呼吸训练对磁共振胰胆管造影图像质量的影响

季丽雅，王建伟

1.南京明基医院 放射科，江苏 南京210021；2.南京医科大学第一附属医院放射科，江苏 南京 210029

呼吸训练对磁共振胰胆管造影图像质量的影响

季丽雅1，王建伟2

1.南京明基医院 放射科，江苏 南京210021；2.南京医科大学第一附属医院放射科，江苏 南京 210029

目的探讨呼吸训练对磁共振胰胆管造影（MRCP）图像质量的影响。方法将60例行MRCP检查的患者随机分为两组，其中训练组（30例）在检查前进行呼吸训练，未训练组（30例）在检查前不进行呼吸训练。对两组图像的质量进行评级，分为差（1分）、中（2分）、良（3分）和优（4分）4个等级，再采用秩和检验比较两组图像的质量。结果训练组图像的质量明显优于未训练组图像的质量，两组差异有统计学意义（P＜0.05）。结论呼吸运动对MRCP的图像质量有很大影响，检查前嘱患者进行呼吸训练能够提高MRCP图像的质量。

磁共振胰胆管造影；磁共振水成像；呼吸训练；图像质量

0 前言

磁共振胰胆管造影（Magnetic Resonance Cholangio-Pancreatography，MRCP）是目前临床上常用的磁共振水成像技术，主要用于检查胆道和胰腺等含静水组织的疾病。它的技术原理为：利用人体中水样成分（如胆汁、胰液等）的T2值远远大于其他组织的T2值的特性，采用T2权重很重的T2WI序列，仅采集水样结构的信号，不采集其他组织的信号，来显示人体内含水管腔的形态[1-3]。影响MRCP图像质量的因素很多，呼吸运动伪影是其中的主要因素之一。目前，主要有两种方法来控制呼吸运动伪影：呼吸门控技术和快速扫描技术。呼吸门控技术对患者配合度的要求较高，需要患者的呼吸平稳且规律。本文通过比较和分析呼吸训练组和未经过呼吸训练组患者的MRCP图像，探讨呼吸训练对采用呼吸门控技术的MRCP图像质量的影响。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选择2009年3月～2014年5月本院放射科检查的患者60例，其中男42例，女18例，年龄30～82岁，平均51岁，分别行常规腹部T2WI、T1WI检查和MRCP检查。其中38例怀疑有胆道结石，16例经B超确诊或怀疑有胆总管下端梗阻，4例胰腺病变，2例其他病变。参与本研究的患者均签署了知情同意书。

1.2 检查方法

机型：飞利浦1.5T磁共振扫描仪。线圈：16通道的SENSE XL Torso线圈。

扫描方法：嘱病人呈仰卧位平躺至扫描床中间，双手上举，以剑突下缘为扫描中心定位，定位后足先进送至磁体中心。上腹部常规扫描序列有横断位T2WI、横断位T1WI和冠状位T2WI，主要扫描参数为：横断位T2WI采用快速自旋回波（TSE）序列，TR：1000 ms，TE：85 ms，矩阵：288×224，层厚：6 mm，层间距：2 mm，扫描野：42 cm×42 cm，采用呼吸门控技术 ，依据呼吸频率自动调整TR等参数，并联合应用脂肪抑制技术；横断位T1WI采用平衡式梯度回波（B-FFE）序列，TR：180 ms，TE：1.14/2.3 ms，矩阵：288×160，层厚：6 mm，层间距：2 mm，扫描野：42 cm×42 cm，屏气后扫描；冠状位T2WI采用B-FFE序列，TR：3.5 ms，TE：1.5 ms，矩阵：512×512，层厚：6 mm，层间距：2 mm，扫描野：38 cm×38 cm，屏气后扫描。

