魏來，李莉，彭屹峰

3.0 T磁共振全身彌散成像的技術(shù)可行性及臨床應(yīng)用價值

魏來，李莉，彭屹峰*

目的整理有關(guān)3.0 T磁共振全身彌散成像(whole-body diffusion weighted imaging，WBD)技術(shù)及診斷應(yīng)用的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，分析總結(jié)3.0 T磁共振全身彌散成像的技術(shù)可行性及臨床應(yīng)用價值。材料和方法在Pubmed及Medline數(shù)據(jù)庫中搜索1990年1月至2015年12月的英文文獻(xiàn)，在萬方數(shù)據(jù)庫中搜索1990年1月至2015年12月的中文文獻(xiàn)。結(jié)果2篇論著探討3.0 T磁共振全身彌散成像的臨床技術(shù)改進(jìn)，9篇文獻(xiàn)研究3.0 T全身彌散成像在原發(fā)性或繼發(fā)性腫瘤中的臨床應(yīng)用。結(jié)論基于3.0 T 磁共振平臺的WBD成像技術(shù)可行，并且可以獲得符合診斷需要的圖像；WBD對全身多發(fā)病灶的檢出率高，有望成為臨床腫瘤分期的有效影像學(xué)檢查手段。

磁共振成像；彌散加權(quán)成像；文獻(xiàn)計量學(xué)

磁共振全身彌散成像技術(shù)起源于彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，b值范圍通常選擇在800～1000 s/mm2。磁共振彌散序列通常采用的是T1反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列，受檢者自由呼吸，通常采用體線圈接收。掃描范圍通常從頭頂部至雙側(cè)膝關(guān)節(jié)上部，分6～7段掃描完成，通過后處理軟件得到全身彌散圖像，包括最大密度投影、黑白反轉(zhuǎn)圖像及偽彩圖像[1-3]。正常情況下，腺體、脾臟、腎臟、膽囊、膀胱、前列腺、精囊腺、睪丸、椎間盤、關(guān)節(jié)腔積液及淋巴結(jié)在全身彌散圖像上均表現(xiàn)為高信號[4-5]?，F(xiàn)有論著性文獻(xiàn)的研究方向大多是有關(guān)腫瘤原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶，綜述性文獻(xiàn)則是總結(jié)基于1.5 T磁共振平臺的全身彌散成像技術(shù)的研究結(jié)果。有關(guān)3.0 T磁共振平臺全身彌散成像技術(shù)的掃描參數(shù)和臨床應(yīng)用方面的研究則較少，目前尚無3.0 T磁共振全身彌散成像技術(shù)的綜述文獻(xiàn)。

1 材料與方法

在Pubmed及Medline數(shù)據(jù)庫中搜索1990年1月至2015年12月的英文文獻(xiàn)，關(guān)鍵詞如下：“whole body diffusion”、“3.0 T”、“MRI”；在萬方數(shù)據(jù)庫中搜索1990年1月至2015年12月的中文文獻(xiàn)，關(guān)鍵詞如下：“全身彌散成像”、“磁共振”、“3.0 T”。文獻(xiàn)的納入標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)掃描范圍覆蓋全身。(2)文獻(xiàn)研究對象內(nèi)容是磁共振全身彌散成像技術(shù)的掃描參數(shù)或臨床應(yīng)用方向。(3)研究是在3.0 T磁共振平臺上進(jìn)行。部分文獻(xiàn)從參考文獻(xiàn)及相關(guān)文獻(xiàn)中獲取。筆者通讀文獻(xiàn)，依照納入標(biāo)準(zhǔn)選擇最終符合要求的文獻(xiàn)進(jìn)行分析、匯總。

