低場MRI頭顱矢狀位FSET2序列參數優化組合

丁長青，孫迎迎，張玉娜，王琛

江蘇省豐縣人民醫院 影像科，江蘇 豐縣 221700

0 前言

磁共振成像（MRI）是涉及到數學、物理、圖像處理等多個學科范疇的系統工程，在臨床工作中，MRI主要需要解決3個方面的問題：成像速度、圖像對比度及偽影[1]。對于低場強MRI成像速度問題尤為突出，國內關于序列設計及參數優化已有相關研究，但對于低場強MRI具體的參數優化配置則少有報道。現將我院2008年1月～2012年3月，約14000例頭顱矢狀位FSET2不同參數優化配置情況總結如下。

1 資料與方法

1.1 入選掃描對象、儀器設備、擺位要點

本研究獲得我院倫理委員會批準，選取3～75歲合作病人或志愿者，分別進行以廠家初始參數作為常規頭顱矢狀位FSET2及優化參數后掃描。使用沈陽中基電子有限公司生產的0.35T永磁型磁共振掃描機。線圈形式：正交，單接收；調諧：主動或被動，四路0～10 V直流；去藕：主動或被動；隔離度>30 dB；視野空間：20 cm×25 cm×28 cm；不均勻性<10% ，標準樣品；接口：混合多股插頭；外形尺寸（cm）：25（W）×28（H）×32（L）。病人仰臥，頭最大程度置于線圈內，左右盡可能對稱，定位中心均為線圈的十字中心。

1.2 參數優化組合方法及影像質量評估

掃描指數分別采用：視野（FOV）24～40 cm、層厚（d）4～8 cm、NEX（激勵次數）1～4次。記錄每次具體的掃描參數、所用時間，掃描所得的圖像。主要觀察圖像質量能否達到較佳診斷要求、能否顯著縮短掃描時間。經反復實驗后，具體改動參數如下：FOV由24 cm×24 cm改為35 cm×35 cm；d由8 mm改為5 mm；NEX由4次改為1次，其他參數根據掃描層數相應增減[2]。

由2位本科高年資醫師及5位臨床醫師共同讀片，評價該序列圖像質量及診斷意義。

2 結果

在其他參數不變的情況下，掃描時間明顯縮短，由392 s縮短到98 s。圖像顯示比較，改進前序列掃描一般僅顯示頸3椎體上下，改進后多能常規顯示全頸部，臨床醫師認為除患者頸部較短或顱腦進入線圈內過少外，掃描圖像完全達到診斷要求。經統計14000例顱腦矢狀位圖像中，發現甲狀腺病變近560例，近500例無明顯癥狀、專科醫師也未能捫及甲狀腺腫物，經隨訪到的接受甲狀腺手術的39例，病理為惡性的就有14例；發現有手術指征的的重度脊髓型下頸椎頸椎病近450例，下頸段椎管內腫瘤4例，下頸椎椎體病變60例；發現中下頸部囊性腫物約20例。上述病變常規矢狀位參數掃描多不能發現，本研究因患者躁動需要重新掃描該序列約為±2‰，而之前該序列重復掃描率約±2%。主要缺點是，有時下頸部信噪比稍低，但仍能發現可能存在的下頸部病變。

3 討論

MRI是一個多參數、多序列的成像設備，諸參數間相互制約共同影響圖像質量，參數組合要有全局觀念，既要縮短掃描時間、盡可能減少偽影，又要確保圖像質量[3-7]。影響MRI圖像的相關參數關系[8-10]如下：

圖像的空間分辨率∝1/ 體素體積= 采集矩陣/（FOV×d）。

信噪比（SNR）與成像和硬件的關系為：

SNR ∝DxDy·NEX1/2d÷(NfNp·BW)1/2， 其 中DxDy為觀察野，NEX為激勵次數，d為層厚，NfNp為頻率編碼和相位編碼次數，BW為接受帶寬。

因此，若增加SNR，可采取增大FOV、增大d，降低NfNp及BW來實現。根據上述相關參數關系，本研究認為諸多參數之間可能存在一個最佳結合點，找到此結合點并優化組合能顯著提高掃描速度，并且所得到的圖像質量得到保證。

在實際工作中，參數組合要同時兼顧信噪比及空間分辨率，以此為標準，找出最佳參數組合方案。本研究經過反復試驗，發現了大視野（FOV=33～35 cm）、較薄層（d=5 mm）、小激勵次數（NEX=1）的組合方案。此方案的實施顯著縮短了掃描時間、保證了圖像質量，又能將頸部圖像一并帶出，見圖1，實現了頭線圈掃描范圍部分達到頭頸一體線圈效果。既往國內外很少用大視野進行掃描，這與測試水模長度與人體相比有限等有關。頭顱矢狀位大視野掃描的意義：增加視野，可常規多顯示頸椎及頸部其他組織，對于頭暈及其他由頸椎疾病引起者，一次頭顱MR掃描可解決此類臨床問題。因此，本研究得到了我院臨床醫生尤其是神經科醫師的認可，也得到了患者的認同，尤其對于躁動患者。快速掃描使檢查成功率得到提高，檢查量也因此顯著增加。

圖1 顱腦矢狀位基于大視野（FOV=35 cm）FSET2WI序列，示甲狀腺右葉高信號占位灶

目前，國內許多醫院顱腦矢狀位只掃描T1WI序列而不掃描T2WI序列，根據作者的經驗，對于大多數行顱腦MRI掃描的患者來說，基于大視野的矢狀位FSET2WI掃描在多數情況下可獲得相對更多的信息，從而造福更多的患者。關于本文序列設計的理念，希望引起國內MRI使用者的注意，以更好、更合理地應用MRI序列解決臨床問題，拓寬MRI低場的應用范圍、提高其應用價值。

[1]張勇,程敬亮,李華麗,等.MRI的運動和流動偽影的形成與抑制技術[J].中國醫療器械雜志,2009,33(2):116-119.

[2]丁長青,許若峰,謝光彤,等.低場MRI:設備基于大視野的快速掃描探討[J].中國醫療器械雜志,2012,36(3):225-226.

[3]鄒文,金德勤,高利臣.磁共振圖像質量控制及參數的優化選擇[J].中國醫療設備,2008,23(3):51-53.

[4]郭紅梅,王振祥,于集虹.低場磁共振成像質量控制與質量保證因素初探[J].中國現代醫藥雜志,2009,11(4):69-71.

[5]Arena L,Morehouse HT,Safir J.MR imaging artifacts that simulate disease how to recognize and eliminate them[J].Radiographics,1995,15(6):1373-1394.

[6]Amin N,Afzal M.The impact of variation in the pulse sequence parameters on image uniformity in magnetic resonance imaging[J].J Pak Med Assoc,2009,59(4):231-235.

[7]韓鴻賓.臨床磁共振成像序列設計與應用[M].北京:北京大學醫學出版社,2007:1-11.

[8]Li T,Mirowitz SA.Fast T2-weighted MR imaging:impact of variation in pulse sequence parameters on image quality and artifacts[J].Magnetic Resonance Imaging,2003,21(7):745-753.

[9]楊軍,吳建偉,王軒.3.0T磁共振動態增強在肝移植術中的應用價值[J].中國醫療設備,2012,27(1):116-118.

[10]胡軍武,馮定義,鄒明麗.MRI應用技術[M].武漢:湖北科學技術出版社,2003:214-221.