K空间技术降低3DDCE-M RA造影剂剂量的应用

陈彪

（北华大学附属医院，吉林吉林　132011）

K空间技术降低3DDCE-M RA造影剂剂量的应用

陈彪

（北华大学附属医院，吉林吉林132011）

目的探讨通过改变K空间填充方式来降低3D DCE-MRA顺磁性造影剂剂量的可行性.方法临床双下肢动脉狭窄病变患者行动脉3D DCE-MRA磁共振检查，60例患者随机分为两组，双倍剂量组，K空间填充方式选择中心填充，单倍剂量组，K空间填充方式选择椭圆中心填充.结果单倍剂量组及双倍剂量组图像质量无差异，单倍剂量组K空间填充方式为椭圆填充，造影剂的剂量减少.结论改变K空间填充方式可以降低3D DCE-MRA顺磁性造影剂剂量，3D DCE-MRA是一种无创、在活体上可重复实施、又能进行形态学评价的检查方法.

K空间技术；磁共振动态增强成像（3D DCE-MRA）；造影剂；下肢血管病变

【引用格式】陈彪.K空间技术对降低3D DCE-MRA造影剂剂量的应用研究［J］.北华大学学报（自然科学版），2016，17（3）: 363-365.

血管磁共振动态造影（3D DCE-MRA）具有图像清晰、无创、可重复、无X线辐射等优势，在临床检查中被广泛应用.血管成像过程的关键步骤是通过外周静脉（多选择肘静脉）注入造影剂，造影剂随血液循环流动充填血管，充盈主动脉后可以迅速降低T1值，从而达到快速增加T1WI图像上血流信号的目的，并呈现早期明显强化的特点，增加血管与周围组织的对比度，更加凸显血管形态和走行，在充盈的最佳时间收集血流信号.应用MRI检查形成动脉影像，一目了然，更有助于发现病灶，减少误诊、漏诊可能.含钆造影剂注射后有诱发并发症的危险，虽然概率很小，但一旦发生后果非常严重.造影剂多由肾脏排出体外，近年来通过对肾功能不全患者的研究报道发现:注射含钆造影剂后有发生肾源性系统纤维化疾病的可能，但可通过降低造影剂剂量来有效控制并发症的发生［1］，这样，既不影响血管影像质量，保证临床应用，又能尽可能地降低造影剂使用量，减少甚至避免并发症和不良反应的发生，是影像技术发展急需解决的一大难题.本研究主要探讨通过改善K空间填充方式解决这一难题的可能性.

1　材料与方法

1.1临床资料

选择2012年6月—2015年6月就诊于北华大学附属医院的双下肢动脉狭窄患者60例，其中，男30例，女30例，年龄12～80岁，平均（62±0.3）岁，所有患者均行3D DC-EMRA辅助检查.患者随机分为两组，K空间填充方式不同，一组采用中心填充方式，即双倍剂量组，另一组则采用椭圆中心填充，即单倍剂量组.

1.2检查方法

应用德国西门子1.5T超导磁共振成像系统，造影剂选择Gd-DTPA（马根维显），操作员用手推法注入.检查开始前给患者创建肘静脉通道，连接注射器，再对其进行磁体定位.检查过程中为避免静脉受阻需持续定时注入生理盐水，注射器主要作用为控制造影剂与生理盐水的注入速度及剂量，整个检查过程中定时滴入生理盐水以保持静脉通畅.双倍剂量组应用BIOUS-TEST动态检查方式，操作中造影剂剂量为30mL，选择3D TOFSPGR扫描序列冠状位成像，TE=1.2ms.TR=3.3ms，翻转角25°，带宽= 125Hz，分辨率300×200，FOV=40 cm2，层厚2.6m m，层数50，注射速率3 mL/s，采用中心填充的K空间填充方式.单倍剂量组患者操作中不同于双倍剂量组患者，造影剂剂量为单倍剂量，采用K空间椭圆形中心填充方式，其他条件保持不变.

