3D-SPACE与3D-CISS序列内耳成像的比较研究

程亚宝，范伟雄，刘可夫，孙岩

（1.广东省梅州市人民医院磁共振科，广东 梅州 514031；2.南京医科大学附属苏州医院放射科，江苏 苏州 215008）

3D-SPACE与3D-CISS序列内耳成像的比较研究

程亚宝1，范伟雄1，刘可夫2，孙岩2

（1.广东省梅州市人民医院磁共振科，广东 梅州 514031；2.南京医科大学附属苏州医院放射科，江苏 苏州 215008）

目的：比较MRI三维可变翻转角快速自旋回波序列（3-dimensional sampling perfection with application optimized contrast using different flip angle evolutions，3D-SPACE）、三维稳态进动结构相干（3D-constructive interference in the steady sate，3D-CISS）成像序列在内耳半规管的成像质量。方法：在1.5 T MRI仪上对15例志愿者进行检查。比较3D-SPACE和3D-CISS序列在前庭和脑干的对比信噪比（contrast to noise ratio，CNR）。用三分法评价2种序列对半规管、面神经、位听神经的显示，同样用三分法对诊断信心进行评价。结果：3D-SPACE序列的CNR和对半规管的显示与3D-CISS差异有统计学意义（P＜0.05）；而在面神经和听神经的显示上2种序列差异无统计学意义（P=0.059）；3D-SPACE序列的诊断信心比3D-CISS序列更高（P＜0.05）。结论：相比3D-CISS序列，3D-SPACE序列能更好地显示内耳半规管结构。

磁共振成像；耳，内；半规管

随着MRI 3D成像技术的进步，一些新序列在内听道的应用使图像的分辨力显著提高。当在感觉神经听力损伤、眩晕、急性感染、发育畸形或需明确面神经和位听神经与周围肿瘤等结构的位置关系时，就需清晰的面神经和位听神经及半规管的高分辨力薄层成像，以评估是否为急性感染或血管等原因造成的半规管闭塞［1-4］。充满内淋巴液的半规管结构非常小且周围被空气和颞骨包围，较其他器官更易产生磁敏感伪影，其清晰成像较为困难［5］。本研究通过比较内耳的三维可变翻转角自旋回波序列（3-dimensional sampling perfection with application optimized contrast using different flip angle evolution，3D-SPACE）、三维稳态进动结构相干序列（3D constructive interference in the steady sate，3D-CISS）序列表现，以期寻找成像质量更高的内耳MRI序列。

不说那根长发丝思雨还真忘了。他情绪激动地从贴身的衣兜里掏出纸包，急急打开纸包放在茶几上，指着说：“你看，就是这根长发丝——”思雨说到这，突然发现了一个致命的问题，纸包里现在是两根长发丝了。不知何时慌乱，欣竹的那根长发丝也包在了一起。

痊愈:膝关节疼痛完全消失,功能活动正常,可参加一般劳动,随访半年无复发。显效:膝关节疼痛明显减轻,功能活动接近正常。有效:膝关节疼痛有所减轻,功能活动无明显改善。无效:膝关节疼痛无减轻,功能活动无改善。

1 资料与方法

1.1 一般资料为排除性别因素对结果准确性的影响，15例志愿者均为男性；为尽可能剔除年龄因素的影响，15例年龄均在（30±3）岁，均无听觉问题；均并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法采用Siemens Avanto 1.5 T MRI扫描仪，颅脑相控阵专用线圈。患者仰卧位头先进，扫描序列包括3D-SPACE和3D-CISS序列。扫描后对原始图像数据重建并行MIP，剔除周围组织影像的干扰。扫描参数：3D-SPACE序列TR1 200 ms，TE 201 ms，激励角度可变，矩阵320×320，FOV 180 mm ×152 mm，扫描带宽347 Hz/像素，回波链长度83，平均次数1.4，并行采集GRAPPA 2次，扫描时间3 min 33 s；3D-CISS序列TR 6.26 ms，TE 2.7 ms，激励角度70°，矩阵320×320，FOV 180 mm×152 mm，扫描带宽401 Hz/像素，回波链长度1，平均次数1，无并行采集，扫描时间3 min 36 s。

