3D自由呼吸風(fēng)車技術(shù)結(jié)合化學(xué)位移技術(shù)水脂分離成像序列在頸部磁共振增強(qiáng)中的應(yīng)用價(jià)值

李鴻恩 王思月 袁燦桃 陳麗娟 曾益輝 張嫣

廣東省婦幼保健院放射科（廣州 510000）

磁共振（magnetic resonance，MR）檢查具有軟組織分辨率高、多參數(shù)、多方位成像等優(yōu)勢(shì)［1-2］，在顯示頸部軟組織疾病方面有極高的診斷價(jià)值［3］。目前常規(guī)頸部MRI 規(guī)范化掃描已普遍使用在頸部疾病診斷中［4-5］，傳統(tǒng)增強(qiáng)掃描方法常選T1W FS 序列進(jìn)行頸部增強(qiáng)掃描，但T1W FS 脂肪抑制，容易受金屬、偏磁場(chǎng)中心及頸胸交界區(qū)影響而導(dǎo)致脂肪抑制不均勻、成像質(zhì)量一般。3D 自由呼吸風(fēng)車技術(shù)（MultiVane XD）結(jié)合化學(xué)位移技術(shù)水脂分離成像（opposed?phase imaging，Dixon）序列作為一種新興的磁共振掃描序列，應(yīng)用在頸部增強(qiáng)檢查，能顯著提高病變顯示能力，為影像診斷提供可靠依據(jù)。本研究采用新序列3D 自由呼吸風(fēng)車技術(shù)（MultiVane XD）結(jié)合化學(xué)位移技術(shù)水脂分離成像（opposed?phase imaging，Dixon）序列與常規(guī)T1WI 頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（spectral attenuat?ed inversion recovery，SPAIR）增強(qiáng)序列圖像質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，旨在探討3D MultiVane XD Dixon 序列在頸部MR 增強(qiáng)檢查中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料前瞻性分析2019年1月至2020年6月的磁共振頸部增強(qiáng)檢查61例患者資料，男26例，女35例，年齡1月～35歲，平均（12.4±5.48）歲。臨床診斷頸部疾病，主要包括頸部不適21 例，可疑頸部腫塊18 例，可疑淋巴結(jié)及其他問(wèn)題22 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：體內(nèi)無(wú)絕對(duì)禁忌金屬物；無(wú)磁共振對(duì)比劑過(guò)敏史，均先行3D MultiVane XD Dixon 序列掃描，再加做常規(guī)T1W SPAIR 序列掃描。檢查前告知患者注意事項(xiàng)及簽署知情同意書(shū)，本研究檢查病例均經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核并通過(guò)。

1.2 儀器設(shè)備及掃描參數(shù)采用荷蘭飛利浦公司Philips Ingenia 3.0T 超導(dǎo)磁共振掃描儀，梯度場(chǎng)45 mT/m，切換率160 T/（m·s），16 通道相控陣頭頸聯(lián)合線圈。患者取仰臥位，頭先進(jìn)，肩部緊貼線圈，左右居中，下頜緊收，不能仰起，囑患者在檢查過(guò)程中不做吞咽動(dòng)作、不轉(zhuǎn)動(dòng)頭部、不說(shuō)話以減少運(yùn)動(dòng)偽影。定位中心位于下頜下緣，常規(guī)行頸部MR 平掃加增強(qiáng)掃描，頸部增強(qiáng)檢查采用先行橫斷面3D MultiVane XD Dixon 序列掃描，再加做常規(guī)T1W SPAIR 序列掃描，具體掃描參數(shù)見(jiàn)表1。磁共振對(duì)比劑選用釓特酸葡胺注射液（國(guó)藥準(zhǔn)字H20153167），濃度為15 mL：5.654 g，劑量為0.2 mmol/kg，流速為2.0 mL/s，以相同速度靜推鹽水15 mL。

表1 3D MultiVane XD Dixon 序列及常規(guī)T1W FS 序列參數(shù)表Tab.1 Parameter list of 3D MultiVane XD Dixon sequence and conventional T1W FS sequence

1.3 圖像評(píng)價(jià)由2 名具有豐富經(jīng)驗(yàn)的高年資副高以上MR 醫(yī)師分析頸部增強(qiáng)圖像，對(duì)兩組圖像進(jìn)行評(píng)分，分析兩序列的優(yōu)勢(shì)。圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法主要包括軟組織分辨率、脂肪抑制均勻性、圖像偽影方面。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：軟組織分辨率方面1 分（頸部組織結(jié)構(gòu)模糊、組織間對(duì)比度差），2 分（頸部組織結(jié)構(gòu)尚可辨別、組織間對(duì)比度稍差），3 分（頸部組織結(jié)構(gòu)清晰、組織間對(duì)比度好）；脂肪抑制均勻性方面1 分（脂肪抑制不均勻），2 分（脂肪抑制尚可），3 分（脂肪抑制均勻）；圖像偽影方面1 分（有明顯偽影），2 分（部分偽影），3 分（無(wú)偽影）。如2 名醫(yī)師圖像質(zhì)量評(píng)分有歧義時(shí)，共同協(xié)商統(tǒng)一意見(jiàn)。

