1.5T磁共振前列腺T2掃描序列掃描層厚對圖像質量的價值

花純香

江蘇無錫市錫山人民醫院，江蘇無錫 214011

前列腺癌（prostste cancer，Pca）在男性腫瘤中發病率呈逐年上升趨勢，歐美國家Pca的發病率占第一位，死亡率占第二位[1]。據文獻顯示男性PCa的患病概率和死亡率各為16%及3%[2]。在我國男性腫瘤中，PCa的發病率逐年增高[3]。現今對Pca診斷方法的研究主要方向是實現早發現、早治療，以提高PCa患者生活質量和延長術后生存時間。2014年北美放射學年會上，美國放射學會、歐洲泌尿生殖放射學會和AdMeTech基金會合作開發并發布的第二版PIRADS（PI-RADS V2）[4]對技術規范及序列參數進行了重新設置，并充分肯定了T2WI在診斷中的重要地位和價值。該課題旨研究比較該院現用T2W序列前列腺磁共振掃描參數與PI-RADS V2中指出的掃描參數，對掃描圖像進行比較分析，通過對組織SNR及組織間的CNR，進行客觀對比，從而選出適合1.5T磁共振前列腺掃描的最合適的T2WI序列，提高前列腺病變的檢出和準確性。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2017年12 月—2018年3月間在該院征集24～80歲不同年齡志愿者53名，平均年齡69.33歲。MRI檢查前均未行穿刺檢查及手術、冷凍、內分泌和放療等相關治療。

1.2 MR檢查方法

采用GE光纖1.5T磁共振掃描儀，腹部8通道體線圈，未使用直腸內線圈。檢查前要求被檢查對象禁食禁水4 h，保證腸腔內清潔，減低不必要的干擾。膀胱中度充盈（防止膀胱內液體過多引起波動偽影）。掃描范圍包括整個前列腺及雙側精囊。檢查序列掃描技術參數見表1。

表1 T2序列掃描技術參數

1.3 圖像觀察及數據分析

將全部掃描圖像均傳至GE ADW4.6工作站，用GE Functool9軟件進行圖像數據測量及后處理。測量各個序列掃描圖像組織的SI（圖1），計算出圖像SNR與CNR。通過對測量數據統計分析，對30例掃描對象的3組T2WI序列的圖像質量進行客觀評價。測量各組織及背景的信號強度采用同一圓形感興趣區（ROI），范圍約15～30 mm2。所有圖像均采用統一的測量方法和標準，不同序列所測量ROI要保持一致。測量ROI的不能超出病灶范圍，以避免產生邊緣噪聲和部分容積效應，影響診斷，同時要避開血管影、液化壞死區及偽影存在的區域。背景信號強度測量應將ROI應置于胸壁外側區域，與相位編碼方向一致，減少呼吸產生的運動偽影影響。

計算公式（1）：SNR=SI組織/SI背景（1）

計算公式（2）：CNR=(SI組織 1-SI組織 2)/SI背景（2）

圖1 各種組織信號強度測量示意圖

1.4 統計方法

獲得數據用SPSS 10統計學軟件處理,用方差分析、配對樣本t檢驗對3組T2WI序列圖像質量客觀比較。 所有數據均以均值±標準差（±s）表示。P＜0．05為差異有統計學意義。

2 結果

SNR對比研究：層厚為5 mm組各種組織SNR均值均最高，層厚為3.5 mm組次之，層厚為3 mm組最低。隨著層厚變薄及掃描視野減少，SNR均值逐漸降低。3組數據兩兩比較均差異有統計學意義 （P＜0.05）。 見表 2。

在基于T2(3 mm)組，各種組織間的CNR最高，T2（5 mm）組各種組織間的CNR最低。3組數據兩兩比較均差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表2 SNR 對比研究（±s）

表2 SNR 對比研究（±s）

項目T2（5 mm）T2（3.5 mm）T2（3 mm）T2（5 mm）T2vs（3.5 mm）P值T2（3.5 mm）vs T2（3 mm）P值T2（3 mm）vsT2（5 mm）P值SNR前列腺中SNR前列腺外SNR肌肉SNR骨SNR脂肪21.03±6.28 26.06±7.68 7.30±1.98 43.29±12.92 47.45±13.21 13.28±4.63 16.54±6.43 5.13±1.81 28.45±8.97 32.71±9.89 10.99±3.59 13.86±5.29 3.86±1.43 24.26±7.04 28.24±7.96＜0.05＜0.05 ＜0.05

