董天明，孫希杰，徐 賢，戴 靜，鄭 偉，安寧豫，王曉卿

中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院 1放射科 3動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，北京 1008532中國(guó)人民解放軍海軍總醫(yī)院放射科，北京 1000484中國(guó)人民解放軍261醫(yī)院放射科，北京 100094595820部隊(duì)衛(wèi)生隊(duì)，北京 102207

·論著·

兔肝臟3.0T磁共振彌散加權(quán)成像的實(shí)驗(yàn)研究

董天明1，孫希杰2，徐 賢1，戴 靜3，鄭 偉4，安寧豫1，王曉卿5

中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院1放射科3動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，北京 100853
2中國(guó)人民解放軍海軍總醫(yī)院放射科，北京 100048
4中國(guó)人民解放軍261醫(yī)院放射科，北京 100094
595820部隊(duì)衛(wèi)生隊(duì)，北京 102207

目的探索正常兔肝臟3.0T磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)檢查方法學(xué)及兔正常肝臟DWI特征、量化指標(biāo)和參考標(biāo)準(zhǔn)。方法雄性新西蘭大白兔20只，用速眠新Ⅱ注射液麻醉后，采用不同b值分別行DWI掃描。以表觀彌散系數(shù)(ADC)值及其最大值與最小值的差值、信號(hào)強(qiáng)度(SH)、噪聲(SD)、信噪比(SNR)、質(zhì)量指數(shù)(QI)為指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果隨著b值的增大，肝實(shí)質(zhì)平均ADC值逐漸變小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.001)。ADC值的最大值與最小值的差值，以b=1000 s/mm2時(shí)最小，b=300 s/mm2時(shí)最大。SH值隨b值的增大而逐漸變小(Plt;0.001)，當(dāng)b=600、800、1000 s/mm2時(shí)三者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。SD值隨b值的增大而逐漸變小(Plt;0.001)，b=800、1000 s/mm2時(shí)兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義(Pgt;0.05)。SNR值隨b值的增大而逐漸變小(Plt;0.001)，b=600 s/mm2時(shí)分別與b=800、1000 s/mm2時(shí)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。QI值亦隨b值的增大逐漸變小(Plt;0.001)，b=800、1000 s/mm2時(shí)兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。結(jié)論在兔肝臟3.0T超高場(chǎng)強(qiáng)磁共振DWI中，采用600 s/mm2的b值可以減少掃描時(shí)間，并保證一定的彌散權(quán)重、較好的圖像質(zhì)量和ADC值測(cè)量的穩(wěn)定性。

肝臟；磁共振；彌散加權(quán)成像；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

ActaAcadMedSin, 2012,34(1):51-57

近年來(lái)，隨著兔肝癌及肝硬化等模型在基礎(chǔ)研究中的廣泛應(yīng)用，以及超高場(chǎng)磁共振(magnetic resonance，MR)軟硬件的成熟，兔肝臟彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)實(shí)驗(yàn)研究也逐漸成為肝臟疾病研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本研究旨在初步探索正常兔肝臟DWI檢查方法學(xué)，并探索兔正常肝臟DWI特征、量化指標(biāo)和參考標(biāo)準(zhǔn)，為肝臟疾病的MR實(shí)驗(yàn)研究提供方法學(xué)及理論依據(jù)。

材料和方法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康成年雄性新西蘭白兔20只，由解放軍總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，4月齡，體重(3.0±0.4)kg，從1～20進(jìn)行隨機(jī)編號(hào)。動(dòng)物分籠飼養(yǎng)，每籠1只，按晝夜時(shí)程，在室溫及穩(wěn)定濕度下，用平衡飼料喂養(yǎng)，觀察無(wú)異常后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)試劑10%水合氯醛由解放軍總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，速眠新Ⅱ注射液由長(zhǎng)春軍需大學(xué)獸醫(yī)研究所研制。

主要設(shè)備儀器GE Signa HD 3T掃描儀(含8通道膝關(guān)節(jié)線圈)，計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)(ADW 4.0, GE Medical Systems, USA)。

