不同醫(yī)用磁共振設(shè)備在頭顱DWI序列的臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

王思敏，李彥，嚴(yán)福華，張歡，靳志嘉，翟晶，王炳順，方文強(qiáng)*

磁共振成像是近年來迅速發(fā)展的一種醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，它的應(yīng)用與推廣大幅度提升了醫(yī)療服務(wù)水平及科研水平，目前已成為頭顱MRI最重要的檢查方式之一。現(xiàn)階段，醫(yī)用磁共振成像設(shè)備的普及率也逐年提升，根據(jù)中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)發(fā)布的2015年MRI設(shè)備市場(chǎng)研究報(bào)告，2015年我國大陸MRI設(shè)備保有量增加至9089臺(tái)，每百萬人口設(shè)備擁有量為6.6臺(tái)。

在磁共振成像的諸多成像序列中，擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)序列是近年來發(fā)展起來的功能磁共振方法之一，是目前唯一一種通過檢測(cè)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)反映活體組織功能狀態(tài)的無創(chuàng)性影像技術(shù)[1-2]，目前已成熟運(yùn)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病成像[3]，尤其在超急性腦缺血檢查中有著重要的意義。有研究指出，常規(guī)MRI對(duì)早期腦梗死的診斷敏感性較低[4-7]，而DWI相較于常規(guī)CT或MRI序列對(duì)病灶的檢出及核心梗死區(qū)的識(shí)別均有更高的敏感性和特異性[8-11]，并且能夠清楚顯示血管的形態(tài)，尤其是對(duì)血管走形與管內(nèi)異常顯示特異性高[12]，因此具有獨(dú)特而不可替代的作用。為了更好地發(fā)揮DWI圖像的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)質(zhì)的掃描圖像質(zhì)量是最基本的前提條件，它不僅能夠提升小病灶的檢出率，還能更好地顯示病灶細(xì)節(jié)，對(duì)于臨床診療以及科學(xué)研究都具有重要意義。因此，本研究選擇DWI序列作為研究對(duì)象進(jìn)行臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。

在過去30年中，國內(nèi)各級(jí)醫(yī)院的MRI臨床診療和科學(xué)研究工作蓬勃發(fā)展，也涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的國產(chǎn)MRI產(chǎn)品，但在磁共振DWI的臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方面尚缺乏科學(xué)、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且也尚未有針對(duì)國內(nèi)外不同磁共振成像設(shè)備的頭顱DWI臨床圖像進(jìn)行比較研究的先例。本研究擬對(duì)頭顱磁共振DWI序列的臨床圖像進(jìn)行主觀及客觀評(píng)價(jià)，并進(jìn)行多種型號(hào)設(shè)備之間的比較研究。

1 材料與方法

1.1 合作單位與入組設(shè)備

本研究合作醫(yī)療機(jī)構(gòu)遴選標(biāo)準(zhǔn)參考中國行政地域劃分規(guī)則，將參與的醫(yī)療機(jī)構(gòu)劃分為華東、東北、華北、華南、西北及西南6個(gè)地區(qū)。最終本研究合作單位涉及我國15個(gè)省、直轄市的40家醫(yī)療單位，與各合作單位均已簽訂科研項(xiàng)目合作協(xié)議。入組設(shè)備原則：(1)覆蓋科學(xué)研究型(≥3.0 T)及臨床科研型(1.5 T)兩類設(shè)備；(2)覆蓋不同區(qū)域、不同級(jí)別醫(yī)療單位；(3)國內(nèi)外品牌代表產(chǎn)品，且具有一定市場(chǎng)占有率；(4)使用年限2～15年。最終選擇2種場(chǎng)強(qiáng)(1.5 T、3.0 T)、9種型號(hào)(5種國產(chǎn)、4種進(jìn)口)的MRI設(shè)備進(jìn)行DWI序列臨床圖像質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。