1.3图像质量评价

每组均对原始图像的双下肢动脉进行测量，在原始图像的基础上进行工作站后处理，形成最大密度投影重建（MIP）图像.阅片时选择两位经验丰富的磁共振医师，整个过程以双盲的形式进行.图像质量分为Ⅲ级.1分:图像质量一般，伪影多见，动脉主干及Ⅰ级分支显示较好，Ⅱ级分支显示不清，Ⅲ级分支未见显影；2分:图像质量好，伪影少，主干及Ⅰ，Ⅱ级分支均显示较好，Ⅲ级分支显示不清；3分:图像清晰无伪影，主干及Ⅲ级以上分支均显影良好.

1.4统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件统计分析两组患者图像质量，并对比信噪比和噪声比.

2　结　果

2.1两组图像质量对比分析

两位诊断医师认为单倍剂量组的所有图像质量达2分甚至3分，有临床价值.对数据进行分析，证明两组图像质量无差异.见表1.

表1　单倍剂量组及双倍剂量组图像质量对比分析Tab.1　Contrastive analysis of im age between single dose group and doub le dose group

2.2不同K空间填充方式比较

根据K空间中央位置决定图像对比度、信噪比及外周边缘位置决定图像分辨率、影响图像细节的特点，要求血管造影检查过程中需将靶血管的强化峰值处于K空间的1/2中心位置，并且在强化峰值保持的时间段内完成对K空间中央部位原始信息的收集，这也是我们降低造影剂剂量理论基础.在保持其他扫描参数不变的情况下，缩短K空间中央位置原始数据的收集，可以有效降低造影剂剂量.见表2.

表2　不同K空间填充方式比较Tab.2　Comparison on K-space filling approach

3　讨　论

MRI技术由于无辐射，可重复扫描，还可多角度、多参数成像，尤其对软组织敏感，能够反映人体的解剖结构以及人体器官组织的生理特性，因此，自出现以来得到临床广泛应用.但MRI技术检查时间较长，费用较高，影像质量仍需改善.影响MR成像质量的主要因素包括设备因素、序列因素、一般成像参数和K空间等.MRI成像质量影响最显著且最难理解的即为K空间数据采集以及填入技术.已知的K空间的点和MRI图像像素的关系:两者并非一一对应；K空间的点与MRI图像中的像素逐一对应；MRI图像每个像素的大小是由K空间的所有数据点阵决定的［2］.由于所有的MRI成像参数均受到K空间的影响，因此要改善MRI成像质量和速度，必须要明确K空间的含义、性质以及技术原理.只有深入了解K空间，并明确对MRI图像质量的重要性，才能明确研究方向，从而改善K空间技术，优化MRI成像技术.

但是，对于肾功能不全患者在运用动态增强血管成像时易引发或加重肾脏病变，主要诱因为钆对比剂，且与对比剂的剂量密切相关.一定程度上降低对比剂剂量可以减少肾病的发生.本研究采用不同的K空间信息填充方式诊断下肢动脉血管病变，当K空间的信息填充方式形状为椭圆时，其最主要的特征为最开始的1/9时间内信息均完全填充于中心.K空间中心位置信息决定MIR图像对比度和信噪比，相应的位置信息决定其空间分辨力［3］.根据以上原理，血管造影检查过程中需要将靶血管的强化峰值处于K空间的1/2中心位置才能得到最佳图像.由于时间极短，不易达到，更重要的是很少量的造影剂就可以达到很好的成像效果.但是，造影剂注入血管后，若过早扫描，造影剂未达峰值，下肢动脉由于造影剂剂量不足而显示欠佳；若扫描延后，造影剂随血液循环进入静脉，形成的图像中动静脉均明显显影，对比度不好.因此，下肢动脉磁共振造影过程的重点为掌握造影剂注于血管后的达峰时间［4］.本研究结果显示:K空间填充方式中以椭圆中心填充方式更佳，具有更快的成像速度，能减少对比剂使用，减少并发症的发生，同时保证磁共振图像效果，更好地辅助临床.因此，作为一种有效方式，椭圆形K空间采集技术具有很大应用空间.

