分段讀出平面回波成像序列對(duì)宮頸癌擴(kuò)散加權(quán)成像質(zhì)量的影響

李鵬，梁浩然，楊旭，趙宏波

1.西安醫(yī)學(xué)院影像診斷教研室，陜西西安710021；2.陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院影像科，陜西咸陽(yáng)712021

前言

宮頸癌是婦科常見(jiàn)的惡性腫瘤，近年來(lái)，女性生活壓力增加、生活習(xí)慣改變以及生活行為變化導(dǎo)致宮頸癌患病率逐年增高［1］。目前，臨床針對(duì)宮頸癌主張采用綜合治療，如以手術(shù)治療為主，并輔以放化療等手段控制腫瘤生長(zhǎng)［2］。有研究發(fā)現(xiàn)宮頸癌預(yù)后與腫瘤直徑、分化程度、浸潤(rùn)范圍等因素相關(guān)，若未能及時(shí)診斷患者病情，則不利于改善預(yù)后［3］。由此可見(jiàn)，盡早診斷病情對(duì)宮頸癌治療至關(guān)重要。既往臨床大多通過(guò)檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物、病理活檢等進(jìn)行診斷，但腫瘤標(biāo)志物檢查的敏感度和特異度尚不理想，而病理活檢具有創(chuàng)傷性，操作難度大［4-5］。現(xiàn)階段，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）已被廣泛用于臨床疾病診斷，擴(kuò)散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging,DWI）的應(yīng)用更是為疾病診斷提供了更多信息，便于對(duì)腫瘤性質(zhì)進(jìn)行鑒別［6］。然而，有研究指出掃描序列的選擇有可能影響DWI 圖像質(zhì)量，但具體影響尚未徹底明確［7］。鑒于此，本研究納入92 例宮頸癌患者為研究對(duì)象，分析分段讀出平面回波成像（Readout-Segmented Echo-Planar Imaging,RS-EPI）序列對(duì)宮頸癌DWI成像質(zhì)量的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取西安醫(yī)學(xué)院及陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院2015年5月～2018年5月收治的宮頸癌患者92例，經(jīng)病理檢查確診。所有患者均接受MRI 檢查，并采用單次激發(fā)平面回波成像（Single-Shot Echo-Planar Imaging,SS-EPI）序列和RS-EPI 序列進(jìn)行掃描，其中，SS-EPI 又分為常規(guī)SS-EPI 序列和高分辨率SSEPI序列。患者年齡25～79歲，平均（45.41±12.15）歲；首發(fā)癥狀包括陰道不規(guī)則流血42 例、排液異常37例、接觸性出血13例。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)（1）成年患者；（2）符合中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)［8］制定的《宮頸癌及癌前病變規(guī)范化診療指南（試行）》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)病理診斷證實(shí)；（3）未合并其他惡性腫瘤；（4）意識(shí)清醒；（5）無(wú)MRI檢查禁忌；（6）知情同意。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)（1）神志不清，或有語(yǔ)言、聽(tīng)力障礙，難以配合研究；（2）生命體征不穩(wěn)定；（3）復(fù)發(fā)性病灶；（4）入院前已到其他醫(yī)院接受過(guò)相關(guān)檢查。

1.3 研究方法

所有患者均行MRI 檢查，并采用常規(guī)SS-EPI 序列、高分辨率SS-EPI 序列、RS-EPI 序列掃描，檢查儀器為GE Discovery MR750 3.0T成像系統(tǒng)（GE醫(yī)療集團(tuán)）。掃描前確保患者膀胱適度充盈，選擇仰臥位，分別行盆腔冠狀面、軸面、矢狀面T1WI、T2WI 掃描，并采用DWI 生成圖像。（1）T1WI 序列：層厚=7 mm，TE、TR 分別為11、500 ms，視野=（240×240）mm2，激勵(lì)次數(shù)=2；（2）T2WI序列：層厚=7 mm，TE、TR分別為104、2 980 ms，視野=（240×240）mm2，激勵(lì)次數(shù)=2；（3）常規(guī)SS-EPI序列：TE、TR分別為85、4 500 ms，掃描時(shí)間=69 s，視野=（260×260）mm2，回波間隙=1.10 ms；（4）高分辨率SS-EPI 序列：TE、TR 分別為85、4 500 ms，掃描時(shí)間=180 s，視野=（280×280）mm2；（5）RS-EPI 序列：TE、TR 分別為117、5 300 ms，回波間隙=0.30 ms。掃描完成后，經(jīng)DWI 成像生成ADC圖像，明確感興趣區(qū)（500 mm2），注意避開(kāi)囊變、壞死以及出血部位。

1.4 閱片處理

由兩名擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師閱片，分析圖像，觀察圖像的空間分辨率、變形程度等，并明確病灶形態(tài)、數(shù)量、位置、信號(hào)特點(diǎn)、大小以及周圍鄰近組織是否受累及。當(dāng)兩人意見(jiàn)不同時(shí)，經(jīng)商討后統(tǒng)一意見(jiàn)，并作為最終結(jié)果。

