方 芳, 彭 卓, 熊 念, 胡少平△
1協(xié)和武漢紅十字會醫(yī)院放射科,武漢 430015 2華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,武漢 430022
磁共振胰膽管水成像(magnetic resonance cholangiopancreatography,MRCP)是采用重T2效果顯示胰膽管正常解剖以及病理形態(tài)的一種成像方法,因其具有無創(chuàng)性、無輻射等特點,在臨床上已廣泛使用。隨著磁共振技術的不斷進步,自由呼吸自旋回波技術(respiratory-triggered turbo self echo,RT-TSE)廣泛應用于MRCP,其主要通過呼吸觸發(fā)技術獲得高分辨率的各向同性圖像[1],但成像時間長,且成像效果因人而異[2]。屏氣梯度-自旋回波技術(breath-hold gradient and spin echo,BH-GRASE)技術是飛利浦MRI的一項快速成像序列,通過快速自旋回波和梯度回波技術相結合進行磁共振成像,因為它可以降低運動靈敏度并糾正運動引起的數(shù)據(jù)錯誤,以往利用它來實現(xiàn)高分辨率擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)[3]。近年,有學者將BH-GRASE序列運用于3.0T磁共振腹部MRCP成像[4],此項技術可在一次屏氣中實現(xiàn)3D-MRCP采集,方便快捷,對患者呼吸幅度、節(jié)律要求低,但將其運用于1.5T磁共振還鮮見文獻報道,本研究通過對比RT-TSE-MRCP與BH-GRASE-MRCP的圖像質(zhì)量、背景抑制程度和胰膽管顯示能力,探討B(tài)H-GRASE技術在MRCP成像中的應用價值。
前瞻性選取2018年5月至2019年12月期間因懷疑胰膽管病變在協(xié)和武漢紅十字會醫(yī)院行腹部MRI檢查的患者,排除標準:磁共振檢查禁忌證,膽系手術史,圖像偽影重影響評價者。最終納入本研究患者115例,男性56例,女性59例,平均年齡(58.5±14.4)歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者簽署了知情同意書。
使用飛利浦1.5T磁共振掃描儀(Ingenia XD,Philips Healthcare,Best,The Netherlands)和16通道體部相控陣線圈。所有患者空腹8 h,常規(guī)上腹部MRI檢查后,均采用RT-TSE和BH-GRASE技術行MRCP掃描,掃描角度平行于主胰管,斜冠狀切面層數(shù):75~96,F(xiàn)OV:320 mm×320 mm。TSE-MRCP參數(shù):TR 1024 ms,TE 600 ms,翻轉(zhuǎn)角90°,體素1×1×2 mm3,并行采集因子P2S1;優(yōu)化后GRASE-MRCP參數(shù):TR 350 ms,TE 106 ms,翻轉(zhuǎn)角90°,體素1.4×1.8×2.4 mm3,并行采集因子P4S1.5,回波鏈10。
所有掃描數(shù)據(jù)采用飛利浦獨立工作站(Philips Intellispace Portal)進行后處理,在工作站上對圖像進行窗寬窗位調(diào)整以及放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、分割融合等操作以滿足診斷要求[5]。由2名具有多年影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)師在不知曉掃描方式的情況下對RT-TSE-MRCP和BH-GRASE-MRCP圖像進行評估,觀察2D原始圖像及最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)圖像,使用5級Likert量表評估整體圖像質(zhì)量、背景抑制程度和胰膽管顯示能力(表1),并取2位觀察者平均分數(shù)。所得數(shù)據(jù)資料通過SPSS 20.0進行統(tǒng)計學分析,采用Spearman相關系數(shù)評估觀察者對圖像評分之間的一致性(P>0.05時不存在相關性,P≤0.05時存在相關關系),滿足正態(tài)分布的連續(xù)變量用t檢驗,采用Mann-Whitney U檢驗比較兩種成像技術的整體圖像質(zhì)量、背景抑制程度和胰膽管顯示能力等級的評分差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
