吳國(guó) 林赟 張慶武 羅元燁

【摘要】 目的：探討高清彌散Resolve序列與常規(guī)彌散序列在頭顱檢查中的價(jià)值。方法：選取2019年5月-2020年4月在本院行頭顱磁共振成像（MRI）檢查的34例患者為研究對(duì)象，均行單次激發(fā)平面回波（SS-EPI）及讀出方向分段采樣（Resolve）序列掃描，比較SS-EPI及Resolve序列的圖像質(zhì)量、信噪比（SNR）、表觀彌散系數(shù)（ADC）、相對(duì)分辨率（RR）及對(duì)比分辨率（CR）。結(jié)果：Resolve DWI圖像偽影、圖像變形程度、病灶清晰度、周圍結(jié)構(gòu)清晰度及總體評(píng)價(jià)得分均高于SS-EPI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。Resolve DWI的SNR檢測(cè)值低于SS-EPI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）;Resolve DWI的病灶區(qū)域RR及CR檢測(cè)值均高于SS-EPI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。結(jié)論：Resolve DWI 圖像偽影少、圖像變形率低、病灶及周圍組織結(jié)構(gòu)清晰、圖像分辨率高，在頭顱檢查中應(yīng)用價(jià)值更高。

【關(guān)鍵詞】 彌散加權(quán)成像 Resolve序列 常規(guī)彌散序列

Comparison of Value of HD Diffusion Resolve Sequence and Conventional Diffusion Sequence in Head Examination/WU Guo， LIN Yun， ZHANG Qingwu， LUO Yuanye. //Medical Innovation of China， 2021， 18（24）： -141

[Abstract] Objective： To explore the value of HD diffusion resolve sequence and conventional diffusion sequence in head examination. Method： A total of 34 patients underwent cranial magnetic resonance imaging （MRI） in our hospital from May 2019 to April 2020 were selected as the research objects， and all underwent single shot excitation plane echo （SS-EPI） and readout direction segment sampling （Resolve） sequence scanning. The image quality， signal-to-noise ratio （SNR）， apparent dispersion coefficient （ADC）， relative resolution （RR） and contrast resolution （CR） of SS-EPI and resolve sequences were compared. Result： Resolve DWI image artifacts， image deformations， focus clarity， surrounding structure clarity and overall evaluation scores were higher than those of SS-EPI， the differences were statistically significant （P<0.01）. The SNR detection of Resolve DWI was lower than that of SS-EPI， the difference was statistically significant （P<0.01）. The RR and CR values in Resolve DWI were higher than those in SS-EPI， the differences were statistically significant （P<0.01）. Conclusion： Resolve DWI image has fewer artifacts， low image distortion rate， clear lesion and surrounding tissue structure and high image resolution， which is higher application value in skull examination.

[Key words] Diffusion weighted imaging Resolve sequence Conventional diffusion sequence

First-author’s address： Shantou Central Hospital， Shantou 515031， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.24.034

彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）是近年來(lái)發(fā)展的磁共振成像技術(shù)，具有無(wú)創(chuàng)傷、無(wú)輻射、無(wú)須造影劑及多平面成像的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)高對(duì)比度，可在分子水平反應(yīng)目標(biāo)組織的結(jié)構(gòu)及功能，對(duì)實(shí)質(zhì)性病灶有很好的診斷價(jià)值[1-2]。常規(guī)DWI是采用單次激發(fā)平面回波（single-shot echo planar imaging，SS-EPI）序列，通過(guò)加快掃描速度，達(dá)到凍結(jié)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，但該掃描方式將造成磁敏感偽影、圖像變形、局部信號(hào)丟失，破壞DWI圖像質(zhì)量，影響診斷效能[3-4]。讀出方向分段采樣（readout segmentation of long variable echo-trains，Resolve）DWI可減少磁敏感引發(fā)的圖像變形及模糊，可校正運(yùn)動(dòng)引發(fā)的偽影，在疾病診斷有很好的應(yīng)用價(jià)值[5]。本文對(duì)比分析了Resolve序列與SS-EPI序列在頭顱病變成像中的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年5月-2020年4月在本院行頭顱磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查的34例患者為研究對(duì)象，男19例，女15例;年齡36～78歲，平均（58.92±10.64）歲;顱內(nèi)疾病：急性缺血性腦卒中22例（頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞6例、大腦中動(dòng)脈閉塞8例、頸內(nèi)動(dòng)脈-大腦中動(dòng)脈閉塞6例、大腦中動(dòng)脈-大腦前動(dòng)脈遠(yuǎn)端閉塞2例），原發(fā)性顱腦損傷6例，腦出血4例，顱內(nèi)腫瘤2例（多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤1例、髓母細(xì)胞瘤1例）;BMI為18.20～28.66 kg/m2，平均（25.16±3.19）kg/m2?；颊呔橥?，研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法 采用德國(guó)Siemens公司生產(chǎn)的1.5T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)，行SS-EPI及Resolve DWI，具體參數(shù)如下。SS-EPI：視野（FOV）為220 mm，矩陣100×65，層厚3 mm，層間距1 mm，重復(fù)時(shí)間（time of repetition，TR）為4 500 ms，回波時(shí)間（time of echo，TE）為80 ms，帶寬為1 300 Hz/px，彌散敏感系數(shù)（b值）為900 s/mm2，激勵(lì)次數(shù)（NSA）為2，圖像采集時(shí)間為90 s。高清彌散Resolve：FOV為260 mm，矩陣160×120，層厚3 mm，層間距1 mm，TR為4 500 ms，TE為80 ms，帶寬為

