肖建明,彭涛,陈志凡
成都大学附属医院 放射科,四川 成都610081
快速自旋回波与快速小角度激发抑脂序列在颈部增强扫描中的应用
肖建明,彭涛,陈志凡
成都大学附属医院 放射科,四川 成都610081
目的 探讨快速自旋回波(TSE)抑脂序列与快速小角度激发(FLASH)抑脂序列在颈部增强扫描中的应用价值。方法 采用Siemens Avanto 1.5T磁共振扫描仪对30名受检者行颈部增强扫描,分别采用T1加权快速自旋回波抑脂序列(T1-TSE-FS)、T1加权快速小角度激发抑脂序列(T1-FLASH-FS)。由两名高年资医师对两种序列的成像效果进行评分,采用秩和检验分析评分结果。结果 30名受检者均完成T1-TSE-FS和T1-FLASH-FS序列的横轴位、冠状位、矢状位扫描。横、冠、矢三方位的总扫描时间:T1-FLASH-FS比T1-TSE-FS快2 min 55 s。运动伪影:横、冠、矢三方位上,T1-FLASH-FS的运动伪影数目均少于T1-TSE-FS,两者评分的差异均有统计学意义(P<0.05)。血管搏动伪影:横轴位上,T1-FLASH-FS的血管搏动伪影明显少于T1-TSE-FS,两者评分的差异有统计学意义(P<0.05);冠状位、矢状位上,两者评分的差异均无统计学意义(P>0.05)。脂肪抑制效果:横、冠、矢三方位上,T1-FLASH-FS的脂肪抑制效果均优于T1-TSE-FS,两者评分的差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 T1-FLASH-FS较T1-TSE-FS采集时间短,运动伪影、血管搏动伪影少,脂肪抑制效果好,能更好地满足诊断要求。
快速小角度激发序列;快速自旋回波序列;增强扫描;运动伪影;血管搏动伪影
磁共振成像(MRI)检查技术具有无辐射、多参数成像、组织分辨率高、可任意层面成像等优势,在颈部软组织病变的检查中应用越来越广泛。有文献报道,MRI对颈部肿块的定位及定性诊断准确性较高,是目前首选的影像学检查方法[1]。但常因成像速度慢、颈部结构较复杂等原因,导致图像中伪影较多、脂肪抑制不均匀。有研究采用3.0T MRI进行3D THRIVE增强扫描,然后重建冠状和矢状位图像,结果发现可以缩短增强后总扫描时间[2]。目前1.5T MRI仍是临床应用的主要机型,本研究采用1.5T MRI对30名受检者进行快速自旋回波(Turbo Spin Echo,TSE)抑脂序列与快速小角度激发(Fast Low Angle Shot,FLASH)抑脂序列扫描,旨在探讨这两种序列的扫描效果。
1.1 研究对象
选择10名志愿者和20名怀疑颈部软组织病变的患者行颈部MRI增强扫描。其中男18例,女12例,年龄23~78岁,平均(55±14)岁。本研究经医院伦理委员会通过,所有受检者均签署知情同意书。
1.2 仪器与方法
采用1.5T Siemens Avanto MRI扫描仪,Neck matrix和Head matrix线圈进行扫描。
扫描前准备:确认受检者无MRI检查禁忌证,进入检查室之前,除去病人身上携带的一切金属物品、磁性物质及电子器件,并告知检查所需的大概时间,嘱咐受检者扫描过程中平静呼吸、尽量避免运动(尤其头颈部制动)、尽量避免吞咽,在每个序列扫描前都有几秒钟时间以调整状态(吞咽或其他想动的部位可以轻微活动以便放松),检查过程中如有不适,可通过话筒与工作人员联系。
扫描方法:受检者取仰卧位,头先进,双手置于身体两旁,正中矢状位尽可能与线圈纵轴保持一致,扫描中心定于甲状软骨[3]。普通平扫序列:横轴位:TSE-T1WI,TSE-T2WI,TSE-T2WI-FS;矢状位:TSE-T2WI-FS;冠状位:TSE-T2WI-FS。增强扫描按横轴位、冠状位、矢状位的顺序分别扫描TSE-T1WI-FS、FLASH-T1WI-FS。扫描参数,见表1。
1.3 图像评价
由两名高年资诊断医师分析两种扫描图像的脂肪抑制效果、运动伪影、血管搏动伪影,意见不一致时,共同协商达成一致。
表1 扫描参数
脂肪抑制效果的评价标准:①0分:抑脂失败;②1分:抑脂不均匀,明显影响诊断;③2分:小范围抑脂不均匀,但不影响诊断;④3分:抑脂均匀。
运动伪影的评价标准:①0分:运动伪影严重,不能用于诊断;②1分:运动伪影明显,影响诊断;③ 2分:运动伪影轻微,但不影响诊断;④3分:无明显呼吸运动伪影。
血管搏动伪影的评价标准:①0分:血管搏动伪影严重,不能用于诊断;②1分:血管搏动伪影明显,影响诊断;③2分:血管搏动伪影轻微,但不影响诊断;④3分:无明显血管搏动伪影。
1.4 统计分析
采用SPSS 17.0软件对TSE-T1WI-FS和FLASH-T1WIFS两种扫描图像的运动伪影、血管搏动伪影、抑脂效果的评分进行统计分析,组间比较采用采用秩和检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
