梯度移动复相技术在头部T1成像序列中的应用体会
作者：于晓君 李树炎 吴锡标
单位：510260 广州市，广州伽玛刀研究中心
关键词：
中华放射学杂志980421.htm 在头部MRI T1加权成像中，脑脊液流动及血管搏动引起的伪影对图像质量影响较大。笔者试将常用于T2加权成像及MR血管成像序列中的梯度移动复相技术(gradient motion rephasing, 简称GMR)运用于头部T1加权成像序列中，并与普通T1加权成像做比较，试总结出其中优劣，以提高成像质量，利于诊断。
材料及方法
本中心扫描机器采用西门子Impact 1.0T超导型磁场，头部线圈行信号采集。共搜集1994年8月至1995年7月间100例患者头部MR T1加权图像(年龄6～75岁)。其中正常20例，病变80例，并根据具体情况选用轴状位、冠状位、矢状位扫描。
, 百拇医药
100例中，普通T1加权成像80例，GMR T1成像60例。其中有49例在同一病人同一层面分别行普通T1及GMR T1扫描以进行比较，而有66例在静脉注射Gd-DTPA后行增强扫描。两种扫描方式具体条件如下：(1)普通T1加权成像序列：SE-15b.130.ufa；TR 500毫秒；TE 15毫秒；层厚3～7 mm；层间距0.3～1.4 mm；神野210～230 mm；矩阵220×256；采集次数2次。(2)GMR T1加权成像序列：SE-20rb.130.ufa；TR 540毫秒；TE 20毫秒；层厚3～7 mm；层间距0.3～1.4 mm；视野210～230 mm；矩阵256×256；采集次数2次。所有轴状位采集均已运用相位和频率方向转换技术，使血管搏动伪影方向转变，以减轻其对图像的影响。
结果
笔者就GMR T1加权成像与普通T1加权成像从以下4个主要方面进行比较。
, 百拇医药
1.脑脊液流动伪影的抑制：本组病例48例，多行矢状位扫描。32例普通T1加权图像中有29例在大脑镰附近层面上存在不同程度的脑脊液流动伪影，尤以患者有轻微颤动时为甚，大部分在静脉注射Gd-DTPA后伪影效果增强。而在21例GMR T1加权像上，流动伪影完全消失者11例，少量存在但不影响观察者8例，伪影存在尚明显者2例(患者都有轻微运动现象，或为运动伪影。)
有一患者曾患肺癌，头部CT扫描见多发病灶，头部MR增强后行普通T1加权成像矢状位扫描后，见脑中线层面脑脊液流动伪影明显，边界亦难分辨(图1)。后采用GMR T1加权成像序列行相同层面扫描后，影像上的脑脊液伪影完全消失，中线结构及病灶边缘、形态、信号显示清晰，可见小脑内有小点状强化灶，枕叶有条索状强化灶存在(图2)，诊断为脑梗死。
, 百拇医药
图1 增强后采用普通T1序列，脑脊液流动伪影明显，影响病灶观察 图2 增强后采用GMR T1序列，脑脊液流动伪影被抑制，枕叶及小脑点状病灶显示清晰 图3 增强后采用普通T1序列，血管搏动伪影在右小脑半球上呈片状单独存在，类似病变 图4 增强后采用GMR T1序列，血管搏动伪影被抑制，右小脑半球上异常信号影消失 图5 平扫采用普通T1序列，脑灰白质信号分明，边界明显，病变信号改变得以清晰显示 图6 平扫采用GMR T1序列，脑灰质信号强度减弱，与白南分界欠清，病变显示略差
2.血管搏动伪影抑制：本组病人35例。从34例普通T1加权像上见平扫时血管搏动伪影不明显。但在静脉注射Gd-DTPA后有29例在小脑附近见程度不一、数量不等的血管搏动影，一般呈类圆形、条状分布于血管旁，亦可呈小片状单独存在。而在31例GMR T1加权像中，未见此搏动伪影存在。
, 百拇医药
一患者MR平扫时见左顶叶有一占位性病灶，增强后在轴状位及冠状位普通T1加权像上见小脑右侧有一片状强化影(图3)。在经GMR T1加权成像后，见相应层面的强化影消失(图4)，排除了多发性转移瘤的诊断，左顶叶占位诊断为胶质瘤(后经病理证实为Ⅰ级星形细胞瘤)。
3.脑灰白质对比的差异：本组病人17例，行轴状位、冠状位扫描后行双侧比较。14例运用普通T1加权序列图像中，脑灰质呈稍长T1信号，白质呈明显短T1信号，灰白质显示较清，边界明显。而行GMR T1加权成像的9例图像，脑灰质T1信号较普通T1加权像信号为低，白质显示像质颗粒较粗糙，边界模糊。