預(yù)實(shí)驗(yàn)初步對(duì)比10%水合氯醛與速眠新Ⅱ注射液的麻醉效果；對(duì)比MR檢查時(shí)兔取仰臥位和俯臥位的圖像呼吸偽影抑制情況；以上初步對(duì)比結(jié)果經(jīng)3名資深主治或以上影像醫(yī)師評(píng)價(jià)和擇優(yōu)后進(jìn)行如下正式實(shí)驗(yàn)。

DWI實(shí)驗(yàn)動(dòng)物停食水12 h后行MR檢查，所有檢查均于晚間進(jìn)行。在檢查前，以0.2 ml/kg體重的劑量將速眠新Ⅱ注射液肌內(nèi)注射于兔后肢肌肉豐厚處，3 min左右觀察麻醉效果，觀察呼吸緩慢而均勻時(shí)，行冠狀位T2加權(quán)像 (weighted image，WI)掃描，然后使用冠狀位圖像定位行DWI檢查，采用5個(gè)b值：50、300、600、800、1000 s/mm2，回波時(shí)間/重復(fù)時(shí)間 minimum/6000 ms，掃描層厚3 mm，間距0.5 mm，矩陣 128×128，視場(chǎng)20×20 cm，激勵(lì)次數(shù)4。

數(shù)據(jù)測(cè)量和計(jì)算分別定量測(cè)量肝實(shí)質(zhì)的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)、信號(hào)強(qiáng)度(signal strength，SH)、噪聲(noise signal，SD)，并計(jì)算信噪比(signal to noise ratio，SNR)、質(zhì)量指數(shù)(quality index, QI)[1-2]、ADC最大值與最小值的差值(簡(jiǎn)稱差值)。

ADC值：在肝實(shí)質(zhì)中心層面取不同位置3個(gè)感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，每個(gè)ROI前后測(cè)量3次，取前后測(cè)量平均ADC值作為該ROI的ADC值。

SH、SD及SNR值：SH為肝實(shí)質(zhì)的平均信號(hào)值，取肝內(nèi)5個(gè)面積為50 mm2的ROI進(jìn)行測(cè)量且注意避開(kāi)較大血管、膽管以及較重的偽影；SD為同一ROI等量像素的標(biāo)準(zhǔn)差；SNR=SH/SD。

QI：將SNR和圖像肝解剖顯示分別按5個(gè)等級(jí)量化后再按相同權(quán)重(為便于計(jì)算均取1)相加后所得的一個(gè)能綜合反映圖像質(zhì)量的指標(biāo)。SNR量化標(biāo)準(zhǔn)為：1分，SNR≤7；2分，7lt;SNR≤8.5；3分，8.5lt;SNR≤10；4分，10lt;SNR≤13.5；5分，13.5≤SNR。圖像肝解剖顯示評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：1分，圖像質(zhì)量很差，臟器邊界不清，不能顯示肝內(nèi)血管；2分，介于l與3分之間；3分，臟器邊緣顯示一般，可隱約顯示胃腸邊緣，可顯示肝內(nèi)靜脈的較大分支；4分，介于3與5分之間；5分，臟器邊緣銳利，可清楚顯示胃腸邊緣，能顯示肝內(nèi)靜脈小分支。分別由3名資深主治或以上醫(yī)師獨(dú)立評(píng)價(jià)計(jì)分再取平均值。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對(duì)不同處理組間進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組方差分析，并對(duì)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義者進(jìn)一步進(jìn)行SNK法比較。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：速眠新Ⅱ麻醉深，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，呼吸抑制明顯，劑量較容易掌握，家兔因麻醉死亡率低，檢查成功率高；而10%水合氯醛麻醉較淺，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)兔的肌肉松弛效果不理想，呼吸抑制不明顯，因腹腔麻醉實(shí)際吸收劑量不易掌握，家兔因麻醉死亡率高，檢查成功率較低。俯臥位較仰臥位檢查，呼吸偽影輕，肝臟位置不易移動(dòng)，圖像質(zhì)量較高。

