膈肌導(dǎo)航與相位導(dǎo)航在MRCP 3D成像中的應(yīng)用

盧晶 尚柳彤 李天然 劉靖 雷振星 劉昱含 席佳

近年來，由于磁共振技術(shù)的飛速發(fā)展以及應(yīng)用的普及，越來越多的磁共振成像技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。磁共振胰膽管成像(MR cholangiopancreatography， MRCP)已成為腹部胰膽管疾病的重要影像學(xué)檢查手段[1,2]。MRCP掃描一直是比較復(fù)雜而且對技師操作能力要求較高的檢查，尤其是自由呼吸掃描(T2、T2壓脂等序列)。由于自由呼吸掃描時腹部各臟器都會隨之運動(膈肌運動、心臟跳動、胃部蠕動以及主動脈的搏動等)，因此，解決由于運動產(chǎn)生的影響以及帶來的偽影便成為我們探索的技術(shù)問題。腹部自由呼吸成像技術(shù)經(jīng)歷呼吸觸發(fā)、膈肌導(dǎo)航和相位導(dǎo)航3個發(fā)展階段。本文采用西門子最新的相位導(dǎo)航技術(shù)，主要研究在檢查進行T2軸位和冠位3D掃描時，采用膈肌導(dǎo)航與相位導(dǎo)航兩種采集方法，分析采用兩種方法進行成像后觀察胰膽管各個解剖位置，患者配合程度和所檢區(qū)域結(jié)石的圖像質(zhì)量，探討兩種方法在臨床中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 對我院2018年5月至2020年12月臨床考慮為胰腺或膽道疾病的150例患者進行 MRCP檢查，其中男82例，女68例；年齡18～82歲，平均年齡(50±7)歲(中位年齡50歲)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)過臨床檢查后，懷疑有胰膽管疾病，需要進行 MRCP 檢查；(2)無 MRI 檢查禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往有胰膽管疾病手術(shù)史；(2)存在大量腹腔積液、腸道氣體干擾、腹腔金屬植入物偽影等， 影響MRCP 圖像觀察與分析；(3)其他原因未能完成檢查者。本研究獲得患者的知情同意并符合醫(yī)院倫理委員會要求。根據(jù)患者呼吸配合情況將3D-MRCP圖像分為2組：呼吸配合組為患者自身或在家屬配合下能屏氣完成檢査；呼吸配合不佳組為患者完全無法屏氣或能屏氣但掃描全程無法堅持。

1.2 儀器設(shè)備 采用 siemens skyra 3.0T超導(dǎo) MR儀,16通道體部相控陣線圈。所有患者均安排在上午10∶00之前檢查，檢查前6 h禁食、禁水，確認(rèn)無磁共振檢查禁忌，去除身上所有金屬、磁性物品及電子產(chǎn)品，并囑患者作屏氣和均勻呼吸訓(xùn)練[3]。

1.3 掃描方法及參數(shù)

1.3.1 所有患者檢查時取仰臥位，頭先進。對患者先行冠狀位掃描,然后再行軸位像掃描和3D序列掃描。見表1。

表1 掃描序列及參數(shù)

1.3.2 在3D序列掃描時運用兩種方法進行成像，先采用膈肌導(dǎo)航掃描，再采用相位導(dǎo)航掃描。兩種導(dǎo)航技術(shù)參數(shù)相同，所選擇序列卡中有生理參數(shù)卡(physio)選項，從生理參數(shù)卡中選中采集校正(pace)中的(scout type)選項，分別選擇膈肌導(dǎo)航采集方式和相位導(dǎo)航采集方式。見圖1、2。

1.4 觀察內(nèi)容

1.4.1 掃描范圍包括膽囊區(qū)域，肝內(nèi)外膽管及胰管區(qū)域，將兩種掃描方法獲得的原始圖像分別傳輸至3D后處理工作站，采用最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)法對3D薄層冠位圖像重建，利用裁剪工具去除胃腸蠕動偽影、椎管腦脊液等所致的混雜信號，只保留膽道系統(tǒng)。層厚3 mm、每9°旋轉(zhuǎn)生成一幅圖像，以便最佳的顯示膽囊、肝內(nèi)外膽管及胰管及周圍組織的比鄰關(guān)系。