1.2 掃描方案與圖像收集

以美國放射學(xué)會(huì)(American College of Radiology，ACR)在2013年頒布的MRI圖像質(zhì)量認(rèn)證指南(MRI Accreditation Program Clinical Image Quality Guide)[13]為基本框架，召集專家組對(duì)掃描及評(píng)價(jià)方案進(jìn)行必要調(diào)整。最終對(duì)頭顱磁共振DWI序列掃描方案的掃描部位、掃描序列、圖像對(duì)比、掃描范圍及成像平面、空間分辨率5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一化規(guī)范(表1)，其余未作規(guī)定項(xiàng)目(如部分掃描參數(shù))自行調(diào)節(jié)，以提交圖像在能力范圍內(nèi)達(dá)到最佳為原則。各合作單位在臨床工作中根據(jù)以上要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化DWI序列掃描，并于2017年5月至2018年8月通過銳達(dá)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?、百度云盤?或光盤等形式上傳DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)格式圖像。

1.3 圖像整理與圖像評(píng)價(jià)

本研究將各合作單位上傳圖像匯總至銳達(dá)醫(yī)療?“醫(yī)用磁共振臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)”平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一圖像評(píng)價(jià)。所有圖像均生成隨機(jī)序列號(hào)并隱藏合作單位名稱及掃描設(shè)備型號(hào)，僅顯示患者基本信息(性別、年齡)、掃描序列名稱及部分掃描參數(shù)(層厚、層間距、像素等與圖像評(píng)價(jià)有關(guān)參數(shù))，并后臺(tái)保留合作單位名稱、掃描設(shè)備型號(hào)、部分掃描參數(shù)[包括重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR)、回波時(shí)間(echo time，TE)、成像野(field of view，F(xiàn)OV)、激勵(lì)次數(shù)(number of excitations，NEX)、帶寬(bandwidth)、矩陣(matrix)等]。圖像入組標(biāo)準(zhǔn)為：各合作單位在臨床工作中使用入組磁共振設(shè)備對(duì)就診者掃描所得頭顱平掃磁共振圖像，在以上規(guī)定時(shí)間段內(nèi)。圖像排除標(biāo)準(zhǔn)包括：(1)“掃描部位”或“掃描序列”不符合要求；(2)所需患者基本信息或掃描參數(shù)缺失；(3)圖像質(zhì)量極差，無法進(jìn)行評(píng)估、分析；(4)上傳圖像為非DICOM格式圖像；(5)上傳圖像為非原始掃描圖像。由1名具有豐富影像診斷經(jīng)驗(yàn)且經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的放射科醫(yī)師對(duì)入組圖像進(jìn)行圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)及客觀評(píng)價(jià)。2周后，再從中使用簡單隨機(jī)抽樣法抽取100例樣本進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)中Likert評(píng)分復(fù)評(píng)，并計(jì)算兩組數(shù)據(jù)重測(cè)信度。

圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)包括對(duì)表1所列部分指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，對(duì)“圖像對(duì)比”指標(biāo)進(jìn)行Likert 5級(jí)評(píng)分，1分表示圖像質(zhì)量最差，5分表示圖像質(zhì)量最佳，1到5分程度依次增加；對(duì)“掃描范圍及成像平面”“空間分辨率”2個(gè)指標(biāo)進(jìn)行“是/否符合要求”評(píng)價(jià)，若符合要求，則記為1分，反之則記為0分。

圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)是對(duì)臨床圖像感興趣區(qū)(region of interest，ROI)隨機(jī)抽取樣本進(jìn)行信噪比(signal-tonoise ratio，SNR)測(cè)量，樣本抽取方式為9種型號(hào)設(shè)備中分別采取簡單隨機(jī)抽樣法抽取30～40例樣本進(jìn)行測(cè)量(不足30例者即全部測(cè)量)。信噪比計(jì)算公式采用AAPM單幅圖像法[14]，即SNR=(S-Sb)/SD，其中S表示ROI信號(hào)平均值，Sb表示背景信號(hào)平均值，SD表示ROI信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差。首先，在圖像掃描野內(nèi)背景四角區(qū)域各畫一個(gè)正圓形區(qū)域(圖1)，面積均約100 mm2，記錄各區(qū)域信號(hào)平均值，并進(jìn)一步計(jì)算四者平均值(Sb)；選取背景區(qū)域原則為避開掃描部位、偽影區(qū)域及明顯有不規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)偏差區(qū)域。其次，在橫斷位圖像上，從上到下出現(xiàn)側(cè)腦室的第一個(gè)層面的腦白質(zhì)ROI畫一個(gè)正圓形區(qū)域(圖2)，面積約100 mm2，記錄ROI信號(hào)平均值及標(biāo)準(zhǔn)差；選取ROI原則為避開病灶區(qū)域、腦灰質(zhì)及腦脊液區(qū)域，若本層偽影較大則在其上或下一層面選取ROI。根據(jù)以上公式計(jì)算ROI信噪比，并通過相同方法再畫取統(tǒng)一層面其他位置3個(gè)ROI，分別計(jì)算其信噪比，最終對(duì)4個(gè)信噪比取平均值，記為該樣本信噪比。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。用K-S檢驗(yàn)(Kolmogorov-Smirnov test)對(duì)計(jì)量資料(主觀評(píng)價(jià)的“Likert 5級(jí)評(píng)分”和客觀評(píng)價(jià)的“信噪比”)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料(Likert 5級(jí)評(píng)分)用中位數(shù)(最大值，最小值)和均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x ±s)表示，正態(tài)分布的計(jì)量資料(信噪比)用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示；計(jì)數(shù)資料(主觀評(píng)價(jià)中的“掃描范圍及成像平面”“空間分辨率”)用符合個(gè)數(shù)(百分比，%)表示。圖像信噪比兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析，并用LSD檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩組間比較；Likert 5級(jí)評(píng)分兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，并用Nemenyi檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩組間比較；兩組間(主觀評(píng)價(jià)中的“掃描范圍及成像平面”“空間分辨率”)符合率的比較采用χ2檢驗(yàn)。重測(cè)信度采用Spearman相關(guān)分析，信度以0.7～0.8為信度可接受，0.8～1.0為信度較好。以上統(tǒng)計(jì)方法均以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料與統(tǒng)計(jì)學(xué)描述

2017年5月至2018年8月，共收集頭顱DWI序列MRI圖像650例。根據(jù)排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選后最終納入531例有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括6種品牌、9種型號(hào)MRI設(shè)備(圖3)；其中包括1.5 T設(shè)備樣本351例、3.0 T設(shè)備樣本180例；包括國產(chǎn)設(shè)備(聯(lián)影uMR 560、聯(lián)影uMR 770、奧泰Centauri/Echo Star、東軟NSM-S15P)樣本256例、進(jìn)口設(shè)備(西門子MAGNETOM Avanto、西門子MAGNETOM Verio、GE HDx、GE HDxt、飛利浦Ingenia)樣本275例。主觀評(píng)價(jià)中，“圖像對(duì)比”指標(biāo)為5(2，5)分或(4.61±0.54)分；“掃描范圍及成像平面”符合者共507(95.5%)例；“空間分辨率”符合者共514(96.8%)例。客觀評(píng)價(jià)中，共抽取265例樣本用于信噪比測(cè)量。所有樣本總體信噪比為25.71±6.34；其中1.5 T場(chǎng)強(qiáng)設(shè)備信噪比為26.47±6.10，3.0 T場(chǎng)強(qiáng)設(shè)備信噪比為24.71±6.54；國產(chǎn)設(shè)備信噪比為25.71±6.80，進(jìn)口設(shè)備信噪比為25.71±6.02。

圖1 信噪比測(cè)量中背景區(qū)域的選擇方法 圖2 信噪比測(cè)量中感興趣區(qū)域的選擇方法 圖3 入組磁共振成像設(shè)備型號(hào)及樣本例數(shù)Fig. 1 Selection method of background region in SNR measurement. Fig. 2 Selection method of region of interest (ROI) in SNR measurement. Fig. 3 Types and sample sizes of the enrolled magnetic resonance imaging equipment.