横、冠、矢三方位总扫描时间:T1-FLASH-FS比T1-TSE-FS快2 min 55 s,见表1。
运动伪影:横、冠、矢三方位上,T1-FLASH-FS的运动伪影数目均少于T1-TSE-FS,两者评分的差异均有统计学意义(P=0.016,P=0.035,P=0.000),见表2。
表2 T1-FLASH-FS和T1-TSE-FS运动伪影评分(例)
血管搏动伪影:横轴位上,T1-FLASH-FS的血管搏动伪影明显少于T1-TSE-FS,两者评分的差异有统计学意义(P=0.000);冠状位、矢状位上,两者评分的差异均无统计学意义(P值均为0.078),见表3。
表3 T1-FLASH-FS和T1-TSE-FS血管搏动影评分(例)
脂肪抑制效果:横、冠、矢三方位上,T1-FLASH-FS的脂肪抑制效果均优于T1-TSE-FS,两者评分的差异均有统计学意义(P值均为0.000),见表4。
表4 T1-FLASH-FS和T1-TSE-FS抑脂效果评分(例)
部分受检者的横轴位、矢状位、冠状位扫描图像,见图1~3。
图1 横轴位扫描图像
图2 矢状位扫描图像
图3 冠状位扫描图像
颈部解剖结构精细、毗邻结构复杂,通常采用MRI技术对颈部相关病变进行检查[4-5]。但MRI检查时间长,呼吸运动、大血管搏动、血流、脑脊液流动等生理运动都可能引起伪影,导致图像质量下降[6]。因此,消除MRI检查时产生的伪影至关重要。
抑制运动伪影的常用方法是减少成像时间[7-8]。本研究采用梯度回波(FLASH)序列进行横轴位、冠状位、矢状位扫描,其时间均比快速自旋回波(TSE)序列快1 min左右。同时在每个序列前都暂停几秒钟使患者调整状态,既提醒患者不用保持制动状态,又缩短了患者单次保持制动状态的时间,更利于减少运动伪影。
血管搏动伪影是由于在采集图像K空间不同相位编码线时,血管形态或(和)位置发生变化,导致了相位编码的错误,从而在相位编码方向上出现的伪影。在成像区域的上游施加预饱和带适用于抑制垂直于扫描层面的血管造成的搏动伪影。本研究在TSE序列横轴位的上下游均施加一条预饱和带,以抑制动静脉搏动伪影,但TSE序列的血管搏动伪影较FLASH序列的图像明显,且血管搏动伪影与呼吸运动伪影混杂在一起不能截然分开(图1a)。更改相位编码方向为左右方向后,血管搏动伪影出现的位置也随之改变为左右方向,但并没有消除或减轻(图1b)。在矢状位和冠状位上的相位编码设为上下方向,血管搏动伪影减轻(图2a、3a)。FLASH序列在横断、矢状、冠状位上的血管搏动伪影均不明显(图1c、2b、3b)。
频率选择饱和法是采用高场强MRI仪进行增强扫描时应用较多的脂肪抑制技术。该技术是在成像序列的激发脉冲施加前,先连续施加一个或数个带宽较窄的脂肪饱和预脉冲,这些预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致,这样脂肪组织将被连续激发而发生饱和现象,预脉冲产生的Mxy可利用梯度技术予以消除。这时再施加真正的成像射频脉冲,脂肪组织因饱和而不能再接受能量,因而不产生信号。本研究的FLASH和TSE序列均采用此抑脂技术,TSE序列扫描时,周边区域的抑脂效果较FLASH扫描时差,但这些区域因影响颈部病变的诊断,所以在评价时未因此而降低评分等级,其原因可能为近线圈效应和(或)TSE序列脂肪信号强度增高致频率选择抑脂效果不理想[8]。将FLASH序列的TE值设为反相位,可以降低脂肪组织信号,与频率选择饱和法同时应用,可达到双重抑脂效果。在明显弯曲的部位,FLASH序列易因局部磁场不均匀而出现相应的磁敏感伪影(图3b白箭头)。
快速小角度激发序列属梯度回波序列,梯度回波序列利用梯度场切换产生回波,因而不能剔除主磁场不均匀造成的质子失相位。在相同的TE时,梯度序列的回波幅度明显低于自旋回波序列,同时,梯度回波序列使用小角度激发所产生的横向磁化矢量,导致梯度回波序列固有信噪比较低,但是小角度脉冲的Mz变化较小,脉冲发射前的Mz接近完全恢复,能形成较大的稳态Mz,故梯度序列尽管成像时间缩短,图像的信噪比并不会下降太多。
快速自旋回波是在第一个90°脉冲激发后,相继给予多个180°脉冲,获得多种相位K空间的回波信号值,在自旋回波基础上成倍缩短成像时间。但由于增强扫描序列主要用T1WI,这决定了TSE序列的回波链不可能太长,造成TSE序列在缩短成像时间方面的效果不如快速小角度激发序列。
综上所述,快速小角度激发序列在颈部增强扫描时,较自旋回波序列的采集时间短,运动伪影、血管搏动伪影少,脂肪抑制效果好,能更好地满足诊断要求。
[1]赵天佐,邱传亚,张勇,等.磁共振成像在颈部肿块诊断中的应用价值[J].中日友好医院学报,2014,28(1):33-35.
