不同BMI的疑诊颈椎病患者颈椎矢状位磁共振T2WI扫描图像质量对比观察

田俊，翟华俊，杨民，刘浩，韩晖云

(南京医科大学第二附属医院，南京210011)



不同BMI的疑诊颈椎病患者颈椎矢状位磁共振T2WI扫描图像质量对比观察

田俊，翟华俊，杨民，刘浩，韩晖云

(南京医科大学第二附属医院，南京210011)

目的对比观察不同体质量指数(BMI)的疑诊颈椎病患者颈椎矢状位磁共振T2WI扫描的图像质量。方法 疑诊颈椎病行磁共振常规扫描的患者123例，按照BMI分组，偏轻组(BMI<20)12例、正常组(20≤BMI<24)34例、超重组(24≤BMI<28)55例、肥胖组(BMI≥28)22例。采用GE HDxt3.0T超导型磁共振仪扫描，矢状位T2WI扫描序列为快速恢复快速自旋回波序列成像。选择颈椎正中矢状位T2WI像，分别测量C5或C6椎体和其后方对应颈髓的信噪比以及椎体与脊髓之间的对比噪声比。观察并比较各组介电效应和吞咽伪影出现情况。结果 各组颈椎椎体、脊髓信噪比及椎体与脊髓之间对比噪声比相比，P均>0.05。偏轻组、正常组、超重组、肥胖组分别有2、14、19、11例出现吞咽伪影，各组吞咽伪影发生例数相比，P均>0.05。各组中，仅偏轻组发生介电效应3例，与其余各组相比，P均<0.05。结论 BMI偏低(<18.5)患者颈椎矢状位3.0T磁共振T2WI图像的介电效应发生率相对较高，BMI可在一定程度上影响图像质量。

体质量指数；磁共振成像；颈椎磁共振成像；信号噪声比；对比噪声比；颈椎病

颈椎磁共振扫描早已在临床广泛应用，随着3.0T磁共振的大量普及，其在神经系统、骨关节和软骨成像[1～4]方面较1.5T更有优势。颈椎3.0T磁共振扫描目前是常规检查颈椎、脊髓和椎间盘病变的方法之一，而在其扫描序列中，又以常规矢状位T2WI为重点，其不仅可直观地显示病变及范围，为轴位扫描提供精准定位，还能为手术方案的制订和术后疗效评价提供依据[5，6]。然而，在实际扫描中，因个体胖瘦差异，矢状位T2WI图像质量变化较大，尽管可以通过改变相应参数来改善图像质量，但患者体型对矢状位T2WI图像的影响仍不能明确。多项研究[7～10]报道了BMI与颈椎运动及颈椎退行性病变的相关性。本研究对比观察了不同体质量指数(BMI)患者颈椎矢状位磁共振T2WI扫描的图像质量，明确BMI与图像质量之间的关系，现报告如下。

1　资料与方法

1.1临床资料收集我院2015年疑诊颈椎病行磁共振平扫的患者，均已在扫描前记录身高和体质量，排除上呼吸道感染，排除鼻咽部、颈椎、颈髓占位性病变及相关基础疾病。最终纳入123例患者，其中男52例、女71例，年龄19～89岁，BMI 16.65～38.54(24.94±3.67)。按照《中华人民共和国卫生行业标准》成人体质量分类，根据BMI将所有患者分为四组：偏轻组(BMI<20)、正常组(20≤BMI<24)、超重组(24≤BMI<28)和肥胖组(BMI≥28)。由于偏轻组(BMI<18.5)入组例数较少，故将该组入选范围扩大至<20.0。其中偏轻组12例，男3例、女9例；正常组34例，男11例、女23例；超重组55例，男27例、女28例；肥胖组22例，男11例、女11例。

1.2 颈椎磁共振扫描及图像质量评价方法采用GE HDxt 3.0T超导型磁共振仪，应用头颈联合线圈的8CHHDNVArray_A单元。矢状位T2扫描序列为快速恢复快速自旋回波(FRFSE)序列成像，回波时间(TE)110 ms，重复时间(TR)3 000 ms，回波链(ETL)23，带宽(bandwidth)41.67，观察野(FOV)24，层厚(slice thickness)3 mm，间隔(spacing)1 mm，矩阵(Matrix)384×224，激励次数(NEX)4。选择颈椎正中矢状位T2WI，分别测量C5或C6椎体(避开吞咽伪影，即颈髓区见斜形信号较高影)和其后方对应颈髓的信噪比以及椎体与脊髓之间的对比噪声比，测量的ROI大小为10 mm2；两位高年资主管技师对图像介电效应(介电伪影表现为脂肪与韧带交接处，脂肪信号明显降低)和吞咽伪影的出现做主观评价，评价不一致时通过讨论统一意见。所有测量均在AW46工作站完成。

1.3统计学方法采用SPSS20.0统计学软件。各组椎体、脊髓信噪比和两者对比噪声比比较采用单因素方差分析；各组吞咽伪影和介电效应例数比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