2.2.1 半规管在对半规管的主观评分中3D-SPACE序列的平均分是（1.97±0.21）分，而3D-CISS序列平均分是（1.37±0.43）分，两者比较差异有统计学意义（Z=-3.429，P=0.001），见表1。

2.1 客观评价结果内耳半规管前庭蜗相对于脑干组织的CNR值在3D-SPACE序列是100.10±33.09，在3D-CISS序列是55.67±15.15，两者比较差异有统计学意义（Z=-3.412，P=0.001）。

1.3.2 主观评价在获得3D-SPACE和3D-CISS序列MIP图像后由2名具有5年以上工作经验的放射科医师在后处理工作站上共同评估，出现分歧时协商后给出一致意见。在MIP像上评估上半规管（superior semicircular canal，SSC）、后半规管（posterior semicircular canal，PSC）、外半规管（lateral semicircular canal，LSC）的内淋巴液信号是否存在填充缺陷或狭窄。评分标准：有填充缺陷为0分，有狭窄、无填充缺陷为1分，无填充缺陷或狭窄为2分。若一幅影像同时存在填充缺陷和狭窄按0分处理。

1.3.1 客观评价客观评价2种序列对显示部位的对比信噪比（contrast-to-noise ratio，CNR）。分别在脑桥、背景无伪影区域选择10 mm直径的圆形为ROI，在前庭蜗的ROI测量尽可能的大（图1）。CNR计算公式：CNR=（SI前庭蜗-SI脑桥）/SD背景，其中SI前庭蜗为测量的前庭蜗信号强度，SI脑桥为脑桥组织信号强度，SD背景为背景噪声标准差，最终的SI前庭蜗取左右两侧测量数据的平均值。

在3D-SPACE和3D-CISS序列的原始图像上对面神经和位听神经的显示情况进行评分。同样由2名放射科医师共同评估给出一致意见，评分标准：神经无法辨别为0分，可部分辨别为1分，完全辨别为2分。

1.3.3 诊断信心评价在2名放射影像医师对15例受检查者的3D-SPACE和3D-CISS序列图像作出主观判断的同时，分别记录对每位受检者2种影像作出诊断的信心：无信心为0分，有一定的信心但信心不足为1分，很有信心为2分。

Research on seismic performance of frame rocking wall structure based on SAP2000

2 结果

1.3 图像质量评价

2.2 主观评价结果

由表7可知，株行距处理A9、A5、A17、A11、A4、A3、A8、A16、A12、A14合格插穗均值较大且之间无显著性差异，但与合格插穗均值较小的A6、A1、A7、A10、A18、A13、A15、A2处理之间存在显著性差异，其中A9(60cm×100cm)、A5(50cm×100cm)、A17(80cm×120cm)的合格插穗均值都超过15个。

2.3 诊断信心评价结果在对15例受检者的影像作出诊断的信心评分中3D-SPACE序列的平均分是（2.33±0.62）分，3D-CISS序列平均分是（1.93±0.46）分，两者比较差异有统计学意义（Z=-2.121，P=0.034）。

1.4 统计学方法使用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析，两序列之间比较用双侧Wilcoxon检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2.2.2 面神经和位听神经在面神经与位听神经的主管视觉评分中3D-SPACE序列的平均分是（2.27± 0.42）分，3D-CISS序列平均分是（2.18±0.46）分，两者比较差异无统计学意义（Z=-1.890，P=0.059）。

3 讨论

目前内耳MRI检查常用的是3D-CISS序列，而该序列是在真稳态进动快速采集（true fast imaging with steady-state precession true，FISP）序列基础上改进的。其原理是在横向磁化矢量不同相位时的2次射频激发采集2组数据进行融合以优化影像质量［6］，并在软组织及一些动脉血管的显示上有很好的应用［7］。而3D-SPACE是从快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）序列上衍生而来，在关节、血管、液性组织成分定量分析方面有广泛应用［8-11］。其原理是在回聚脉冲中使用动态可变翻转角，解决了TSE序列回波链不能太长和很高的射频能量吸收率等引起的采集效率不高的问题，且明显缩短了回波间隙，有效避免了T2信号强度的衰减，减少图像模糊效应，使其具有出色的对比度和SNR［12-13］。2种序列都可行薄层容积扫描，并行MIP从多角度对内耳半规管、面神经、位听神经进行评估。

