汪 榮，朱大榮，韓志江，丁金旺

（浙江大學醫(yī)學院附屬杭州市第一人民醫(yī)院放射科，浙江 杭州 310006）

MRI彌散加權成像 （Diffusion weighted imaging，DWI）為臨床深入了解人體組織的生理和病理信息提供了可能，是目前唯一能無創(chuàng)觀察活體各組織水分子微觀運動的影像學檢查方法[1]。不少研究已證實DWI在腫瘤定性診斷中具有重要價值，并在其他部位有廣泛的應用[2-3]。由于頸部不規(guī)則的幾何形態(tài)和空氣-組織界面磁敏感的差異，導致主磁場不均勻，引起DWI圖像失真、信號缺失以及偽影產生，使得圖像失去診斷價值[4]。許多新的影像技術（例如并行采集技術，隔行采集和節(jié)段讀出平面回波成像方法）已被證實可提高DWI的圖像質量，然而圖像變形度減少仍然不足[5]。筆者前期研究也表明，在3.0T磁共振頸部掃描時，將米袋填充于頸肩部可改善因磁場不均勻造成脂肪抑制失敗，并取得良好效果[6]。但米是否同樣適用于3.0T磁共振頸部彌散序列掃描，目前尚無相關文獻報道。本組資料通過對志愿者常規(guī)掃描和米袋輔助掃描的DWI序列進行研究，旨在評價米袋在3.0T MRI頸部DWI序列中消除偽影、改善圖像變形和提高成像質量等方面的價值。

1 資料與方法

1.1 一般質料

2018年7月—2019年3月收集健康志愿者50例，男24例，女26例，年齡21～69歲，中位年齡34歲。所有志愿者均無頭頸肩部異物植入史，確認無MRI檢查禁忌證，進入檢查室之前，除去病人身上攜帶的一切金屬物品、磁性物質及電子器件，本研究經醫(yī)院倫理委員會批準，所有志愿者簽署知情同意書。

1.2 材料與方法

自制米袋選取2個大小180 mm×300 mm的塑料袋，壁厚0.3 mm，裝米1 000克，分別置于頸肩側面，左右各一，再選取300 mm×300 mm同樣塑料袋1個，裝米1 800克，置于上前胸壁及頸前部。

掃描參數(shù)：采用Siemens MAGNETOM Verio 3.0T磁共振儀，頭頸聯(lián)合線圈?？焖僮孕夭ㄖ疽种芓2加權序列（TSE FS T2WI）：重復時間/回波時間（TR/TE）3 960 ms/96 ms；掃描視野（FOV）240 mm×240 mm；矩陣320×320；層厚/層間距5 mm/1 mm，Average 2。DWI序列：采用單次激發(fā)EPI成像技術：TR/TE 6 900 ms/87 ms；層厚/層間距5 mm/1 mm；FOV 240×240 mm；擴散敏感梯度場參數(shù)（b值）取0、200、400、600、800 s/mm2，擴散敏感梯度場施加于X、Y、Z軸三個方向，Average 2。

掃描方法：首先對每位志愿者進行頸部常規(guī)TSE FS T2WI橫斷位掃描，掃描范圍從顱底至胸鎖關節(jié)末。然后將自制米袋填充于頸肩部與線圈的空隙之間，使米袋與人體盡量貼合，不留空隙。用和常規(guī)TSE FS T2WI同樣的FOV、層厚層間距、掃描范圍以及相同的相位編碼方向參數(shù)再對每位志愿者行頸部DWI橫斷位掃描，最后去除米袋用同樣的參數(shù)重新掃描DWI序列作為對照，囑患者掃描過程中勿做吞咽動作。

1.3 評價方法

主觀法：由2名副主任醫(yī)師獨立評估，意見不一致時通過討論共同決定。采用4級法對整體圖像質量進行評估：1級：圖像質量差伴有嚴重變形及偽影；2級：圖像質量一般伴有中度圖像偽影或變形；3級：圖像質量好伴有輕度圖像變形或/和偽影，不影響診斷；4級：圖像質量極好，無偽影及變形。

客觀法：變形率測量：在每個b值下分別選擇頸部環(huán)狀軟骨層面的DWI和同層面的TSE FS T2WI圖像，測量相位編碼方向圖像最大徑（變形及偽影主要發(fā)生在相位編碼方向）。變形率計算公式：相位編碼方向變形率=（DWI圖像相位方向最大徑－T2WI圖像相位方向最大徑）蛐T2WI圖像相位方向最大徑×100%；數(shù)值為正表示增大變形，數(shù)值為負表示縮小變形，計算結果取絕對值，測量示意圖圖1a～1c。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 20.0軟件包進行統(tǒng)計分析。主觀法采用Mann-Whitney檢驗,兩名觀測者的結果采用Kappa檢驗；客觀法呈正態(tài)分布，采用D表示方法，兩兩比較采用Wilcoxon檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

圖1a～1c 變形率測量示意圖。圖1a為米袋組圖像，圖1b為常規(guī)組圖像，圖1c為TSE FS T2WI圖像。Figure 1a～1c.Deformation rate measurement diagram,Figure 1a:the image of rice-bag group;Figure 1b:the image of conventional group; Figure 1c:the image of TSE FS T2WI.