1.4.2 由2名影像科醫(yī)師(分別具有12、10年腹部MRI影像的診斷經(jīng)驗)采用雙盲法對2個序列的MRCP 圖像進行評價。結(jié)合MIP 和原始圖像，對圖像整體質(zhì)量及胰膽管的各部位結(jié)構(gòu)顯示情況進行評價。圖像整體質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)：①優(yōu)：圖像質(zhì)量優(yōu)，胰膽管邊緣銳利，無偽影；②良：圖像質(zhì)量良好，胰膽管邊緣稍模糊，輕度偽影；③差：圖像質(zhì)量差，胰膽管邊緣重度模糊，嚴(yán)重偽影。

1.4.3 (1)根據(jù)膽道系統(tǒng)顯示情況對圖像進行分級，若圖像顯示膽總管、膽囊、膽囊管、左右肝管為 1 級；顯示 1 級影像且還顯示肝左內(nèi)葉、左外葉、右前葉、右后葉膽管為 2 級；顯示 2 級且還顯示各肝段膽管為 3 級。將 1 級圖像質(zhì)量判定為差，2 級圖像質(zhì)量判定為良，3級圖像質(zhì)量判定為優(yōu)[4]。(2)偽影是否存在,是否影響診斷,比較對肝內(nèi)膽管(一級、二級)、肝外膽管(上段、中段、下段)膽囊和胰管顯示能力。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量 150例中，膈肌導(dǎo)航圖像質(zhì)量優(yōu)良數(shù)共132例(88.0%)低于相位導(dǎo)航的147例(98.0%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。在所有優(yōu)良圖像的患者中，相位導(dǎo)航在呼吸不配合組的優(yōu)良病例數(shù)為19例(12.7%)高于膈肌導(dǎo)航的3例(2.0%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2、3。

表2 運用膈肌導(dǎo)航和相位導(dǎo)航圖像質(zhì)量比較 n=150,例(%)

2.2 正常解剖結(jié)構(gòu)的顯示能力 顯示肝內(nèi)一級膽管、肝外膽管上段、肝外膽管中段和膽囊時，兩種導(dǎo)航方式差別不大(P>0.05)。對肝內(nèi)二級以上膽管、肝外膽管下段和胰管相位導(dǎo)航的清晰程度有明顯優(yōu)勢(P<0.05)。見表4。

表3 呼吸配合組和不配合組圖像優(yōu)良率比較 n=150,例(%)

表4 兩種方法對膽系解剖結(jié)構(gòu)的顯示能力比較 n=150,例(%)

2.3 各區(qū)域病變的檢出能力 150例患者中，MRI診斷119例胰管或膽道疾病，包括膽囊結(jié)石67例、膽囊合并膽囊管結(jié)石6例、膽囊合并膽囊管及膽總管結(jié)石3例、膽囊合并膽總管結(jié)石14例、膽囊結(jié)石合并胰管擴張6例、單純胰管擴張7例、 膽總管結(jié)石合并胰管擴張3例、肝內(nèi)膽管結(jié)石3例、肝內(nèi)膽管合并膽總管結(jié)石3例、總管結(jié)石7膽，其余31例胰膽管未見明確異常。常見病變檢出率兩種導(dǎo)航方式差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表5，圖3～6。

表5 兩種MRCP序列對各區(qū)域病變的檢出率比較 n=150,例(%)