不同b值間圖像質(zhì)量與ADC值的比較隨著b值的增大，肝實(shí)質(zhì)平均ADC值逐漸變小(Plt;0.001)，b值取50、300、600、800、1000 s/mm2時(shí)，肝實(shí)質(zhì)平均ADC值的95%置信區(qū)間分別為(3.74～4.00)×10-3mm2/s、(2.50～2.85)×10-3mm2/s、(1.84～2.10)×10-3mm2/s、(1.52～1.78)×10-3mm2/s、(1.22～1.46)×10-3mm2/s。ADC值的差值在b=1000 s/mm2時(shí)最小，b=300 s/mm2時(shí)最大。SH值隨b值的增大而逐漸變小(Plt;0.001)，但當(dāng)b=600、800、1000 s/mm2時(shí)三者間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)，曲線圖亦可見(jiàn)b=600 s/mm2后曲線趨于平直。SD值隨b值的增大而逐漸變小(Plt;0.001)，但當(dāng)b=800、1000 s/mm2時(shí)兩者間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義(Pgt;0.05)。SNR值隨b值的增大而逐漸變小(Plt;0.001)，b=600 s/mm2分別與b=800、1000 s/mm2時(shí)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。QI值亦隨b值的增大逐漸變小(Plt;0.001)，但b=800、1000 s/mm2時(shí)兩者間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)，且二者數(shù)值均小于5(表1)。圖1為某實(shí)驗(yàn)兔肝臟MR掃描結(jié)果，顯示隨著b值的增大，各數(shù)據(jù)均表現(xiàn)為逐漸變小的趨勢(shì)，ADC和QI均以b=50 s/mm2時(shí)為最大，b=1000 s/mm2時(shí)為最小。

討 論

DWI作為一種非侵襲性的功能成像方法，已經(jīng)逐漸成為評(píng)價(jià)放療、化療、介入治療等抗腫瘤治療方法的療效[3-6]、干細(xì)胞移植治療急性肝損傷的療效[7-8]、肝臟良惡性腫瘤的鑒別[9]、肝硬化及肝纖維化的病理變化[10]等的一種重要影像學(xué)方法。而大部分肝臟疾病治療方法人體試驗(yàn)存在的局限性，使動(dòng)物實(shí)驗(yàn)成為上述研究的主要途徑，所以正常兔肝實(shí)質(zhì)的ADC值范圍、不同b值DWI圖像質(zhì)量以及如何選擇合適的b值，對(duì)兔肝臟疾病模型的評(píng)價(jià)具有重要意義。

表 1 正常兔肝臟各參數(shù)不同b值DWI掃描情況

隨著b值的增大，肝實(shí)質(zhì)ADC值逐漸變小，分別為3.66、2.68、1.92、1.62、1.46；SNR亦表現(xiàn)為逐漸下降的趨勢(shì)，但b=600、800、1000 s/mm2較為接近；從圖像質(zhì)量看，QI分別為7.33、5.33、5.67、3.33、2.00，以b=50 s/mm2為最佳，b=1000 s/mm2為最差，b=300、600 s/mm2較為接近With b value increases, the ADC values decrease at the same time, which are 3.66, 2.68, 1.92, 1.62, and 1.46, respectively；the SNR decreases at the same time, but there are no significant difference between both DWI with b=600 s/mm2 and b=800 s/mm2 or b=1000 s/mm2； QI are 7.33, 5.33, 5.67, 3.33, 2.00, and b=50 s/mm2 is the best, b=1000 s/mm2 is the worst; the distinction between DWI with b=300 s/mm2 and b=600 s/mm2 is insignificantA.冠狀位T2加權(quán)像；B～C.b=50 s/mm2的DWI和ADC圖；D～E.b=300 s/mm2的DWI和ADC圖；F～G.b=600 s/mm2的DWI和ADC圖；H～I(xiàn).b=800 s/mm2的DWI和ADC圖；J～K.b=1000 s/mm2的DWI和ADC圖A.coronal T2 weighted image；B-C.DWI and ADC images of b=50 s/mm2；D-E.DWI and ADC images of b=300 s/mm2；F-G.DWI and ADC images of b=600 s/mm2；H-I.DWI and ADC images of b=800 s/mm2；J-K.DWI and ADC images of b=1000 s/mm2