MRCP扫描采用呼吸触发三维薄层容积扫描和二维厚层块一次投射法扫描。三维MRCP薄层扫描为本研究所采用的扫描方式，采用TSE序列，重T2加权成像，序列特点是采用很长的TE时间，并结合呼吸门控技术以去除呼吸运动伪影。其主要成像参数如下：TR设置为shortest，由机器根据被检者的呼吸频率来自动生成TR；TE为650 ms，翻转角为90°，矩阵为512×512，扫描野为260 mm×80 mm，层数为100层，重建体素为0.51 mm。采用SPIR压脂方式压脂，呼吸门控的压力探测传感器采用呼吸压力垫，放置于病人腹部呼吸活动度最大位置（仰卧位呼吸活动度最大位置一般为下胸部或者腹部），体线圈以下。

将患者随机分为两组：训练组（30例）和未训练组（30例）。训练组患者检查前嘱其进行呼吸训练方法为：嘱咐患者跟随技师“吸气”、“呼气”的一呼一吸口令进行平稳的均匀呼吸。训练目的主要是使患者在检查时的呼吸能够均匀而稍缓慢，呼吸幅度和频率保持一致。未训练组患者在检查前不进行任何呼吸训练。

1.3 图像后处理与分析

将扫描所得原始数据导入飞利浦后处理工作站，用机器自带软件包，采用最大密度投影法重建，获得MRCP重建图像。由两位放射科医师采用双盲法分别对重建所得的MRCP图像质量进行评分，评分标准为：差（1分，主干以及分支伪影严重，不能达到诊断要求）；中（2分，主干以及分支模糊，但尚可满足基本诊断要求）；良（3分，主干清晰，分支模糊）；优（4分，无伪影，主干以及分支均显示清晰）4个等级。对每个病例的图像进行两次评分，为了避免重复性偏差，两次评分之间的间隔时间为两周，意见不统一时以讨论后的统一意见作为最终评分结果。分别统计训练组和未训练组各评分等级的病例图像数目。

1.4 统计学处理

应用SPSS 18.0统计软件对所得数据进行统计学处理，两组间等级资料比较采用秩和检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有病例均完成检查获得图像，其中57例患者顺利完成检查，另外有2例老年患者屏气不佳，1例患者有轻度幽闭恐惧症，但在家属陪同下，该3例患者最终均坚持完成检查。训练组28例患者经训练后可以达到呼吸训练的预期要求，2例患者的训练结果不佳。训练结果较为理想的一例患者MR影像图像CP，见图1。训练组图像胆囊、胰管、胆总管和左右肝管以及胆管各级分支均显示清晰，对比度良好，边缘锐利无模糊，能够较好地显示胰胆管病变部位的异常扩张、狭窄和充盈缺损等。未训练组多数病例图像可以达到基本诊断要求，胆总管以及左右肝管等主干显示清晰或稍模糊，但肝内胆管等分支多较为模糊，有一定的呼吸运动伪影，对于细小的病变显示较差。

图1 患者的MRCP影像图

经两位医师评分，病例图像的统计结果如下：训练组图像质量为4分者21例，3分者6例，2分者2例，1分者1例；未训练组图像质量4分者12例，3分者7例，2分者8例，1分者3例。两组图像评分结果经秩和检验分析，差异有统计学意义（Z=-2.557，P=0.011）。训练组MRCP的图像质量显著优于未训练组（表1）。

表1 训练组与未训练组MRCP图像质量评分结果

3 讨论

MRCP最早由德国学者Wallner等在1991年首次报道，目前已广泛应用于临床[4-6]。文献显示，MRCP诊断胆总管结石的敏感性为93%，特异性为94%[7-8]；诊断肝内胆管结石的敏感性为97%～100%[7-10]；诊断胆道恶性梗阻的总体敏感性为81%～86%，特异性为71%～100%[11-12]，对胆胰疾病的诊断有较高的应用价值。MRCP技术是磁共振水成像技术的一种。目前MRCP常用的成像方式有：三维容积采集、二维连续薄层扫描和二维厚层块投射扫描。本研究采用的是三维容积采集方式，利用快速自旋回波序列并配合呼吸触发技术进行三维容积采集，获得多层连续的薄层图像，然后通过最大密度投影法重建获得胆胰管的图像。