各组颈椎椎体、脊髓信噪比及椎体与脊髓之间对比噪声比相比，P均>0.05(见表1)。偏轻组、正常组、超重组、肥胖组分别有2、14、19、11例出现吞咽伪影，各组吞咽伪影发生例数相比，P均>0.05。各组中，仅偏轻组发生介电效应3例，与其余各组相比，P均<0.05。

表1　各组颈椎椎体信嗓比、脊髓信嗓比、椎体与脊髓对比噪声比比较±s)

3　讨论

常规颈椎磁共振扫描对于T2WI多采用快速自旋回波(FSE)和FRFSE序列，由于3T的组织T1WI弛豫时间较1.5T延长[11]，FRFSE表现出T2WI权重的优势。与FSE不同的是，FRFSE在最后一个回波采集后施加一个180°聚焦脉冲使横向磁化矢量重聚，但并不采集回波，而是通过一个负90°脉冲使回波链尾出现的横向磁化被再聚集回纵轴方向，从而加快组织的纵向弛豫。需要指出的是负90°脉冲把横向磁化矢量打回到纵向的同时也会把原来T1WI弛豫已经恢复的纵向磁化矢量打到XY平面，但90°脉冲施加后到下一个90°脉冲的这段时间内，完全可以完成T1WI弛豫[12]。因此FRFSE本质相当于在下一个激励之前跳过T1WI弛豫的启动过程，使得在保持信噪比的同时缩短TR，相应减少了成像时间[13]，且FRFSE较FSE可提供丰富的图像对比，即使在TR低于2 000 ms时，脑脊液也能表现出较高的信号，其与椎体、颈髓和椎间盘之间形成了良好的对比。测量信噪比和对比噪声比时，ROI选择在C5或C6椎体及其对应的颈髓，该位置位于线圈单元中心，信号好且均匀，加上添加的预饱和带，可消除下方血管搏动造成的伪影并最大程度地减轻吞咽伪影。我们选择10 mm2ROI，放置在颈髓中大小合适，测量时不会与脑脊液重叠，从而造成测量误差。

BMI是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度及是否健康的一个指标。当需要比较、分析一个人的体质量对于不同高度的人所带来的健康影响时，BMI是一个中立而可靠的指标。理论上，随着BMI的增加，口咽旁和颈部脂肪分布将增多[14]，图像整体信噪比会有所下降[15]。由于椎体中含有少量脂肪和水，当组织中水的质子和脂肪的质子在同相位时，两者磁化矢量叠加，信号增强，与正常脊髓较稳定的信号形成对比。

我们在研究中发现，各组椎体、脊髓信噪比及椎体与脊髓之间的对比噪声比差异无统计学意义，图像中脊髓信号相对稳定。椎体中脂肪和水的含量可能受性别、年龄影响。不同性别及年龄段雌激素水平有所差异，椎体中骨质、脂肪和水的含量也不同[16]。雌激素减少会导致椎体内骨髓脂肪失稳态，使骨质含量降低，水和脂肪含量增加[12]。在磁共振成像中，水脂信号的增强部分抵消了脂肪增加带来的噪声比下降，使得各组的信噪比和对比噪声比未出现较明显的差异。

另外，FRFSE序列尽管采用了裁饰射频，但连续的高能量聚焦脉冲和较长的回波链使得特殊吸收率(SAR)值升高，加之在扫描期间患者对梯度噪声的耐受性降低，极易造成患者口干及不自主的吞咽。尽管本研究中各组出现吞咽伪影的例数差异无统计学意义，肥胖组发生率仍较其余三组高。而介电效应一般在3T的腹部和盆腔扫描时较为严重，而在颈椎扫描未见报道。众所周知，3.0T射频场(B1)较1.5T稳定性差[17]。射频脉冲在不同物体的交界面时，传导性变化可造成局部信号强度变化，通常表现为交界区信号强度减低而中心区域信号强度较高[18]。由于3.0T场强下射频脉冲的波长较短，而偏轻组皮下脂肪层较薄，与棘上韧带结构大小比较接近，颈椎T2矢状位图像表现为脂肪和韧带交界处脂肪信号下降。偏轻组中出现介电效应的3例患者BMI均小于18.5，偏轻组介电效应发生率高于其余三组。目前有报道多射频源发射技术能改善B1场的均匀性，可有效减少介电效应。

综上所述，BMI偏低(<18.5)患者颈椎矢状位3.0T磁共振T2WI图像的介电效应发生率相对较高，BMI可在一定程度上影响图像质量。此外，考虑到患者年龄和性别对BMI有一定影响[20]，本研究中未能做分层分析，这会在后续研究设计中进一步完善。根据本研究情况，考虑到吞咽伪影的影响，我们建议扫描时选择8通道CTL线圈，这样可使测量值更趋于准确。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2016.31.033

R81

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1002-266X(2016)31-0098-03

2016-05-28)