当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国医科大学学报》 > 2000年第1期
编号:10267843
非增强门静脉磁共振成像技术研究
http://www.100md.com 《中国医科大学学报》 2000年第1期
     作者:曲海源 高思佳 孙文阁 那恩祥

    单位:曲海源(中国医科大学第一临床学院放射科,沈阳 110001);高思佳(中国医科大学第一临床学院放射科,沈阳 110001);孙文阁(中国医科大学第一临床学院放射科,沈阳 110001);那恩祥(中国医科大学第一临床学院放射科,沈阳 110001)

    关键词:磁共振血管造影术;门静脉;脉冲序列

    中国医科大学学报000120 摘要 目的:通过使用不同成像序列及接收线圈,寻找最佳非增强门脉磁共振成像技术。方法:对20例上腹部受检者行门静脉成像。以轴位为定位像,行冠状位扫描。其中10例行GRASS、GRASS+FATSAT、SPGR、SPGR+FATSAT 4种序列扫描;10例以体线圈、GPF线圈及胸腰椎线圈行GRASS扫描。所得图像均进行MIP重建,并对MIP重建图像门静脉显示效果进行对比评价。结果:SPGR,GRASS信噪比、对比噪声比均显著高于相应SPGR+FATSAT,GRASS+FATSAT序列;GRASS与SPGR差异不显著。表面线圈图像较细腻,但信号不均匀,背景信号较高,严重影响图像质量。体线圈图像信号较均匀,背景信号低,但图像较粗糙。结论:GRASS与SPGR序列无显著差异;脂肪饱和不能提高以体线圈为接收线圈的平扫MRP的图像质量;体线圈应为首选线圈。
, 百拇医药
    The Technique of Non-contrast Enhanced Magnetic Resonance Portal Vein Imaging

    Qu Haiyuan Gao Sijia Sun Wenge et al

    (Department of Radiology,The First Clinical College,China Medical University,Shenyang,110001)

    ABSTRACT Objective:We want to contrast 4 sequences of magnetic resonance portalgraphy and 3 signal receive coils. Methods:Twenty cases were examined on a GE Signa. 1.5 T MR system. Among them, 10 healthy cases underwent the following 4 sequences:GRASS,GRASS+FATSAT, SPGR,SPGR+FATSAT at coronal plane;10 healthy cases underwent 3 signal receive coils: General Purpose(GP) Flex coil,Quad T/L Spine coil,and body coil. All images were subsequently post processed by 3 dimensional maximum intensity projection(MIP). The MIP images were compared quantitatively and qualitatively. Results:The S/N,C/N of GRASS and SPGR sequences were higher than corresponding fat saturation sequences(GRASS+FATSAT,SPGR+FATSAT).The body coil created better images than surface coils. Conclusion:There are no significant differences between GRASS and SPGR sequences. Fat saturation cannot make MRP better. Body coil may be the first choice of MRP.
, 百拇医药
    KEY WORDS magnetic resonance angiography; portal vein; pulse sequence

    目前对于腹部磁共振血管造影术的研究较多。从克服呼吸伪影所用技术的角度大致可将其分为多次屏气扫描及单次屏气造影增强扫描。前者需依赖病人的配合,图像质量难以保证,同时操作过程繁复,不利于临床实际应用[1]。而后者对机器软硬件要求较高,难以普及应用。

    冯定义等[2]应用呼吸补偿法(respiratory compensation)行门静脉非增强磁共振成像,取得了较好的效果,认为该法具有简便实用、效果稳定等优点,优于多次屏气法。但该研究未对不同扫描序列及信号接收线圈对磁共振门静脉造影(magnetic resonance portalgraphy,MRP)的影响进行研究。与此相关的报道也较少。

    1 材料与方法
, 百拇医药
    1.1 一般材料

    健康志愿者20例。男8例,女12例,年龄25~72岁。磁共振扫描系统为GE 1.5 T Signa。

    1.2 成像方法

    20名受检者均先行常规上腹部轴位SE T1WI、FSE T2WI检查,随后以轴位为定位片行冠状MRP扫描。

    10名健康志愿者以体线圈为接收线圈,行GRASS、SPGR、GRASS+Fat saturation(FATSAT)、SPGR+FATSAT 4种序列扫描。其中前两者参数相同,TR/TE/FA/NEX:29/9/30°/2;后两者参数相同,TR/TE/FA/NEX:50/9/30°/2。TR、TE均取最小值。

    10名健康志愿者分别以体线圈、通用表面线圈(general purpose flex,GPF)及胸腰椎线圈为信号接收线圈行GRASS序列扫描,参数同前。
, 百拇医药
    所有扫描均应用呼吸补偿、流动补偿及动脉预饱和。矩阵256×128,层厚5 mm,无间隔。