圖4 入組磁共振成像設(shè)備臨床圖像信噪比總覽。A：1.5 T場(chǎng)強(qiáng)設(shè)備信噪比；B：3.0 T場(chǎng)強(qiáng)設(shè)備信噪比；C：各型號(hào)磁共振設(shè)備臨床圖像信噪比Fig. 4 Overview of signal-to-noise ratio of clinical images of enrolled magnetic resonance imaging equipment. A: Signal-to-noise ratio of 1.5 Tesla MRI equipment; B: Signal-to-noise ratio of 1.5 Tesla MRI equipment; C: Signal-to-noise ratio of clinical images of various types of MRI equipments.

表1 基于ACR指南的MRI擴(kuò)散加權(quán)成像序列標(biāo)準(zhǔn)掃描方案Tab. 1 Standardized scanning protocol of MRI DWI sequence based on ACR clinical image quality guide

表2 不同分組方式的MRI設(shè)備臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)比較研究Tab. 2 Comparative study on clinical MRI image quality evaluation based on different grouping methods

2.2 MRI設(shè)備圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)及比較研究

“掃描范圍及成像平面”及“空間分辨率”指標(biāo)在國產(chǎn)/進(jìn)口分組與1.5 T/3.0 T分組方式中差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，故不予繼續(xù)分析，僅對(duì)“圖像對(duì)比”指標(biāo)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)的比較研究。在重測(cè)信度分析中，“圖像清晰對(duì)細(xì)節(jié)顯示好”指標(biāo)的信度相關(guān)系數(shù)為0.753。

表3 不同場(chǎng)強(qiáng)組中國產(chǎn)與進(jìn)口亞組MRI設(shè)備臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)比較研究Tab. 3 Comparative study on MRI image quality evaluation (domestic vs imported subgroup) in different groups

表4 1.5 T設(shè)備組中國產(chǎn)代表設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備信噪比比較研究Tab. 4 Comparative study between domestic and imported equipment on SNR in 1.5 Tesla group

根據(jù)MRI設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)將樣本分為1.5 T組及3.0 T組，兩組樣本進(jìn)行比較研究，“圖像清晰對(duì)細(xì)節(jié)顯示好”指標(biāo)3.0 T組優(yōu)于1.5 T組；同時(shí)，根據(jù)MRI設(shè)備產(chǎn)地又將樣本分為國產(chǎn)組及進(jìn)口組，兩組樣本進(jìn)行比較研究，“圖像清晰對(duì)細(xì)節(jié)顯示好”指標(biāo)國產(chǎn)設(shè)備組優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備組(P均＜0.05)。詳見表2。

根據(jù)MRI設(shè)備的場(chǎng)強(qiáng)將樣本分為1.5 T和3.0 T組后，在兩組中繼續(xù)根據(jù)MRI設(shè)備產(chǎn)地分為國產(chǎn)亞組及進(jìn)口亞組，分別進(jìn)行兩亞組間的比較研究(表3)。在1.5 T組中，“圖像清晰對(duì)細(xì)節(jié)顯示好”指標(biāo)國產(chǎn)亞組優(yōu)于進(jìn)口亞組；在3.0 T組中，“圖像清晰對(duì)細(xì)節(jié)顯示好”指標(biāo)國產(chǎn)亞組與進(jìn)口亞組差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

在1.5 T組中，本研究選擇聯(lián)影uMR 560作為國產(chǎn)MRI設(shè)備代表(以下簡稱聯(lián)影)，與其他兩種進(jìn)口機(jī)型(西門子MAGNETOMAvanto和GE HDx，以下簡稱西門子和GE)分別進(jìn)行比較。其中“圖像清晰對(duì)細(xì)節(jié)顯示好”指標(biāo)各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(卡方值=160.718； P＜0.05)；兩兩比較中，聯(lián)影設(shè)備優(yōu)于西門子及GE設(shè)備，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(聯(lián)影、GE、西門子設(shè)備秩均值分別為170.54、74.09和99.33；兩兩比較中各P值均＜0.05)。

2.3 MRI設(shè)備圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)及比較研究

客觀評(píng)價(jià)中，最終共測(cè)量265例圖像信噪比(圖4)。1.5 T與3.0 T場(chǎng)強(qiáng)設(shè)備的信噪比兩組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.027)，且1.5 T設(shè)備優(yōu)于3.0 T設(shè)備；國產(chǎn)與進(jìn)口組設(shè)備的信噪比兩組間差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