本研究的客观评价中3D-SPACE序列的半规管CNR值高于3D-CISS序列（P=0.001）；在主观评价中半规管的视觉评分也高于3D-CISS序列（P=0.001）。而在面神经和位听神经的视觉主观评价中两者差异无统计学意义（P=0.059）。在诊断信心的主观评价中3D-SPACE高于3D-CISS序列（P=0.034）。

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2种序列都可显示高亮的脑脊液影像及在其中走行的面神经和位听神经，并可清晰对比（图2）。而在结构纤细又复杂的半规管的细节的显示上，如半规管是否有狭窄或缺损3D-SPACE表现更出色（图3）。3D-SPACE序列让医师对自己的判断更有信心，主要是由于3D-SPACE序列在很短的回波间隙时间内T2成分衰减的非常少［14-15］，因此使得脑脊液和内淋巴液的信号强度更高、伪影更少，降低了影像的模糊程度，CNR值也更高。Shinya等［16］的实验中，True FISP较3D-SPACE序列在物质分界处磁化率发生突变时更易产生磁化率伪影。而CISS序列是2组不同相位横向磁化矢量激发产生的True FISP影像的融合，虽去除了带状伪影，但并未根本改变其信号采集过程。3D-CISS序列虽然在内耳成像中的使用较频繁，但其在脑脊液的流动和磁化率突变时易产生伪影，虽通过一些方法可降低伪影却增加了扫描时间［17-18］。3D-SPACE序列则在这方面有更好的表现。

综上所述，高分辨力3D-SPACE序列比3D-CISS序列能更好地显示面神经、位听神经及内耳半规管的细微结构且不易产生伪影，是检查内耳半规管较好的MRI序列，可选择性的应用临床。但本研究样本量相对较少，均未经术后病理证实，仍需进一步的大样本研究和验证，且未涉及扫描参数不同等因素，有待进一步完善。

图1a 前庭蜗的测量图1bROI在脑桥的测量图1c背景无伪影区域的测量图2男，53岁，健康志愿者图2a，2b为3D-CISS序列，图2c，2d为3D-SPACE序列。面神经（白箭）和位听神经（灰箭）在2种序列上都可清楚显示图3男，32岁，健康志愿者图3a～3c为右侧半规管MIP 3D-CISS序列，图3d～3f为3D-SPACE序列。显示的上半规管（SSC）、外半规管（LSC）和后半规管（PSC）在3D-SPACE序列上均无填充缺陷（白箭）；在3D-CISS序列上每一个半规管都有填充缺陷（白箭）

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Comparative study of MRI 3D-SPACE，3D-CISS sequences at inner-ear

CHENG Yabao，FAN Weixiong，LIU Kefu，SUN Yan.Department of Radiology，Suzhou Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Suzhou，215008，China.

Objective：To assess the ability of MRI to depict the semicircular canals of the inner ear by comparing results from the 3D-SPACE sequence and the 3D-CISS sequence.Methods：A 1.5 T MRI system was used to perform a study of 15 volunteers.The CNR was computed for the vestibule and pons on images with the 3D-SPACE and 3D-CISS sequences.A three-point visual score was employed for assessing the depiction of the semicircular canals and facial and vestibulocochlear nerves，another three-point score was used in assessing the diagnostic confidence.Results：The CNR and the depiction of the semicircular canals with the 3D-SPACE sequence were significantly higher than with the 3D-CISS sequence（P＜0.05）.There was no statistically significant difference in depicting the facial and the vestibulocochlear nerves（P=0.059）.The diagnostic confidence with the 3D-SPACE sequence were significantly higher than with the 3D-CISS sequence（P＜0.05）.Conclusion：For the depiction of the semicircular canal，the 3D-SPACE sequence is superior to the 3D-CISS sequence.

Magnetic resonance imaging；Ear，inner；Semicircular canals

2015-06-17）

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.02.008

孙岩，E-mail：zizixiaoshanshi@sina.com。