1.4 記錄兩組圖像特異吸收率（SAR）值及采集時(shí)間從飛利浦主機(jī)界面直接記錄兩組序列SAR 值及采集時(shí)間并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量評(píng)分方面對(duì)比在脂肪抑制均勻性及圖像偽影（吞咽運(yùn)動(dòng)偽影、血管搏動(dòng)偽影、金屬磁敏感偽影等）方面3D MultiVane XD Dixon 序列優(yōu)于常規(guī)T1W SPAIR 序列圖像，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=10.733、6.637，P<0.05）。在軟組織分辨率方面常規(guī)T1W SPAIR 序列明顯優(yōu)于3D Multi?Vane XD Dixon 序列圖像，兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=7.100，P<0.05），見(jiàn)表2、圖1?2。

表2 3D MultiVane XD Dixon 序列組與常規(guī)T1W SPAIR 序列組主觀評(píng)價(jià)評(píng)分對(duì)比Tab.2 Comparison of subjective evaluation scores between the 3D MultiVane XD Dixon sequence group and the conventional T1W SPAIR sequence group 例

圖1 典型圖像1Fig.1 Typical Image 1

圖2 典型圖像2Fig.2 Typical Image 2

2.2 兩組序列圖像特異吸收率（SAR）值及采集時(shí)間對(duì)比3D MultiVane XD Dixon 序列采集時(shí)間（112 s）較常規(guī)T1W SPAIR 序列（131 s）短。SAR 方面：3D MultiVane XD Dixon 序列組SAR 值（0.40±0.06 W/kg）明顯低于常規(guī)T1W SPAIR 序列組（3.19±0.06 W/kg），對(duì)兩序列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=283.67，P<0.001）。

3 討論

頸部磁共振檢查已普遍用在頸部疾病診斷篩查中［6］。但頸部組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)脂肪抑制不均勻、吞咽運(yùn)動(dòng)偽影，容易影響頸部細(xì)微疾病診斷。為解決頸部MR 運(yùn)動(dòng)偽影及壓脂不均勻等問(wèn)題，本研究主要采用新技術(shù)3D MultiVane XD Dixon 序列增強(qiáng)掃描。

3.1 3D MultiVane XD Dixon 序列與常規(guī)T1W SPAIR 序列對(duì)比常規(guī)T1W SPAIR 序列采用2D 掃描，圖像軟組織分辨率高，本文研究顯示常規(guī)T1W FS序列在顯示軟組織分辨率方面優(yōu)于3D MultiVane XD Dixon 序列圖像。但是常規(guī)T1W SPAIR 序列磁場(chǎng)依賴性大，對(duì)磁場(chǎng)的均勻性要求高［7］，SAR 值高、大FOV 掃描時(shí)，掃描頸胸交界區(qū)、下頜區(qū)域脂肪抑制差，頸部MR 掃描時(shí)容易造成脂肪抑制不均勻。

3D MultiVane XD 為飛利浦最新研發(fā)技術(shù)，主要運(yùn)用專門(mén)抗運(yùn)動(dòng)偽影的技術(shù)。技術(shù)的原理是采用風(fēng)車技術(shù)（飛利浦公司）或螺旋槳技術(shù)（periodi?cally rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction，propeller）（GE 公司）［8-9］或刀鋒技術(shù)（blade）（西門(mén)子公司）［10］填充K 空間。是在一個(gè)TR 間期采集一個(gè)回波鏈，回波鏈中每個(gè)回波需要進(jìn)行頻率編碼和相位編碼，在另外角度上平行地填充于K 空間，這一組填充信息被稱為螺旋槳技術(shù)的葉片；在下一個(gè)TR 間期采集另一個(gè)回波鏈，這個(gè)回波鏈的頻率編碼與相位編碼方向較前一個(gè)有旋轉(zhuǎn)一定角度，因此螺旋槳的另一個(gè)葉片也需要旋轉(zhuǎn)一定角度進(jìn)行平行地填充K 空間，反復(fù)形成一個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)螺旋槳，該技術(shù)平行填充軌跡使K 空間周邊區(qū)域在較短的采樣時(shí)間內(nèi)具有較高的信號(hào)密集度，保證了圖像的空間分辨率；放射狀填充軌跡則讓K 空間中心區(qū)域有更多的信號(hào)重疊，提高了圖像的信噪比及有效減少了圖像運(yùn)動(dòng)偽影。SODHI 等［11］研究顯示3.0 T 風(fēng)車采集（MVXD）技術(shù)應(yīng)用在兒童氣道相關(guān)疾病患者較常規(guī)T2WI技術(shù)可明顯改善圖像質(zhì)量，本文主要采用風(fēng)車采集技術(shù)應(yīng)用在頸部MR 掃描中。3D 序列K 空間填充特點(diǎn)是：在層面內(nèi)采用Radial（放射狀）填充方式；在層面間采用的是Cartesian（逐行經(jīng)線）填充方式。3D 掃描采用薄層、負(fù)間距掃描技術(shù)，層間分辨率高，掃描出來(lái)圖像能任意切面重建圖像，方便病灶定位及定性。