2 結(jié)果

10篇英文文獻(xiàn)符合納入要求，1篇中文文獻(xiàn)符合要求，主要結(jié)果見表1、2。2篇論著是側(cè)重3.0 T磁共振全身彌散成像的臨床技術(shù)改進(jìn)[6-7]。9篇文獻(xiàn)有關(guān)3.0 T全身彌散成像在原發(fā)性或繼發(fā)性腫瘤中的臨床應(yīng)用研究[8-16]，其中大多數(shù)文獻(xiàn)選擇正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography，PET)/CT或核素骨掃描作為研究對照。Murtz等[6]發(fā)現(xiàn)采用雙源并行射頻激勵技術(shù)可以明顯縮短掃描時間，在其另一篇文獻(xiàn)中，Murtz等[7]報道3.0 T磁共振全身彌散成像圖像較1.5 T磁共振信噪比更佳，同時，運(yùn)動偽影、模糊偽影以及磁敏感偽影更為明顯，魏來等[8]的研究結(jié)果與其一致。Chun等[9]總結(jié)了3.0 T磁共振全身彌散圖像的正常表現(xiàn)，測算、匯總出正常成人骨髓的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值范圍。Xu等[10]設(shè)計了一項對照研究，他們發(fā)現(xiàn)磁共振全身彌散成像與核素骨掃描的敏感度及陽性預(yù)測值相近(89.5% vs 81.6%，97.1% vs 91.2%)，但磁共振全身彌散成像的特異度及陰性預(yù)測值明顯高于核素骨掃描(85.7% vs 57.1%，60.0% vs 36.4%)。表2中所示6篇文獻(xiàn)選擇核素骨掃描或PET作為研究的參照標(biāo)準(zhǔn)，且結(jié)論趨于一致：全身彌散成像與PET/CT具有較好的相關(guān)性，基于患者的敏感性和陽性預(yù)測值與核素骨掃描相近，且全身彌散成像技術(shù)檢查敏感度與核素骨掃描及PET/CT間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。 Azzedine 等[11]的研究表明3.0 T磁共振全身彌散成像對于淋巴瘤分期診斷的準(zhǔn)確性與1.5 T磁共振全身彌散成像相近。

圖1～2 矢狀位最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)重建圖像：技術(shù)改進(jìn)后，段間錯位現(xiàn)象明顯得到改善(圖1：技術(shù)改進(jìn)前，圖2：技術(shù)改進(jìn)后) 圖3～4 女，65歲，腎癌病史，3D-MIP圖像(圖3)以及黑白反轉(zhuǎn)圖像(圖4)顯示其全身骨骼多發(fā)轉(zhuǎn)移灶Fig.1—2 Sagittal whole-body diffusion weighted imaging of two patients on 3.0 T MRI before (Fig.1) and after (Fig.2) technical improvements. Fig.3—4 Whole-body diffusion weighted imaging for detection of bone metastasis on 3.0 T MRI. A 65 years old female patient with renal cancer: 3D-MIP image (Fig.3) and inverse grey image (Fig.4).

3 討論

目前，有關(guān)磁共振全身彌散成像技術(shù)的研究大多是基于1.5 T磁共振平臺。由于技術(shù)原因，3.0 T磁共振平臺的相關(guān)研究則較少。筆者曾致力于1.5 T磁共振全身彌散成像對多發(fā)性骨髓瘤臨床診斷價值的相關(guān)研究。研究結(jié)果表明全身彌散成像對于多發(fā)性骨髓瘤病灶檢出和療效評價的敏感度高[17]。筆者現(xiàn)階段將研究拓展至3.0 T磁共振全身彌散成像技術(shù)的相關(guān)研究。3.0 T磁共振全身彌散成像擁有更高的信噪比，但段間錯位也更為明顯，使用頭頸聯(lián)合線圈及腹部線圈接收后，中心頻率漂移現(xiàn)象明顯得到改善，并且信噪比更佳(圖1、2)。3.0 T全身彌散成像對于腫瘤患者的轉(zhuǎn)移灶檢出敏感性高，可清晰地顯示病灶及其分布情況(圖3、4)。