2 結果

2.1 主觀評價結果

50例志愿者頸部MRI DWI序列中，2位觀測者間的評估結果一致性較好，常規(guī)組和米袋組的Kappa值分別為0.982、1.000，P均＜0.05；圖像質量分級在常規(guī)組和米袋組的結果見表1，P均＜0.05，米袋組明顯優(yōu)于常規(guī)組。

2.2 客觀評價法

變形率測量值均為正值（放大變形），與常規(guī)掃描比較，使用米袋后環(huán)狀軟骨平面圖像變形率顯著降低，見表2。典型示意圖詳見圖2～3。

表1 MRI受試者3.0T MRI DWI圖像主觀評價結果

3 討論

DWI序列就是利用水分子的布朗運動，于分子水平上觀察病理生理學狀態(tài)下各種成分以及人體組織的空間構成信息變化的一種功能成像方法，是目前唯一能無創(chuàng)觀察活體各組織水分子微觀運動的影像學檢查方法。早期主要應用于中樞神經系統(tǒng)疾病，現(xiàn)在已經廣泛應用于各種惡性腫瘤的診斷、鑒別診斷、評估分化、分期、療效的判斷以及轉移復發(fā)等[7-8]。然而，在頭頸部常規(guī)掃描的DWI圖像容易出現(xiàn)變形與偽影，使圖像質量難以達到診斷要求，因此頭頸部腫瘤DWI的應用較為少見。

表2 受試者3.0T MRI DWI圖像相位編碼方向變形率平均值

圖2a～2d 分別是常規(guī)組b值為200、400、600、800 s/mm2 環(huán)狀軟骨層面圖像，圖像變形嚴重，偽影明顯。Figure 2a～2d.The image of conventional group in cyclic cartilage level,the image deformation is serious,the pseudo-shadow is obvious when the b=200,400,600 s/mm2.

圖3a～3d 分別是米袋組b值為200、400、600、800 s/mm2 環(huán)狀軟骨層面圖像，圖像質量明顯提高，隨b值提高，信噪比下降，變形率也增大。Figure 3a～3d.The image of rice-bag group in cyclic cartilage level,the image quality was significantly improved when b=200,400,600 s/mm2.With the increase of b value,the signal-to-noise ratio decreased and the deformation rate increased.

頭頸部尤其是個體差異及形體變化較大的頸、肩部等形態(tài)不規(guī)則區(qū)域，由于空氣與組織界面磁化率相差較大會出現(xiàn)明顯的磁場梯度，使磁場均勻性下降，不均勻的磁場導致自旋質子在相位方向發(fā)生偏差，錯誤的頻率填入K空間，導致信號失真，圖像變形，嚴重影響診斷準確性[4]。米的磁化率（-8.2×10-7emu）與組成人體的細胞及水的磁化率 （-7.2×10-7emu）比較接近[9]。本研究通過自制米袋填充線圈與頸肩部之間的空間，貼合及改變頸肩部不規(guī)則的幾何形態(tài)，進而減小空氣、軟組織接觸面積，減小該部位磁化率差異，使通過頸-肩、頸-下頜區(qū)的磁通線扭曲交叉得到改善而趨于平行，保證局部磁場的均勻性，在掃描時糾正自旋質子在相位方向的偏差，最終達到減少偽影、變形，提高圖像質量的效果。

常規(guī)DWI是基于單次激發(fā)的平面回波成像序列，其相對較長的讀出時間以及相位方向上較窄的帶寬容易導致圖像更易遭受偏振效應（磁敏感差異，B0場不均，化學位移），本應屬于一個像素的信號被分配到附近的幾個像素，從而造成圖像的失真，因而對磁場均勻性要求更高[10]。本組實驗中，50例志愿者在常規(guī)掃描時均出現(xiàn)不同程度的圖像變形，信號缺失。質量較差的1級和2級圖像分別占總數(shù)的60%和30%，圖像變形嚴重；使用米袋后進行掃描，有92.0%志愿者頸部DWI圖像信號均勻，偽影和變形減少，質量分級達到4級；與常規(guī)掃描相比，應用自制米袋后，b值為200、400、600、800 s/mm2時，環(huán)狀軟骨層面圖像變形率平均值明顯下降，在相位編碼方向下降至原來的14.17%、14.93%、15.1%和15.85%。但隨b值增大，磁敏感偽影加大，影像幾何變形逐漸加重，圖像質量下降，與文獻報道一致[11]。

不足之處：①常規(guī)頸部DWI圖像變形嚴重，解剖結構辨認困難，無法測得同米袋掃描圖像相同的感興趣區(qū)信號值作信噪比的比較；②因沒有圖像融合技術，手工測量的變形率造成誤差；③選擇性偏倚導致誤差。

綜上所述，米袋制作簡單、使用方便，使用米袋輔助掃描，使DWI能有效應用于3.0T磁共振頸部掃描，減少偽影、改善圖像變形和提高成像質量，對頸部病變的診斷和定性有重要的臨床意義。