秦 樂 杜聯(lián)軍 李 彥 張 歡 凌華威 嚴(yán)福華 方文強(qiáng)*

肩關(guān)節(jié)疼痛是臨床上常見的癥狀，其可能由肩袖損傷或其他病變引起，患者治療的成功很大程度上取決于精確的診斷[1]。在明確肩關(guān)節(jié)疼痛的病因方面，影像診斷顯得尤為重要，而磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)檢查由于其良好的軟組織分辨率，能夠為發(fā)現(xiàn)和診斷肩關(guān)節(jié)病變提供極具價值的信息。肩關(guān)節(jié)MRI的表現(xiàn)與肩關(guān)節(jié)鏡下的表現(xiàn)具有很高的相關(guān)性，使其成為評價肩關(guān)節(jié)病變，特別是肌肉和肌腱病變最為重要的檢查方式[2]。

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，以飛利浦(Philips)、西門子(Siemens)和美國通用電氣(GE)的MRI產(chǎn)品占據(jù)主要的市場情況下，以聯(lián)影為首的國產(chǎn)MRI產(chǎn)品正在不斷崛起，以期能夠通過我國的自主創(chuàng)新獲得市場的認(rèn)可[3]。為此，本研究比較國產(chǎn)和進(jìn)口醫(yī)用MRI成像設(shè)備在肩關(guān)節(jié)成像中的圖像質(zhì)量。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性分析2017年1月至2018年10月間全國19個地區(qū)(上海市、天津市、新疆維吾爾自治區(qū)、廣東省汕頭市、安徽省阜陽市太和縣、安徽省六安市、遼寧省撫順市、陜西省漢濱區(qū)、山西省太原市、湖南省益陽市、福建省泉州、武漢市江夏區(qū)、山東省滕州市、山東省濰坊市、四川省瀘州市、四川省雅安市、云南省昆明市、云南省保山市以及云南省曲靖市羅平縣)25家醫(yī)院的143例進(jìn)行肩關(guān)節(jié)MRI掃描的患者的143幅圖像資料，其中男性86例，女性57例；年齡37歲～84歲，平均年齡(53.9±17.4)歲。將圖像資料根據(jù)使用MRI設(shè)備分為國產(chǎn)設(shè)備組(61例)和進(jìn)口設(shè)備組(82例)。本研究經(jīng)過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，且所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①因肩關(guān)節(jié)不適而進(jìn)行MRI檢查；②使用肩關(guān)節(jié)專用線圈進(jìn)行肩關(guān)節(jié)MRI平掃的圖像。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者無法配合檢查，且運動偽影嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量；②肩關(guān)節(jié)置換假體內(nèi)固定術(shù)后患者；③掃描時所需標(biāo)準(zhǔn)序列缺失的患者。

1.3 儀器設(shè)備

(1)國產(chǎn)MRI設(shè)備：①1.5 T場強(qiáng)設(shè)備為聯(lián)影uMR560、朗潤SuperNova/SuperVan、奧泰Centauri/Echo Star以及東軟NSM-S15P；②3.0 T場強(qiáng)設(shè)備為聯(lián)影uMR 770。

(2)進(jìn)口MRI設(shè)備：①1.5 T場強(qiáng)設(shè)備為西門子MAGNETOM AVANTO；②3.0 T場強(qiáng)設(shè)備為西門子MAGNETOM VERIO、GE HDxt及飛利浦Ingenia。

1.4 掃描序列及方法

患者仰臥位，放置肩關(guān)節(jié)專用線圈，共掃描4個標(biāo)準(zhǔn)序列用于分析。

(1)斜冠狀面T1加權(quán)成像。掃描層面需與通過肩關(guān)節(jié)上部層面的橫斷面圖像中的岡上肌腱平行，掃描范圍包括肱骨頭后方的小圓肌至前方的喙突尖端。

(2)橫斷面質(zhì)子密度(proton density，PD)壓脂成像。掃描層面冠狀面定位像定位，掃描范圍包括從肩峰頂端覆蓋至盂肱關(guān)節(jié)底部。