彌散又稱擴(kuò)散，是人體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的方式之一，也是許多生理活動(dòng)的重要組成部分。從分子角度看，彌散是指分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)。人體的水分子擴(kuò)散包括細(xì)胞內(nèi)、外以及細(xì)胞之間的運(yùn)動(dòng)，MR DWI可以反映水分子的布朗運(yùn)動(dòng)。目前，DWI技術(shù)包括自旋回波、平面回波和穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)，其中臨床上以平面回波DWI應(yīng)用最為廣泛，本研究DWI采用的亦是回波平面成像(echo planar imaging, EPI)T2WI序列，可以在數(shù)十毫秒內(nèi)完成單幅圖像的信號(hào)采集，可以基本“凍結(jié)”心跳、脈搏、呼吸、血液灌注等不自主的生理活動(dòng)[11]，使其更適用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，但有磁敏感偽影較明顯、SNR較低的缺點(diǎn)。

梯度因子即所謂b值，也稱彌散敏感系數(shù)，決定著彌散敏感梯度的程度，其與梯度場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間和間隔時(shí)間有關(guān)。增大b值，可以提高不同ADC值區(qū)域的信號(hào)對(duì)比，而同時(shí)信號(hào)也會(huì)降低；反之亦然。

ADC值反映水分子在組織內(nèi)的擴(kuò)散活動(dòng)能力，可以評(píng)估DWI的結(jié)構(gòu)。ADC值越大，在彌散加權(quán)圖像上，水分子彌散受限時(shí)，由彌散導(dǎo)致MR信號(hào)降低的效應(yīng)較低，因而表現(xiàn)為較高信號(hào)，同時(shí)由于彌散受限，ADC值較小，根據(jù)ADC值計(jì)算結(jié)構(gòu)而重建出來(lái)的ADC圖表現(xiàn)為低信號(hào)。隨著b值的增加，同一組織的ADC值逐漸增加。本研究結(jié)論與其相符。多數(shù)報(bào)道認(rèn)為其原因是：DWI既反映組織水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也反映組織的血液灌注狀態(tài)，小的b值及b值差DWI主要反映組織或病變的血液灌注狀態(tài)，大的b值及b值差DWI主要反映組織或病變內(nèi)水分子的布朗運(yùn)動(dòng)[12-14]?？赡艿臋C(jī)制為：因?yàn)榻M織內(nèi)血液灌注的運(yùn)動(dòng)速度明顯快于水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，DWI反映的是體素內(nèi)的水分子運(yùn)動(dòng)，不能反映體素外的分子運(yùn)動(dòng)。當(dāng)b值較小時(shí)，水分子的布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)DWI的影響較小，主要反映血液灌注，而b值較大時(shí)，則反映的主要是水分子的布朗運(yùn)動(dòng)[14]。因此，不同b值測(cè)得的ADC值有較大差異[15]。另外，以往的研究還發(fā)現(xiàn)較大的b值或b值差，所測(cè)得的ADC值較為穩(wěn)定，數(shù)據(jù)也更準(zhǔn)確，反之亦然[14-16]。Yamada等[17]使用不同的b值差對(duì)肝臟不同病變測(cè)量ADC值后發(fā)現(xiàn)，b值差較小時(shí)，測(cè)量的ADC值波動(dòng)較大，組內(nèi)最大值與最小值之間差值可以達(dá)到1倍以上；而b值差較大時(shí)，各ROI的ADC值波動(dòng)小。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)b=1000 s/mm2時(shí)，組內(nèi)ADC值最大值與最小值之間差值最小，測(cè)量數(shù)據(jù)更穩(wěn)定，這與以往研究相似；其次以b=600 s/mm2時(shí)，組內(nèi)ADC值的測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定。所以，筆者認(rèn)為在選擇b值時(shí)，既要兼顧一定的彌散權(quán)重，也要保證較好的ADC值測(cè)量的穩(wěn)定性。