表1 MRCP成像質(zhì)量評分標準Table 1 MRCP imaging quality scoring standard
115例患者MRCP正常16例,急性胰腺炎21例,膽系結石者49例,膽系結石合并急性胰腺炎12例,胰腺導管內(nèi)乳頭狀黏液瘤(intraductal papillary mucinous neoplasm,IPMN)7例,膽系結石合并IPMN 4例,急性胰腺炎合并IPMN 6例。結果(表2)顯示,RT-TSE-MRCP圖像采集時間平均(272.4±25.8) s,BH-GRASE-MRCP技術采集時間平均(14.6±1.8) s,后者在成像時間上明顯縮短(P<0.05)。2位觀察者對圖像評分的相關性較好(P<0.05)。2種掃描技術在整體圖像質(zhì)量上差異并不顯著(P>0.05),在分支膽管、匯管區(qū)、膽總管、胰管的顯示能力上也無顯著性差異(均P>0.05),背景抑制程度BH-GRASE-MRCP弱于RT-TSE-MRCP(P<0.05),BH-GRASE-MRCP技術對膽囊頸管及膽囊顯示效能優(yōu)于RT-TSE-MRCP(均P<0.05)。2種掃描技術的影像對比如圖1~3,兩者對分支膽管、匯管區(qū)、膽總管及胰管的顯示能力相仿,當膽汁淤積時,BH-GRASE-MRCP對膽囊和膽囊頸管顯示較好,但其背景抑制能力較弱,當患者呼吸頻率不穩(wěn)時,BH-GRASE-MRCP技術有一定的優(yōu)勢。
MRCP運用于胰膽管成像已數(shù)年,其對膽系結石檢出的敏感度及特異度均較高[6],對胰膽管疾病的定位及定性起到了重要的作用。早期MRCP使用梯度回波技術(gradient recalled echo,GRE),近年來多使用單次激發(fā)快速自旋回波技術和呼吸導航的三維各向同性渦輪自旋回波TSE序列進行掃描[7]。單次激發(fā)快速自旋回波技術掃描速度快,憋氣幾秒鐘即可生成一副圖像,但管道內(nèi)病灶容易被遮蓋,造成假陰性結果。呼吸導航的三維各向同性TSE技術分辨率高,但對患者呼吸幅度、節(jié)奏及平穩(wěn)度要求較高[8],最新的壓縮感知技術(compressive sensing,CS)很有應用前景,但其需要高性能的軟件和硬件,影響其大范圍投入使用。
表2 RT-TSE-MRCP和BH-GRASE-MRCP整體圖像質(zhì)量、采集時間和胰膽管顯示效能比較Table 2 Comparison of overall image quality,acquisition time and display efficiency of pancreaticobiliary duct between RT-TSE-MRCP and
51歲女性,膽總管結石、膽系擴張;A:RT-TSE-MRCP(MIP);B:BH-GRASE-MRCP(MIP);均顯示膽總管下段充盈缺損,且對肝內(nèi)膽管、匯管區(qū)、膽總管、胰管的顯示能力相仿,BH-GRASE-MRCP技術背景抑制能力較弱。圖1 膽總管結石患者兩種技術圖像比較Fig.1 Comparison of two images of patients with choledocholithiasis
52歲男性,膽囊結石;A、B:RT-TSE-MRCP(MIP)、RT-TSE-MRCP(2D),膽汁濃縮,信號減低,膽囊及膽囊結石顯示不明確;C、D:BH-GRASE-MRCP(MIP)、BH-GRASE-MRCP(2D),膽汁呈明顯高信號,膽囊結石顯示明確,膽囊頸管顯示清晰。圖2 膽囊結石患者兩種技術圖像比較Fig.2 Comparison of two technical images of patients with gallstones