在1.5 T和3.0 T組中，根據(jù)MRI設(shè)備產(chǎn)地分為國產(chǎn)亞組及進(jìn)口亞組，分別進(jìn)行兩亞組間的比較研究(表4)。在1.5 T組中，國產(chǎn)設(shè)備亞組優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備亞組；在3.0 T組中，進(jìn)口設(shè)備亞組優(yōu)于國產(chǎn)設(shè)備亞組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

在1.5 T組中，選擇聯(lián)影uMR 560作為國產(chǎn)MRI設(shè)備代表，與其他兩種進(jìn)口機(jī)型(西門子MAGNETOM Avanto和GE HDx)分別進(jìn)行比較。多組間信噪比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)；兩兩比較中聯(lián)影優(yōu)于西門子及GE，且差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在3.0 T組中，選擇聯(lián)影uMR770作為國產(chǎn)MRI設(shè)備代表(以下簡稱聯(lián)影)，與其他3種進(jìn)口機(jī)型[西門子MAGNETOM Avanto、GE HDx和飛利浦Ingentia(以下簡稱飛利浦)]分別進(jìn)行比較。多組間信噪比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)；兩兩比較中聯(lián)影信噪比優(yōu)于GE，但飛利浦信噪比優(yōu)于聯(lián)影(P均＜0.05)；聯(lián)影與西門子信噪比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討論

本研究與全國15個(gè)省、直轄市不同級(jí)別的醫(yī)療機(jī)構(gòu)開展合作，對(duì)不同品牌及型號(hào)的醫(yī)用MRI設(shè)備進(jìn)行頭顱MRI的臨床圖像質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，得出不同場(chǎng)強(qiáng)、國內(nèi)外品牌MRI設(shè)備的臨床圖像質(zhì)量比較結(jié)果。

3.1 臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)及設(shè)備間比較研究的意義

磁共振成像技術(shù)具有軟組織分辨率高、成像參數(shù)多、提供信息量大、多方位直接成像及無電離輻射等優(yōu)點(diǎn)，在臨床疾病定位、定性診斷以及科學(xué)研究中承擔(dān)著越來越重要的作用。作為醫(yī)療器械的高端產(chǎn)品，在臨床診療、科研工作中都有著重要的意義。其中最重要的環(huán)節(jié)就是磁共振成像技術(shù)的成像質(zhì)量，MRI設(shè)備臨床質(zhì)量控制的目的就是為了獲取高質(zhì)量的掃描圖像，為影像診斷提供圖像質(zhì)量保障。

在歐美等西方國家，對(duì)于MRI質(zhì)量控制的研究早在20世紀(jì)80年代便開始了，但我國MRI設(shè)備質(zhì)量控制領(lǐng)域還處于起步階段，相關(guān)制度的制定與推廣尚未完善。并且我國目前對(duì)磁共振設(shè)備的評(píng)價(jià)主要集中在產(chǎn)品注冊(cè)和出廠階段以及對(duì)成像設(shè)備的驗(yàn)收檢測(cè)和定期狀態(tài)檢測(cè)，但對(duì)臨床圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)尚缺乏科學(xué)、統(tǒng)一、可實(shí)踐的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，各種質(zhì)量控制的方法最終都將反饋在臨床圖像質(zhì)量上，在某種意義上講，臨床圖像的質(zhì)量優(yōu)劣才是最直接影響視覺判斷以及臨床診斷的因素，因此，針對(duì)臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)是不可替代的。