    所得原始图像行MIP重建。

    1.3 评价方法

    1.3.1 4种序列(定量分析)

    分别计算4种序列信噪比(S/N)、对比噪声比(C/N),并将所得数据分成3对,GRASS与SPGR,GRASS与GRASS+FATSAT,SPGR与SPGR+FATSAT,采用t检验法进行统计学处理,比较其差别。信噪比为门静脉信号与其标准差的比值。对比噪声比定义为门静脉与肝脏信号值之差与两者标准差的平方根的比值。

    1.3.2 3种线圈(定性分析)

    采用盲法,由两位资深放射科医师综合评议3种线圈所得MIP重建图像质量的优劣。一幅好图像的标准为:门脉信号高,背景信号低,门脉与肝脏信号的对比度高,门脉系显示完整,细小血管显示较多,血管边缘锐利,血管间重叠少等。将体线圈作为对照组,其各项评分定为“0”。优于体线圈为“1”,差于体线圈为“-1”。所得数据用符号检验法行统计学分析。
, http://www.100md.com
    2 结果

    2.1 GRASS序列与SPGR序列S/N、C/N无显著差别。GRASS序列、SPGR序列S/N、C/N均显著高于各自应用脂肪饱和序列(GRASS+FATSAT,SPGR+FATSAT),见表1,图1。

    表1 4种序列MIP图像S/N、C/N表

    Table 1 The form including S/N、C/N of the four sequences′ MIP images 指 标

    GRASS

    GRASS+FATSAT

    SPGR

    SPGR+FATSAT
, http://www.100md.com
    S/N(平均值)

    45.52

    35.23

    45.37

    36.13

    C/N(平均值)

    43.84

    28.98

    42.63

    29.05

    图1 从左至右,从上至下,分别为GRASS,GRASS+FATSAT,SPGR,SPGR+FATSAT
, http://www.100md.com
    Figure 1 From left to right,superior to inferior,it is GRASS,GRASS+FATSAT,SPGR,SPGR+FATSAT respectively

    2.2 体线圈图像质量优于表面线圈(GPF线圈,胸腰椎线圈),见表2。

    表2 3种线圈MIP图像对比评分表

    Table 2 The grading form of the three coils′ MIP images 评价指标

    GPF线圈

    体线圈

    胸腰椎线圈

    门脉信号
, 百拇医药
    -4

    0

    -5

    背景信号

    -10

    0

    -10

    门肝信号对比

    -6

    0

    -7

    细小血管

    5

, 百拇医药     0

    2

    血管边缘

    7

    0

    2

    血管间重叠

    6

    0

    -8

    门脉系完整性

    -8

    0

    -6
, http://www.100md.com
    合 计

    -10

    0

    -32

    表面线圈,包括GPF线圈及胸腰椎线圈,信号不均匀,背景信号较高,对图像质量影响较大,不能提高MRP图像质量(图2)。

    图2 从左至右,从上至下,分别为体线圈,GPF线圈,胸腰椎线圈

    Figure 2 From left to right,superior to inferior,it is body coil,GPF coil,Quad T/L coil respectively

    本研究共对34例上腹部患者行MRP检查。经MRI、MRP结合均获得正确诊断。平扫MRP能提供门脉是否受侵,有否门脉癌栓,管腔是否扩张或狭窄,门脉血流方向,以及门脉侧支循环等信息,对于疾病的诊断、治疗方案的确定、以及疾病的预后等提供较大的帮助(图3,4)。
, http://www.100md.com
    图3 正常门静脉系

    Figure 3 Normal portal vein system

    图4 原发肝癌,门脉右干闭塞

    Figure 4 Primary hepatic cancer with obstructed right main trunk of portal vein

    3 讨论

    3.1 GRASS与SPGR

    梯度回波(gradient echo,GRE)是MRA最主要成像序列。它主要包括GRASS与SPGR。文献中多应用其中一种或将两者混用。关于两者在血流成像上的区别与优劣的报道少见发表。
, 百拇医药
    GRASS(gradient recalled acquisition in steady state),即稳态梯度回聚回波。它所用的TR非常短(22~50 ms),要短于组织的T1与T2值,使横向磁矢量没有足够的时间去相位,因此具有长T2的组织便在横向上有残余磁矢量,从而形成组织间一定的对比。此时图像的加权取决于T2/T1。对于短TR短TE成像来说,当翻转角较小时(<30°),多为质子密度;随着角度增大,趋向于T1WI。同时由于在横向上还有矢量存在,因此其中还掺杂着T2 效应。

