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      多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列在肝臟MR中的應(yīng)用

      2020-04-21 04:00:54安徽省馬鞍山市人民醫(yī)院影像科安徽馬鞍山243000
      中國CT和MRI雜志 2020年4期
      關(guān)鍵詞:屏氣偽影信號強度

      安徽省馬鞍山市人民醫(yī)院影像科(安徽 馬鞍山 243000)

      徐 琦 何永勝 羅 瀟 夏 亮 王夢雅

      MR采用多參數(shù)多序列成像方式,無輻射危害,對軟組織分辨率高,在腹部檢查中有著明顯的優(yōu)勢,常規(guī)三維容積內(nèi)插序列(volumetric interpolated breath-hold examination, VIBE)是腹部MR最常用的序列之一,采用小角度激發(fā)快速成像,具有對比度及空間分辨率高等優(yōu)點,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于肝臟T1加權(quán)成像,但其運動敏感度高,受呼吸運動影響嚴重,易產(chǎn)生偽影,常規(guī)T1VIBE序列多采用屏氣掃描,患者屏氣配合情況直接決定掃描圖像的質(zhì)量,多數(shù)老年及危重患者因生理或病理原因無法配合屏氣,從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。多激勵次數(shù)自由呼吸T1VIBE序列,無需患者配合屏氣,在自由呼吸狀態(tài)下也可以有效減少呼吸運動偽影。本研究將多激勵次數(shù)自由呼吸VIBE序列與常規(guī)屏氣VIBE序列的圖像質(zhì)量對比,探討多激勵次數(shù)自由呼吸VIBE序列在肝臟MR中的應(yīng)用價值[1]。

      1 資料與方法

      1.1 一般資料 選取2019年3月-2019年6月來我院接受肝臟MR檢查且屏氣配合不佳(無法配合屏氣15s)的患者40例,男18例,女22例,年齡51-92歲,平均年齡64歲。對患者分別采用常規(guī)屏氣T1 VIBE序列和多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列掃描,將掃描結(jié)果分為常規(guī)屏氣組和自由呼吸組,并對比兩組圖像質(zhì)量。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者均簽署知情同意書。

      1.2 方法 采用Siemens Magnetom Prisma 3.0T MR掃描儀,腹部18通道相控陣線圈。患者檢查前4h禁食,掃描序列和參數(shù):常規(guī)VIBE序列:橫斷位,屏氣掃描,TR3.97ms,TE1.26ms,翻轉(zhuǎn)角9°,矩陣320×195,F(xiàn)OV 400×320mm,層厚3.0mm,層間距0.6mm,層數(shù)72,激勵次數(shù)1,并行采集 CAIPIRINHA(雞尾酒技術(shù)),采集時間15s;多激勵次數(shù)VIBE序列:橫斷位,自由呼吸掃描,TR3.97ms TE1.26ms,翻轉(zhuǎn)角9°,矩陣320×195,F(xiàn)OV400×320mm,層厚3.0mm,層間距0.6mm,層數(shù)72,激勵次數(shù)12,并行采集 CAIPIRINHA(雞尾酒技術(shù)),采集時間158s;

      1.3 圖像評價

      1.3.1 主觀評價 由2名5年以上腹部診斷經(jīng)驗的副主任醫(yī)師采用盲法評價所有圖像并以“5”分法對圖像質(zhì)量評分[2-3],1分,圖像質(zhì)量差,不能顯示肝內(nèi)血管、膽管,病灶顯示模糊不清,偽影重,圖像無法診斷;2分,圖像質(zhì)量較差,不能顯示肝內(nèi)血管、膽管,偽影較重,嚴重影響病灶顯示;3分,圖像質(zhì)量中等,肝內(nèi)血管、膽管顯示欠清晰,偽影對顯示病灶有輕微影響;4分,圖像質(zhì)量良好,肝內(nèi)血管、膽管顯示清晰,偽影較輕,不影響病灶顯示;5分,圖像質(zhì)量好,肝內(nèi)血管、膽管顯示清晰,無偽影,病灶顯示清晰,對診斷無任何不良影響。1分最低,5分最高,≥3分為符合診斷要求;取2名閱片者評分的均值作為圖像主觀評價結(jié)果。

      1.3.2 客觀評價 由同一操作者采用盲法分別在每組圖像的肝右葉,肝左葉及脾臟放置3個面積為60mm2的ROI,避開血管、膽管,測量其信號強度(SI)及背景噪聲信號強度標準差(SD),根據(jù)公式SNR=SI/SD計算信噪比[4]。

      1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行分析。計量資料采用配對t檢驗;計數(shù)資料采用Fisher精確檢驗,P<0.01為差異有統(tǒng)計學(xué)意義,兩名閱片者的結(jié)果采用一致性檢驗(Kappa檢驗)