一病毒性脑炎患者，在普通T1加权图像中，正常的额叶大脑沟回明显，核团显示较佳，灰白质对比清晰，分界明显。而颞枕顶叶灰质信号呈明显弥漫性较长T1改变，周边水肿带信号显示清楚，正常脑组织与病变差异明显(图5)。GMR T1加权像上亦见上述表现，但信号变化不及普通T1加权像明显(图6)。
, 百拇医药
4.成像质量的差异：对49例同一病人同一层面都行普通T1及GMR T1加权序列扫描的病例取无伪影干扰的层面进行观察，由经验丰富的医技师进行比较，其评价指标包括解剖分辨率和病变显示两部分，各分为5级：Ⅰ级为很好，Ⅱ级好，Ⅲ级较好，Ⅳ级一般，Ⅴ级较差，结果见附表。附表 49例普通T1与GMR T1图像质量自身对照比较
普通T1
GMR T1解剖分辨(例数)
GMR T1病变显示(例数)
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
, 百拇医药
Ⅳ级
Ⅴ级
合计
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅴ级
合计
Ⅰ级
5
6
1
0
, 百拇医药
0
12
3
8
0
0
0
11
Ⅱ级
8
13
21
0
10
, 百拇医药
9
0
0
19
Ⅲ级
8
5
0
13
0
0
11
2
0
, 百拇医药
13
Ⅳ级
0
0
0
2
0
2
0
0
0
4
0
4
, http://www.100md.com
Ⅴ
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
2
2
合计
, 百拇医药
5
14
22
7
1
49
3
18
20
6
2
49
两种扫描序列所获图像质量差异用统计学Ridit分析法处理，结果如下(此方法详见参考文献[1])：
, http://www.100md.com
(1)解剖分辨：U=2.79，U>U0.01=2.62，P<0.01，有极显著性差异，可以认为普通T1加权像的解剖分辨率好于MGR T1加权像。(2)病变显示：U=1.84，U0.05=1.98，P>0.05，无显著性差异，即普通T1的病变显示与GMR T1差别不大。
讨论
GMR T1加权成像序列与普通T1加权成像序列比较，在无伪影干扰的情况下，对图像的解剖结构及病变的显示两者无显著性差异。但是，在静脉注射Gd-DTPA行增强扫描后，脑脊液及血管引起的伪影可在各种扫描层面上明显显示，影响观察，或会引起误诊和漏诊。GMR是一种在施加射频脉冲的同时，在频率编码方向上附加适当的振幅和时间间隔的梯度脉冲。它能使被激发的物质(流动、搏动或不动)在回波时间均获得原始位置的0相位，使每次取样时每点信号不会导致相位分散或偏移，从而使因血液或脑脊液流动和血管搏动在相位编码上的伪影得以抑制和补偿。因此，GMR T1加权序列能有效地抑制上述两种伪影的产生，从而清晰地显示这些部位的解剖情况。但是，由于在扫描中多了一个梯度脉冲，故导致成像质量的下降。为提高图像的分辨率和增强信噪比，可选用较大的矩阵，并延长TR的时间[2]。尽管如此，从附表及统计学处理中可看出，它的图像质量及灰白质对比仍稍逊于普通T1加权像，且矩阵及TR时间的延长增加了扫描时间，增加了被检者产生运动伪影的机会。综上所述，可得出如下结论：(1)为获得满意的T1加权像，平扫时应选用普通T1加权成像序列。矢状位可选用GMR T1技术作为辅助。(2)对在中线附近及小脑等易产生流动伪影部位的病灶进行增强扫描时，应首选GMR T1加权成像序列。增强后矢状位扫描均应选此技术。(3)当增强后图像出现的强化影疑为伪影所致者，均应在同一层面再行GMR T1加权成像序列进行扫描，以资鉴别。
, 百拇医药
值得说明的是，GMR这种扫描技术在不同机型中的表达方式并不一致，如有的称之为相位破坏方案，即spoiling scheme[3]。但是，只要在单回波短TE时间的SE序列中有这种技术，当可自行设定条件进行扫描，可达到同样效果。
参考文献
1 倪宗瓒主编. 医学统计学. 北京：人民卫生出版社，1990. 252～253.
