RS-EPI彌散成像對老年前列腺DWI掃描質量的影響

宋楊 霍彬 侯朝華 侯艷紅

(1天津海濱人民醫院放射科，天津 300280；2天津醫科大學第二醫院腫瘤科；3天津醫科大學中新生態城醫院影像科)

近年來，前列腺相關疾病的患病率呈逐漸上升趨勢，患病群體以老年男性最為突出，且患者預后與前列腺惡性程度、浸潤范圍等密不可分，因此早診斷、早治療對改善患者預后尤為重要〔1〕。彌散加權成像(DWI)是新型的磁共振成像技術，為諸多疾病的臨床鑒別提供科學信息，不僅具有傳統磁共振優勢外，還能夠從活體分子水平反映組織結構、功能，對于常規磁共振難以發現的病灶，可通過較高對比噪聲比診出，除此之外，DWI還適用于定量分析〔2，3〕。常規使用的單次激發平面回波(SS-EPI)序列主要以縮短掃描速度、凍結運動為目的，但也因此造成組織銜接處(前列腺、乳腺、腸道等)的磁敏感偽影，局部信號畸形、丟失，圖像扭曲，干擾圖像質量，對局部小病灶無法提供準確顯影〔4，5〕。分段讀出平面回波成像(RS-EPI)是新序列DWI成像技術，在圖像質量與解剖細節顯示上較前更加清晰〔6，7〕。鑒于此，本研究通過探究RS-EPI彌散成像對老年前列腺DWI掃描質量的影響，旨在提高彌散圖像質量，為疾病診斷與鑒別提供有效的影像學評估依據。

1 資料與方法

1.1納入對象 本研究設計思路與方法均符合醫學倫理委員會的相關規定。通過整群抽樣法，回顧性分析2017年6月至2019年6月收治的老年前列腺腫瘤患者臨床資料。納入標準：①經手術病理或穿刺活檢證實為前列腺腫瘤；②磁共振檢查均在各種非手術治療之前進行；③各種檢查均在穿刺活檢等侵入性操作前；④納入均為男性患者；⑤臨床資料完善。排除標準：①伴磁共振檢查禁忌證，如心臟搭橋；②患者煩躁不安，影像偽影多。研究開始前均取得患者及家屬同意后，整理患者臨床資料。最終納入83例老年患者，年齡62～80歲，平均(71.45±4.23)歲；實驗室相關檢查前列腺特異性抗原10～412 ng/ml，中位值82 ng/ml；合并高血壓32例，高血脂27例，糖尿病13例。

1.2儀器與方法 MAGNETOM 超導型磁共振成像系統由德國Siemens公司提供，發射線圈：常規磁共振利用體線圈，接收線圈：腹部相控陣線圈。患者檢查前多飲水，確保膀胱充盈，檢查時，患者仰臥位，掃描中心到恥骨聯合上方2 cm。

1.3掃描參數設置 (1)T1WI序列參數設置：視野240×240 mm2，層厚4 mm，TR500 ms，TE12 ms，激勵次數2次；(2)T2WI參數設置：視野240×240 mm2，層厚4 mm，TR 2 980 ms，TE 101 ms，激勵次數2次；常規SS-EPI參數設置：視野260 mm，矩陣90×64，層厚與層間距分別為4 mm與0 mm，TR 4 500 ms，TE 102 ms，寬帶1 545 Hz/Px，b值：0、50、1 000、900 s/mm2，激勵次數4次，GRAPPA加速因子為2，總掃描時間69 s。(3)高分辨率SS-EPI參數設置：視野280 mm，層厚與層間距分別為4 mm與0 mm，TR 4 500 ms，TE 85 ms，總掃描時間180 s。(4)RS-EPI參數設置：視野280 mm，矩陣160×116，層厚與層間距分別為3 mm與0 mm，TR 4 900 ms，TE 61 ms，寬帶1 040 Hz/Px，b值：0、900 s/mm2，激勵次數2次，分段采樣數為5，GRAPPA加速因子為2，總掃描時間188 s。明確感興趣區域(避開壞死、出血、囊變部位)。

1.4圖像分析 由2位臨床經驗豐富的影像科醫師進行閱片，觀察圖像的解剖變形、清晰度、圖像細節顯示、銳利度，明確病灶數量、位置、形態及其與周圍組織關系等，當2位醫師意見不同時，商榷后無果，可邀請影像科主任判定并遵循其意見。