[2]陈宪,夏春潮,孙家瑜,等.3.0T MR I THR IVE技术在颈部疾病中增强效果的评判[J].临床放射学杂志,2011,30(1):98-101.
[3]中华医学会.临床技术操作规范:影像技术分册[M].北京:人民军医出版社,2004.
[4]姜滨,王振常.2012年北美放射学年会头颈部影像学研究进展[J].磁共振成像,2013,4(3):161-165.
[5]周洪静.颈椎CT扫描体位对图像质量的影响[J].中国医疗设备, 2013,28(1):111-112,139.
[6]张鲁,卢瑞沾,唐运成,等.磁共振DW I、STIR及SET1W I+C在鼻咽癌颈部淋巴结转移中的应用[J].中国临床医学影像杂志,2013, 24(12):888-890.
[7]张勇,程敬亮,李华丽,等.MR I的运动和流动伪影的形成与抑制技术[J].中国医疗器械杂志,2009,33(2):116-119.
[8]杨正汉,冯逢,王霄英.磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2007:72-74,424-450.
Application of Fast Turbo Spin Echo and Low Angle Shot Fat Saturation Sequences in Cervical Enhanced Scanning
XIAO Jian-m ing, PENG Tao, CHEN Zhi-fan
Departm ent of Radio logy, A ffiliated Hospital of Chengdu University, Chengdu Sichuan 610081, China
Objective To discuss the application value of TSE (Turbo Spin Echo)fat saturation (FS)and FLASH (Fast Low Angle Shot)FS sequences in cervical enhanced scanning. Methods A ltogether 30 patients underwent cervical contrast-enhanced MRI (CE-MRI)scanning w ith Siemens Avanto 1.5 T MRI scanner. The images of all 30 cases were obtained on both the TSE-FS and FLASH-FS sequences, and then were evaluated and scored by two experienced radiologists separately. Scoring results were analyzed statistically w ith the Wilcoxon test. Resu lts T1WIs w ith both of TSE-FS and FLASH-FS sequences in all orientations including transverse and coronal and sagittal dimensions, had been acquired in all 30 patients. T1-FLASH-FS sequences were 2'55" faster than T1-TSE-FS in the total acquisition time in all dimensions. As for motion artifacts, in all transverse and coronal as well as saggital orientations, it was statistically signi fi cant (P<0.05)between T1-FLASH-FS and T1-TSE-FS sequences w ith artifacts in the former one less than the later one. As for vascular pulsatility artifacts, only in transverse scanning, it was statistically signi fi cant (P<0.05)between T1-FLASH-FS and T1-TSE-FS sequences w ith artifacts in the former one less than the later one;but in the other two orientations including both coronary and saggital orientations, on the contrary, it was not statistically signi fi cant (P>0.05). As for fat saturation effect, in all the transverse and coronal as well as sagittal orientations, it was better on T1-FLASH-FS sequence than the T1-TSE-FS w ith statistical signi fi cant differences between the two scores (P<0.05). Conclusion With shorter acquisition time, less motion artifacts and pulsatility artifacts as well as better fat suppression effect, T1-FLASH-FS sequence could better meet the diagnostic requirements in comparison w ith T1-TSE-FS sequence in cervical CE-MRI scanning.
fast low angle shot sequences;turbo spin echo sequences;contrast-enhanced scanning;motion artifacts;vascular pulsatility artifacts
R445.2
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2015. 09.013
1674-1633(2015)09-0047-04
2014-12-02
2014-12-27
作者邮箱:510361999@qq.com