1 500 Hz/px，b值為900 s/mm2，NSA為10，圖像采集時(shí)間為3 min。

1.3 觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)采用Link 5級(jí)評(píng)分法評(píng)價(jià)DWI圖像質(zhì)量。（1）偽影，嚴(yán)重偽影為1分;偽影較多為2分;少量偽影為3分;偽影極少為4分;無(wú)偽影為5分。（2）圖像變形程度，極嚴(yán)重變形為1分;重度變形為2分;中度變形為3分;輕度變形為4分;無(wú)變形為5分。（3）病灶清晰度，無(wú)法辨認(rèn)顱內(nèi)病灶為1分;僅可見(jiàn)病灶部分輪廓，邊緣不清為2分;可見(jiàn)病灶輪廓，邊緣勉強(qiáng)可辨為3分;病灶及邊緣能分辨，但連續(xù)性不足為4分;可顯示病灶輪廓，圖像清晰為5分。（4）病灶周圍結(jié)構(gòu)清晰度，無(wú)法辨認(rèn)病灶周圍結(jié)構(gòu)為1分;病灶周圍結(jié)構(gòu)模糊，難以辨認(rèn)為2分;病灶周圍結(jié)構(gòu)勉強(qiáng)可辨認(rèn)為3分;病灶周圍結(jié)構(gòu)能分辨，但暗性區(qū)域?qū)Ρ榷炔蛔銥?分;病灶周圍結(jié)構(gòu)圖像清晰為5分。（5）總體評(píng)價(jià)?？傮w評(píng)價(jià)得分=（偽影+圖像變形程度+病灶清晰度+病灶周圍結(jié)構(gòu)）/4。

1.3.2 信噪比（signal to noise ratio，SNR）測(cè)量 在獲取的圖像均勻性層面的中心區(qū)域及背景區(qū)域分別選擇感興趣區(qū)域（region of interest，ROI），ROI大小為10 mm×10 mm，面積為100 mm2，測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度。SNR=SROI/SDBG;其中SROI代表圖像中心ROI的信號(hào)強(qiáng)度;SDBG代表背景噪聲信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。連續(xù)測(cè)量三次取平均值。

1.3.3 表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC） 采用Siemens Syngo后處理工作站自動(dòng)生成ADC圖。在ADC圖上識(shí)別病變范圍，將病變最上級(jí)最下層面去除后，剩余層面中勾畫(huà)ROI區(qū)，獲取ROI區(qū)域內(nèi)的ADC值，測(cè)量三次，取平均值。

1.3.4 相對(duì)分辨率（relative resolution，RR）及對(duì)比分辨率（conrastt resolution，CR） 于病灶區(qū)域（10 mm×10 mm）內(nèi)選取4個(gè)圓圈，圓圈半徑為2.5 mm，面積為19.63 mm2，在ROI區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)上下、左右對(duì)稱排列，分別測(cè)定4個(gè)圓圈內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度（signal intensity，SI），獲取信號(hào)最大值（SImax）及信號(hào)最小值（SImin）。其中RR=SImax-SImin;CR=SImax/SImin。

1.3.5 評(píng)價(jià)方法 所有圖像評(píng)價(jià)均由兩名放射科工作時(shí)間>5年的醫(yī)師評(píng)定。將患者姓名、性別、疾病信息等隱去后，兩位放射科醫(yī)師評(píng)估，記錄協(xié)商一致的評(píng)價(jià)結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 21.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 SS-EPI和Resolve DWI圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)得分比較 SS-EPI曲型病例見(jiàn)圖1，Resolve DWI曲型病例見(jiàn)圖2。Resolve DWI圖像偽影、圖像變形程度、病灶清晰度、周圍結(jié)構(gòu)清晰度及總體評(píng)價(jià)得分均高于SS-EPI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），見(jiàn)表1。

2.2 DWI圖像質(zhì)量定量評(píng)估 Resolve DWI與SS-EPI的ADC檢測(cè)值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;Resolve DWI的SNR檢測(cè)值低于SS-EPI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）;Resolve DWI的病灶區(qū)域RR及CR檢測(cè)值均高于SS-EPI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。見(jiàn)表2。