1.5觀察指標 ①對比3種掃描序列的解剖變形、清晰度、圖像細節顯示、銳利度。利用圖像儲存與運輸系統進行評分，采用Likert 5分法〔8〕分別從解剖變形、清晰度、圖像細節顯示、銳利度進行主觀獨立評分，判定標準為1分：不可作為臨床診斷參考，2分：圖像質量差，3分：質量一般，4分：質量良好，5分：質量非常好。評分依據：(1)病灶圖像清晰度：未見到1分，模糊隱約可見2分，可視但邊界模糊不清3分，較清晰4分，非常清晰5分。(2)圖像解剖變形參照標準：T2WI抑脂圖像，判定前列腺邊緣的清晰度及磁敏感偽影等，無法辨認肛提肌與直腸1分；兩者顯示清晰度欠佳，辨認有一定的難度2分；可以辨認3分；直腸、肛提肌、前列腺有變形4分；三者均無變形5分。(3)圖像細節顯示、銳利度：通過觀察精囊、閉孔內肌、肛提肌等脂肪間隙等結構細節，前列腺、直腸周圍間隙綜合評分。無法辨認結構1分，模糊辨認有難度2分，結構清晰度欠佳，但尚可辨認3分，結構顯示良好4分，結構清晰易辨識5分。②對比3種掃描序列的MR圖像信噪比(SNR)、對比噪聲比(CNR)、對比度(C)。手動選取感興趣區(排除壞死區，大小0.33～0.96 cm2)，參照T2脂肪抑制序列，檢測腫瘤組織、圖像背景、閉孔內肌各區域的磁共振信號強度，SNR、CNR、C。SNR=SIROI/SDnoise(SIROT表示當b值=800 mm2/s的DWI圖像中病變區域的信號強度；SDnoise表示各圖像背景即空氣信號強度的標準差)；CNR=SIROI-SImuscle/SDnoise(SImuscle表示閉孔內肌的信號強度)；C=SIROI/SImuscle。

1.6統計學方法 采用SPSS23.0軟件進行單因素方差分析、t檢驗。

2 結 果

2.1主觀評分對比 3種序列掃描圖像對比，RS-EPI清晰度、解剖變形、圖像銳利度、細節顯示及圖像總體質量>高分辨SS-EPI>常規SS-EPI，差異有統計學意義(P<0.001)。見表1。

表1 3種不同成像方法圖像的主觀評分對比分,n=83)

2.2客觀評價對比 3種序列掃描成像對比，RS-EPI序列SNR、C、CNR>高分辨SS-EPI>常規SS-EPI，差異有統計學意義(P<0.001)。見表2。

表2 3種不同成像方法圖像客觀評價對比

3 討 論

臨床針對前列腺相關疾病的診斷方法主要有超聲、常規磁共振、直腸指檢等，其中超聲檢查費用低廉、操作便捷、敏感性高，但特異性差，且無法對病灶性定量分析；磁共振檢查可清晰顯示前列腺內病變，但對于良性增生、炎癥、腫瘤等病變的影像學表現存在難度，各種檢查方法均存在一定局限性〔9,10〕。前列腺惡性疾病早期癥狀不明顯，甚至無癥狀，再加上諸多患者既往合并前列腺增生史，臨床早期診出率較低。

SS-EPI序列是DWI常用成像方法，其原理是在一個90°射頻脈沖被激發后，梯度回波的所有成像數據可被連續采集到，單層圖像的采集時間<100 ms，對于年齡偏大、身體素質相對較差或耐受力低下的患者，實用性更強，截至目前，其被認為是采集速度較快的磁共振成像序列〔11,12〕。SS-EPI在讀出方向獲取完整的K空間數據庫具有相當優勢，但其在相位編碼K空間數據采集則需要更多的時間；此外，自旋質子也因B0場的不均勻失相位，繼而產生敏感偽影，數據采集誤差效應不斷在相位編碼方向積聚，造成此方向上對應的解剖出現變形；此外，在空氣與組織、骨骼與肌肉等磁敏感屬性的交界面之間，局部信號容易丟失或影像模糊，造成SNR與空間分辨力較低〔13,14〕。RS-EPI是由Porter等〔15〕在2009年初次提出，其工作原理是多次激發平面回波成像，是由一個2 d導航回波與1個圖像回波構成，在讀出梯度方向將K空間采集軌道劃分為諸多相互連接的通道，進而完成對圖像的連續采集，壓縮讀出梯度EPI讀出時間與脈沖，并經減少帶寬確保圖像的保真度，與此同時，其在重建半傅里葉前巧妙結合了相位矯正技術，保障了信號強度的再聚焦，有效彌補了SS-EPI空間分辨率低的遺憾，最終得到靶區穩定、高分辨率的解剖圖像，為高分辨力、高場強成像創造可能性〔16,17〕。本研究結果表明RS-EPI序列掃描成像技術能夠顯著增強圖像掃描質量，提高顯影清晰度，減少偽影干擾，解剖變形程度較輕，便于臨床對疾病甄別。蔡杰等〔18〕研究表明，RS-EPI能夠顯著降低陰囊DWI圖像解剖結構的幾何變形，提高圖像質量，與本研究結論具有一定相似性。但本研究仍具有一定的不足之處，如本研究采取回顧性分析，且納入的樣本數量相對較少，研究結論的可信度還需在未來開展更多相關的大樣本、多中心、前瞻性研究加以佐證，旨在為臨床疾病的診斷提供準確、清晰的影像學參考。

綜上，RS-EPI序列作為新的DWI成像方式，利于提高老年前列腺DWI掃描質量，便于臨床對疾病的診斷鑒別。