻率保持均勻，采用自由呼吸常規DWI序列及DWI-LIPO序列進行胰腺掃描。兩者掃描參數相同：TR=6 000 ms，TE=73 ms，層數24，層厚3 mm，層距1 mm，FOV 36 cm，矩陣224×224；b值分別為0、800 s/mm2。

1.3 圖像分析與數據采集

將圖像傳輸至Philips后處理工作站，生成ADC圖，測量并計算3.0T MR不同DWI序列圖像中正常胰腺（胰頭、胰體及胰尾）的平均ADC值及SNR（SNR具體公式如下：SNR＝S胰腺實質/S背景1/2，其中S胰腺實質及S背景分別代表所測量胰腺實質及相位方向上圖像背景噪聲的平均信號強度），胰腺組織內選取橢圓形ROI測量圖像背景信號值，避開明顯的偽影、血管及胰管區域，選取3個同樣大小的橢圓形ROI并取其平均值（ROI=112.6 mm2）。

由兩位經驗豐富的影像科醫師對胰腺DWI圖像的偽影及圖像清晰程度分別做出評價，意見不一致時通過協商確定，其圖像偽影評分標準如下：0分（胰腺實質基本無偽影）、1分（胰腺邊緣可見魚尾紋狀偽影但基本不影響圖像測量）、2分 （胰腺實質可見偽影但輪廓尚在）及3分（胰腺部分實質被偽影覆蓋，輪廓消失）；其圖像模糊程度評分標準如下：0分（圖像質量好，胰腺邊緣清晰銳利）、1分（圖像質量較好，胰腺實質邊緣略模糊但不影響圖像測量）、2分（圖像質量差，胰腺邊緣模糊但輪廓尚在）及3分（圖像質量差，胰腺輪廓顯示不清），將評分數據計和并取其平均值[1]。

1.4 統計學方法

應用SPSS 19.0統計學軟件，比較采用不同壓脂掃描方式所得胰腺DWI圖像中胰腺ADC值、胰腺實質SNR及圖像質量評分值，采用單因素方差分析和LSD檢驗對數據進行分析，以P＜0.05認為有統計學意義。

2 結果

LIPO壓脂胰腺DWI圖像的SNR明顯高于常規DWI序列（t=3.94，P=0.000 2），胰頭、胰體及胰尾分別在不同DWI序列中兩兩進行檢驗，其SNR均無明顯統計學差異；在不同彌散序列中，胰頭之間及胰尾之間的SNR有統計學差異，P值分別為0.021和0.007；而胰體之間無統計學差異，P值為0.057（表 1）。

表1 胰腺DWI序列中的SNR分析比較

表2 胰腺在不同 DWI序列中的偽影及圖像模糊程度評分表

圖1 LIPO序列圖。Figure 1.LIPO sequence diagram.

圖2 23歲，健康女性。圖2a顯示在DWI-LIPO序列上，胰尾部輪廓清晰，胰腺實質信號均勻；圖2b顯示在常規DWI序列上，胰尾部輪廓模糊，胰腺實質信號不均，可見濾泡狀偽影（箭頭所示）。Figure 2.A twenty-three years old female with normal pancreas;pancreas tail in DWI with LIPO were homogeneous signal and edge sharpness(Figure 2a),while it was heterogeneous signal and blurring outline with follicular artifacts in conventional DWI indicated by the white arrow(Figure 2b).

正常胰腺在DWI LIPO和常規DWI序列中所顯示的偽影及圖像模糊程度評分均具有明顯統計學差異 （t值分別為3.943、2.932，P值分別為0.001、0.009）（表2）。掃描圖像顯示：胰腺在DWI LIPO序列中信號較均勻，胰腺邊緣輪廓清晰，偽影較少；在常規DWI序列中信號不均，胰腺輪廓略模糊，偽影出現較多。

正常胰腺在DWI LIPO和常規DWI序列上的ADC值差異無統計學意義（t=-1.319，P=0.211）。

圖3 24歲，健康女性。圖3a顯示在DWI-LIPO序列上，胰腺實質SNR較高，呈均勻一致高信號（箭頭所示）；圖3b顯示在常規DWI序列上，胰腺實質SNR較前者低，信號略不均（箭頭所示）。白色圓圈代表感興趣區（ROI=112.6 mm2）。Figure 3.A twenty-four years old female with normal pancreas;pancreas in DWI with LIPO had higher SNR with uniform high signal(Figure 3a),while it had lower SNR and heterogeneous signal in conventional DWI(Figure 3b).The white circle standed for region of interest(ROI=112.6 mm2).