2 隋邦林，吴恩惠，陈雁冰，等主编. 磁共振诊断学. 北京：人民卫生出版社，1994.60.
3 陈星荣，沈天真，段承祥，等主编. 全身CT和MRI. 上海医科大学出版社，1994. 55-56.
(收稿：1997-08-08), 百拇医药
单位：510260 广州市，广州伽玛刀研究中心
关键词：
中华放射学杂志980421.htm 在头部MRI T1加权成像中，脑脊液流动及血管搏动引起的伪影对图像质量影响较大。笔者试将常用于T2加权成像及MR血管成像序列中的梯度移动复相技术(gradient motion rephasing, 简称GMR)运用于头部T1加权成像序列中，并与普通T1加权成像做比较，试总结出其中优劣，以提高成像质量，利于诊断。
材料及方法
本中心扫描机器采用西门子Impact 1.0T超导型磁场，头部线圈行信号采集。共搜集1994年8月至1995年7月间100例患者头部MR T1加权图像(年龄6～75岁)。其中正常20例，病变80例，并根据具体情况选用轴状位、冠状位、矢状位扫描。
, 百拇医药
100例中，普通T1加权成像80例，GMR T1成像60例。其中有49例在同一病人同一层面分别行普通T1及GMR T1扫描以进行比较，而有66例在静脉注射Gd-DTPA后行增强扫描。两种扫描方式具体条件如下：(1)普通T1加权成像序列：SE-15b.130.ufa；TR 500毫秒；TE 15毫秒；层厚3～7 mm；层间距0.3～1.4 mm；神野210～230 mm；矩阵220×256；采集次数2次。(2)GMR T1加权成像序列：SE-20rb.130.ufa；TR 540毫秒；TE 20毫秒；层厚3～7 mm；层间距0.3～1.4 mm；视野210～230 mm；矩阵256×256；采集次数2次。所有轴状位采集均已运用相位和频率方向转换技术，使血管搏动伪影方向转变，以减轻其对图像的影响。
结果
笔者就GMR T1加权成像与普通T1加权成像从以下4个主要方面进行比较。
, 百拇医药
1.脑脊液流动伪影的抑制：本组病例48例，多行矢状位扫描。32例普通T1加权图像中有29例在大脑镰附近层面上存在不同程度的脑脊液流动伪影，尤以患者有轻微颤动时为甚，大部分在静脉注射Gd-DTPA后伪影效果增强。而在21例GMR T1加权像上，流动伪影完全消失者11例，少量存在但不影响观察者8例，伪影存在尚明显者2例(患者都有轻微运动现象，或为运动伪影。)
有一患者曾患肺癌，头部CT扫描见多发病灶，头部MR增强后行普通T1加权成像矢状位扫描后，见脑中线层面脑脊液流动伪影明显，边界亦难分辨(图1)。后采用GMR T1加权成像序列行相同层面扫描后，影像上的脑脊液伪影完全消失，中线结构及病灶边缘、形态、信号显示清晰，可见小脑内有小点状强化灶，枕叶有条索状强化灶存在(图2)，诊断为脑梗死。
, 百拇医药
图1 增强后采用普通T1序列，脑脊液流动伪影明显，影响病灶观察 图2 增强后采用GMR T1序列，脑脊液流动伪影被抑制，枕叶及小脑点状病灶显示清晰 图3 增强后采用普通T1序列，血管搏动伪影在右小脑半球上呈片状单独存在，类似病变 图4 增强后采用GMR T1序列，血管搏动伪影被抑制，右小脑半球上异常信号影消失 图5 平扫采用普通T1序列，脑灰白质信号分明，边界明显，病变信号改变得以清晰显示 图6 平扫采用GMR T1序列，脑灰质信号强度减弱，与白南分界欠清，病变显示略差
2.血管搏动伪影抑制：本组病人35例。从34例普通T1加权像上见平扫时血管搏动伪影不明显。但在静脉注射Gd-DTPA后有29例在小脑附近见程度不一、数量不等的血管搏动影，一般呈类圆形、条状分布于血管旁，亦可呈小片状单独存在。而在31例GMR T1加权像中，未见此搏动伪影存在。
, 百拇医药
一患者MR平扫时见左顶叶有一占位性病灶，增强后在轴状位及冠状位普通T1加权像上见小脑右侧有一片状强化影(图3)。在经GMR T1加权成像后，见相应层面的强化影消失(图4)，排除了多发性转移瘤的诊断，左顶叶占位诊断为胶质瘤(后经病理证实为Ⅰ级星形细胞瘤)。
3.脑灰白质对比的差异：本组病人17例，行轴状位、冠状位扫描后行双侧比较。14例运用普通T1加权序列图像中，脑灰质呈稍长T1信号，白质呈明显短T1信号，灰白质显示较清，边界明显。而行GMR T1加权成像的9例图像，脑灰质T1信号较普通T1加权像信号为低，白质显示像质颗粒较粗糙，边界模糊。