綜合文獻(xiàn)資料及筆者研究體會，3.0 T-WBD與1.5 T-WBD相比，存在其優(yōu)勢與不足(見表3)。3.0 T-WBD圖像有3.0 T磁共振圖像的固有優(yōu)點(diǎn)，其不足多源于高磁場下的DWI的不穩(wěn)定性。因此，可通過減少及避免偽影的產(chǎn)生，從而保證圖像質(zhì)量。(1)做好檢查前準(zhǔn)備(去除所有可能影響磁場均勻性的物品)，受檢者平靜呼吸、制動。(2)每段掃描前勻場。(3)覆蓋表面線圈接收信號(頭頸聯(lián)合線圈及腹部線圈)。在有效保證圖像質(zhì)量的前提下，3.0 T-WBD較1.5 T-WBD更能清晰顯示病灶。同時，加掃冠狀位及橫斷位T2加權(quán)圖像可以提供更加精確的解剖定位信息，也可根據(jù)受檢者情況及診斷需要適當(dāng)增加掃描序列。

表13.0 T磁共振全身彌散成像技術(shù)參數(shù)改進(jìn)的相關(guān)研究Tab.1Overview of studies on technical improvements for whole-body diffusion weighted imaging

表23.0 T磁共振全身彌散成像用于腫瘤學(xué)成像的相關(guān)研究Tab.2Analyzing of studies on oncology for whole-body diffusion weighted imaging

表33.0 T與1.5 T磁共振全身彌散成像技術(shù)對比Tab.3Contrast between 3.0 T MRI whole-body diffusion weighted imaging and 1.5 T MRI whole-body diffusion weighted imaging

4 結(jié)論

磁共振全身彌散成像技術(shù)有望成為臨床腫瘤分期的有效影像學(xué)檢查手段[18-19]，但磁共振全身彌散成像技術(shù)對于骨轉(zhuǎn)移病灶的檢出有高敏感性、低特異性的固有特點(diǎn)。磁共振全身彌散圖像存在解剖學(xué)盲點(diǎn)，這些區(qū)域的病灶容易漏診(即假陰性)，如縱隔、肺門、肝左葉、心臟邊緣等。此外，磁共振彌散的定量指標(biāo)，ADC的相關(guān)研究較少，其診斷價值尚有待開發(fā)。因此，為了正確診斷，今后的研究需總結(jié)磁共振全身彌散圖像的影像特征，同時增加對定量診斷信息(ADC值)的研究。3.0 T磁共振全身彌散成像技術(shù)對于腫瘤患者的診斷和評估具有重大意義。隨著成像技術(shù)發(fā)展以及相關(guān)研究的推進(jìn)，3.0 T全身彌散成像將會在技術(shù)及臨床應(yīng)用上取得重大進(jìn)步。

致謝：感謝科室領(lǐng)導(dǎo)及課題參與人員的大力支持與幫助。

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Whole-body diffusion-weighted MRI on 3.0 Tesla system: technical feasibility and diagnostic value

WEI Lai, LI Li, PENG Yi-feng*
Department of Radiology, Shanghai Putuo Hospital, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, China

Objective:The technical feasibility and improvements of whole-body diffusion weighted imaging (WBD) on 3.0 T Magnetic Resonance Imaging (MRI) will be summarized in this paper. Meanwhile, the clinical diagnostic value will be analyzed.Materials and Methods:The Pubmed and Medline databases were searched for all English original articles published between 1990 and February 2015. The Wanfang database was searched for all Chinese original articles published between 1990 and February 2015.Results:Two studies discussed the technical improvements, and 9 papers researched on the clinical use on tumor detecting.Conclusion:Whole-body diffusion weighted imaging is a newly developed technology that can get “PET” like images. It's economical without ionizing radiation. It is conceivable that with the current pace of imaging improvement, the technique may soon be equally successful at 3.0 T. There is emerging evidence that whole-body MRI may be a solution to current unmet needs in cancer staging.

Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging; Bibliometrics

Peng YF, E-mail: peng2188@sina.com

Received 28 Jun 2016, Accepted 15 Nov 2016

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院放射科，上海 200062

彭屹峰，E-mail：peng2188@sina.com

2016-06-28

接受日期：2016-11-15

R445.2；R-3

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.12.013

魏來, 李莉, 彭屹峰. 3.0 T磁共振全身彌散成像的技術(shù)可行性及臨床應(yīng)用價值. 磁共振成像, 2016, 7(12): 957-960.*