低場(chǎng)MRI頭顱矢狀位FSET2序列參數(shù)優(yōu)化組合

丁長(zhǎng)青，孫迎迎，張玉娜，王琛

江蘇省豐縣人民醫(yī)院 影像科，江蘇 豐縣 221700

0 前言

磁共振成像（MRI）是涉及到數(shù)學(xué)、物理、圖像處理等多個(gè)學(xué)科范疇的系統(tǒng)工程，在臨床工作中，MRI主要需要解決3個(gè)方面的問題：成像速度、圖像對(duì)比度及偽影[1]。對(duì)于低場(chǎng)強(qiáng)MRI成像速度問題尤為突出，國(guó)內(nèi)關(guān)于序列設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化已有相關(guān)研究，但對(duì)于低場(chǎng)強(qiáng)MRI具體的參數(shù)優(yōu)化配置則少有報(bào)道。現(xiàn)將我院2008年1月～2012年3月，約14000例頭顱矢狀位FSET2不同參數(shù)優(yōu)化配置情況總結(jié)如下。

1 資料與方法

1.1 入選掃描對(duì)象、儀器設(shè)備、擺位要點(diǎn)

本研究獲得我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，選取3～75歲合作病人或志愿者，分別進(jìn)行以廠家初始參數(shù)作為常規(guī)頭顱矢狀位FSET2及優(yōu)化參數(shù)后掃描。使用沈陽中基電子有限公司生產(chǎn)的0.35T永磁型磁共振掃描機(jī)。線圈形式：正交，單接收；調(diào)諧：主動(dòng)或被動(dòng)，四路0～10 V直流；去藕：主動(dòng)或被動(dòng)；隔離度>30 dB；視野空間：20 cm×25 cm×28 cm；不均勻性<10% ，標(biāo)準(zhǔn)樣品；接口：混合多股插頭；外形尺寸（cm）：25（W）×28（H）×32（L）。病人仰臥，頭最大程度置于線圈內(nèi)，左右盡可能對(duì)稱，定位中心均為線圈的十字中心。

1.2 參數(shù)優(yōu)化組合方法及影像質(zhì)量評(píng)估

掃描指數(shù)分別采用：視野（FOV）24～40 cm、層厚（d）4～8 cm、NEX（激勵(lì)次數(shù)）1～4次。記錄每次具體的掃描參數(shù)、所用時(shí)間，掃描所得的圖像。主要觀察圖像質(zhì)量能否達(dá)到較佳診斷要求、能否顯著縮短掃描時(shí)間。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)后，具體改動(dòng)參數(shù)如下：FOV由24 cm×24 cm改為35 cm×35 cm；d由8 mm改為5 mm；NEX由4次改為1次，其他參數(shù)根據(jù)掃描層數(shù)相應(yīng)增減[2]。

由2位本科高年資醫(yī)師及5位臨床醫(yī)師共同讀片，評(píng)價(jià)該序列圖像質(zhì)量及診斷意義。

2 結(jié)果

在其他參數(shù)不變的情況下，掃描時(shí)間明顯縮短，由392 s縮短到98 s。圖像顯示比較，改進(jìn)前序列掃描一般僅顯示頸3椎體上下，改進(jìn)后多能常規(guī)顯示全頸部，臨床醫(yī)師認(rèn)為除患者頸部較短或顱腦進(jìn)入線圈內(nèi)過少外，掃描圖像完全達(dá)到診斷要求。經(jīng)統(tǒng)計(jì)14000例顱腦矢狀位圖像中，發(fā)現(xiàn)甲狀腺病變近560例，近500例無明顯癥狀、?？漆t(yī)師也未能捫及甲狀腺腫物，經(jīng)隨訪到的接受甲狀腺手術(shù)的39例，病理為惡性的就有14例；發(fā)現(xiàn)有手術(shù)指征的的重度脊髓型下頸椎頸椎病近450例，下頸段椎管內(nèi)腫瘤4例，下頸椎椎體病變60例；發(fā)現(xiàn)中下頸部囊性腫物約20例。上述病變常規(guī)矢狀位參數(shù)掃描多不能發(fā)現(xiàn)，本研究因患者躁動(dòng)需要重新掃描該序列約為±2‰，而之前該序列重復(fù)掃描率約±2%。主要缺點(diǎn)是，有時(shí)下頸部信噪比稍低，但仍能發(fā)現(xiàn)可能存在的下頸部病變。