(3)斜冠狀面T2或PD壓脂成像。掃描層面與范圍同斜冠狀面T1加權(quán)成像。

(4)斜矢狀面T2加權(quán)成像。橫斷面掃描層面需與圖像上肩胛盂關(guān)節(jié)面平行，掃描范圍包括從肩胛頸覆蓋至肱骨外側(cè)緣。掃描完成后所有圖像以DICOM格式傳輸至網(wǎng)絡(luò)版醫(yī)用磁共振圖像質(zhì)量評價系統(tǒng)進(jìn)行圖像評價。

1.5 圖像評價

(1)由于采用的機(jī)型及場強(qiáng)差異較大，圖像的客觀參數(shù)不具有可比性，故所有圖像采用主觀評分法進(jìn)行評分：①斜冠狀面T1加權(quán)成像需評價骨小梁和骨皮質(zhì)顯示、肩峰顯示、肩關(guān)節(jié)周圍軟組織顯示、盂唇顯示、岡上肌腱顯示、岡下肌腱顯示以及肩胛下肌腱顯示；②橫斷面質(zhì)子PD壓脂成像需評價骨小梁和骨皮質(zhì)顯示、肩關(guān)節(jié)周圍軟組織顯示、盂唇顯示和肱骨結(jié)節(jié)間溝內(nèi)肱二頭肌腱顯示；③斜冠狀面T2或PD壓脂成像需評價脂肪抑制均勻、肩關(guān)節(jié)周圍軟組織顯示、盂唇顯示、岡上肌腱顯示、岡下肌腱顯示和肩胛下肌腱顯示；④斜矢狀面T2加權(quán)成像需評價骨小梁和骨皮質(zhì)顯示、肩關(guān)節(jié)周圍軟組織顯示、肩袖間隙顯示、岡上肌腱顯示、岡下肌腱顯示、肩胛下肌腱顯示、小圓肌腱顯示和肱二頭肌腱顯示。

(2)每一項評分均采用5分法評價，即1分顯示最差，5分顯示最為清晰。各序列的掃描范圍采用2分法評價，即0分掃描范圍不全，1分掃描范圍完全。評分由2名具有3年以上骨關(guān)節(jié)閱片經(jīng)驗的醫(yī)生在不知MRI掃描設(shè)備機(jī)型和患者信息的情況下各自獨立完成，兩者評分出現(xiàn)不同時，由第3名具有10年以上骨關(guān)節(jié)閱片經(jīng)驗的醫(yī)生決定最終評分結(jié)果。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

所有計數(shù)及計量資料采用平均數(shù)(mean)±標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation，SD)。以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)評估2個觀察者之間評分的可靠性，以κ值評估兩個觀察者之間評分的一致性。國產(chǎn)與進(jìn)口MRI以及1.5 T與3.0 T的MRI設(shè)備的主觀評分比較均采用Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗，而掃描覆蓋范圍的比較則采用卡方檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

在143幅圖像資料中，1.5 T的MRI共檢查90例患者，其中聯(lián)影uMR560檢查25例、朗潤SuperNova/SuperVan檢查5例、奧泰Centauri/Echo Star檢查17例、東軟NSM-S15P檢查4例、西門子MAGNETOM AVANTO檢查39例；3.0T的MRI共檢查53例患者，其中聯(lián)影uMR 770檢查10例，西門子MAGNETOM VERIO檢查25例、GE HDxt檢查13例、飛利浦Ingenia檢查5例。所有評分項的ICC為0.701～0.849，其可靠性為中等至較好，而κ值為0.631～0.827，其評分一致性為中等至較好。

在國產(chǎn)與進(jìn)口MRI設(shè)備的圖像質(zhì)量評分比較中，斜冠狀面T1加權(quán)成像、橫斷面質(zhì)子PD壓脂成像以及斜冠狀面T2或PD壓脂成像中的所有的評分項之間均無統(tǒng)計學(xué)意義，但在斜矢狀面T2加權(quán)成像中的包括骨小梁和骨皮質(zhì)顯示在內(nèi)的所有評分項均為國產(chǎn)高于進(jìn)口的MRI設(shè)備，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，見圖1。