3 討論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)軟件與MRI的銜接越來(lái)越理想，SS-EPI序列在舌部病變、腎臟、前列腺、顱腦腫瘤等實(shí)質(zhì)性器官內(nèi)應(yīng)用越來(lái)越廣泛[6-9]。SS-EPI序列是經(jīng)正反梯度切換快速的讀取信號(hào)，因此容易累積相位差，引發(fā)圖像變形;單次激發(fā)的EPI回波鏈較長(zhǎng)，可產(chǎn)生偽影及加劇變形。另外SS-EPI序列未采用多個(gè)重聚脈沖聚集信號(hào)，對(duì)磁化率感應(yīng)度低，因此易引起較重的磁敏感偽影，在頭部疾病表現(xiàn)為病灶與周圍結(jié)構(gòu)交界區(qū)解剖結(jié)構(gòu)扭曲變形、信號(hào)丟失或成像模糊。SS-EPI采用連續(xù)的低輻梯度場(chǎng)進(jìn)行相位編碼時(shí)，易產(chǎn)生明顯的化學(xué)位移偽影，表現(xiàn)為重疊影，遮掩病變部位;該效應(yīng)隨著MRI場(chǎng)強(qiáng)的增加而更加嚴(yán)重，導(dǎo)致SS-EPI序列對(duì)早期小病灶檢出率顯著降低，Bogner等[10]研究也證實(shí)了該點(diǎn)，SS-EPI序列對(duì)直徑<4 mm的病灶顯示率不足50.0%。本研究結(jié)果顯示，Resolve DWI圖像偽影、圖像變形程度、病灶清晰度、周圍結(jié)構(gòu)清晰度及總體評(píng)價(jià)得分均高于SS-EPI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），說(shuō)明Resolve DWI圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于SS-EPI。Resolve DWI序列屬于多次激發(fā)平面回波成像的一種，是由一個(gè)圖像回波及1個(gè)2D導(dǎo)航回波構(gòu)成，在讀出梯度方向上將k空間采集軌跡分為多個(gè)連接通道，采用連續(xù)采集圖像方法，縮短讀取梯度脈沖及EPI的讀出時(shí)間，通過(guò)減少單位體素內(nèi)的帶寬實(shí)現(xiàn)提升圖像保真度[11-13]。Resolve DWI序列在重建前采用了相位矯正技術(shù)，重建后信號(hào)強(qiáng)度的再聚焦性能良好，有效克服了SS-EPI序列空間分辨率低的問(wèn)題，可獲得更穩(wěn)定的高分辨率區(qū)域解剖圖像。此外，Resolve DWI序列與SS-EPI序列相比，采用的多次激發(fā)、分段讀出采集方式，實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)矯正，可減少甚至消除磁敏感偽影及模糊效應(yīng)，更容易獲得高分辨率的DWI圖像[14-16]。

本研究結(jié)果顯示，Resolve DWI的SNR檢測(cè)值低于SS-EPI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），造成該項(xiàng)差異的原因：（1）SS-EPI序列中有效回波時(shí)間長(zhǎng)，增加了DWI上T2加權(quán)效應(yīng)，DWI與T2加權(quán)成像混合，導(dǎo)致SNR更高;Resolve DWI有效回波時(shí)間短，DWI與T2成像層次好，SNR低。（2）Resolve DWI不受T2弛豫時(shí)間影響，在相同時(shí)間內(nèi)采集的數(shù)據(jù)更少，SNR較低。但亦有研究認(rèn)為，SS-EPI序列的SNR絕對(duì)值雖然較高，但Resolve DWI是多次激發(fā)成像[17]，其單次采集的相對(duì)SNR與SS-EPI序列接近;即Resolve DWI的SNR絕對(duì)值下降是由于Resolve DWI采樣效率更高引起的。RR與CR均可反應(yīng)磁共振成像信號(hào)對(duì)病灶及周圍組織結(jié)構(gòu)的鑒別能力，若MR檢查靈敏度高，正常組織與早期病變組織區(qū)分相對(duì)容易，這對(duì)減少誤診及漏診率有重要幫助。SI與組織結(jié)構(gòu)及功能狀態(tài)密切相關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)質(zhì)性器官內(nèi)病灶的SI信號(hào)測(cè)定有助于輔助判斷病灶的良惡性[18-19]。本研究結(jié)果顯示，Resolve DWI的病灶區(qū)域RR及CR檢測(cè)值均高于SS-EPI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。提示Resolve DWI對(duì)病灶及周邊結(jié)構(gòu)組織鑒別敏感度更高。造成該差異主要與Resolve DWI有更高的分辨率、更低的變形率有關(guān)。Morelli等[20]報(bào)道Resolve DWI對(duì)直徑為4 mm的微小病灶的變形率約為1.0，而SS-EPI的變形率約1.15。SS-EPI高變形率導(dǎo)致病灶與周圍組織結(jié)構(gòu)重疊、模糊影，不利于病灶與周圍組織結(jié)構(gòu)分辨;Resolve DWI較短的回波時(shí)間，信號(hào)強(qiáng)度好，加之變形性小，病灶與周圍組織SI差異大，有助于對(duì)細(xì)小病灶的區(qū)分及早期診斷。

綜上所述，Resolve DWI與常規(guī)SS-EPI在MR頭部檢查比較，盡管SNR有所下降，但Resolve DWI圖像偽影少、圖像變形率低、病灶及周圍組織結(jié)構(gòu)清晰度好、圖像分辨率高，對(duì)頭顱病變的診斷有很好的應(yīng)用價(jià)值。

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（收稿日期：2020-10-26） （本文編輯：姬思雨）