传统部分K空间填充方式会在一定程度上改变影像的信噪比（SNR）.国外有研究者根据这一特点，在填充率保持一致的条件下，先后采集不同层面数据信息时，发现先填充的层面具有更好的对比度及信噪比，图像质量更好.联合应用部分K空间填充技术，它的优势是扫描速度大大提高，而最终的磁共振图像能够保证质量［5］.另外，受检查组织为动脉血管时，联合应用部分K空间填充技术进行实时增强检查，发现K空间中心部位数据为按顺序填充，而周围呈随机状态填充，最终不仅能提高扫描速度，还能提高空间分辨率，可以为临床诊断提供多组动态图像.检查者根据需要采集多个时段的动脉期图像，这样可以改善传统动态扫描造成的静脉对比剂填充，还能缩短扫描时间，从而降低检查难度［6］.

磁共振技术不断发展，检查时数据信号因K空间中填充的顺序、形状等不同各有不同.随着研究的不断深入，K空间技术得以更好地应用，临床价值不断提高，临床应用日益扩展.K空间填充技术多样化，MRI操作必须建立在保证受检查者耐受和图像质量良好的基础上，再去选择适用的K空间技术，最终达到保质保量的效应［7］.临床应用时，检查者应该根据病灶的实际情况以及临床医生的需要，选择相应的K空间填充技术，以保证达到诊断的要求.随着MRI技术的不断发展，针对部分K空间技术的不足，应强化优势，弥补劣势，不同方法间优势互补，以满足临床需求.

［1］赵海涛，陆军，张卓利，等.圆形K空间采样技术及其在磁共振成像中的应用［J］.第四军医大学学报，2013，24（1）:92-94.

［2］赵海涛，方虹，吴新淮，等.磁共振成像中的K空间概念及其应用［J］.中国医学影像学杂志，1999，7（3）: 225-227.

［3］翁卓，谢国喜，刘新，等.基于K空间加速采集的磁共振成像技术［J］.中国生物医学工程学报，2010，29 （5）:785-792.

［4］齐顺，赵海涛，宦怡，等.K空间在磁共振成像的临床应用［J］.医疗卫生装备，2008，29（10）:259-260.

［5］刘立亚.MR成像中的K空间及特性［J］.中国医疗设备，2008，23（2）:45-47.

［6］金玮，王龙辰，李斌.磁共振K空间采集技术及其研究进展［J］.中国医疗器械杂志，2014，38（1）:54-56.

［7］胡玉洁.基于K空间加速采集的磁共振成像技术［J］.中国生物医学工程学报，2010，29（5）:785-789.

【责任编辑：陈丽华】

Application the Usage of K-Space Technology in 3D DCE-MRA for Reducing Contrast Agent Dose

Chen Biao
（Affiliated Hospital of Beihua University，Jilin 132011，China）

Objective To investigate the effects of transcatheter arterial chemoembolization （ TACE） on liver function in patients with liver malignant tumor.Method 60 patients with primary liver cancer were enrolled in this study.Liver function test was performed at 1 d，7 d，3 w and 6 w before and after operation，and the results were compared and analyzed.Results The values of AST，ALT，TBIL，DBIL at 1 d and 7 d after surgery were all significantly higher than those before the surgery （ P＜0.05） .The indexes showed no obvious difference before and after operation （ P ＞ 0. 05） . Conclusion TACE has great influence on liver function in patients with liver malignant tumor in the short term.Therefore，it is necessary to pay attention to the protection of liver function.

transcatheter arterial chemoembolization （ TACE） ； liver neoplasm； liver function

R445；R944

A

1009-4822（2016）03-0363-03

10.11713/j.issn.1009-4822.2016.03.018

2015-09-12

吉林省教育厅科学技术研究项目（2012155）.

陈彪（1970-），男，副主任技师，主要从事CT与MR扫描技术学研究，E-mail:aa322@163.com.