圖1 國產(chǎn)與進(jìn)口1.5 T的MRI設(shè)備圖像比較

在1.5 T與3.0 T的MRI設(shè)備圖像質(zhì)量評分比較中，除T2或PD壓脂成像中脂肪抑制均勻一項無統(tǒng)計學(xué)差異外，其他包括斜冠狀面T1加權(quán)成像中的骨小梁和骨皮質(zhì)顯示在內(nèi)的所有評分項比較，3.0 T優(yōu)于1.5 T的MRI設(shè)備，其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-3.801，P＜0.05)，見圖2。

圖2 1.5 T與3.0 T的MRI圖像對比

在1.5 T的國產(chǎn)和進(jìn)口MRI設(shè)備圖像質(zhì)量比較中，橫斷面質(zhì)子PD壓脂成像中盂唇的顯示，以及斜矢狀面T2加權(quán)成像中包括骨小梁和骨皮質(zhì)顯示的所有評分項為國產(chǎn)高于進(jìn)口MRI設(shè)備，且差異具有統(tǒng)計學(xué)差異(Z=-2.055，Z=-3.417；P＜0.05)，其余評分項均無統(tǒng)計學(xué)差異。在3.0 T的國產(chǎn)和進(jìn)口MRI設(shè)備圖像質(zhì)量比較中，橫斷面質(zhì)子PD壓脂成像中盂唇顯示、斜矢狀面T2加權(quán)成像中的骨小梁和骨皮質(zhì)顯示、肩關(guān)節(jié)周圍軟組織顯示、肩袖間隙顯示以及肱二頭肌腱顯示評分項為國產(chǎn)好于進(jìn)口MRI設(shè)備，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-1.969，Z=-2.257，Z=-2.117，Z=-2.354，Z=-2.464；P＜0.05)，其余評分項均無統(tǒng)計學(xué)差異。此外，在所有比較項中，圖像掃描的覆蓋范圍均無統(tǒng)計學(xué)差異。國產(chǎn)與進(jìn)口3.0 T MRI設(shè)備圖像比較見圖3。

圖3 國產(chǎn)與進(jìn)口3.0 T的MRI設(shè)備圖像比較

3 討論

本研究結(jié)果顯示：①國產(chǎn)MRI設(shè)備在肩關(guān)節(jié)掃描中圖像質(zhì)量與進(jìn)口MRI設(shè)備相仿，甚至優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備；②3.0 T的MRI設(shè)備下掃描的肩關(guān)節(jié)圖像質(zhì)量始終優(yōu)于1.5 T的MRI設(shè)備。

我國自主研發(fā)的MRI設(shè)備雖然起步較晚，但憑借較高的性價比、合格的圖像質(zhì)量以及國家的推廣，以聯(lián)影MRI為代表的一批國產(chǎn)MRI設(shè)備已經(jīng)占據(jù)了國內(nèi)一定的份額，其中以1.5 T與3.0 T的高場強(qiáng)MRI設(shè)備為主，相比GE、Philips和Siemens三大廠商而言，仍處于市場弱勢地位，其原因之一為缺乏多中心、大樣本的比較國產(chǎn)和進(jìn)口MRI設(shè)備的研究，以明確國產(chǎn)MRI在臨床應(yīng)用中的定位。邱曉力等[4]對低場強(qiáng)的國產(chǎn)MRI進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，在頭顱、腫瘤和骨關(guān)節(jié)方面其圖像質(zhì)量檢查項目均滿足合格要求，且與進(jìn)口MRI設(shè)備相比差距并不大，但未對其進(jìn)行比較分析。

本研究的特點是在多個中心展開，納入的樣本量相對較大，以及在1.5 T與3.0 T的高場強(qiáng)設(shè)備中開展。根據(jù)對肩關(guān)節(jié)MRI成像的圖像質(zhì)量評價結(jié)果顯示，國產(chǎn)MRI設(shè)備無論是在1.5 T還是3.0 T的設(shè)備中，在斜冠狀面T1加權(quán)成像、橫斷面質(zhì)子PD壓脂成像和斜冠狀面T2或PD壓脂成像中與進(jìn)口MRI設(shè)備的成像質(zhì)量均相仿，甚至在斜矢狀面T2加權(quán)成像中的圖像質(zhì)量要優(yōu)于進(jìn)口MRI設(shè)備，其可能的原因為MRI成像的圖像質(zhì)量不完全取決于機(jī)器性能，與掃描序列方向的合理設(shè)置、采用合適的肩關(guān)節(jié)線圈、掃描技師的技術(shù)以及患者的配合有很大關(guān)系[5-6]。此外，可能的原因還在于部分的國產(chǎn)MRI設(shè)備較新，且不斷有技術(shù)上的突破，而部分進(jìn)口MRI設(shè)備的使用年限較長。

