30通道AIR线圈与常规16通道体线圈在肝脏MRI成像中的应用效果比较

付 军，余万军（通信作者）

（重庆市中医院放射科 重庆 400011）

磁共振线圈的演变，旨在提供更好的信噪比和高场磁共振的高级成像应用[1-3]。常规应用于腹部传统体部相控线圈，多以铜为原材料，与感容器件组成谐振回路，接收磁共振信号，由于铜质线圈之间的相互感应，会导致磁通量的下降[4]，为了防止反复使用不造成变形和损坏，线圈阵列的排布、线圈通道数以及形状受到限制[6-7]。30通道自适应图像接收（adaptive image receive，AIR）线圈与常规体线圈相比，它与人体具有更好的贴合度，在MRI检查中，能给患者带来更舒适的体验[8]。本研究旨在比较AIR线圈较常规16通道体线圈在图像质量上是否具有优势，能否更好地服务于临床。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年1月—9月期间在重庆市中医院完成肝脏MRI检查的120例患者的影像资料，60例患者使用30通道AIR线圈完成检查（A组），其中男性有36例，女性有24例，年龄32～62岁，平均年龄（43.2±4.3） 岁；60例患者使用常规16通道体线圈完成检查B组，其中男性有35 例，女性有25例，年龄31～63岁，平均年龄（43.4±4.4）岁。患者均知晓本次研究，并签署磁共振检查知情同意书。排除标准：①体内安装有心脏起搏器者；②有幽闭恐惧症者；③腹部检查前3天服用含金属离子类药物患者；④重度高热患者；⑤妊娠3个月内等患者。

1.2 方法

MRI检查：采用GE SIGNATM Architect 3.0T扫描仪，患者取仰卧位，足先进，双手上举，选择剑突为定位中心，两组患者均由经验丰富的技师按照相同设计体位及扫描参数及使用技术完成。部分扫描序列为RTr Ax T2fs、DWI，扫描主要参数见表1。两种线圈见分别为30通道AIR线圈与常规16通道体线圈。

表1 部分扫描序列参数

1.3 影像分析

1.3.1 主观评价 评价标准如下。①解剖结构分辨：根据肝脏轮廓边缘和内部结构显示是否显示清晰；②脂肪抑制：根据腹腔内外脂肪抑制均匀度；③图像伪影：根据图像运动伪影、介电伪影、并采伪影对图像影响程度。由两名高年资的诊断医师根据上述3条评价标准对每个病例的MRI图像评价，分为优良中差4个等级，有争议的评价由两者商榷后确定结果。

1.3.2 客观评价 测量肝脏实质区域3个ROI的信号值，计算平均值S，同时测量同层4个角落的相同大小ROI空气的标准差，计算平均值N，SNR=S/N，ROI取半径15 mm。

1.4 统计学方法

采用SPSS 26.0统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 主观评价

以AIR线圈扫描的MRI图像主观评价：优25例，良30例，中5例，优良率为91.7%（55/60）。以常规16通道体线圈扫描的MRI图像主观评价：优8例，良34例，中17例，差1例，优良率为70.0%（42/60）。AIR线圈的优良率显著高于常规体线圈（χ2=9.090，P＜0.01），见图1。

图1 30通道AIR线圈优质图像示例

2.2 客观评价

经30通道AIR线圈在T2WI fs和DWI序列上的平均信噪比分别为（74.4±21.1）（83.3±38.1），经常规16 通道体线圈相应的平均信噪比分别为（50.0±14.9）（39.4±19.6），差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两种射频线圈序列信噪比比较（ ± s）

表2 两种射频线圈序列信噪比比较（ ± s）

序列名称 T2WI fs DWI 30通道信噪比 74.4±21.1 83.3±38.1 16通道信噪比 50.0±14.9 39.4±19.6 t 7.317 7.937 P＜0.05 ＜0.05

3 讨论

肝脏疾病的检出随着磁共振成像设备的硬件与软件性能的提升而越来越有优势[9]。主磁场和梯度场场强的增加，保证获得高信噪比的同时确保患者在有效闭气时间内完成扫描，但过高的梯度场强和梯度切换率又会导致SAR值过高和周围神经刺激征生物效应[10-11]。为此，各大厂商先后推出了一系列的快速成像序列，比如快速自旋回波序列、超快速梯度回波序列，以及一些优化k空间填充方式，比如平面回波成像（EPI）信号读取方式、螺旋式填充（SPIRAL）等[12-14]，但是更快的成像方式也可能会带来图像质量相应地降低，因此只能被特定地用于部分诊断需求。

本次研究中，30通道AIR线圈在T2WI fs和DWI序列上的平均信噪比高于经16通道体线圈相应的平均信噪比（P＜0.05）。分析认为：常规16通道体线圈使用的材质主要为铜，它不能随意折叠，容易对线圈造成损伤，而且贴合性不好，不能在通道数目和线圈数量上无限制的增大。而30通道AIR线圈突破了传统线圈使用材质，采用了一种新型的感应耦合阵列（Inductively Coupled Array，INCA）纤维导环，与专用E-Mode器件组成谐振电路，以接收磁共振信号，E-Mode器件具有体积小，能降低电流噪声和提高线性度，再加上INCA纤维导环的柔韧性，可以把线圈单元做得小而软，实现了AIR线圈的柔性化，使其能够灵活地折叠并与被测区域相匹配贴切，从而实现对被测区域信号的有效接收[15-16]。在实际的临床应用中，通过进一步的对比研究也确认，30通道AIR线圈与常规16通道线圈相比，肝脏MR图像的确得到了提高，有利于影像诊断。经分析认为MRI的并行采集技术（Parallel Acquisition Techniques，PAT）是建立在相控表面线圈基础之上的技术，即依靠在不同空间位置上的线圈单元，在同一空间位置上，通过在相位编码方向上进行规则的欠采样和空间敏感信息的图像重构，得到不会导致图像空间分辨率下降的图像，通过填充部分k空间信息的方式，可以提高扫描速度（至少两倍），扩大了MRI的应用范围。有研究表明，多通道相控线圈是由多个较小的表面线圈构成一个较大的线圈，可以根据检查部位采用单一或者多个线圈单元结合起来，多个线圈单元结合一个较大的体积线圈，可以更好地贴合扫描部位，从而获得更高的图像质量[17]。同时，这样可以优化的技术人员的扫描流程，不用经常更换线圈，一次摆位就可以检测到线圈大面积覆盖范围内多个器官部位。在体部MRI检查中，能给患者带来更舒适的体验。

综上，30通道AIR线圈在肝脏磁共振成像可以获得更好的信噪比和结构清晰度的图像质量，能为腹部磁共振高级别应用成像提供有利价值。