PROPELLER技术在头颅MR检查中的应用进展

第三军医大学第三附属医院放射科(重庆 400042)闵加艳 龚水根

PROPELLER技术在头颅MR检查中的应用进展

第三军医大学第三附属医院放射科(重庆 400042)
闵加艳 龚水根

磁共振成像；MRI；螺旋桨技术；PROPELLER

磁共振检查技术，以其特有的无辐射、高分辨率成为目前最常用的检查手段之一。磁共振检查在获得良好的组织对比度的同时，也是存在伪影最多的检查方法，它的主要伪影包括设备伪影、运动伪影及磁敏感伪影。尤其是在高场强磁共振检查中，运动伪影和磁敏感伪影更为突出。如何避免因运动伪影、固定义齿产生的严重磁敏感伪影，以及呼吸运动等非刚性运动伪影是广大学者广泛关注与研究的问题。然而，磁共振螺旋桨技术(periodically rotated overlapping parallel lines enhanced reconstruction，PROPELLER)，以其独有的K空间填充技术，可以消除由血管搏动、眼球运动、脑脊液搏动、患者运动带来的运动伪影，以及由固定义齿所带来的磁敏感伪影，获得高质量的图像来满足诊断需求。下面就从以下几个方面对PROPELLER技术在头颅MR中的应用作一综述。

1 PROPELLER技术的主要原理

PROPELLER技术，又叫做螺旋桨技术，主要包括数据采集、相位校正、平移校正、相关性加权和图像重建等几个步骤。螺旋桨技术跟传统FSE序列的区别在于K空间采集方式的不同，在K空间中采集N组由L条平行数据线构成的数据带，并基于K空间旋转采集数据，为每个blade采集K空间的多相位编码线，blade数据带以一定角度增量在K空间连续旋转，直至一个圆周，通过过密的采集生成信号密集的图像，同时对数据进行校正[1,2]。该技术使K空间中心区域被反复填充拥有大量详实的数据，周边有部分重叠，中心数据明显多于外周。经过相位校正、平移校正、图像重建和合成等步骤后，可以剔除运动幅度大且较低权重的失真图像，从而消除了运动伪影和磁敏感伪影[1,2]。较传统MR检查技术而言，PROPELLER技术对伪影的消除有着非常明显的提升。

2 PROPELLER技术在消除头部伪影的作用

磁共振伪影的两大来源主要是运动伪影和磁敏感伪影。运动伪影包括自主性运动和生理性运动，这些伪影可以影响组织结构，解剖形态以及微小病变。而传统克服运动伪影的方式无非是嘱患者平静呼吸，尽力配合或者应用镇静、麻醉加以干预，同时缩短扫描时间。对于生理性运动，血管搏动、眼球运动、脑脊液搏动、呼吸运动等，传统方法是通过改变相位编码方向。而对于由固定金属义齿产生的磁敏感伪影，却没有办法加以解决。在传统方法不能解决问题的时候，PROPELLER技术就成为了一种新的方法。

PROPELLER技术以其在消除伪影上的良好作用，在既往的科研和临床中，被广泛运用于颅脑，心脏，肝脏，肩关节等部位的检查，并取得了很好的结果。魏强等[3]通过对53例患者行PROPELLER检查和常规T2WI序列扫描，得出PROPELLER技术在克服头部运动伪影、脑脊液搏动伪影、血管搏动伪影方面大大优于常规T2序列。张林医等[4]在85例躁动不配合或安有固定义齿的患者上通过类似的实验，得出PROPELLER在消除磁敏感伪影和运动伪影上有着非常好的效果。钱根年等[5]通过验证也得出以上结论。邓承健等[6]，通过对77例头痛待诊且安有固定义齿的患者行头颅MR检查，运用PROPELLER技术对前后结果进行比较，得出有76例金属伪影消除，1例只能减轻不能消除，消除率达98.7%的结论。

PROPELLER技术，具有传统MR的良好优势，信噪比高、对比度好，分辨率高等特点，在解剖形态、组织结构较为复杂的脑干、邻近岩骨尖的颞叶、额窦旁的额叶等，由于存在金属、骨、气体、软组织的界面，更容易产生磁敏感伪影，PROPELLER技术在这些复杂区域更有显著效果。

