對比分析屏氣三維梯度-自旋回波與呼吸門控觸發三維快速自旋回波MR胰膽管成像

魏志民，宋玉坤，韓海偉，黃 旭，陳翠芳，吳秀蓉

(廈門大學附屬第一醫院放射科，福建 廈門 361000)

胰腺及膽道系統病變、尤其膽道結石和腫瘤等諸多原因引起的膽胰管梗阻為腹部常見多發病。MR胰膽管造影(MR cholangiopancreatography, MRCP)是非侵入性評估膽道和胰管的常用影像學方法[1-2]。目前臨床常用MRCP技術主要有屏氣二維厚層多角度成像技術和呼吸門控觸發三維快速自旋回波MRCP(three-dimensional turbo-spin echo MRCP, 3D-Tse-MRCP)技術。隨著梯度-自旋回波技術(gradient-spin echo, Grase)的出現[3]，屏氣三維梯度-快速自旋回波MRCP(three-dimensional gradient-spin echo MRCP, 3D-Grase-MRCP)技術逐漸用于臨床。本研究比較屏氣3D-Grase-MRCP與呼吸門控觸發3D-Tse-MRCP的圖像質量，以期為臨床選擇MRCP檢查方法提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年6—8月因疑診胰腺或膽道疾病而于廈門大學附屬第一醫院接受MRCP的96例患者，男53例，女43例，年齡10～87歲，平均(53.3±16.2)歲。納入標準：①臨床表現為腹痛、黃疸，或經CT、超聲及內窺鏡逆行性膽管胰管造影術診斷為胰膽管梗阻或擴張；②無MRI禁忌證。本研究經院醫學倫理委員會通過批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T 超導MR儀，16通道體部相控陣線圈。檢查前禁食8 h，禁水4 h。囑患者仰臥，首先采集上腹部冠狀位T2WI、橫斷位脂肪抑制T2WI及橫斷位雙回波同反相位圖像，后在上述圖像上以膽總管為中心定位，行2種3D-MRCP序列掃描，范圍覆蓋膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內膽管主要分支范圍。3D-Grase-MRCP序列：于呼氣末屏氣掃描，TR 389 ms，TE 120 ms，FOV 260 mm×260 mm，層厚2 mm，層間距 1 mm，層數90，矩陣260×168，快速自旋回波回波鏈(TSE factor)12，平面回波回波鏈(Echo planar imaging factor, EPI factor)7，采集次數1，采集時間19 s；3D-TSE-MRCP序列：患者在呼吸門控檢測下自由呼吸，于呼氣末平臺期進行掃描，TR 1 056 ms，TE 630 ms，FOV 260 mm×260 mm，層厚2 mm，層間距1 mm，層數90，矩陣260×230，TSE factor 160，采集次數1，采集時間219 s。

1.3 圖像分析 掃描結束后將所有圖像導入Philips Intellispace Portal工作站，進行最大強度投影(maximum intensity projection, MIP)重建，設置旋轉角度9°，重建層數20。由1名具有8年腹部影像學診斷經驗的主治醫師分別評估、采用2種3D-MRCP序列獲得的冠狀位和軸位MIP圖像。參照文獻[4]方法，于圖像信號均勻且無偽影的膽總管中心及周圍肝臟組織各自手動勾畫1個直徑分別為1 mm和10 mm的圓形ROI，測量其、信號強度(signal intensity, SI)，將肝臟組織的SI的標準差(standard deviation, SD)定義為圖像噪聲，計算膽總管與周圍肝組織的對比噪聲比(contrast noise ratio, CNR)：CNR=(SI膽總管-SI肝)/SD肝。主要針對膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內膽管主要分支5個區域的圖像質量進行評分，標準：①5分，胰膽管邊緣光滑，導管結構清晰、銳利；②3～4分，胰膽管邊緣略模糊，導管結構大致可分辨，圖像可用于診斷；③0～2分，胰膽管邊緣嚴重模糊，導管結構顯示不清，圖像無法滿足診斷要求[5-6]。針對各區域病變顯示情況進行評分，標準：①5分，結石大小、形態及所處位置清楚，擴張的胰管結構清晰；②3～4分，結石大小、形態略模糊，所處位置大致可分辨，擴張的胰管大致可分辨，圖像可用于診斷；③0～2分，病變顯示嚴重模糊，導管結構顯示不清，圖像無法滿足診斷要求。

1.4 統計學分析 采用SPSS 22.0統計分析軟件。計量資料符合正態分布時以±s表示，否則以中位數(上下四分位數)表示。采用Shapiro-Wilk檢驗對數據進行正態性檢驗。根據患者屏氣配合情況將3D-Grase-MRCP圖像分為2組：屏氣組為患者自身或在家屬配合下能屏氣完成檢查；屏氣配合不佳組為患者完全無法屏氣或能屏氣但掃描全程無法堅持。以Mann-WhitneyU檢驗比較2種序列膽總管CNR及圖像評分差異、2種序列圖像對各區域病變檢出率及顯示各個區域病變情況評分差異，并觀察屏氣組與屏氣配合不佳組圖像評分差異。P<0.05為差異有統計學意義。

圖1 患者女，28歲，膽囊結石 A.3D-Grase-MRCP序列MIP圖像清晰顯示膽囊、膽總管、肝內、外膽管、膽總管以及胰管走形、輪廓、邊緣，膽囊內見多發小結節狀充盈缺損； B.3D-Tse-MRCP序列MIP圖像偽影嚴重，膽囊、膽總管、肝內、外膽管、膽總管及胰管均無法清楚顯示

