Zoomit-DWI序列和常規DWI序列在腎上腺MR小視野平掃的對比研究

李銘 李燕燕 林恒山 潘星朵 周小燕 劉建忠

[摘要] 目的 研究腎上腺MR小視野掃描序列Zoomit-DWI和常規DWI的對比，探討在腎上腺小視野彌散成像技術中二者優劣。 方法 回顧性選擇2017年5月～2019年8月在醫院行3.0 T MR腎上腺掃描患者48例。分別同時掃描Zoomit-DWI和常規DWI。在參數相同的情況下，作為定量分析，在Zoomit-DWI和常規DWI上以各自b=50的圖像作為基準，通過b值400和800以及ADC圖，選取病變及正常組織的ADC值對比評估了腎上腺的表觀彌散系數（ADC）。作為定性分析，兩名主治醫師獨立評審包含不同b值加權圖像的兩個圖像序列，再對圖像質量進行主觀評分及一致性檢驗，分析兩個序列對腎上腺掃描的診斷價值。 結果 48例患者中，惡性腫瘤12例，良性腫瘤17例，正常腎上腺19例。在定量分析中，Zoomit-DWI對良惡性腫瘤及正常腎上腺的ADC值分別為（1.522±0.218）×10-3 mm2/s、（1.124±0.158）×10-3 mm2/s、（2.021±0.239）×10-3 mm2/s。常規DWI對良惡性腫瘤及正常腎上腺的ADC值分別為（1.519±0.184）×10-3 mm2/s、（1.107±0.133）×10-3 mm2/s、（2.013±0.220）×10-3 mm2/s（P>0.05）。在定性分析中，兩位主治醫師對Zoomit-DWI組的評分平均值均顯著高于常規DWI組（P<0.05）。Kappa檢驗顯示，兩位醫師的評分具有良好的一致性。 結論 Zoomit-DWI和常規DWI對于腎上腺彌散掃描的結果沒有統計學差異，但Zoomit-DWI在主觀評價顯示有較高的圖像分辨率和組織清晰度，對比常規DWI序列有一定的技術優勢。

[關鍵詞] 腎上腺;小視野掃描;磁共振成像;Zoomit-DWI

[中圖分類號] R445.2? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2020）36-0111-04

[Abstract] Objective To study the comparison of the zoomit-DWI sequence and regular DWI sequence of the small field scanning of adrenal MR， and to discuss the advantages and disadvantages of the two sequence in the adrenal small field diffusion imaging technology. Methods A retrospective selection of 48 patients who underwent 3.0T MR adrenal scan in the hospital from May 2017 to August 2019 were selected. Both Zoomit-DWI and regular DWI were scanned at the same time. In the case of the same parameters， as a quantitative analysis， the images with b=50 on the Zoomit-DWI and regular DWI were used as the benchmark. Through the b values of 400 and 800 and ADC chart， the ADC value of the diseased and normal tissues was selected to compare the apparent diffusion coefficient（ADC） of the adrenal gland. As a qualitative analysis， two image sequences containing different b-value weighted images were independently reviewed by two attending physicians， and then the image quality was subjectively scored and undergone consistency check. The diagnostic value of the two sequences for adrenal gland scanning was analyzed. Results Among the 48 patients， 12 cases were with malignant tumors， 17 cases were with benign tumors， and 19 cases were with normal adrenal glands. In quantitative analysis， the ADC values of Zoomit-DWI for benign and malignant tumors and normal adrenal glands were （1.522±0.218）×10-3 mm2/s， （1.124±0.158）×10-3 mm2/s， （2.021±0.239）×10-3 mm2/s respectively. The ADC values of regular DWI for benign and malignant tumors and normal adrenal glands were（1.519±0.184）×10-3 mm2/s， （1.107±0.133）×10-3 mm2/s， （2.013±0.220）×10-3 mm2/s respectively（P>0.05）. In the qualitative analysis， the average scores of the two attending physicians in the Zoomit-DWI group were significantly higher than those in the regular DWI group（P<0.05）. The Kappa test showed that the scores given by the two physicians were in good agreement. Conclusion There is no statistical difference between Zoomit-DWI and regular DWI in the results of adrenal diffusion scan. However， the subjective evaluation of Zoomit-DWI shows a higher image resolution and a tissue clarity， which has certain technical advantages compared to conventional DWI sequences.