1.5 觀察指標(biāo)

觀察RS-EPI 序列、高分辨SS-EPI 序列和常規(guī)SS-EPI序列這3種掃描序列DWI圖像質(zhì)量，比較3種序列顯示DWI圖像的變形程度、清晰程度、空間分辨率及診斷信心評(píng)分，記錄3 種掃描序列的左右徑、前后徑及面積測(cè)量值，并計(jì)算半定量測(cè)量圖像的對(duì)比噪聲比、對(duì)比度和信噪比。

1.5.1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 各項(xiàng)評(píng)分均采用1～5分等級(jí)評(píng)分法進(jìn)行評(píng)估［9］。1 分：有嚴(yán)重偽影與變形，圖像極不清晰，無(wú)法診斷；2 分：有明顯偽影，輪廓模糊，明顯變形，圖像欠清晰；3分：偽影能夠接受，輪廓顯示較好，能夠區(qū)分病變組織與正常組織，可識(shí)別病灶；4分：偽影輕，輪廓清晰，但邊緣有所變形，病灶顯示良好；5分：無(wú)明顯變形，無(wú)偽影，輪廓非常清晰，病灶顯示良好。分值越低，表明圖像質(zhì)量越差。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用SPSS 19.0軟件對(duì)患者臨床資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±平均值表示，組間比較采用單次測(cè)量方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3種序列的變形程度、清晰程度、空間分辨率和診斷信心評(píng)分比較

RS-EPI序列的變形程度、清晰程度、空間分辨率和診斷信心評(píng)分均高于常規(guī)及高分辨SS-EPI 序列，且高分辨率SS-EPI序列除變形程度外的其它評(píng)分高于常規(guī)SS-EPI 序列，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。詳見(jiàn)表1。

表1 3種序列變形程度、清晰程度、空間分辨率、診斷信心評(píng)分比較（n=92，±s，分）Tab.1 Comparison of deformability,clarity,spatial resolution and diagnostic confidence scores of 3 sequences(n=92,Mean±SD,score)

表1 3種序列變形程度、清晰程度、空間分辨率、診斷信心評(píng)分比較（n=92，±s，分）Tab.1 Comparison of deformability,clarity,spatial resolution and diagnostic confidence scores of 3 sequences(n=92,Mean±SD,score)

SS-EPI：?jiǎn)未渭ぐl(fā)平面回波成像；RS-EPI：分段讀出平面回波成像序列；*表示與常規(guī)SS-EPI比較，P＜0.05；#表示與高分辨率SS-EPI比較，P＜0.05

序列常規(guī)SS-EPI高分辨率SS-EPI RS-EPI F值P值變形程度清晰程度空間分辨率診斷信心3.41±0.22 2.92±0.38 2.93±0.30 3.45±0.09 3.43±0.24 3.26±0.53*3.15±0.32*3.51±0.07*3.62±0.29*#19.503 0.000 3.49±0.46*#35.636 0.000 3.36±0.28*#47.121 0.000 3.59±0.11*#54.247 0.000

2.2 3種序列的左右徑、前后徑及面積測(cè)量值比較

3種掃描序列的左右徑、前后徑、面積比較未見(jiàn)顯著差異，組間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。詳見(jiàn)表2。

表2 3種序列左右徑、前后徑及面積測(cè)量值比較（n=92，±s）Tab.2 Comparison of left-right diameter,front-back diameter and area of 3 sequences(n=92,Mean±SD)

表2 3種序列左右徑、前后徑及面積測(cè)量值比較（n=92，±s）Tab.2 Comparison of left-right diameter,front-back diameter and area of 3 sequences(n=92,Mean±SD)

序列常規(guī)SS-EPI高分辨率SS-EPI RS-EPI F值P值左右徑/cm 1.80±1.16 1.82±1.21 1.91±1.23 0.219 0.803前后徑/cm 2.46±1.28 2.45±1.37 2.37±1.26 0.132 0.877面積/cm26.25±2.12 6.24±2.15 6.05±2.17 0.254 0.776

2.3 3種序列的對(duì)比噪聲比、對(duì)比度、信噪比比較

RS-EPI序列的對(duì)比噪聲比和對(duì)比度低于常規(guī)及高分辨SS-EPI 序列，信噪比高于常規(guī)及高分辨SS-EPI 序列，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3。

2.4 部分病例圖片

RS-EPI與SS-EPI序列圖像比較見(jiàn)圖1～圖2，圖1可見(jiàn)解剖結(jié)構(gòu)清晰，病灶形態(tài)基本正常；圖2解剖結(jié)構(gòu)不易分辨，有明顯磁敏感偽影存在。