3 討論

MRCP成像技術(shù)主要是采用長回波時間重T2加權(quán)序列，在水樣結(jié)構(gòu)保持較大橫向磁化矢量的前提下而充分顯示其他組織橫向磁化矢量的完全衰減，進而顯示含水器官的圖像信號[5]，產(chǎn)生的原始冠狀薄層圖像經(jīng)MIP處理后可獲得胰膽管各方位各角度的二維及三維投影圖像[6]。此檢查無需通過外源性對比劑的無創(chuàng)檢測方法，可清楚觀察到患者膽管、胰管和病變情況，廣泛應(yīng)用于胰膽管疾病的診斷中[7,8]。目前膈肌導(dǎo)航T2_spc_cor_3D MRCP臨床普遍應(yīng)用，主要應(yīng)用呼吸門控技術(shù)于患者呼氣末平臺期釆集信號，但往往對呼吸配合度要求較高。當(dāng)患者呼吸運動頻率難以較長時間與呼吸幅度保持一致，導(dǎo)致呼吸門控可能無法正確觸發(fā)，進一步延長掃描時間[9,10]，圖像易受呼吸運動影響而產(chǎn)生偽影[11,12]。相位導(dǎo)航為進一步提高腹部各臟器成像的精細(xì)程度，在膈肌導(dǎo)航技術(shù)的基礎(chǔ)上又創(chuàng)造性的推出了相位導(dǎo)航技術(shù)。該技術(shù)無需綁縛腹帶和定位膈肌導(dǎo)航條而是通過測量由于呼吸導(dǎo)致的偏共振自旋導(dǎo)致的相位差異，利用檢測脈沖序列得到與患者的呼吸運動相關(guān)聯(lián)的相位數(shù)據(jù)，成像序列采集為導(dǎo)航序列停止并且成像序列將開始采集一段預(yù)定義的成像數(shù)據(jù)并重復(fù)采集生成最終圖像。實現(xiàn)全自動定位、自動智能觸發(fā)，自動相位導(dǎo)航技術(shù)會實時調(diào)整采集的位置，確保掃描層面的準(zhǔn)確性。

本研究運用兩種導(dǎo)航技術(shù)均采用T2_spc_cor_3D MRCP成像，其主要優(yōu)點包括：(1)獲取可用于重建任何投影中的圖像的連續(xù)圖像，通常提供厚層二維圖像的解剖；(2)更好的空間分辨率，更薄的圖像和更好的信噪比(SNR)和對比噪聲比(CNR)；(3)獲取所有的圖像，放置在膽道樹上的單個冠狀體積和胰管不需要獲得旋轉(zhuǎn)傾斜的2D圖像[13,14]。雖然胃腸道蠕動在相位編碼方向上產(chǎn)生了偽影,原始圖像偽影顯示比較明顯，但是大部分偽影都位于體表附近,運用MIP技術(shù)圖像質(zhì)量基本無影響,再進行圖像旋轉(zhuǎn)后，不影響診斷。MRCP檢查還需要進行軸位的TSE序列的掃描和冠位的Haste掃描。兩種采集方式的運用對比，150例患者中，膈肌導(dǎo)航圖像質(zhì)量優(yōu)良數(shù)共132例，低于相位導(dǎo)航的147例。在所有優(yōu)良圖像的病例中，相位導(dǎo)航在呼吸不配合組的優(yōu)良病例數(shù)為19例，高于膈肌導(dǎo)航的3例。呼吸平穩(wěn)，配合較好的患者，顯示肝內(nèi)一級膽管、肝外膽管上段、肝外膽管中段和膽囊時，兩種導(dǎo)航方式差別不大。對肝內(nèi)二級以上膽管、肝外膽管下段和胰管相位導(dǎo)航的清晰程度有明顯優(yōu)勢。尤其當(dāng)出現(xiàn)患者呼吸配合不佳時,膈肌導(dǎo)航不僅正常解剖結(jié)構(gòu)顯示困難，而且還需要重復(fù)掃描已滿足診斷需要。而運用相位導(dǎo)航,無需呼吸配合,對老年人、嬰幼兒患者和不配合的患者,運用此技術(shù)可以得到高質(zhì)量的圖像，而且本研究中，相位導(dǎo)航在顯示總末端胰管，肝內(nèi)膽管時有明顯優(yōu)勢。

綜上所述，相位導(dǎo)航3D-MRCP 掃描圖像質(zhì)量及顯示病變優(yōu)于膈肌導(dǎo)航3D-MRCP,病變檢出率明顯提高，尤其是在細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示更能體現(xiàn)相位導(dǎo)航的優(yōu)勢。相位導(dǎo)航實現(xiàn)全自動定位、智能觸發(fā)、操作更簡單、方便，偽影控制良好，解剖細(xì)節(jié)更清晰，而且對于呼吸無法配合者或呼吸幅度過大者優(yōu)勢明顯。因此相位導(dǎo)航應(yīng)作為的首選掃描方式，廣泛推廣應(yīng)用于臨床。