3 討論

在胰腺DWI成像中，脂肪信號抑制的程度直接影響臨床圖像質量，進而影響病變組織的檢出和診斷。傳統的脂肪抑制技術在腹部進行掃描時，B0場、B1場不均勻增加，脂肪抑制較為困難，而LIPO技術通過反轉180°重聚焦脈沖的選層梯度，使得之前由于化學位移效應而被激勵的脂肪信號無法被回聚，從而實現更有效的脂肪抑制，為臨床提供高質量的胰腺圖像[1-5]。Lee等[6]研究結果表明在3.0T DWI中運用層面選擇梯度翻轉脂肪抑制技術后，圖像質量得以提高，從而有助于增加病變的檢出率。

本研究采用不同壓脂方式對正常志愿者進行胰腺DWI掃描，發現在LIPO-DWI序列中，胰腺的SNR明顯高于常規DWI序列；節段SNR比較顯示不同掃描方式之間胰頭及胰尾的SNR有統計學差異，而胰體之間無統計學差異。在理論上，LIPO技術應該不影響無脂肪偽影區域的信號，但從上述研究結果來看，LIPO-DWI序列在胰腺頭部及尾部有更高的SNR，可能的原因是反轉的選層梯度彌補了射頻激勵的不均勻，獲得了更多的回聚信號；此外，SNR可能會受到脂肪偽影的干擾，且偽影程度的不同可能會對胰腺不同部位的SNR產生一定的影響。

正常胰腺在DWI LIPO和常規DWI序列中所顯示的偽影及圖像模糊程度評分均具有明顯統計學差異，可能是由于胰腺實質存在脂肪沉積，而LIPO序列采用其特有的脂肪抑制方式使正常胰腺與周圍復雜組織結構分界較清晰，邊緣銳利，從而有利于臨床對胰腺病變的觀察和對消化道相關疾病的鑒別診斷。

正常胰腺在DWI LIPO和常規DWI序列上的ADC值差異無統計學意義；此結果說明DWI LIPO序列以其特有的壓脂技術在提高信噪比、減少偽影的同時并沒有對3.0T磁共振DWI的ADC值產生系統偏移。

本研究的局限性：樣本量較小，可能存在選擇偏倚；所有受試對象僅限于正常志愿者，未能評估在胰腺病變時LIPO技術是否有助于提升病灶的檢出程度。

總之，在3.0T磁共振上，正常胰腺在DWI LIPO序列中的SNR較高、偽影評分較低；胰腺信號較均勻，輪廓清晰，其圖像質量優于常規DWI序列，ADC值與常規DWI序列無差異。由此可見，DWI LIPO具有提升臨床胰腺DWI掃描的圖像質量的能力，有提升MR胰腺病變鑒別診斷能力的潛力。

[1]劉豪，姚秀忠，陳財忠，等.磁共振BLADE技術在肝臟成像中的臨床應用[J].中國臨床醫學影像雜志，2014，25（6）：406-408.

[2]姚秀忠，馮豪，陳文芳，等.3.0T磁共振不同DWI序列在正常胰腺中的分析評價[J].中國臨床醫學影像雜志，2013，24（1）：17-22.

[3]姚秀忠，許紅蓮，顧君英，等.正常胰腺在3.0T MR不同DWI序列上的ADC值評價[J].放射學實踐，2013，28（2）：173-176.

[4]Nagy Z,Weiskopf N.Efficient fat suppression by slice-selection gradient reversal in twice-refocused diffusion encoding[J].Magn Reson Med,2008,60(5):1256-1260.

[5]Koh DW,Blackledge M,Burns S,et al.Combination of chemical suppression techniques for dual suppression of fat and silicone at diffusion-weighted MR imaging in women with breast implants[J].Eur Radiol,2012,22(12):2648-2653.

[6]Lee JS,Kim YK.Diffusion-weighted imaging of the liver at 3T using section-selection gradient reversal[J].Clin Radiol,2015,70 (4):408-415.

Preliminary evaluation of gradient reversal fat suppression technology(LIPO)in diffusion-weighted MR imaging of normal pancreas at 3.0T

SHANG Jin1,GUO Qi-yong1,YU Bing1,SHI Yu1,SHI Kai-ning2,LIU Ying1
(1.Department of Radiology,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China; 2.Imaging Systems Clinical Science of Philips Healthcare,Beijing 100020,China)

Objective:To evaluate the clinical value of gradient reversal fat suppression technology(LIPO)in diffusionweighted MR imaging of normal pancreas at 3.0T.Methods:DWI-LIPO and conventional DWI sequence(b values 800 s/mm2) were performed among twenty volunteers on a 3.0T whole-body MRI system.The ADC value and image quality,including SNR,blurring and artifact level,was evaluated by two experienced radiologists.One-way analysis and LSD test were used to compare DWI-LIPO sequence with conventional DWI sequence through the software SPSS 19.0.Results:There was no statistical difference between two different DWI sequences(P=0.211)in ADC value of normal pancreas.Normal pancreas in DWI with LIPO has more higher SNR than conventional DWI(P=0.000 2).Compared with conventional DWI sequence,there was significantly statistical difference between the artifacts and image blurring degree scores in DWI with LIPO(P=0.001,0.009).Conclusion:LIPO technology improves the image quality of pancreas DWI at 3.0T MR.

Pancreas;Diffusion magnetic resonance imaging

R657.5；R445.2

A

1008-1062（2016）03-0180-03

2015-08-07

尚靳（1991-），女，遼寧遼陽人，在讀碩士研究生。E-mail：895495103@qq.com

郭啟勇，中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，110004。E-mail：guoqy@sj-hospital.org