近年來，磁共振設(shè)備發(fā)展迅速，且市場(chǎng)保有量逐漸增加。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的國產(chǎn)MRI產(chǎn)品，本土企業(yè)聯(lián)影、奧泰、朗潤等紛紛開始超導(dǎo)1.5 T MRI整機(jī)的生產(chǎn)，其中聯(lián)影醫(yī)療已在2015年獲得國家藥品監(jiān)督管理局3.0 T MRI注冊(cè)批準(zhǔn)，表示國產(chǎn)3.0 T MRI設(shè)備正式進(jìn)入了市場(chǎng)競(jìng)爭，但目前國內(nèi)磁共振市場(chǎng)仍以進(jìn)口產(chǎn)品為主導(dǎo)[15]。實(shí)際上，國產(chǎn)磁共振設(shè)備廠家有其天然的優(yōu)勢(shì)——由于人力成本、運(yùn)輸成本的相對(duì)低廉，價(jià)格上具備明顯的競(jìng)爭力。只要保證設(shè)備圖像質(zhì)量和臨床效果，根據(jù)專家的建議改進(jìn)產(chǎn)品，國產(chǎn)磁共振設(shè)備具有極大的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景[16]。因此，形成針對(duì)臨床圖像的規(guī)范化掃描標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。我國雖有對(duì)DWI圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的研究，但多是在同一設(shè)備上進(jìn)行評(píng)價(jià)，諸如探索同一設(shè)備上不同b值情況下的圖像質(zhì)量，但缺乏不同型號(hào)設(shè)備之間圖像質(zhì)量的比較研究。

3.2 MRI擴(kuò)散加權(quán)成像主觀及客觀評(píng)價(jià)的意義

在頭顱MRI中，擴(kuò)散加權(quán)成像是近年來發(fā)展迅速的一種重要影像學(xué)檢查技術(shù)。最廣泛用于缺血性腦卒中的研究，也有助于顱內(nèi)原發(fā)腫瘤的鑒別、顱內(nèi)感染性疾病、脫髓鞘性疾病、其他腦病的鑒別診斷[17]。作為目前唯一一種可以無創(chuàng)性反映活體組織功能狀態(tài)的影像技術(shù)，它的圖像質(zhì)量優(yōu)劣對(duì)于影像診斷、臨床診斷都具有重要的意義。因此，本文選擇以磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像序列的臨床圖像質(zhì)量為切入點(diǎn)，進(jìn)行主觀及客觀雙重評(píng)價(jià)。

主觀評(píng)價(jià)中，本研究主要基于ACR指南，但在評(píng)價(jià)內(nèi)容方面尚有繼續(xù)完善的空間。諸如2017年ACR指南進(jìn)行了內(nèi)容的修訂[18]，將橫斷位擴(kuò)散加權(quán)成像的掃描要求增加了“必須包含ADC圖像”，而對(duì)其他“圖像對(duì)比”的指標(biāo)未進(jìn)行調(diào)整。但在Likert評(píng)分中，實(shí)際操作中可繼續(xù)細(xì)化評(píng)價(jià)指標(biāo)，使得評(píng)價(jià)內(nèi)容更為豐富、全面，諸如有研究[19]對(duì)DWI序列圖像質(zhì)量根據(jù)解剖結(jié)構(gòu)及病變是否顯示清晰、背景噪音是否較少、有無顆粒狀偽影、重復(fù)測(cè)量值是否穩(wěn)定4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

客觀評(píng)價(jià)中，本研究采用圖像信噪比測(cè)量。在影像質(zhì)量狀態(tài)檢測(cè)的參數(shù)和指標(biāo)中，信噪比是衡量影像質(zhì)量的重要指標(biāo)。在MRI影像質(zhì)量控制中，信噪比是圖像信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度的比值，信號(hào)為某一感興趣區(qū)中像素信號(hào)強(qiáng)度的平均值減去背景區(qū)域像素信號(hào)強(qiáng)度的平均值，噪聲為同一感興趣區(qū)內(nèi)像素信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差；信噪比值越大，則組織信號(hào)成分越多，影像清晰度亦越高。目前，國內(nèi)外對(duì)磁共振設(shè)備信噪比的測(cè)量主要是使用均勻水模，尚未有針對(duì)臨床圖像信噪比的比較研究。但是，目前國內(nèi)常用的質(zhì)控體模在使用中存在諸如質(zhì)控檢測(cè)操作復(fù)雜、耗時(shí)較長、成本較高、部分體模尺寸不匹配等問題，也在一定程度上制約了MRI質(zhì)控工作在醫(yī)院的推廣。因此，對(duì)臨床圖像進(jìn)行信噪比測(cè)量是一種相對(duì)簡便、易行的客觀評(píng)價(jià)方法。本研究結(jié)論中的不同場(chǎng)強(qiáng)組之間的信噪比與既往研究有所不同，大多研究表示磁共振設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)越高，信噪比越高。這或許與其他研究多是基于水模測(cè)量、而本研究針對(duì)臨床圖像進(jìn)行測(cè)量有一定關(guān)系。