49歲女性,MRCP正常;A:RT-TSE-MRCP(MIP),采集時間250 s,患者呼吸節(jié)奏不穩(wěn)定,圖像模糊;B:BH-GRASE-MRCP(MIP),采集時間15 s,患者配合屏氣,胰膽管顯示清晰,圖像質(zhì)量較好。圖3 正常MRCP患者兩種技術圖像比較Fig.3 Comparison of two images of patients with normal MRCP
最近的一份研究報告顯示,常規(guī)MRCP的嚴重偽影發(fā)生率為16.3%[9],呼吸運動偽影、腸道液體、甚至氣體的磁敏感偽影均可能對MRCP成像質(zhì)量造成影響。目前MRCP面臨的主要問題是如何提高成像速度和改善圖像質(zhì)量。對呼吸規(guī)律的患者可使用呼吸門控法,而對于呼吸不規(guī)律的患者則可使用間歇屏氣法,經(jīng)過呼吸訓練后有72.5%的患者圖像質(zhì)量達到優(yōu)良[10],但檢查前不可能預留太多的時間對患者進行呼吸訓練,且由于患者病情所限,呼吸節(jié)律及呼吸幅度不可能完全一致,每次采集的信號不連貫,導致圖像偽影[11-12]。BH-GRASE-MRCP技術,硬件及軟件要求較低[13],通過序列優(yōu)化,可明顯縮短成像時間,受胃腸運動影響小,一次屏氣十幾秒就可以完成傳統(tǒng)MRCP 4~5 min的掃描任務,雖然體素略大于TSE-MRCP,犧牲了一定的空間分辨率,但人為可控性的單次屏氣,對于部分不能有效配合呼吸節(jié)奏的患者,減少了不確定性因素,對信號的空間采集提供了保證,時間分辨率有明顯提升,運動偽影減少[14]。
RT-TSE-MRCP技術利用重T2效應,不含自由水的組織信號丟失,突顯液體高信號,使膽系顯影;BH-GRASE-MRCP采用脂肪抑制技術,但TR時間短于TSE序列,圖像采集時間明顯縮短,背景抑制能力減弱,背景影像(如胰腺、十二指腸、膽囊壁等)的輪廓顯示,對于病灶定位有所幫助,如十二指腸憩室、IPMN、膽囊腺肌癥及膽囊憩室等,可減少閱片者在常規(guī)平掃圖像上反復定位。TSE-MRCP的呼吸門控采集圖像時,肝臟跟隨膈肌運動,定時定點采集匯管區(qū)及分支膽管膽汁信號,與GRASE-MRCP技術的屏氣短時間采集圖像相比,兩者對于分支膽管及匯管區(qū)顯示基本能達到同等的效果。膽總管管徑較大,兩種成像方法通常都能較好顯示,診斷效能也相當。膽囊頸管在MRI平掃上常難以顯示,而MRCP則可滿意顯示其形態(tài)和走行,表現(xiàn)為細管狀高信號或扭曲的螺旋狀高信號與肝總管相連[15],基于成像原理的不同,RT-TSE-MRCP利用了重T2成像,但當患者因膽系梗阻,存在膽汁濃縮,成分發(fā)生變化[16],T2時間縮短,遮蓋了膽囊內(nèi)病灶(如結石或者息肉),膽囊頸管的顯示能力也相應減弱,而GRASE技術TE值僅為106 ms,回波鏈長,并采用SPAIR抑脂技術,圖像對比度好,膽囊、膽囊頸管清晰顯影,因此,BH-GRASE-MRCP技術對于膽囊及膽囊頸管顯示有一定的優(yōu)勢。綜上所述,BH-GRASE-MRCP技術在膽囊、膽囊頸管顯示方面優(yōu)于傳統(tǒng)RT-TSE-MRCP,分支膽管、匯管區(qū)、胰管及膽總管顯示能力兩者無顯著性差異。可根據(jù)患者情況,先行BH-GRASE-MRCP預掃描,觀察圖像質(zhì)量,如符合診斷要求,即可結束檢查,如不符合診斷要求,可行RT-TSE-MRCP作為補充。由此可見,BH-GRASE-MRCP技術或替代傳統(tǒng)自由呼吸MRCP技術,提高檢查效率。
本研究的不足之處在于:僅僅是對原始圖像、MIP圖像綜合性評價,未進行分類對比,沒有針對特定的胰膽管疾病進行對比分析,部分掃描參數(shù)如掃描層數(shù)和屏氣時間因人而異,可能造成結果的偏差,在今后的工作中應進一步研究討論。