本研究選擇SNR和QI數(shù)兩個(gè)指標(biāo)共同評(píng)價(jià)DWI質(zhì)量。SNR是SH與SD的比值。SNR是評(píng)價(jià)MR圖像質(zhì)量的最重要指標(biāo)，圖像的SNR與SH成正比。SH是某一ROI內(nèi)像素的平均值。在組織成分確定的情況下，DWI的信號(hào)強(qiáng)度主要受主磁場(chǎng)強(qiáng)度、b值、層厚、掃描矩陣等影響，理論上，其數(shù)值應(yīng)隨著b值的增加而增加。而本研究發(fā)現(xiàn)隨著b值的增大，SH值具有逐漸變小的趨勢(shì)，但b=600、800、1000 s/mm2兩兩比較的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可見(jiàn)當(dāng)b值增大到一定程度(b=600 s/mm2)時(shí)，SH受b值的影響較小?？梢?jiàn)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)降低b值提高信號(hào)強(qiáng)度不一定可行，還需考慮MR儀器的性能、線圈等客觀因素的影響。

QI由袁友紅等[1-2]提出，定義為將SNR、圖像偽影、圖像肝解剖顯示分別按5個(gè)等級(jí)量化后再按相同權(quán)重相加后所得的一個(gè)能綜合反映圖像質(zhì)量的指標(biāo)。筆者考慮到本研究的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行如下修改，使其更為完善。(1)SD的定義：SD是指由患者、環(huán)境或系統(tǒng)電子設(shè)備產(chǎn)生的不需要的信號(hào)，是同一ROI內(nèi)等量象素的標(biāo)準(zhǔn)差(相對(duì)于SH而言)[18]。它也是一種電信號(hào)，但在MRI中絲毫不反映組織特性。SD分為系統(tǒng)噪聲和統(tǒng)計(jì)噪聲。系統(tǒng)噪聲是在MRI中引起某種偽影的信號(hào)或成像視野以外的信號(hào)在一定條件下引入成像視野以內(nèi)，前者如呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，后者如容積效應(yīng)偽影；統(tǒng)計(jì)噪聲來(lái)源于硬件電路，這種SD在沒(méi)有MR信號(hào)時(shí)也可以被接收，所以一般也稱為背景噪聲。統(tǒng)計(jì)噪聲存在于每幅MRI圖像中，而系統(tǒng)噪聲則在有偽影的情況下存在，并且可能成為圖像的主要SD來(lái)源。所以，筆者認(rèn)為，在評(píng)價(jià)MR圖像質(zhì)量時(shí)，系統(tǒng)噪聲應(yīng)該成為主要研究方向，而不是統(tǒng)計(jì)噪聲。本研究測(cè)量的SD是統(tǒng)計(jì)噪聲與系統(tǒng)噪聲的總和，既考慮到背景噪聲對(duì)圖像的影響，也考慮到DWI中的各種偽影對(duì)圖像的影響，這一指標(biāo)既能客觀地反映圖像偽影的情況，又能使SNR的計(jì)算更準(zhǔn)確。本研究還發(fā)現(xiàn)：隨著b值的增大，SD值具有逐漸減小的趨勢(shì)，但b=800、1000 s/mm2兩兩比較的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明b值對(duì)SD的影響并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。(2)QI：本研究之所以不將偽影計(jì)算進(jìn)QI，原因其一是本研究計(jì)算SNR時(shí)，使用的是系統(tǒng)噪聲而非統(tǒng)計(jì)噪聲，系統(tǒng)噪聲已經(jīng)包含圖像偽影情況；其二是采用人工評(píng)價(jià)偽影情況，主觀性強(qiáng)，也不利于量化評(píng)價(jià)。另外，由于本研究SNR的測(cè)量方法不同，得出的數(shù)據(jù)與以往研究有差異，所以采用數(shù)據(jù)的五分位數(shù)間距定義評(píng)分方法，這樣不但使SNR各組間評(píng)分不致離散度過(guò)大，也能更準(zhǔn)確地反映總體評(píng)分情況。