      2 結(jié) 果

      2.1 主觀評價結(jié)果 兩位閱片者的評估結(jié)果一致性較好,常規(guī)屏氣組和自由呼吸組的Kappa值分別為0.819和0.844, P值均<0.01;自由呼吸組圖像質(zhì)量評分明顯優(yōu)于常規(guī)屏氣組。差異有統(tǒng)計學(xué)意義(x2=60.05, P<0.01)。如表1所示。

      表1 常規(guī)屏氣T1 VIBE序列與多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列圖像質(zhì)量評分比較

      表2 常規(guī)屏氣T1 VIBE序列與多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列圖像信噪比平均值()

      表2 常規(guī)屏氣T1 VIBE序列與多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列圖像信噪比平均值()

      注:常規(guī)屏氣組采用常規(guī)屏氣T1 VIBE掃描,自由呼吸組采用多激勵次數(shù)T1 VIBE掃描。

      組別 例數(shù)(名) 肝右葉SNR 肝左葉SNR 脾臟SNR常規(guī)屏氣組 40 23.18±6.4 18.58±5.83 18.0±5.19自由呼吸組 40 71.6±19.52 64.11±15.11 59.53±11.83 t 17.14 23 21.41 P <0.01 <0.01 <0.01

      2.2 客觀評價結(jié)果 多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列的平均SNR為:肝右葉71.6,肝左葉64.11,脾臟59.53,常規(guī)屏氣T1 VIBE序列的平均SNR為:肝右葉23.18,肝左葉18.58,脾臟18;多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列的SNR明顯高于常規(guī)屏氣T1 VIBE序列[5],差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=17.14、23、21.41, P<0.01)。如表2所示。

      3 討 論

      MR對運動偽影非常敏感,場強越高越為明顯,呼吸運動是肝臟MR檢查中偽影的主要來源之一;呼吸偽影是由于MR信號采集過程中,器官在每一次激發(fā)、編碼及信號采集時位置或形態(tài)發(fā)生改變,因此出現(xiàn)相位的偏移,在傅里葉轉(zhuǎn)換時會把這種相位的偏移誤當成相位編碼方向上的位置信息,把采集的信號配置到一個錯誤的位置上,從而導(dǎo)致偽影[6];現(xiàn)有的呼吸門控及導(dǎo)航技術(shù)可以有效的減少呼吸運動偽影,但其成像時間長,且對于部分呼吸不規(guī)律的患者,圖像質(zhì)量改善并不明顯;激勵次數(shù)(NEX)也稱信號采集次數(shù),是脈沖序列中的每一個相位編碼步數(shù)的采集次數(shù),增加NEX有利于減少偽影并增加圖像信噪比,但同時也會增加采集時間;常規(guī)T1 VIBE 序列多采用屏氣掃描,因屏氣時長限制,激勵次數(shù)多設(shè)置為1次,K空間采用笛卡爾填充方式,易受到呼吸運動的影響而導(dǎo)致K空間的錯位填充,在相位編碼方向上產(chǎn)生偽影[7];多激勵次數(shù)T1 VIBE 序列支持自由呼吸掃描,大幅增加了激勵多次的激勵采集,不僅能夠提高體素內(nèi)信號強度,同時也可補償呼吸運動導(dǎo)致的位移干擾,提升了K空間填充的準確率; K空間的中心區(qū)域及周圍區(qū)域經(jīng)過多次激勵采集后信號強度大幅提高,實現(xiàn)了對K空間中心及周圍區(qū)域的過采樣;K空間中心區(qū)域信號強度決定圖像的對比度,周圍區(qū)域信號強度決定圖像的空間分辨率[8],經(jīng)傅里葉轉(zhuǎn)換后,圖像擁有更高的對比度及空間分辨率,其解剖結(jié)構(gòu)及病灶均能清晰顯示。SNR是MR成像參數(shù)中的一項重要指標,反應(yīng)了組織信號的強度與背景噪聲的比值,其值大小直接反應(yīng)組織信號成分的多少,同時也能客觀反應(yīng)圖像的清晰度[9];本研究采用SNR作為兩組圖像的客觀評價指標,通過統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果顯示多激勵次數(shù)VIBE序列明顯優(yōu)于常規(guī)VIBE序列;

      圖1和圖3為兩例患者采用常規(guī)屏氣T1 VIBE序列掃描,圖像呼吸偽影嚴重,肝內(nèi)血管、膽管結(jié)構(gòu)模糊,病灶顯示不清,圖像整體質(zhì)量差;圖2和圖4 分別為同一患者采用多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列掃描,圖像無呼吸偽影,肝內(nèi)血管、膽管結(jié)構(gòu)清楚,病灶邊緣及內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰。`

      綜上所述,在肝臟MR檢查中當患者無法配合屏氣時,多激勵次數(shù)自由呼吸T1 VIBE序列能有效減少呼吸運動偽影,提升圖像的SNR,從而獲得高質(zhì)量的圖像。

      本研究中多激勵次數(shù)VIBE序列掃描時間較長,尚無法實現(xiàn)肝臟多期動態(tài)增強掃描,故只能進行平掃圖像的質(zhì)量對比分析。

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