3 討論

研究表明[5-7]1.5T與3.0T前列腺多參數磁共振(mp-MRI)診斷前列腺癌的準確性和能力無明顯差異，前提是1.5T磁共振必須保證較高的圖像質量。其中有文獻[8]表明T2WI作為診斷移行區 PCa的主要序列,其價值高于 DWI、動態增強。所以該研究著重于T2WI的圖像質量。圖像質量的客觀評價指標一般包括SNR和CNR。病灶SNR和CNR在很大水平上不光反映了病變的組織學差異，對病變的定性診斷價值更大[8-9]。SNR是指信號與噪聲的比值，其比值越大，表示組織信號成分越多，圖像清晰度就越高，SNR的好壞直接影響圖像質量。該研究中層厚分別設置為5 mm、3.5 mm、3 mm，前列腺中央腺體區的信噪比分別為（21.04±0.28）、（13.04±4.63）、（10.99±3.59），外周帶信噪 比 分 別 為 （26.06±7.68）、16.54±6.43）、（13.86 ±5.29），隨著層厚的減小，均逐漸降低。Andrew B.Rosenkrantz等人[10]研究表明前列腺磁共振掃描T2序列前列腺外周帶的SNR為（12.4±4.5），其設置的層厚為3～4 mm，TR/TE為 4 000/101，參數與該研究基本相符，結果與該研究也接近。該研究對激勵次數（NEX）做了調整，層厚分別為 5 mm、3.5 mm、3 mm 前列腺T2加權序列的NEX分別為4、4、6，適度增加NEX亦可以提高高的SNR。CNR是指不同興趣區域的相對信號強度差，不同組織間的差異就是組織對比度。該研究中層厚分別設置為5 mm、3.5 mm、3 mm，前列腺中央腺體區與外周帶的CNR分別為 （0.10±0.034）、（0.10±0.051）、（0.11±0.055），隨著層厚的減低，對比度逐漸增加，因為層厚減低，層間距減少，增加了圖像的空間分辨率，增加的分辨組織細小結構的能力，對比度增加。Andrew B.Rosenkrantz等人研究表明前列腺磁共振掃描T2序列前列腺癌區與前列腺外周帶的CNR為（0.3±0.1），其對比的是前列腺癌區，由于病灶呈低信號，所以對比度較正常組織增加。該研究顯示隨著層厚的減低SNR逐漸減低，CNR逐漸增加。所以在不影響圖像SNR的同時，應該盡量追求高低的對比度。層厚選3.5 mmSNR低于層厚為5 mm，高于3 mm，層厚選3.5 mm及3 mm CNR高于層厚為5mm，兩者之間無統計學差異，所以該研究結果顯示，1.5T MRI設備非直腸內線圈條件下層厚選3.5 mm時圖像質量最優。

表3 CNR 對比研究（±s）

表3 CNR 對比研究（±s）

項目T2（5 mm）T2（3.5 mm）T2（3 mm）T2（5 mm）vsT2（3.5 mm）P值T2（3.5 mm）vsT2（3 mm）P值T2（3 mm）vsT2（5 mm）P值CNR中/外CNR中/肌肉CNR中/骨CNR中/脂肪CNR外/肌肉CNR外/脂肪CNR骨/脂肪CNR肌肉/脂肪CNR骨/肌肉CNR外/骨0.10±0.034 0.44±0.065 0.37±0.007 0.49±0.074 0.52±0.065 0.29±0.078 0.073±0.054 0.073±0.072 0.69±0.039 0.25±0.084 0.10±0.051 0.48±0.65 0.37±0.066 0.53±0.074 0.56±0.061 0.34±0.095 0.077±0.053 0.075±0.040 0.72±0.041 0.27±0.086 0.11±0.055 0.48±0.076 0.38±0.065 0.54±0.074 0.56±0.064 0.35±0.097 0.078±0.054 0.76±0.044 0.73±0.046 0.28±0.090＜0.05＞0.05＜0.05 0.068＞0.050.76＞0.050.059＞0.05

該研究是在1.5T MRI設備非直腸內線圈條件下完成，選取的樣本量相對較少，參數設置分組較少，序列參數TR、TE、矩陣等未做具體指出，b值選取比較局限，且只涉及T2、DWI序列，DCE序列未做研究。以后的工作中都將進行進一步研究。