本研究顯示，隨著b值的增加，SNR與QI均逐漸下降，但b=600 s/mm2與b=800、1000 s/mm2比較，SNR差異不大，b=800 s/mm2與1000 s/mm2比較，QI差異不大。筆者認(rèn)為在b值較高時(shí)，b值對(duì)圖像質(zhì)量的影響較小。又因?yàn)閎值的增加，必然引起梯度場(chǎng)作用時(shí)間的延長(zhǎng)，也就是回波時(shí)間將延長(zhǎng)，掃描時(shí)間延長(zhǎng)，這也不利于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。所以，在保證掃描時(shí)間盡量短而且有較好圖像質(zhì)量的情況下，筆者建議盡量選擇較小的b值，如b=50、300、600 s/mm2。

關(guān)于偽影，DWI主要包括如下幾種：(1)呼吸運(yùn)動(dòng)偽影：在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，其對(duì)圖像質(zhì)量影響程度的大小主要取決于麻醉劑種類、劑量、掃描體位以及掃描時(shí)間。兔MR檢查麻醉劑選擇的主要目的是操作簡(jiǎn)單、麻醉時(shí)間長(zhǎng)、不易激惹、呼吸抑制效果明顯、麻醉致死亡率低。國(guó)內(nèi)主要使用水合氯醛腹腔注射、速眠新Ⅱ肌肉注射、戊巴比妥鈉靜脈注射等，雖然從麻醉效果上，戊巴比妥鈉靜脈注射麻醉效果最佳，但由于注射方式與劑量不易掌握，不利于MR室內(nèi)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究；筆者在預(yù)實(shí)驗(yàn)中比較了前兩種方式，發(fā)現(xiàn)速眠新Ⅱ肌肉注射較為符合上述要求。關(guān)于掃描體位，以往國(guó)內(nèi)外的動(dòng)物研究均選用仰臥位[19-20]，而筆者通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，俯臥位是兔睡眠的自然生理體位，體位易于固定，不易移動(dòng)和蘇醒，在有自身對(duì)照的實(shí)驗(yàn)中，比較容易達(dá)到多次檢查的一致性。而且最為重要的是，俯臥位可以用自身體重抑制呼吸，較仰臥位在腹部壓重物更有利于實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，圖像更加對(duì)稱。DWI掃描時(shí)間直接決定實(shí)驗(yàn)的成敗，一般來(lái)講，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)首次麻醉劑量的有效麻醉時(shí)間(即呼吸、心率等較為穩(wěn)定的時(shí)期)均在30 min，超過(guò)這段時(shí)間，檢查過(guò)程中就有可能出現(xiàn)呼吸偽影嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量的現(xiàn)象，所以筆者認(rèn)為，應(yīng)該在盡量保證彌散權(quán)重的基礎(chǔ)上，選擇較小的b值進(jìn)行檢查，本研究發(fā)現(xiàn)b=300、600 s/mm2時(shí)，在其他參數(shù)相同的情況下與b=800、1000 s/mm2比較，掃描時(shí)間明顯縮短。(2)磁敏感偽影：與人體不同，兔胃內(nèi)存在大量氣體，另外采用EPI序列也增加了磁敏感偽影。袁友紅等[1]曾采用改變體位與術(shù)前加用少量消氣劑的方法，有一定效果。本研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)調(diào)整檢查前禁食禁水的時(shí)間可能會(huì)適當(dāng)減少胃內(nèi)氣體。(3)部分容積偽影：本研究采用3 mm層厚，已經(jīng)較大程度地減少了該偽影，筆者認(rèn)為在掃描時(shí)間允許的情況下，可以把層厚減少至2 mm。