    SPGR(spoiled GRASS)即破坏性稳态梯度回波。它是在给RF脉冲的同时,又加一个相位偏移脉冲,把残余的横向矢量破坏掉,使之难以建立稳态,这样图像只受纵向磁矢量变化的影响。对于短TR短TE成像来说,当翻转角较小时,图像为质子加权;当翻转角增大时则为T1加权。
, 百拇医药
    有作者认为在MRA技术中选用SPGR可以减少GRASS中的T2 效应,从而避免脑脊液信号升高[3]。本研究应用GRASS扫描时并未发现胃液、肠液呈高信号,这可能因为该序列为不典型加权,且当翻转角取30°时T1WI比重较大所致。此外,由于GRASS序列在横向上有残余磁矢量,使信号相叠加,因而在扫描参数相同的情况下GRASS序列门脉信号较SPGR略高[4,5]。但本研究GRASS与SPGR信噪比、对比噪声比并无显著差异,可能是因为两者信号差别较小,同时由于信号不均匀致测量误差较大有关。

    3.2 脂肪饱和

    磁化传递技术在头部MRA的成功应用使人们认识到MRP扫描中抑制背景信号的重要性。腹部存在较多脂肪,这些脂肪构成了背景信号重要的一部分[6]。利用脂肪抑制技术可以大幅度降低脂肪的信号,因而也应能降低腹部的背景信号水平。
, 百拇医药
    然而本研究中,使用脂肪饱和技术后S/N、C/N并未得到提高。这可能是因为使用脂肪饱和后,虽然脂肪信号降低,但同时门静脉血流信号也有降低,肝脏信号升高所致。因此当以体线圈为接收线圈时,脂肪饱和技术并不能提高平扫门静脉的显示效果。文献报道[7]多将脂肪饱和与造影剂增强相结合进行血管成像,这从一个侧面也印证了本文的结论。

    3.3 线圈

    目前MR信号接收线圈大致有3种:体线圈、表面线圈和相控阵线圈[6]。GPF线圈和胸腰椎线圈均为表面线圈。表面线圈贴近患者,因而图像信号较强,噪音较少,信噪比高,图像较细腻。而体线圈离人体较远,信号衰减较多,噪音较大,信噪比低,图像粗糙。因而一般均认为应用表面线圈能提高图像质量[2]。本研究所得结果与预期不符,应用表面线圈不能提高MRP图像质量。这主要是因为表面线圈信号不均匀所致。表现在以下几方面:(1)背景信号过高:腹壁及背部的软组织靠近表面线圈,因而信号较高,而门脉距表面线圈较远,信号相对较低。行MIP重建时门脉,尤其是细小血管易被模糊掉。(2)门脉显示不完整:胸腰椎线圈对于位置偏后的血管,如肾静脉、下腔静脉、脾静脉后段、门静脉右支等显示较好,血流信号较高;对于位置偏前的血管,如门脾静脉交汇处及门静脉左支则血流信号较低。GPF线圈则正相反。
, 百拇医药
    3.4 增强扫描与平扫

    目前国外MRP多行一次屏气造影增强扫描,国内也有单位开展[8,9]。虽然该技术确能提高图像质量,但仍有一些不足:扫描范围较小,门脉系包括不全;为有创技术,增加病人的痛苦,且费用交稿等,而且该技术对机器性能要求较高,不易莆及应用。

    参考文献

    1,George G Hartnell,Bill Buff.MR Angiography of the portal venous system. Radiology,1995,194:581-582

    2,冯定义,瞿昭华,王承缘,等.磁共振门静脉成像技术探讨.中华放射学杂志,1997,2:127~130

    3,葛玉林.梯度回波技术与应用.国外医学临床放射学分册,1996,2:83~89
, http://www.100md.com
    4,William G,Bradley.When should GRASS be used? Radiology,1988,169:574-575

    5,Joseph F,Jeffray P.Gradient Echoes:Simplified.AJNR 1989,10:209-210

    6,隋邦森,吴恩惠.磁共振诊断学.北京:人民卫生出版社,1994.104~118

    7,Weili Li,Jean AT,Haacke EM,et al.Intracranial MR Angiography:application of magnetization transfer contrast and fat saturation to short gradient echo,velocity-compensated sequences.Radiology,1993,186:753-761

    8,Georg A,Lawrence D,Jeffrey P,et al.Breath-hold ultrafast three-dimensional godolinium-enhanced MRA of the aorta and the renal and other visceral abdominal arteries.AJR,1996,166:971-981

    9,林江,陈祖望,周康荣,等.门静脉和肝脏静脉系统3D DCR MRA增强方法的比较研究.临床放射学杂志,1998,5:276~279

    收稿1998-12-24, http://www.100md.com