[Key words] Adrenal gland; Small field scanning; Magnetic resonance imaging; Zoomit-DWI

在腹部的病變中，腎上腺的疾病比較多見。其中腎上腺結節在泌尿系腫瘤中約占10%[1]。由于腎上腺體積較小，位置在腎周脂肪囊內，其影像學檢查受到一定限制，多行薄層掃描，以精確地顯示腎上腺解剖[2]。臨床上CT、MRI都能為腎上腺提供良好的診斷依據。特別是MRI，雖然在定位診斷上不如CT，但MRI能夠更好地鑒別診斷腎上腺惡性腫瘤，在腎上腺惡性腫瘤的鑒別與診斷上具有更高的臨床意義[3]。因此，腎上腺的小視野掃描成了參數設置的關鍵影響因素之一。

伴隨科技的進步，特別是隨著MRI設備的最新發展，如高性能梯度[4]和新軟件[5]，可以獲取高分辨率的彌散加權圖像（Diffusion weighted imaging，DWI），而這是使用現有低性能梯度MRI設備難以實現的[6]。DWI目前已經廣泛運用于腹部特別是腎上腺的掃描及診斷，有著廣闊的應用前景。余小多等[7]用3.0T MRI的DWI成像對48例原發性腎上腺腫瘤進行研究，結果顯示腎上腺原發惡性腫瘤與神經節細胞瘤、嗜鉻細胞瘤和皮質腺瘤表觀彌散系數（Apparent diffusion coefficient，ADC）值之間差異均有統計學意義。Sandrasegaran等[8]研究認為 ADC值雖不能鑒別良惡性腫瘤，結合信號強度指數，DWI有助于鑒別腎上腺病變的良惡性。學者研究提示，雖然DWI在腎上腺常規掃描中有著較大的作用，但DWI的圖像質量難以保證[9]。這是因為其FOV（Field of view）較大，隨著b值的增大，受空間分辨率受限，得不到高質量的圖像。而Zoomit-DWI在常規DWI序列的基礎上，通過2D射頻脈沖僅選擇性激發小范圍視野內的組織，從而獲得較高質量的DWI圖像[10]，理論上可以達到減少圖像偽影，減輕圖像變形的目的。因此，本研究對Zoomit-DWI和常規DWI在腎上腺小視野掃描圖像作對比，分析這兩種技術對診斷的優劣性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從2017年5月～2019年8月在我院行3.0 T腎上腺磁共振檢查的患者54例。其中6例受病情、年齡、語言等因素限制因呼吸不配合造成圖像邊緣模糊，運動偽影較為明顯，不符合納入標準予以排除。最終納入48例患者，其中男20例，女28例。患者平均年齡48歲。惡性腫瘤12例，良性腫瘤17例，正常腎上腺19例。所有受檢者均掃描腎上腺序列，包括常規T2加權、常規多b值DWI（50、400、800）和多b值Zoomit-DWI（50、400、800）。對獲得數據通過工作站分析ADC值，并由兩位主治醫師，分別對Zoomit-DWI和常規DWI做主觀評價。

1.2 設備

采用我院西門子prisma 3.0 T磁共振，使用18通道相控陣體部線圈和32通道相控陣脊柱線圈。受檢者于檢查前禁食禁水4～8 h，并進行呼吸訓練。掃描時使用相位觸發呼吸門控技術。

