3.0 T磁共振全身彌散成像的技術可行性及臨床應用價值

魏來，李莉，彭屹峰

3.0 T磁共振全身彌散成像的技術可行性及臨床應用價值

魏來，李莉，彭屹峰*

目的整理有關3.0 T磁共振全身彌散成像(whole-body diffusion weighted imaging，WBD)技術及診斷應用的國內外相關文獻，分析總結3.0 T磁共振全身彌散成像的技術可行性及臨床應用價值。材料和方法在Pubmed及Medline數據庫中搜索1990年1月至2015年12月的英文文獻，在萬方數據庫中搜索1990年1月至2015年12月的中文文獻。結果2篇論著探討3.0 T磁共振全身彌散成像的臨床技術改進，9篇文獻研究3.0 T全身彌散成像在原發性或繼發性腫瘤中的臨床應用。結論基于3.0 T 磁共振平臺的WBD成像技術可行，并且可以獲得符合診斷需要的圖像；WBD對全身多發病灶的檢出率高，有望成為臨床腫瘤分期的有效影像學檢查手段。

磁共振成像；彌散加權成像；文獻計量學

磁共振全身彌散成像技術起源于彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)，b值范圍通常選擇在800～1000 s/mm2。磁共振彌散序列通常采用的是T1反轉恢復序列，受檢者自由呼吸，通常采用體線圈接收。掃描范圍通常從頭頂部至雙側膝關節上部，分6～7段掃描完成，通過后處理軟件得到全身彌散圖像，包括最大密度投影、黑白反轉圖像及偽彩圖像[1-3]。正常情況下，腺體、脾臟、腎臟、膽囊、膀胱、前列腺、精囊腺、睪丸、椎間盤、關節腔積液及淋巴結在全身彌散圖像上均表現為高信號[4-5]。現有論著性文獻的研究方向大多是有關腫瘤原發灶及轉移灶，綜述性文獻則是總結基于1.5 T磁共振平臺的全身彌散成像技術的研究結果。有關3.0 T磁共振平臺全身彌散成像技術的掃描參數和臨床應用方面的研究則較少，目前尚無3.0 T磁共振全身彌散成像技術的綜述文獻。

1 材料與方法

在Pubmed及Medline數據庫中搜索1990年1月至2015年12月的英文文獻，關鍵詞如下：“whole body diffusion”、“3.0 T”、“MRI”；在萬方數據庫中搜索1990年1月至2015年12月的中文文獻，關鍵詞如下：“全身彌散成像”、“磁共振”、“3.0 T”。文獻的納入標準如下：(1)掃描范圍覆蓋全身。(2)文獻研究對象內容是磁共振全身彌散成像技術的掃描參數或臨床應用方向。(3)研究是在3.0 T磁共振平臺上進行。部分文獻從參考文獻及相關文獻中獲取。筆者通讀文獻，依照納入標準選擇最終符合要求的文獻進行分析、匯總。

2 結果

10篇英文文獻符合納入要求，1篇中文文獻符合要求，主要結果見表1、2。2篇論著是側重3.0 T磁共振全身彌散成像的臨床技術改進[6-7]。9篇文獻有關3.0 T全身彌散成像在原發性或繼發性腫瘤中的臨床應用研究[8-16]，其中大多數文獻選擇正電子發射計算機斷層顯像(positron emission tomography，PET)/CT或核素骨掃描作為研究對照。Murtz等[6]發現采用雙源并行射頻激勵技術可以明顯縮短掃描時間，在其另一篇文獻中，Murtz等[7]報道3.0 T磁共振全身彌散成像圖像較1.5 T磁共振信噪比更佳，同時，運動偽影、模糊偽影以及磁敏感偽影更為明顯，魏來等[8]的研究結果與其一致。Chun等[9]總結了3.0 T磁共振全身彌散圖像的正常表現，測算、匯總出正常成人骨髓的表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)值范圍。Xu等[10]設計了一項對照研究，他們發現磁共振全身彌散成像與核素骨掃描的敏感度及陽性預測值相近(89.5% vs 81.6%，97.1% vs 91.2%)，但磁共振全身彌散成像的特異度及陰性預測值明顯高于核素骨掃描(85.7% vs 57.1%，60.0% vs 36.4%)。表2中所示6篇文獻選擇核素骨掃描或PET作為研究的參照標準，且結論趨于一致：全身彌散成像與PET/CT具有較好的相關性，基于患者的敏感性和陽性預測值與核素骨掃描相近，且全身彌散成像技術檢查敏感度與核素骨掃描及PET/CT間差異均無統計學意義。 Azzedine 等[11]的研究表明3.0 T磁共振全身彌散成像對于淋巴瘤分期診斷的準確性與1.5 T磁共振全身彌散成像相近。

圖1～2 矢狀位最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)重建圖像：技術改進后，段間錯位現象明顯得到改善(圖1：技術改進前，圖2：技術改進后) 圖3～4 女，65歲，腎癌病史，3D-MIP圖像(圖3)以及黑白反轉圖像(圖4)顯示其全身骨骼多發轉移灶Fig.1—2 Sagittal whole-body diffusion weighted imaging of two patients on 3.0 T MRI before (Fig.1) and after (Fig.2) technical improvements. Fig.3—4 Whole-body diffusion weighted imaging for detection of bone metastasis on 3.0 T MRI. A 65 years old female patient with renal cancer: 3D-MIP image (Fig.3) and inverse grey image (Fig.4).