呼吸运动伪影是影响三维容积采集法所获得的MRCP图像质量的一个重要因素，而呼吸触发技术是消除呼吸运动伪影，提高图像质量的关键。呼吸触发技术属于MR呼吸门控技术中的前瞻性门控技术。它的原理主要为：病人平静呼吸时，在两次呼吸之间，第一次呼气末至下一次吸气前有一段呼吸运动相对平稳的时期，呼吸触发技术就是在这段呼吸运动相对静止的时期进行信号采集，主要实现方法为：将MR信号采集触发位点定在呼气的中后期，信号采集停止位点定在下一次吸气相开始时，在呼吸运动相对平稳阶段采集信号，减少呼吸运动伪影[13-14]。呼吸触发技术要求患者的呼吸幅度一致，呼吸频率均匀，并且应较为平缓。呼吸训练的目的就是使得患者能够规律呼吸，以达到呼吸触发技术的要求。

本研究中，训练组的患者在检查前得到了良好的呼吸训练，能够在检查时平稳地进行呼吸，保持呼吸频率和幅度较为一致，并且医师在训练过程中会讲解整个检查过程，可以消除病人的紧张情绪，使得病人能够积极配合完成整个检查。而未训练组患者与训练组相比，呼吸频率较快，有些患者由于紧张情绪的存在，甚至出现呼吸频率不一致、呼吸幅度不均匀的情况。经过最大密度投影法重建之后，所得到的图像结果与预期结果较为符合，主要表现为训练组的图像质量高于未训练组，胰管和各级胆管显示清晰，伪影较少，边缘清晰，能够清晰的显示病变；未训练组的图像大多主干显影尚可，但肝内胆管部分常有运动伪影，表现为边缘较模糊，严重者主干也出现模糊甚至重影，影响诊断。两位医师对两组图像的评分结果经过统计学分析也显示，训练组的图像质量优于未训练组，两组差异有统计学意义。研究结果表明，呼吸触发技术非常依赖病人的呼吸状况，在MRCP检查前进行呼吸训练，能够消除病人的紧张情绪，获得病人的配合，使得病人在检查过程中保持呼吸频率和幅度的稳定，从而消除图像呼吸运动伪影，提高MRCP图像质量。

但在本研究中，也有例外情况，有2例患者虽然经过呼吸训练，但是仍然不能达到满意的训练结果，其中1例患者虽然经过呼吸训练，呼吸频率和幅度较为稳定，但最终的图像质量仍然为1分，表现为胆道系统的主干和分支呼吸运动伪影严重，边缘模糊，严重影响诊断。分析原因主要是因为患者高龄（82岁），比较紧张，呼吸频率过快，幅度过大，呼吸触发技术并不能补偿呼吸幅度过大所造成的运动伪影[4]，因此图像表现出较为严重的运动伪影，质量较差。对于该例病人，笔者对病人重新进行呼吸训练，嘱咐家属进检查室安慰病人，并依据呼吸频率和呼吸周期，适当调整重复时间值和呼吸门控中触发位点等一些参数重新进行扫描，发现图像质量有一定的改善，但由于病例收集和时间的限制，并没有对MR成像参数对图像质量的影响这一问题进行更深入的研究。另1例患者经过多次训练后，由于紧张，仍然不能达到平稳的呼吸效果，笔者采用二维厚层块投射扫描序列，嘱患者屏气后扫描，最终获得良好图像，完成检查。当然，二维厚层块序列较三维容积采集序列分辨率低，而且不能进行多角度重建以观察病灶，因此不能完全替代三维容积采集序列。

总之，MRCP对于胰胆管疾病有较高的诊断价值，并且安全无创，操作简单，已经成为临床上用于诊断胰胆管疾病的重要检查项目之一。本研究表明，检查前嘱患者进行呼吸训练，能够减少MRCP图像的呼吸运动伪影，提高MRCP图像的质量。当然，本研究尚存在一定的不足，比如病例量较少、病人年龄偏大、没有对MR成像参数调整对图像质量的影响进行进一步研究等，今后研究将会对这些问题进行分析。