磁共振設(shè)備的信噪比會(huì)受到其成像參數(shù)的影響，例如TR、TE、FOV、b值等；圖像產(chǎn)生各個(gè)環(huán)節(jié)的性能指標(biāo)發(fā)生變化，均可造成圖像質(zhì)量下降。臨床工作中諸多廠家、型號(hào)的成像參數(shù)不可能做到完全相同，并且往往難以實(shí)現(xiàn)對(duì)如此多參數(shù)進(jìn)行一一比較，但是這些諸多因素的改變最終均可通過臨床圖像直觀有效地反饋到診斷者眼中。有研究提出b值的選擇與DWI的信噪比有關(guān)，b值越高對(duì)病灶的檢出率增加，信噪比降低[20]，但足夠高的信噪比是DWI定量分析的前提條件[21]。近年的研究均未提及高b值情況下的圖像的質(zhì)量指標(biāo)或 SNR值標(biāo)準(zhǔn)；由于各設(shè)備的成像參數(shù)不盡相同，因此本研究未規(guī)定一個(gè)固定b值，而是鼓勵(lì)各合作單位在一定b值范圍的條件下做出個(gè)性化設(shè)定，以達(dá)到該設(shè)備既能敏感檢出病灶、也能較清晰顯示病變及解剖結(jié)構(gòu)的最佳狀態(tài)[22]。

同時(shí)，研究過程中筆者發(fā)現(xiàn)不同品牌或型號(hào)的磁共振設(shè)備，甚至是相同品牌、相同型號(hào)的磁共振設(shè)備也可能出現(xiàn)信噪比較大的差異，這可能與工作環(huán)境、醫(yī)院條件、設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)以及參數(shù)設(shè)置等諸多因素有關(guān)，或許值得進(jìn)一步研究。

3.3 本研究的局限性

首先，部分機(jī)器型號(hào)樣本量較少，使部分?jǐn)?shù)據(jù)可能存在一定偏倚；其次，使用年限會(huì)對(duì)設(shè)備性能產(chǎn)生影響，本文雖規(guī)定了設(shè)備使用年限但未將此因素納入研究分析中；第三，僅用DWI這一序列作為機(jī)器成像性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，未能對(duì)其他成像序列進(jìn)行比較研究。

4 小結(jié)

本研究首次對(duì)各型號(hào)MRI設(shè)備掃描頭顱DWI序列的臨床圖像質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)及比較研究。涉及磁共振設(shè)備型號(hào)全面，研究范圍包括全國各地區(qū)、各級(jí)別醫(yī)療單位，所得結(jié)果較具有代表性；其次，本研究基于國內(nèi)外認(rèn)可的ACR指南，并同時(shí)進(jìn)行主觀及客觀雙重評(píng)價(jià)，最終得出的結(jié)果更具有全面性、真實(shí)性。最后，在臨床工作中，MRI技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)頭顱MRI中廣泛應(yīng)用，其中DWI序列檢查更是意義重大，對(duì)它的臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)具有可操作性及實(shí)用性。

綜上所述，本文以對(duì)磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像序列的臨床圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)研究拋磚引玉，希望為今后磁共振圖像質(zhì)量控制相關(guān)研究提供一定的參考，最終為國產(chǎn)磁共振品牌未來產(chǎn)品的定義、改進(jìn)和創(chuàng)新指出更為明確的方向。

致謝：衷心感謝本項(xiàng)目課題二(編號(hào)：2016YFC 0106802)各位老師的指導(dǎo)、幫助以及全體課題組成員的辛苦付出！衷心感謝本項(xiàng)目課題五(編號(hào)：2016YFC 0106805)各位老師、同學(xué)在技術(shù)方面的大力支持與幫助！

利益沖突：無。