可變反轉(zhuǎn)角HASTE序列在腹部檢查中的應(yīng)用

張輝，馮飛，單慧明，周雯，戚玉龍，李中華

北京大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東深圳518036

前言

隨著磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）技術(shù)的發(fā)展，MRI在腹部病變的診斷中越來越重要。腹部病變結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且易受呼吸、血管搏動(dòng)、心臟跳動(dòng)等影響，要求檢查序列更快速，組織對(duì)比更清晰［1-3］。目前，半傅里葉單次激發(fā)快速自旋回波（Half-Fourier Acquisition Single-Shot Turbo Spin-Echo,HASTE）序列因其檢查時(shí)間短、圖像對(duì)比度好而被廣泛應(yīng)用于腹部檢查［4-5］。但HASTE序列成像基礎(chǔ)會(huì)導(dǎo)致圖像有不同程度的模糊偽影，而可變反轉(zhuǎn)角HASTE（Variable Flip Angle Half-Fourier Acquisition Single-Shot Turbo Spin-Echo,vfl HASTE）序列可以通過改變反轉(zhuǎn)角的大小來減少圖像模糊，以獲得更清晰的圖像。本研究比較傳統(tǒng)HASTE序列和vfl HASTE序列在腹部成像中的成像效果，旨在評(píng)估vfl HASTE序列在腹部檢查中的應(yīng)用價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。

1 材料與方法

1.1 基本材料

共選擇需行腹部MRI 檢查78 例患者，男51 例，女27例，年齡28～75歲，平均年齡51.4歲。患者均簽署MRI檢查知情同意書。

1.2 掃描方法

掃描前，患者禁水禁食6 h，并進(jìn)行呼吸屏氣訓(xùn)練。掃描設(shè)備采用西門子3.0 T spectra，腹部線圈。患者頭先進(jìn)，仰臥位，進(jìn)行屏氣下腹部冠狀位和軸位HASTE和vfl HASTE掃描。具體掃描參數(shù)見表1。

表1 傳統(tǒng)HASTE和vfl HASTE序列主要掃描參數(shù)Tab.1 Main scanning parameters of traditional HASTE and vfl HASTE sequences

1.3 圖像測(cè)量和分析

分別在傳統(tǒng)HASTE和vfl HASTE圖像上測(cè)量肝臟和病灶信號(hào)強(qiáng)度（Signal Intensity，SI）、同層脾臟的信號(hào)強(qiáng)度（SIm）及同層水平的背景噪聲標(biāo)準(zhǔn)差（SDn）；然后計(jì)算信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）和對(duì)比噪聲比（Contrast-to-Noise Ratio,CNR）：SNR=SI/SDn，CNR=（SI-SIm）/SDn。

由兩位高年資醫(yī)師用5 級(jí)分法對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分。其中，5分：圖像質(zhì)量好，肝內(nèi)結(jié)構(gòu)或病灶邊緣銳利，無圖像模糊或偽影，完全符合診斷要求；4 分：圖像質(zhì)量良好，肝內(nèi)結(jié)構(gòu)或病灶較銳利，圖像輕度模糊或偽影，符合診斷要求；3 分：圖像質(zhì)量一般，肝內(nèi)結(jié)構(gòu)能夠辨認(rèn)，圖像中度模糊或偽影，不影響診斷分析；2分：圖像質(zhì)量差，肝內(nèi)結(jié)構(gòu)不清，大致能夠辨認(rèn)，但有明顯偽影，不符合診斷要求；1 分：圖像質(zhì)量極差，顯示不清，圖像模糊、偽影很多，完全不能用于診斷。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0 軟件對(duì)肝臟及病灶的SNR、肝脾的CNR 和圖像質(zhì)量評(píng)分進(jìn)行配對(duì)t 檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

患者均完成MRI檢查，其中5例患者因呼吸引起圖像偽影較大，其余獲得圖像均可用于診斷，肝內(nèi)組織血管、膽管及占位病灶等組織均可清晰顯示。肝內(nèi)發(fā)現(xiàn)原發(fā)性或轉(zhuǎn)移肝癌病灶患者54 例，肝臟血管瘤患者18例，其余6例未見明顯占位性病灶。