目前，國內(nèi)普遍對肩關(guān)節(jié)MRI掃描所必須的序列，以及相應(yīng)需要觀察的肩關(guān)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了深入了解，因此在設(shè)置序列方面新安裝的國產(chǎn)MRI設(shè)備相較過去引進(jìn)的進(jìn)口MRI設(shè)備具有一定的優(yōu)勢，即如何設(shè)置序列使得在脂肪抑制序列上需要在完全抑制脂肪信號的情況下清楚地顯示肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)間隙及滑囊的液體等[7]。Gassenmaier等[8]特別強(qiáng)調(diào)了肩關(guān)節(jié)MRI在結(jié)構(gòu)式報告的重要性，能夠?qū)εR床醫(yī)師具有更大的參考價值，因此在設(shè)置序列時注意對肩袖損傷的詳細(xì)觀察十分重要，如判斷岡上肌腱是部分撕裂還是全層撕裂，肩袖肌腱是否存在增厚、變薄、囊腫及鈣化等。而國產(chǎn)MRI設(shè)備經(jīng)過合適的序列設(shè)置均能滿足基本肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的觀察。

在1.5 T與3.0 T的MRI設(shè)備比較中，3.0 T的MRI設(shè)備在圖像質(zhì)量上具有明顯的優(yōu)勢。盡管通過序列的調(diào)整1.5 T的MRI設(shè)備能夠獲得和3.0 T的MRI設(shè)備相仿的圖像質(zhì)量，但仍有不少研究顯示了3.0 T的MRI設(shè)備圖像質(zhì)量優(yōu)勢。Lee等[9]認(rèn)為，3.0 T的MRI設(shè)備在發(fā)現(xiàn)肱二頭肌長頭肌腱病變的準(zhǔn)確性要高于1.5 T的MRI設(shè)備，這主要得益于3.0 T的MRI設(shè)備高信噪比，以及更為完全的脂肪抑制技術(shù)。Del等[10]同樣認(rèn)為，3.0 T的MRI設(shè)備在發(fā)現(xiàn)棒球運動員的無癥狀肩關(guān)節(jié)損傷，如肩袖損傷、喙肱韌帶、下盂肱關(guān)節(jié)以及盂唇和骨質(zhì)損傷方面具有更高的敏感性。此外還有研究認(rèn)為，使用3.0 T的MRI設(shè)備進(jìn)行3D肩關(guān)節(jié)造影成像在肩袖損傷分型中不僅具有與2D成像同樣的可行性，更能減少成像時間，該研究拓展了3.0 T的MRI設(shè)備在肩關(guān)節(jié)成像中的應(yīng)用[11]。這些研究的結(jié)果與本研究相仿，因此，鑒于3.0 T的MRI設(shè)備優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量，其將成為國產(chǎn)MRI設(shè)備廠家未來普及的一類機(jī)型。但如何在設(shè)備的性價比與圖像質(zhì)量進(jìn)行平衡也是需要考慮的問題之一。

本研究未能在各個機(jī)型中將掃描序列參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，未來需要在更大樣本的序列參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的掃描設(shè)備之間比較。此外，部分國產(chǎn)機(jī)型的例數(shù)較少，尤其是國產(chǎn)3.0 T的MRI設(shè)備僅有聯(lián)影uMR770一種設(shè)備。

在肩關(guān)節(jié)MRI成像中，國產(chǎn)MRI設(shè)備的圖像質(zhì)量不低于進(jìn)口MRI設(shè)備，且3.0 T較1.5 T的MRI設(shè)備具有明顯的圖像質(zhì)量優(yōu)勢。