鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院(河南省腫瘤醫(yī)院)放射科,河南 鄭州 450008
T1 mapping是一種新的定量分析磁共振技術(shù),能直接測量組織T1弛豫值(簡稱Tl值),Cassinotto等學(xué)者[1]認為T1 mapping技術(shù)能夠診斷和評估肝硬化嚴重程度,與常規(guī)肝脾擴散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)序列相比,具有更高的準確性。近年來有研究認為T1 mapping成像能夠用于肝纖維化的無創(chuàng)性診斷,并反映肝功能狀態(tài)[2-4]。本研究通過對比T1 mapping兩種成像方法(Look-locker序列和屏氣的B1-corrected VFA序列)掃描獲取的肝臟左、右葉平掃T1值,研究其定量特征及變異度,從而評價兩個序列量化肝左、右葉T1值的應(yīng)用價值。
分析2018年1—8月于鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院就診的肝臟疾病患者70例(同時行自由呼吸Look-locker序列和屏氣B1-corrected VFA序列掃描)。納入標準:① 近期無服用肝毒性藥物史;② 近期無肝臟手術(shù)史;③ 肝功能正常。排除標準:① 圖像質(zhì)量差,影響測量。② 不能耐受屏氣者。排除4例不能配合屏氣的患者,共有66例患者納入研究。其中男性44例,女性22例,年齡31~79歲,平均年齡(55.0±33.9)歲。
采用德國Siemens公司的MAGNETOM Skyra 3.0T磁共振掃描儀,18通道腹部相控陣線圈,內(nèi)置32通道脊柱矩陣線圈,取頭先進的仰臥位。檢查前禁飲食6 h。檢查序列包括:Look-locker序列、屏氣B1-corrected VFA序列、T1WI正反相位序列,T2WI抑脂序列及DWI序列以及增強掃描。Look-locker序列采用2D快速激發(fā)序列,掃描參數(shù):反轉(zhuǎn)角=8°,重復(fù)時間(repetition time,TR)/回波時間(echo time,TE)=3.00 ms/1.32 ms,矩陣=128×112,層數(shù)24層,視野380 mm×309 mm,層厚=3.5 mm。B1-corrected VFA序列采用3D VIBE序列,掃描參數(shù):2個反轉(zhuǎn)角度3°及15°,TR/TE1/TE2=5.86 ms/2.46 ms/3.69 ms,矩陣=288×216,層數(shù)72層,視野380 mm×380 mm,層厚=2.5 mm。在VFA序列采集之前一個B1序列進行匹配,在VFA序列采集之后一個B1序列進行自動矯正。
采用Look-locker序列和屏氣B1-corrected VFA序列自動生成偽彩圖,由2名具有5年以上工作經(jīng)驗的放射科主治醫(yī)師(醫(yī)師1及醫(yī)師2)獨立肓法在肝臟左、右葉相對應(yīng)位置測量T1值,測量3次,并取其平均值,感興趣區(qū)(region of Interest,ROI)面積為2.14~3.98 cm2,測量時避開肝臟病灶、大血管區(qū)、偽影及周圍組織。
采用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件。通過組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)檢驗評價2名閱片者間的一致性,ICC<0.50為信度差;0.50~0.75為信度一般;>0.75為信度好。Look-locker序列、B1-corrected VFA序列在肝臟左右葉所得T1值之間的比較采用兩樣本t檢驗;Look-locker序列在肝左右葉所得T1值及B1-corrected VFA序列所得T1值之間的比較采用配對t檢驗;P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。計算采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左葉、肝右葉所得T1值的均數(shù)及標準差,然后計算相應(yīng)的變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)(標準差除以平均值),利用變異系數(shù)的大小評價各參數(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性。采用Bland-Altman法對醫(yī)師1與醫(yī)師2之間的測量結(jié)果進行對比。
66例患者中,肝癌患者37例(均為單一病灶,其中18例為肝癌介入治療后,無活性存在),肝轉(zhuǎn)移瘤(來源于腸癌或乳癌)7例,肝臟良性腫瘤22例(血管瘤13例,囊腫7例,肝硬化結(jié)節(jié)2例)。肝硬化診斷標準參照2000年病毒性肝炎防治方案[5],經(jīng)臨床、生化、影像學(xué)檢查及肝臟穿刺活檢證實為肝硬化23例,非肝硬化43例。
2名閱片者之間Look-locker序列所得T1值(肝左葉:0.961,肝右葉:0.962)的相關(guān)系數(shù)略高于B1-corrected VFA序列所得T1值(肝左葉:0.884;肝右葉:0.828)的相關(guān)系數(shù),信度好(P均<0.001)。
比較Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝硬化背景下及非肝硬化背景下肝左、右葉所得T1值,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),結(jié)果見表1。Look-locker序列在肝臟左、右葉之間所得T1值及B1-corrected VFA序列在肝左、右葉之間所得T1值進行比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,表2,圖1~2)。Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左、右葉所得T1值之間進行比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),分別計算兩種序列的變異度,結(jié)果見表3。
表1 Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝硬化及非肝硬化背景下肝左、右葉獲得的T1值(×10-3 s)的比較
表2 Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝臟左右葉所得T1值(×10-3 s)比較
圖1 采用Look-locker序列及B1-corrected VFA序列所得T1 mapping 圖像