2 結果

96例中，MRI診斷63例胰管或膽道疾病，包括27例膽囊結石、6例膽囊合并膽囊管結石、1例膽囊合并膽囊管及膽總管結石、7例膽囊合并膽總管結石、1例膽囊結石合并胰管擴張、7例單純胰管擴張、1例膽總管結石合并胰管擴張、5例肝內膽管結石、3例肝內膽管合并膽總管結石、5膽總管結石，其余33例胰膽管未見明確異常。

MRCP共顯示42處膽囊結石，7處膽囊管結石，8處肝內膽管結石，17處膽總管結石及9處胰管擴張，2種序列對各區域病變檢出率差異無統計學意義(P均>0.05)，見表1。3D-Tse-MRCP圖像膽總管CNR值[357.08(209.73，594.38)]高于3D-Grase-MRCP[256.14(141.54，417.87)，Z=-3.01，P<0.05]。3D-Grase-MRCP圖像膽囊、膽囊管、膽總管及肝內膽管主要分支評分均高于3D-Tse-MRCP(P均<0.01)，顯示管壁及輪廓更清晰(表2)，對于膽囊結石和膽囊管結石的評分亦更高(P均<0.05)，顯示結石的形態、大小及所處位置更清楚準確，見圖1、表3。屏氣組(n=68) 3D-Grase-MRCP圖像顯示膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內膽管主要分支清晰，且偽影少(圖2)，圖像評分均高于屏氣配合不佳組(n=28)，見表4。

表1 2種MRCP序列對各區域病變的檢出率比較

表2 2種MRCP序列采集圖像及評分比較[中位數(上下四分位數)]

表3 2種MRCP序列圖像顯示各區域病變評分比較[中位數(上下四份位數)]

表4 屏氣組與屏氣配合不佳組3D-Grase-MRCP圖像評分比較[中位數(上下四份位數)]

3 討論

胰膽管系統管腔內含有大量自由水，其T2顯著長于周圍組織，故MRCP采用重T2加權可使靜止或緩慢流動的液體信號顯影更顯著，產生的原始冠狀薄層圖像經MIP處理后可獲得胰膽管各方位各角度的二維及三維投影圖像。目前呼吸門控觸發3D-Tse-MRCP臨床應用廣泛，主要應用呼吸門控技術于患者呼氣末平臺期采集信號，但掃描時間往往較長，本研究中達219 s，而患者呼吸運動頻率難以較長時間與呼吸幅度保持一致，導致呼吸門控可能無法正確觸發，進一步延長掃描時間[7-8]，圖像易受呼吸運動影響而產生偽影[9-10]。

Grase序列是結合了梯度回波和自旋回波的技術，一次90°激發脈沖后，在2個相鄰的180°脈沖之間利用連續切換讀出梯度，伴隨1個自旋回波會有2個或多個梯度回波，從而實現2種回波序列的結合[11]。該技術以自旋回波信號填充k空間的中心部分，從而決定圖像對比度，梯度回波信號填充k空間的邊緣部分，從而決定圖像的絕對解剖細節。本研究中3D-Grase-MRCP圖像膽總管CNR低于3D-Tse-MRCP，提示3D-Grase-MRCP圖像膽汁SI相對弱于周圍組織，當低信號結石與高亮信號膽汁重疊時，結石往往被遮擋，導致肉眼不易發現和診斷[1]。3D-Grase-MRCP圖像膽汁SI低，與低信號結石重疊時，遮擋效應不明顯，更故易檢出結石。本研究中3D-Grase-MRCP對檢出各區域病變不弱于3D-Tse-MRCP，顯示膽囊和膽囊管結石形態及位置甚至更為清晰。

相比傳統MRCP序列，3D-Grase-MRCP可明顯提高圖像質量[6]。本研究中3D-Grase-MRCP在膽囊、膽囊管、膽總管及肝內膽管主要分支4個區域的圖像質量均優于呼吸門控觸發3D-Tse-MRCP圖像，表明其成像質量更好。本研究發現2者在胰管區域的圖像質量無明顯差異，可能由于胰管較膽管系統不易出現運動偽影，對于呼吸不規則的患者，3D-Tse-MRCP尚可維持胰管區域的圖像質量。另外，3D-Grase-MRCP序列只需患者屏氣1次即可完成掃描，時間僅19 s，較3D-Tse-MRCP序列(219 s)明顯縮短，有利于減輕患者心理負擔，減少掃描時間過長所致呼吸運動偽影造成檢查失敗，從而提高臨床檢查效率。

本研究3D-Grase-MRCP圖像中，屏氣組圖像質量均明顯優于屏氣配合不佳組，表明是否配合屏氣影響3D-Grase-MRCP序列成像質量，檢查前對患者進行必要的呼吸訓練并囑其按要求配合十分重要；對于屏氣配合不佳者可安排家屬輔助，如掃描時捏住患者口鼻協助屏氣，以盡可能保證圖像質量滿足診斷要求。

本研究的主要局限性：①未對其他屏氣二維厚層多角度成像技術及3D-MRCP技術如3D-SPACE-MRCP進行觀察；②僅比較了膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內膽管主要分支5個區域的顯示情況，未完整觀察全胰膽管系統顯示情況，有待進一步深入研究。

綜上所述，屏氣3D-Grase-MRCP圖像質量及顯示病變優于呼吸門控觸發3D-Tse-MRCP，掃描時間明顯縮短，有望成為臨床獲取MRCP的新手段。