可变反转角HASTE序列在腹部检查中的应用

张辉，冯飞，单慧明，周雯，戚玉龙，李中华

北京大学深圳医院医学影像科，广东深圳518036

前言

随着磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）技术的发展，MRI在腹部病变的诊断中越来越重要。腹部病变结构复杂，而且易受呼吸、血管搏动、心脏跳动等影响，要求检查序列更快速，组织对比更清晰［1-3］。目前，半傅里叶单次激发快速自旋回波（Half-Fourier Acquisition Single-Shot Turbo Spin-Echo,HASTE）序列因其检查时间短、图像对比度好而被广泛应用于腹部检查［4-5］。但HASTE序列成像基础会导致图像有不同程度的模糊伪影，而可变反转角HASTE（Variable Flip Angle Half-Fourier Acquisition Single-Shot Turbo Spin-Echo,vfl HASTE）序列可以通过改变反转角的大小来减少图像模糊，以获得更清晰的图像。本研究比较传统HASTE序列和vfl HASTE序列在腹部成像中的成像效果，旨在评估vfl HASTE序列在腹部检查中的应用价值和优势。

1 材料与方法

1.1 基本材料

共选择需行腹部MRI 检查78 例患者，男51 例，女27例，年龄28～75岁，平均年龄51.4岁。患者均签署MRI检查知情同意书。

1.2 扫描方法

扫描前，患者禁水禁食6 h，并进行呼吸屏气训练。扫描设备采用西门子3.0 T spectra，腹部线圈。患者头先进，仰卧位，进行屏气下腹部冠状位和轴位HASTE和vfl HASTE扫描。具体扫描参数见表1。

表1 传统HASTE和vfl HASTE序列主要扫描参数Tab.1 Main scanning parameters of traditional HASTE and vfl HASTE sequences

1.3 图像测量和分析

分别在传统HASTE和vfl HASTE图像上测量肝脏和病灶信号强度（Signal Intensity，SI）、同层脾脏的信号强度（SIm）及同层水平的背景噪声标准差（SDn）；然后计算信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）和对比噪声比（Contrast-to-Noise Ratio,CNR）：SNR=SI/SDn，CNR=（SI-SIm）/SDn。

由两位高年资医师用5 级分法对图像质量进行评分。其中，5分：图像质量好，肝内结构或病灶边缘锐利，无图像模糊或伪影，完全符合诊断要求；4 分：图像质量良好，肝内结构或病灶较锐利，图像轻度模糊或伪影，符合诊断要求；3 分：图像质量一般，肝内结构能够辨认，图像中度模糊或伪影，不影响诊断分析；2分：图像质量差，肝内结构不清，大致能够辨认，但有明显伪影，不符合诊断要求；1 分：图像质量极差，显示不清，图像模糊、伪影很多，完全不能用于诊断。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0 软件对肝脏及病灶的SNR、肝脾的CNR 和图像质量评分进行配对t 检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

患者均完成MRI检查，其中5例患者因呼吸引起图像伪影较大，其余获得图像均可用于诊断，肝内组织血管、胆管及占位病灶等组织均可清晰显示。肝内发现原发性或转移肝癌病灶患者54 例，肝脏血管瘤患者18例，其余6例未见明显占位性病灶。

传统HASTE 序列图像中，肝组织结构SNR、肝内病灶SNR 和肝脾CNR 分别是20.64±9.13、32.87±33.33和23.73±23.87；而在vfl HASTE序列图像中，相应数值分别是20.14±8.10、30.60±30.79 和23.48±20.52，差异无统计学意义（P＞0.05）。

图像质量评分结果显示传统HAST 序列和vfl HASTE序列得分别为3.25±0.46和4.53±0.58，差异有统计学意义（P＜0.05），但两名医生间的统计无差异。vfl HASTE序列图像清晰度更好，肝组织及病灶显示边缘更清晰，伪影更少，对诊断影响小（图1）。

3 讨论

3.1 HASTE序列扫描的优劣

HASTE 序列一次90°激励脉冲后连续应用多个180°聚焦脉冲,采集一系列回波信号,完成略多于一半的K 空间数据，根据K 空间共轭的特性进行重建图像。因为有效回波时间较长，序列有较明显的T2加权图像的特征，软组织病灶对比度较高。HASTE 序列采集速度快，运动伪影显著减少，图像质量高，每幅图像仅一次激发就可完成数据采集。在1～2 次屏气中完成腹部数据采集能有效地避免腹部呼吸运动的影响。HASTE序列的缺点在于使用较长的回波链长度，回波链长度中末端回波信号的幅度变小，造成整个回波链信号幅度差异变大，进行傅里叶变化时图像数据发生缺失，引起图像模糊，信噪比下降［6-10］，故HASTE 序列图像信噪比较低，图像较模糊。同时HASTE序列采用一系列180°重聚脉冲会造成人体射频能量选择性吸收值偏高，在高场强时更明显。

3.2 vfl HASTE序列的改进与不足

vfl HASTE针对HASTE序列的缺点对180°重聚脉冲进行改进。不再固定重聚脉冲，而是采用可变翻转角的超长回波链采集。根据特定算法优化的可变翻转角模式可以克服T2衰减效应，使回波信号在长回波链长度差异变小，避免长回波链带来的模糊效应［11-15］，因此应用vfl HASTE 序列采集的图像更清晰，更有利于病灶的显示。而且由于重聚脉冲不再是统一的大角度重聚脉冲，人体射频能量选择性吸收值也会显著降低［16］。

图1 48岁女患者结肠癌术后图像Fig.1 Postoperative images of a 48-year-old female patient with colon cancer

传统HASTE序列图像和vfl HASTE序列图像相对于呼吸门控TSE 图像质量都有不足，成像优势在于呼吸等运动伪影控制较好。当HASTE序列图像显示不清时应当进行呼吸门控TSE 成像，并在检查前进行严格的呼吸训练以避免运动伪影［17-18］，继续提高图像质量和信噪比是HASTE序列改进的目标。

总而言之，vfl HASTE序列通过可变反转角提高传统HASTE 序列的图像清晰度，对肝内组织和病灶显示更清晰，同时降低患者射频能量选择性吸收值。vfl HASTE 序列在腹部检查中具有较大的发展潜力和优势，应成为腹部检查的常规序列。