表3 比較Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左葉所得T1值(×10-3 s)之間和在肝右葉所得T1值(×10-3 s)之間的差異及兩序列CV
醫(yī)師1和醫(yī)師2采用Look-locker序列所得f差值95%一致性范圍更?。ū?)。Bland-Altman散點圖顯示Look-locker序列測定的f值分布相對更集中(圖3),提示Look-locker序列在不同醫(yī)師的重復(fù)測量中一致性區(qū)間變異度更小,準確性更好。
表4 采用不同成像方法測得的T1值的參數(shù)差值
T1 mapping技術(shù),能直接測量組織的T1值。T1 mapping技術(shù)可用于鑒別輕度與重度肝纖維化[6-7],說明T1弛豫時間能客觀地反映組織特征。而T1弛豫參數(shù)值與多種生物學(xué)因素有關(guān),如大分子濃度、水結(jié)合狀態(tài)和組織含水量,這些因素在不同的疾病狀態(tài)下會發(fā)生不同的改變[8],這也是T1 mapping用于疾病診斷和評價的基礎(chǔ)。目前T1 mapping的獲得可以通過幾種技術(shù)來實現(xiàn)。常用的掃描序列是翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(inversion recovery method,IR)[9],獲得的T1 mapping具有高信噪比,但是掃描時間長。為了縮短掃描時間,在IR基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)恢復(fù)SNAPSHOTFLASH或Look-locker序列[10],Look-locker序列是在一個翻轉(zhuǎn)脈沖后多次進行圖像信號采集,沿著馳豫恢復(fù)曲線生成多幅圖像,對這些圖像的每個像素計算T1值,而獲得T1 map圖像。該序列對靜態(tài)場的不均勻性(實際上不足5%的T1值偏差)不敏感,并且采集信號的時間明顯縮短。另一個更常用的T1 mapping技術(shù)是變量翻轉(zhuǎn)角(variable flip angle,VFA)[11],使用至少兩個不同的翻轉(zhuǎn)角得到T1 mapping,能夠單次屏氣完成、具有較高的空間分辨率,但是由于是小角度激發(fā),所以對運動比較敏感,額外的B1 mapping有助于校正T1值,也就是B1-corrected VFA序列。
相關(guān)研究認為,平掃T1值的延長可能提示肝硬化[1,12-13],而有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),肝纖維化的程度與T1弛豫時間之間沒有相關(guān)性[14-15],延長T1值不能明確判斷肝硬化,這與本研究結(jié)果一致,66例患者中23例患者伴有肝硬化、43例患者不伴有肝硬化,采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列所得T1值之間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),因此,認為T1值的變化不能提示肝硬化。另外,比較Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝臟左、右葉所得T1值,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),這就提示兩種T1 mapping成像方法在肝臟組織不同位置得到的T1值均比較穩(wěn)定,因此,可以不考慮肝臟組織不同位置對T1值的影響。
采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左葉所得T1值之間及肝右葉所得T1值之間比較,結(jié)果均存在差異,這就說明選擇Looklocker序列或B1-corrected VFA序列成像方法會影響肝臟組織的T1值。采用Look-locker序列在肝臟(左、右葉)所得T1值低于B1-corrected VFA序列所得T1值,這可能與脂肪信號有關(guān),因為B1-corrected VFA序列中應(yīng)用了脂肪飽和分離技術(shù),而Look-locker序列沒有應(yīng)用這項技術(shù),而脂肪信號的T1值較低,在不進行脂肪抑制的情況下,有可能會降低有效的T1值。另外,B1-corrected VFA序列得到的T1 mapping圖像中,部分患者偽影較重,而這種現(xiàn)象在Look-locker序列成像方法中不存在,分析其原因,可能是因為Look-locker序列獲得了大量的擬合數(shù)據(jù),每一個重建對比圖像的數(shù)據(jù)都是在大約200 ms內(nèi)獲得,因此即使在自由呼吸的條件下,也幾乎不受周圍臟器運動的影響,而B1-corrected VFA序列只獲得兩個翻轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù),對于心臟運動及血管搏動比較敏感,對其產(chǎn)生的偽影校正不足,這也間接說明與B1-corrected VFA序列相比,自由呼吸Look-locker序列成像方法得到的圖像質(zhì)量更佳。
動物模型研究表明,T1值具有較好的穩(wěn)定性[16]。良好的穩(wěn)定性可以保證影像學(xué)指標的穩(wěn)定獲取,而變異度則是影響該影像學(xué)指標的一個重要因素。因此本研究試圖從變異度角度初步探討Look-locker序列及B1-corrected VFA序列應(yīng)用穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,Look-locker序列在肝臟(左、右葉)所得T1值的變異系數(shù)均低于B1-corrected VFA序列所得T1值的變異系數(shù),而低變異度意味著正常與異常間重疊減少,從而增加了鑒別異常的能力。Lemke等[17]認為,較高的信噪比是保證準確測量的關(guān)鍵,根據(jù)這點,分析本研究結(jié)果的原因,有可能是B1-corrected VFA序列對B1場(靜態(tài)場強)不均勻性很敏感,信噪比較低,這可能會導(dǎo)致計算出的T1值產(chǎn)生偏差,從而使其變異度增加。
本研究存在不足:① 研究對象均為肝臟組織,沒有對病灶進行統(tǒng)計。② 對肝臟的測量僅包括了肝左、右葉,沒有涵蓋肝尾狀葉及方葉。③ 樣本量較少,需要進一步擴大樣本量進行研究。
綜上所述,本研究認為,T1值的變化不會提示肝硬化。自由呼吸Look-locker序列、B1-corrected VFA序列所得T1值存在差異,自由呼吸Look-locker序列所得T1值變異度小、圖像質(zhì)量更佳,臨床應(yīng)用價值更高。