本文采用3D 自由呼吸抗運(yùn)動(dòng)偽影技術(shù)結(jié)合Dixon 脂肪抑制方式，來(lái)確保頸部組織脂肪抑制均勻，Dixon 技 術(shù) 是1984年Tomas Dixon 首次提出水脂分離的MRI 化學(xué)位移方法［12］，根據(jù)水和脂肪中氫質(zhì)子共振頻率的差別，采用梯度回波序列，在不同的TE 時(shí)間采集信號(hào)，采集2 個(gè)回波，通過(guò)計(jì)算機(jī)重建，將水信號(hào)及脂肪信號(hào)分離出來(lái)，按公式W水=（I同＋I(xiàn)反）/2，F(xiàn)脂=（I同?I反）/2，得到水-脂分離圖像［13］，Dixon 的優(yōu)勢(shì)一次掃描能夠出四種對(duì)比度圖像（同相位、反相位、壓脂圖、脂肪圖），隨著技術(shù)升級(jí)，本文采用的是mDixon 技術(shù)——基于單峰值脂肪模型，相比最初的Dixon，mDixon 能夠消除磁場(chǎng)不均勻的影響，在磁敏感變化大的部位及偏中心部位，壓脂效果穩(wěn)定，可以選擇更短的TR 及TE，提高圖像信噪比及提升圖像采集速度，從而降低運(yùn)動(dòng)偽影。Dixon 相比SPAIR 脂肪抑制更穩(wěn)定、更均勻，克服了磁場(chǎng)非均勻性對(duì)脂肪抑制造成的影響，LEE 等［14］研究證實(shí)Dixon 脂肪抑制效果用在頸部檢查較SPAIR 圖像質(zhì)量更好，與本文研究一致。本研究主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)顯示3D MultiVane XD Dixon 序列圖像脂肪抑制均勻性評(píng)分為（2.869±0.427），圖像運(yùn)動(dòng)偽影評(píng)分為（2.820±0.533）明顯優(yōu)于常規(guī)T1W FS 序列圖像評(píng)分。

3.2 3D MultiVane XD Dixon序列的優(yōu)劣勢(shì)本文采用3D 自由呼吸抗運(yùn)動(dòng)偽影技術(shù)結(jié)合Dixon XD FFE 成像技術(shù)，運(yùn)用到頸部MR 增強(qiáng)檢查中即能克服頸部吞咽、呼吸、血管搏動(dòng)偽影，又能取得良好的脂肪抑制效果可適用于平掃及增強(qiáng)掃描，用于無(wú)法配合屏氣及放療檢查患者中。在患者自由呼吸下完成檢查，能夠獲得穩(wěn)定的頸部MR 增強(qiáng)T1WI 圖像，具有噪聲小、脂肪抑制效果均勻、運(yùn)動(dòng)金屬偽影少等優(yōu)勢(shì)。劣勢(shì)主要為單次掃描時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，一次掃描在1 min 30 s～2 min 30 s，不能抓取到病灶動(dòng)態(tài)增強(qiáng)。在同一患者行兩種序列增強(qiáng)掃描，受造影劑到達(dá)頸部血管時(shí)間及濃度不一致因素，容易對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)分及圖像對(duì)比度造成人為偏差影響，另外抗運(yùn)動(dòng)偽影技術(shù)是最新推出，僅部分新高端機(jī)器有此功能。

3.3 磁共振安全性分析在磁共振掃描中需要密切關(guān)注射頻輻射量，SAR 值是指單位質(zhì)量中RF 功率的吸收量。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（the American na?tional standards institute，ANSI）和美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（the U.S food and drug administration，F(xiàn)DA）規(guī)定全身平均SAR 值應(yīng)該<0.4 W/kg 以下，頭部成像10 min 內(nèi)不得超過(guò)3 W/kg，本研究?jī)山M序列SAR值均在安全范圍值內(nèi)，3D MultiVane XD Dixon 序列組SAR 值明顯低于常規(guī)T1W SPAIR 序列組，檢查后無(wú)不良反應(yīng)，說(shuō)明3D 自由呼吸結(jié)合Dixon 序列應(yīng)用在3.0T 磁共振頸部檢查時(shí)安全的。

綜上所述，采用3D MultiVane XD Dixon 序列技術(shù)能很好的解決頸部吞咽運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)、血管搏動(dòng)及金屬磁敏感偽影，能獲得穩(wěn)定的脂肪抑制效果，容積效應(yīng)小，檢查范圍廣、能很好的顯示頸部軟組織、薄層及負(fù)間距三維成像顯示病灶形態(tài)、增強(qiáng)效果，能夠?yàn)榕R床診斷及治療提供有力的技術(shù)保障。