[1] 杨正汉,冯逢,王霄英,等．磁共振成像技术指南[M]．北京:人民军医出版社,2007:687．

[2] 赵秀芹,史朴军,狄玉进．MRI联合MRCP在自身免疫性胰腺炎诊断中的应用[J]．中国医疗设备,2012,27(8):165-166．

[3] Chen WX,Xie QG,Zhang WF,et al．Multiple imaging techniques in the diagnosis of ampullary carcinoma[J]．Hepatobiliary Pancreat Dis Int,2008,(7):649-653．

[4] Kandpal H,Sharma R,Madhusudhan KS,et al．Respiratorytrigered versus breath-hold diffusion-weighted MRI of liver lesions:comparison of image quality and apparent diffusion coefficient values[J]．AJR,2009,(4):915-922．

[5] 陈建华,薛蕴青,段青．MRCP对胆管癌的诊断价值[J]．中国CT和MRI杂志,2013,6(53):59-61．

[6] 谢武桃．16层螺旋CT多平面重建与MRCP诊断胆管梗阻性疾病的对比研究[J]．重庆医学,2012,41(31):3318-3320．

[7] Yu SA,Zhang C,Zhang JM,et al．Preoperative assessment of hilarcholangiocarcinoma: combination of cholangiography and CT angiography[J]．Hepatobiliary Pancreat Dis Int,2010,9(2):186-191．

[8] 卢晶,刘宁,张毅军,等．屏气与呼吸导航采集方法在磁共振胰胆管成像中的对比研究[J]．河北医药,2010,32(5):547-548．

[9] 韩晖云,李海歌,杨亚芳．磁共振胆胰管造影及稳态进动快速成像序列在胆结石中的应用[J]．实用医技杂志,2010,17(1):32-33．

[10] 吴非,王翠,姜书山,等．不同影像检查方法诊断胆总管结石的比较研究[J]．医学影像学杂志,2012,22(7):1140-1145．

[11] Maccioni F,Martinelli M,Ansari NAL,et al．Magnetic resonance cholangiography: past, present and future:a review[J]．European Review for Medical and Pharmacological Sciences,2010,(14): 721-725．

[12] Bilgin M,Shaikh F,Semelka RC,et al．Magnetic resonance imaging of gallbladder and biliary system[J]．Top Magn Reson Imaging,2009,20(1):31-42．

[13] 李建魁,张凤翔．MRCP多种成像技术在临床中的应用[J]．疾病检测与控制杂志,2012,6(2):82-84．

[14] 关照坤,李新春,何建勋,等．呼吸导航回波联合腹部加压在肝脏磁共振成像中的应用[J]．中国CT和MRI杂志,2009,7(2): 50-52．

In fl uence of Respiratory Training on MRCP Image Quality

JI Li-ya1, WANG Jian-wei2
1.Department of Radiology, the BenQ Medical Center, Nanjing Jiangsu 210021, China; 2.Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China

ObjectiveTo investigate the influence of respiratory training on MRCP (Magnetic Resonance Cholangiopancreatography) image quality.MethodsAltogether 60 patients who underwent MRCP examinations were randomly and evenly divided into two groups: training group (30 cases) and un-training group (30 cases). Pre-examination breathing training was performed in training group. While, no such training was performed in un-training group. Then, the image quality in both groups was assessed into 4 grades ranging from bad (1 score), fair (2 score), good (3 score) and excellent (4 score). The rank sum test was used to analyze the assessment results.ResultsThe image of training group demonstrated high quality than those of un-training group. And statistically significant differences existed between the two groups (P＜0.05).ConclusionRespiratory motion could cause great influence on image quality. Pre-examination respiratory training improved the quality of MRCP images.

magnetic resonance cholangio pancreatography; magnetic resonance hydrography; respiratory training; image quality

R445

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.06.034

1674-1633(2015)06-0120-03

2014-11-03

王建伟，主管技师。

作者邮箱：ichwill_swift@163．com