3 PROPELLER技术在头颅MRI检查中的应用

PROPELLER技术除了在消除伪影上得到广泛应用之外，在头颅MR检查中的应用也取得了一些成效。已有多数学者研究表明，DWI在检测早期脑梗塞的病人具有非常大的优势，已经成为筛查早期脑梗塞病人最主要的检查方法[7-9]。此外，PROPELLER技术在确诊中耳胆脂瘤、鞍区病变、头颈部肿块上均取得了一定研究成果。Sabry等[10]学者通过对42例中耳胆脂瘤病人进行PROPELLER弥散成像，其中10例原发性中耳胆脂瘤，21例继发性胆脂瘤，11例术后获得性胆瘤患者均明确诊断，PROPELLER弥散成像的敏感度和特异度均较高，可以检测3mm的肉芽组织；Omar等[11]学者通过对24例经手术治疗后的垂体腺瘤进行3.0T MRI扫描，对其采用PROPELLER DWI技术以获得肿瘤的一致性和表观扩散系数(ADC)之间的关系，以及ADC和MIB-1标记指数的激素分泌状态之间的关系(MIB-1 LI)，经研究证明，DWI技术证实ADC与垂体腺瘤一致性不具有相关性，且与激素分泌状态和垂体腺瘤的MIB-1 LI关系也不具有相关性。X.Chen等[12]学者通过对50例患者行头颅PROPELLER DWI技术和EP—DWI技术，用以检测该技术在头颅和颈部肿块，得出PROPELLER技术在鉴别良恶性肿瘤上有着非常重要的作用。

综上所述，PROPELLER技术在头颅MR检查中应用广泛，较常规序列而言，具有消除磁敏感伪影、运动伪影等作用。同时，由于其较高的敏感度，良好的组织分辨率，对早期脑梗塞病人有着良好的检出率。随着多数学者的研究，其在中耳炎、鞍区病变、头颈部肿块上也有了广泛的应用和研究，已成为MR检查技术中常用并且有效的检查方法。但是，由于PROPELLER技术利用K空间中心区域采集图像的方式使得扫描和出图时间有所延长，对不配合的患者和危重病人的急救是不利的。因此，在可以消除运动伪影的同时可以尽量缩短扫描时间是目前迫切需要解决的问题。

1. Mahmoud OM，Tominaga A， Amatya VJ，et al. Role of PROPELLER diffusion weighted imaging and apparent diffusion coefficient in the diagnosis of sellar and parasellar lesions[J]. Eur J Radiol. 2010.Jun 74(3):420-427.

2. Mahmoud OM，Tominaga A， Amatya VJ，et al。 Role of PROPELLER diffusion-weighted imaging and apparent diffusion coefficient in the evaluation of pituitary adenomas[J]. Eur J Radiol. 201. Nov 80(2):412-417.

3. 魏强, 宋清伟, 刘义军, 等. PropeLLer技术消除头部磁共振伪影的应用[J].医护论坛.2011.6(8):188-189.

4. 张林医，许洋，崔现成，等.高场磁共振PropeLLer技术控制运动伪影讨论[J].医疗装备.2013.1(21):3-4.

5. 钱根年，陈自谦，倪萍.螺旋桨技术消除颅脑磁共振图像伪影的临床价值探讨[J].医疗卫生装备.2010.31(2):76-78.

6. 邓承健，何卫红，范馄，等.金属假牙对头部磁共振成像的影响及其处理方法[J].影像与介入.2012.8(9):104-105.

7. 陈旭高，胡缙鸽，雷新军，等.螺旋桨成像在诊断急性脑梗死中的价值[J].现代实用医学.2013.12(25):1341-1342.

8. 朱树龙，周春山，张丽娟，等.磁共振扩散加权在急性缺血性脑梗死的临床应用[J].中国CT和MRI杂志.2013.02(11):19-21.

9. 李超，李晓婷.核磁共振弥散成像在脑干梗死早期诊断中的意义[J].中国CT和MRI杂志.2014.02(12):39-41.

10.Sabry A. El Mogy, Jehan A. Mazroa, Mahmoud Abd El Ghaffar，et al。Evaluation of acquired cholesteatoma with PROPELLER diffusion imaging[J]. The Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine .2011. 42:9-17.

11.Omar M. Mahmoud, Atsushi Tominaga, Vishwa Jeet Amatya，et al。 Role of PROPELLER diffusion-weighted imaging and apparent diffusion coefficient in the evaluation of pituitary adenomas[J]. European Journal of Radiology. 2011.80: 412-417.

12.X. Chen, J. Xian, X. Wang。Role of periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction diffusion-weighted imaging in correcting distortion and evaluating head and neck masses using 3 T MRI[J]. Clinical Radiology. 2014.69 :403-409.

(本文编辑:谢婷婷)

R445.2

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2014.07.35

2014-08-27

龚水根