1.3 檢查序列和參數

（1）腎上腺常規序列包括冠狀T2WI、橫斷T2WI（抑脂）、雙回波T1WI。（2）Zoomit-DWI：TR=5500 ms，TE=62 ms，Slice thickness=3.0 mm，slices=27，FOV=220×92.8，Matrix=90×90，voxel size=1.2 mm×1.2 mm×3.0 mm，Ipat=GRAPPA，加速因子=2，b值為50、400和800 mm2/s。（3）常規DWI：TR=5500 ms，TE=62 ms，Slice thickness=3.0 mm，slices=27，FOV=380×308.9，Matrix=90×90，voxel size=1.0 mm×1.0 mm×3.0 mm，ipat=GRAPPA，加速因子=2，b值為50、400和800 mm2/s。

1.4 數據分析處理

（1）兩位主治醫生分別對Zoomit-DWI和常規DWI在西門子syngo.via工作站上進行圖像后處理。通過單指數模型公式獲得相關參數ADC值。感興趣區域（Freehand regions of interest，ROI）：在T2WI上選取病變和正常組織的最大層面，分別劃一個ROI;如無病變，則在左側腎上腺最大層面選取ROI，分別得到對應DWI上的ADC值，測量三次，取平均值用于統計分析。

（2）主觀評價：分別對腎上腺最大層面Zoomit-DWI和常規DWI圖像，對圖像質量做出評估，根據圖像的邊緣清晰度，磁敏感偽影造成變形程度，分為優、良、及格、差四個等級。標準為優：腎上腺顯示良好，無變形，信號均勻，4分;良：腎上腺顯示尚可，無變形，信號模糊或者輕微變形，信號均勻，3分;及格：腎上腺顯示尚可，輕微變形，信號模糊，2分;差：腎上腺顯示不清，圖像變形，信號模糊，1分。

1.5 統計學方法

（1）采用SPSS19.0統計學軟件對所有ADC數據進行分析評估。采用均數計算患側腎上腺的ADC值，采用t檢驗進行統計學差異分析比較。

（2）常規DWI和Zoomit-DWI之間的主觀評分對比，采用配對Wilcoxon′s秩和檢驗;利用Kappa檢驗兩位主治醫師間的一致性，Kappa值在0.80以上一致性極好，0.61～0.80一致性良好，0.41～0.60一致性中等，0.21～0.40一致性較差，≤0.20認為兩者之間不一致;評估觀察者之間的差異，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1使用兩種不同的擴散加權成像技術對ADC平均值的定量分析

常規DWI序列良惡性腫瘤和正常腎上腺ADC值分別為（1.519±0.184）×10-3 mm2/s、（1.107±0.133）×10-3 mm2/s、（2.013±0.220）×10-3 mm2/s，Zoomit-DWI序列良惡性腫瘤和正常腎上腺ADC值分別為（1.522±0.218）×10-3 mm2/s、（1.124±0.158）×10-3 mm2/s、（2.021±0.239）×10-3 mm2/s，兩者的良惡性腫瘤和正常腎上腺ADC值比較，差異均無統計學意義（P>0.05）（表1）。

2.2圖像質量主觀評分比較

在所有患者中，兩位主治醫生通過圖像質量進行了主觀4個等級劃分（1～4分）。主治醫師對圖像質量的主觀評分值分布見表2，兩位主治醫師對Zoomit-DWI組的評分平均值均顯著高于常規DWI組（P<0.05），分別為（2.771±0.951）分、（2.729±0.869）分和（2.563±0.943）分、（2.542±1.010）分。

2.3 圖片資料

見圖1～2。圖1a～1d分別是常規DWI的b50、b400、b800、ADC圖像;圖2a～2d分別是Zoomit的b50、b400、B800、ADC圖像。圖1a～1d與圖2a～2d比較可見，Zoomit-DWI在圖像分辨率和組織清晰度以及圖像變形度方面均優于常規DWI。利用Kappa檢驗進行觀察者間的一致性分析，Kappa值為0.713，兩位醫師的評分具有良好的一致性。Zoomit-DWI對腎上腺顯示主觀評價顯著高于常規DWI（P<0.05），常規DWI的ADC值和Zoomit-DWI的ADC值之間的差異不具有顯著的統計學意義（P>0.05）。