傳統(tǒng)HASTE 序列圖像中，肝組織結(jié)構(gòu)SNR、肝內(nèi)病灶SNR 和肝脾CNR 分別是20.64±9.13、32.87±33.33和23.73±23.87；而在vfl HASTE序列圖像中，相應(yīng)數(shù)值分別是20.14±8.10、30.60±30.79 和23.48±20.52，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖像質(zhì)量評(píng)分結(jié)果顯示傳統(tǒng)HAST 序列和vfl HASTE序列得分別為3.25±0.46和4.53±0.58，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），但兩名醫(yī)生間的統(tǒng)計(jì)無差異。vfl HASTE序列圖像清晰度更好，肝組織及病灶顯示邊緣更清晰，偽影更少，對(duì)診斷影響小（圖1）。

3 討論

3.1 HASTE序列掃描的優(yōu)劣

HASTE 序列一次90°激勵(lì)脈沖后連續(xù)應(yīng)用多個(gè)180°聚焦脈沖,采集一系列回波信號(hào),完成略多于一半的K 空間數(shù)據(jù)，根據(jù)K 空間共軛的特性進(jìn)行重建圖像。因?yàn)橛行Щ夭〞r(shí)間較長(zhǎng)，序列有較明顯的T2加權(quán)圖像的特征，軟組織病灶對(duì)比度較高。HASTE 序列采集速度快，運(yùn)動(dòng)偽影顯著減少，圖像質(zhì)量高，每幅圖像僅一次激發(fā)就可完成數(shù)據(jù)采集。在1～2 次屏氣中完成腹部數(shù)據(jù)采集能有效地避免腹部呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。HASTE序列的缺點(diǎn)在于使用較長(zhǎng)的回波鏈長(zhǎng)度，回波鏈長(zhǎng)度中末端回波信號(hào)的幅度變小，造成整個(gè)回波鏈信號(hào)幅度差異變大，進(jìn)行傅里葉變化時(shí)圖像數(shù)據(jù)發(fā)生缺失，引起圖像模糊，信噪比下降［6-10］，故HASTE 序列圖像信噪比較低，圖像較模糊。同時(shí)HASTE序列采用一系列180°重聚脈沖會(huì)造成人體射頻能量選擇性吸收值偏高，在高場(chǎng)強(qiáng)時(shí)更明顯。

3.2 vfl HASTE序列的改進(jìn)與不足

vfl HASTE針對(duì)HASTE序列的缺點(diǎn)對(duì)180°重聚脈沖進(jìn)行改進(jìn)。不再固定重聚脈沖，而是采用可變翻轉(zhuǎn)角的超長(zhǎng)回波鏈采集。根據(jù)特定算法優(yōu)化的可變翻轉(zhuǎn)角模式可以克服T2衰減效應(yīng)，使回波信號(hào)在長(zhǎng)回波鏈長(zhǎng)度差異變小，避免長(zhǎng)回波鏈帶來的模糊效應(yīng)［11-15］，因此應(yīng)用vfl HASTE 序列采集的圖像更清晰，更有利于病灶的顯示。而且由于重聚脈沖不再是統(tǒng)一的大角度重聚脈沖，人體射頻能量選擇性吸收值也會(huì)顯著降低［16］。

圖1 48歲女患者結(jié)腸癌術(shù)后圖像Fig.1 Postoperative images of a 48-year-old female patient with colon cancer

傳統(tǒng)HASTE序列圖像和vfl HASTE序列圖像相對(duì)于呼吸門控TSE 圖像質(zhì)量都有不足，成像優(yōu)勢(shì)在于呼吸等運(yùn)動(dòng)偽影控制較好。當(dāng)HASTE序列圖像顯示不清時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行呼吸門控TSE 成像，并在檢查前進(jìn)行嚴(yán)格的呼吸訓(xùn)練以避免運(yùn)動(dòng)偽影［17-18］，繼續(xù)提高圖像質(zhì)量和信噪比是HASTE序列改進(jìn)的目標(biāo)。

總而言之，vfl HASTE序列通過可變反轉(zhuǎn)角提高傳統(tǒng)HASTE 序列的圖像清晰度，對(duì)肝內(nèi)組織和病灶顯示更清晰，同時(shí)降低患者射頻能量選擇性吸收值。vfl HASTE 序列在腹部檢查中具有較大的發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢(shì)，應(yīng)成為腹部檢查的常規(guī)序列。