3 討論

目前，有關磁共振全身彌散成像技術的研究大多是基于1.5 T磁共振平臺。由于技術原因，3.0 T磁共振平臺的相關研究則較少。筆者曾致力于1.5 T磁共振全身彌散成像對多發性骨髓瘤臨床診斷價值的相關研究。研究結果表明全身彌散成像對于多發性骨髓瘤病灶檢出和療效評價的敏感度高[17]。筆者現階段將研究拓展至3.0 T磁共振全身彌散成像技術的相關研究。3.0 T磁共振全身彌散成像擁有更高的信噪比，但段間錯位也更為明顯，使用頭頸聯合線圈及腹部線圈接收后，中心頻率漂移現象明顯得到改善，并且信噪比更佳(圖1、2)。3.0 T全身彌散成像對于腫瘤患者的轉移灶檢出敏感性高，可清晰地顯示病灶及其分布情況(圖3、4)。

綜合文獻資料及筆者研究體會，3.0 T-WBD與1.5 T-WBD相比，存在其優勢與不足(見表3)。3.0 T-WBD圖像有3.0 T磁共振圖像的固有優點，其不足多源于高磁場下的DWI的不穩定性。因此，可通過減少及避免偽影的產生，從而保證圖像質量。(1)做好檢查前準備(去除所有可能影響磁場均勻性的物品)，受檢者平靜呼吸、制動。(2)每段掃描前勻場。(3)覆蓋表面線圈接收信號(頭頸聯合線圈及腹部線圈)。在有效保證圖像質量的前提下，3.0 T-WBD較1.5 T-WBD更能清晰顯示病灶。同時，加掃冠狀位及橫斷位T2加權圖像可以提供更加精確的解剖定位信息，也可根據受檢者情況及診斷需要適當增加掃描序列。

表13.0 T磁共振全身彌散成像技術參數改進的相關研究Tab.1Overview of studies on technical improvements for whole-body diffusion weighted imaging

表23.0 T磁共振全身彌散成像用于腫瘤學成像的相關研究Tab.2Analyzing of studies on oncology for whole-body diffusion weighted imaging

表33.0 T與1.5 T磁共振全身彌散成像技術對比Tab.3Contrast between 3.0 T MRI whole-body diffusion weighted imaging and 1.5 T MRI whole-body diffusion weighted imaging

4 結論

磁共振全身彌散成像技術有望成為臨床腫瘤分期的有效影像學檢查手段[18-19]，但磁共振全身彌散成像技術對于骨轉移病灶的檢出有高敏感性、低特異性的固有特點。磁共振全身彌散圖像存在解剖學盲點，這些區域的病灶容易漏診(即假陰性)，如縱隔、肺門、肝左葉、心臟邊緣等。此外，磁共振彌散的定量指標，ADC的相關研究較少，其診斷價值尚有待開發。因此，為了正確診斷，今后的研究需總結磁共振全身彌散圖像的影像特征，同時增加對定量診斷信息(ADC值)的研究。3.0 T磁共振全身彌散成像技術對于腫瘤患者的診斷和評估具有重大意義。隨著成像技術發展以及相關研究的推進，3.0 T全身彌散成像將會在技術及臨床應用上取得重大進步。

致謝：感謝科室領導及課題參與人員的大力支持與幫助。

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Whole-body diffusion-weighted MRI on 3.0 Tesla system: technical feasibility and diagnostic value

WEI Lai, LI Li, PENG Yi-feng*
Department of Radiology, Shanghai Putuo Hospital, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, China

Objective:The technical feasibility and improvements of whole-body diffusion weighted imaging (WBD) on 3.0 T Magnetic Resonance Imaging (MRI) will be summarized in this paper. Meanwhile, the clinical diagnostic value will be analyzed.Materials and Methods:The Pubmed and Medline databases were searched for all English original articles published between 1990 and February 2015. The Wanfang database was searched for all Chinese original articles published between 1990 and February 2015.Results:Two studies discussed the technical improvements, and 9 papers researched on the clinical use on tumor detecting.Conclusion:Whole-body diffusion weighted imaging is a newly developed technology that can get “PET” like images. It's economical without ionizing radiation. It is conceivable that with the current pace of imaging improvement, the technique may soon be equally successful at 3.0 T. There is emerging evidence that whole-body MRI may be a solution to current unmet needs in cancer staging.

Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging; Bibliometrics

Peng YF, E-mail: peng2188@sina.com

Received 28 Jun 2016, Accepted 15 Nov 2016

上海中醫藥大學附屬普陀醫院放射科，上海 200062

彭屹峰，E-mail：peng2188@sina.com

2016-06-28

接受日期：2016-11-15

R445.2；R-3

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.12.013

魏來, 李莉, 彭屹峰. 3.0 T磁共振全身彌散成像的技術可行性及臨床應用價值. 磁共振成像, 2016, 7(12): 957-960.*