3 討論

MRI是一個(gè)多參數(shù)、多序列的成像設(shè)備，諸參數(shù)間相互制約共同影響圖像質(zhì)量，參數(shù)組合要有全局觀念，既要縮短掃描時(shí)間、盡可能減少偽影，又要確保圖像質(zhì)量[3-7]。影響MRI圖像的相關(guān)參數(shù)關(guān)系[8-10]如下：

圖像的空間分辨率∝1/ 體素體積= 采集矩陣/（FOV×d）。

信噪比（SNR）與成像和硬件的關(guān)系為：

SNR ∝DxDy·NEX1/2d÷(NfNp·BW)1/2， 其 中DxDy為觀察野，NEX為激勵(lì)次數(shù)，d為層厚，NfNp為頻率編碼和相位編碼次數(shù)，BW為接受帶寬。

因此，若增加SNR，可采取增大FOV、增大d，降低NfNp及BW來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)上述相關(guān)參數(shù)關(guān)系，本研究認(rèn)為諸多參數(shù)之間可能存在一個(gè)最佳結(jié)合點(diǎn)，找到此結(jié)合點(diǎn)并優(yōu)化組合能顯著提高掃描速度，并且所得到的圖像質(zhì)量得到保證。

在實(shí)際工作中，參數(shù)組合要同時(shí)兼顧信噪比及空間分辨率，以此為標(biāo)準(zhǔn)，找出最佳參數(shù)組合方案。本研究經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了大視野（FOV=33～35 cm）、較薄層（d=5 mm）、小激勵(lì)次數(shù)（NEX=1）的組合方案。此方案的實(shí)施顯著縮短了掃描時(shí)間、保證了圖像質(zhì)量，又能將頸部圖像一并帶出，見圖1，實(shí)現(xiàn)了頭線圈掃描范圍部分達(dá)到頭頸一體線圈效果。既往國(guó)內(nèi)外很少用大視野進(jìn)行掃描，這與測(cè)試水模長(zhǎng)度與人體相比有限等有關(guān)。頭顱矢狀位大視野掃描的意義：增加視野，可常規(guī)多顯示頸椎及頸部其他組織，對(duì)于頭暈及其他由頸椎疾病引起者，一次頭顱MR掃描可解決此類臨床問題。因此，本研究得到了我院臨床醫(yī)生尤其是神經(jīng)科醫(yī)師的認(rèn)可，也得到了患者的認(rèn)同，尤其對(duì)于躁動(dòng)患者?？焖賿呙枋箼z查成功率得到提高，檢查量也因此顯著增加。

圖1 顱腦矢狀位基于大視野（FOV=35 cm）FSET2WI序列，示甲狀腺右葉高信號(hào)占位灶

目前，國(guó)內(nèi)許多醫(yī)院顱腦矢狀位只掃描T1WI序列而不掃描T2WI序列，根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于大多數(shù)行顱腦MRI掃描的患者來說，基于大視野的矢狀位FSET2WI掃描在多數(shù)情況下可獲得相對(duì)更多的信息，從而造福更多的患者。關(guān)于本文序列設(shè)計(jì)的理念，希望引起國(guó)內(nèi)MRI使用者的注意，以更好、更合理地應(yīng)用MRI序列解決臨床問題，拓寬MRI低場(chǎng)的應(yīng)用范圍、提高其應(yīng)用價(jià)值。

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