綜上所述，考慮掃描時(shí)間、SNR、圖像偽影、測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性等因素，筆者建議在使用兔進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇俯臥位、速眠新Ⅱ肌肉注射麻醉方法、b=600 s/mm2進(jìn)行DWI，可以減少掃描時(shí)間，并保證一定的彌散權(quán)重、較好的圖像質(zhì)量和ADC值測(cè)量的穩(wěn)定性，再輔以b=300 s/mm2掃描，可更敏感地檢測(cè)病變，得到更好的結(jié)果。另外，本研究關(guān)于3.0T超高場(chǎng)MR DWI肝實(shí)質(zhì)的ADC值95%可信區(qū)間，當(dāng)b=600 s/mm2時(shí)為(1.84～2.10)×10-3mm2/s，當(dāng)b=300 s/mm2時(shí)為(2.50～2.85)×10-3mm2/s。以上指標(biāo)可作為兔肝實(shí)質(zhì)ADC值的參考標(biāo)準(zhǔn)，為兔肝臟疾病模型3.0T DWI提供理論依據(jù)。

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AnExperimentalStudyonRabbitLiverby3.0TeslaMagneticResonanceDiffusion-weightedImaging

DONG Tian-ming1, SUN Xi-jie2, XU Xian1, DAI Jing3,ZHENG Wei4, AN Ning-yu1, WANG Xiao-qing5

1Department of Radiology,3Department of Animal Experimental Center,
Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China
2Department of Radiology, Chinese PLA Navy General Hospital, Beijing 100048, China
4Department of Radiology, 261st Hospital of Chinese PLA, Beijing 100094, China
5Medical Team of 95820 Troops, Beijing 102207, China

AN Ning-yu Tel: 010-66876358, E-mail: anningyu@301hospital.com.cn

ObjectiveTo explore the methodology as well as the features, quantificational index， and reference standard of 3.0 Tesla magnetic resonance (MR) diffusion-weighted imaging (DWI) on the normal rabbit’s liver.MethodsTwenty New Zealand white rabbits were enrolled and DWI was performed after anesthetics with multi-b values at 3.0T MR scanner. Apparent diffusion coefficient (ADC) values as well as the difference between maximum and minimum ADC values, signal strength (SH), noise signal (SD), signal to noise ratio (SNR), and quality index (QI) were recorded and analyzed.ResultsWith b value increased, the ADC values decreased accordingly (Plt;0.001). The difference between maximum and minimum ADC values with b=1000 s/mm2was the least (good stability), b=600 s/mm2was the second least, and b=300 s/mm2was greatest (bad stability). The SH decreased at the same time (Plt;0.001)，but the difference among DWI with b=600, 800, and 1000 s/mm2was not statistically significant (Pgt;0.05). The SD decreased at the same time (Plt;0.001), but the difference between DWI with b=800 s/mm2and b=1000 s/mm2was not statistically significant (Pgt;0.05). The SNR decreased at the same time (Plt;0.001), but there were no significant differences between DWI with b=600 s/mm2and b=800 s/mm2or b=600 s/mm2and b=1000 s/mm2(Pgt;0.05). The SNR of DWI with b=800 s/mm2and b=1000 s/mm2was lower. The QI decreased at the same time (Plt;0.001), but the difference between DWI with b=800 s/mm2and b=1000 s/mm2was not statistically significant (Pgt;0.05).ConclusionWhen 3.0T MR DWI is applied for rabbit liver, it is better to use b=600 s/mm2for reducing scanning time and assuring better diffusion weights, quantity of images, and stability of ADC measurement.

liver; magnetic resonance imaging; diffusion-weighted imaging; animal experiment

安寧豫 電話：010-66876358，電子郵件：anningyu@301hospital.com.cn

R-332；R445.2

A

1000-503X(2012)01-0051-07

10.3881/j.issn.1000-503X.2012.01.010

2011-08-22)