3 討論

宮頸癌以年齡30～55 歲婦女為高發(fā)群體，近年來(lái)，我國(guó)宮頸癌患病率呈現(xiàn)出年輕化趨勢(shì)［11］。有研究表明宮頸癌發(fā)生與多種因素相關(guān)，如分娩次數(shù)、性行為、病毒感染等［12］。早期無(wú)典型癥狀，隨著病情進(jìn)展，患者可出現(xiàn)陰道異常和不規(guī)律陰道出血等癥狀。臨床認(rèn)為盡早診斷與治療是改善預(yù)后的重要途徑，目前，MRI在惡性腫瘤診斷中體現(xiàn)出較多優(yōu)勢(shì)，具有安全性高、操作簡(jiǎn)單、檢查快捷等特點(diǎn)［13-14］。臨床常聯(lián)合MRI與DWI成像為疾病診斷提供更多可靠性依據(jù)。然而，掃描序列的選擇對(duì)成像質(zhì)量有一定影響，若序列選擇不合理，將不利于病情診斷。

表3 3種序列對(duì)比噪聲比、對(duì)比度、信噪比比較（n=92,±s）Tab.3 Comparison of contrast-to-noise ratio,contrast and signalto-noise ratio of 3 sequences(n=92,Mean±SD)

表3 3種序列對(duì)比噪聲比、對(duì)比度、信噪比比較（n=92,±s）Tab.3 Comparison of contrast-to-noise ratio,contrast and signalto-noise ratio of 3 sequences(n=92,Mean±SD)

*表示與常規(guī)SS-EPI比較，P＜0.05；#表示與高分辨率SS-EPI比較，P＜0.05

序列常規(guī)SS-EPI高分辨率SS-EPI RS-EPI F值P值對(duì)比噪聲比4.29±1.12 4.27±1.08 2.21±1.46*#86.600 0.000對(duì)比度7.11±1.41 7.19±1.37 6.18±1.54*#13.951 0.000信噪比38.92±10.86 40.11±12.03 66.55±13.94*#147.357 0.000

圖1 RS-EPI序列圖像Fig.1 RS-EPI sequence image

圖2 SS-EPI序列圖像Fig.2 SS-EPI sequence image

本研究針對(duì)宮頸癌患者設(shè)計(jì)了3種序列掃描，分別為常規(guī)SS-EPI 序列、高分辨率SS-EPI 序列以及RS-EPI序列，結(jié)果提示RS-EPI序列的變形程度、清晰程度、空間分辨率和診斷信心評(píng)分較常規(guī)及高分辨率SS-EPI序列更高，表明在3種序列中，RS-EPI序列的效果最好。SS-EPI序列是以往應(yīng)用較多的一種成像序列，主要優(yōu)勢(shì)在于采集速度快、適用范圍廣，即便老年患者體弱多病，也可以耐受［15-16］。然而，有研究提示該序列的主要缺陷為空間分辨率低，圖像質(zhì)量欠佳，容易導(dǎo)致DWI 圖像模糊或者丟失局部信號(hào)［17］。近年來(lái)，RS-EPI序列被應(yīng)用于DWI成像，彌補(bǔ)了SS-EPI序列的不足，它的組成部分包括2D導(dǎo)航與圖像回波，能促使K 空間采集軌跡變成多個(gè)連接通道，同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行連續(xù)性采集，使梯度脈沖讀出時(shí)間縮短，提高圖像保真度［18］。也有研究表明RS-EPI序列能確保靶區(qū)解剖圖像的穩(wěn)定性，提升圖像分辨率［19］。本研究也證實(shí)與SS-EPI 序列相比，RS-EPI 序列顯示的DWI 圖像更清晰，空間分辨率高，變形輕微，能提高診斷信心。

本研究發(fā)現(xiàn)這3種序列的左右徑、前后徑及面積測(cè)量值未見(jiàn)明顯差異。而有研究表明SS-EPI序列上的DWI圖像左右徑和前后徑高于RS-EPI序列［20］，但在本研究中并未體現(xiàn)這點(diǎn)。筆者通過(guò)分析認(rèn)為這可能與納入病例數(shù)少，或參數(shù)設(shè)置存在差異相關(guān)，導(dǎo)致本次結(jié)論與其他研究存在差異。此外，本研究發(fā)現(xiàn)RS-EPI序列的對(duì)比噪聲比和對(duì)比度低于常規(guī)及高分辨SS-EPI 序列，筆者認(rèn)為這可能是由于操作人員在掃描過(guò)程中調(diào)整參數(shù)致圖像質(zhì)量有所下降所引起。但RS-EPI序列的信噪比仍高于SS-EPI序列，進(jìn)一步證實(shí)RS-EPI 序列能改善DWI 圖像質(zhì)量。這可能的原因在于RS-EPI序列能獲得低偽影、高分辨率圖像，可提高信噪比。

綜上所述，與常規(guī)及高分辨率SS-EPI序列相比，RS-EPI序列能進(jìn)一步提高DWI圖像質(zhì)量，減少偽影，減輕變形程度，對(duì)盆腔組織結(jié)構(gòu)的識(shí)別效果更好。除此之外，該序列也存在局限性，如采集圖像需要耗費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間，期待未來(lái)的檢查設(shè)備能更高效化，同時(shí)，本研究納入病例數(shù)較少，未來(lái)將擴(kuò)大樣本量進(jìn)行更深入分析。