一病毒性脑炎患者，在普通T1加权图像中，正常的额叶大脑沟回明显，核团显示较佳，灰白质对比清晰，分界明显。而颞枕顶叶灰质信号呈明显弥漫性较长T1改变，周边水肿带信号显示清楚，正常脑组织与病变差异明显(图5)。GMR T1加权像上亦见上述表现，但信号变化不及普通T1加权像明显(图6)。
, 百拇医药
4.成像质量的差异：对49例同一病人同一层面都行普通T1及GMR T1加权序列扫描的病例取无伪影干扰的层面进行观察，由经验丰富的医技师进行比较，其评价指标包括解剖分辨率和病变显示两部分，各分为5级：Ⅰ级为很好，Ⅱ级好，Ⅲ级较好，Ⅳ级一般，Ⅴ级较差，结果见附表。附表 49例普通T1与GMR T1图像质量自身对照比较
普通T1
GMR T1解剖分辨(例数)
GMR T1病变显示(例数)
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
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Ⅳ级
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合计
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
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合计
Ⅰ级
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两种扫描序列所获图像质量差异用统计学Ridit分析法处理，结果如下(此方法详见参考文献[1])：
, http://www.100md.com
(1)解剖分辨：U=2.79，U>U0.01=2.62，P<0.01，有极显著性差异，可以认为普通T1加权像的解剖分辨率好于MGR T1加权像。(2)病变显示：U=1.84，U
讨论
GMR T1加权成像序列与普通T1加权成像序列比较，在无伪影干扰的情况下，对图像的解剖结构及病变的显示两者无显著性差异。但是，在静脉注射Gd-DTPA行增强扫描后，脑脊液及血管引起的伪影可在各种扫描层面上明显显示，影响观察，或会引起误诊和漏诊。GMR是一种在施加射频脉冲的同时，在频率编码方向上附加适当的振幅和时间间隔的梯度脉冲。它能使被激发的物质(流动、搏动或不动)在回波时间均获得原始位置的0相位，使每次取样时每点信号不会导致相位分散或偏移，从而使因血液或脑脊液流动和血管搏动在相位编码上的伪影得以抑制和补偿。因此，GMR T1加权序列能有效地抑制上述两种伪影的产生，从而清晰地显示这些部位的解剖情况。但是，由于在扫描中多了一个梯度脉冲，故导致成像质量的下降。为提高图像的分辨率和增强信噪比，可选用较大的矩阵，并延长TR的时间[2]。尽管如此，从附表及统计学处理中可看出，它的图像质量及灰白质对比仍稍逊于普通T1加权像，且矩阵及TR时间的延长增加了扫描时间，增加了被检者产生运动伪影的机会。综上所述，可得出如下结论：(1)为获得满意的T1加权像，平扫时应选用普通T1加权成像序列。矢状位可选用GMR T1技术作为辅助。(2)对在中线附近及小脑等易产生流动伪影部位的病灶进行增强扫描时，应首选GMR T1加权成像序列。增强后矢状位扫描均应选此技术。(3)当增强后图像出现的强化影疑为伪影所致者，均应在同一层面再行GMR T1加权成像序列进行扫描，以资鉴别。
, 百拇医药
值得说明的是，GMR这种扫描技术在不同机型中的表达方式并不一致，如有的称之为相位破坏方案，即spoiling scheme[3]。但是，只要在单回波短TE时间的SE序列中有这种技术，当可自行设定条件进行扫描，可达到同样效果。
参考文献
1 倪宗瓒主编. 医学统计学. 北京：人民卫生出版社，1990. 252～253.
2 隋邦林，吴恩惠，陈雁冰，等主编. 磁共振诊断学. 北京：人民卫生出版社，1994.60.
3 陈星荣，沈天真，段承祥，等主编. 全身CT和MRI. 上海医科大学出版社，1994. 55-56.
(收稿：1997-08-08), 百拇医药