3討論

DWI是目前唯一可無創檢測人體組織水分子擴散運動的方法[11]。在ADC圖上所測得的 ADC 值降低和DWI圖上信號強度增高則代表相應組織的水分子彌散受限[12]。常規DWI序列，一般是SSSE-EPI（Single shot spin echo，SSSE;Echo planar imaging，EPI）序列構成，即在EPI采集前施加為一個90°準備脈沖，后隨即一個180°脈沖，產生一個標準的自旋回波，填充K空間中心，而EPI則采集隨后的一個梯度回波鏈，將信號填充在K空間其他區域。使得常規DWI序列具有采集速度快、采集時間短的優勢[13]。在這樣的成像模式下，DWI通過層面選擇脈沖對選定的成像層面進行射頻激發，隨后對同一位置施加聚焦脈沖，此后進行信號的接收，進而用以進行成像。但DWI序列受回波時間長和帶寬較窄的影響，隨著頻率編碼方向掃描野和回波間隔的增加，降低了圖像質量，圖像信噪比和圖像分辨率低，還使得其更容易產生偽影[14]。同時DWI還對運動偽影敏感，在腹部應用中容易產生幾何變形和圖像模糊[15]。為了更有利于疾病診斷需要提高DWI的圖像分辨率。

Zoomit-DWI在并行發射技術的基礎上，通過對射頻發射和梯度系統的精準控制，實現目標區域的選擇性成像。Zoomit技術所使用的聚焦脈沖與層面選擇脈沖相垂直，兩者相交的區域即為最終采集信號并進行成像的區域。這樣就可以在不需要進行過采樣或者放置飽和帶的情況下，達到無卷褶、高分辨的靶向精準小視野成像的目的[16]。

腎上腺是人體惡性腫瘤易發生轉移的部位之一。腎上腺腫瘤病理類型分布較廣泛[17]。但因為大部分的腎上腺腫瘤沒有明顯的觀察特征，所以超聲對腎上腺腫瘤的定性診斷比較困難，且對體積較小的腎上腺腫瘤容易觀察不到。MRI對腎上腺腫瘤的診斷準確性較高[18]。本研究通過主觀評價DWI圖像對腎上腺顯示的清晰度和信號的均勻度做評估，以及通過對病變組織和正常腎上腺ADC值無統計學差異的對比，可以得出Zoomit-DWI的主觀評分明顯優于常規DWI。可以認為Zoomit-DWI達到了提高微小病灶檢出率和診斷準確率的效果。同時，Zoomit-DWI還有效減少了運動產生的磁敏感偽影，以及磁場不均勻導致的壓脂偽影。

本研究受樣本量少的不足，以及由于常規DWI和Zoomit-DWI明顯的圖像特征區別，導致兩位主治醫生無法對圖像進行盲法評估。因此，在后續的研究中，可以考慮納入更多樣本，同時對圖像做統一的標準化處理。此外，ROI相對較小的區域可能影響了結果，不僅良性病變的小ROI可能是個問題，惡性病變相對較大的ROI也可能影響兩組參數的解釋[19]。

綜上所述，研究顯示Zoomit-DWI可以明顯減輕圖像變形，減少磁敏感偽影，同樣參數條件下圖像更為清晰，組織分辨力更高，可以更清晰顯示腎上腺及其疾病變化，為腎上腺疾病的診斷和鑒別診斷提供更好的條件，有助于降低漏診率，應該在腎上腺掃描中得到推廣，從而為臨床診斷及治療提供依據。

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（收稿日期：2020-10-10）