MR化學(xué)位移成像在腹腔含脂病變中的應(yīng)用價值

1.廣東省惠州市第三人民醫(yī)院放射科(廣東 惠州 516002) 2.廣東醫(yī)學(xué)院(廣東 湛江 524023)

歐陽永1 彭誠初1 錢 堃2王忠啟1 崔 冰1

MR化學(xué)位移成像在腹腔含脂病變中的應(yīng)用價值

1.廣東省惠州市第三人民醫(yī)院放射科(廣東 惠州 516002) 2.廣東醫(yī)學(xué)院(廣東 湛江 524023)

歐陽永1彭誠初1錢 堃2王忠啟1崔 冰1

目的 評價梯度回波化學(xué)位移成像診斷腹腔含脂病變診斷的價值。資料與方法 對55例上腹部臟器患有含脂局灶病變的病例(其中局灶性脂肪肝15例、肝細胞腺瘤2例、脂肪變性的高分化肝細胞癌9例、腎上腺腺瘤l8例、腎臟血管平滑肌脂肪瘤8例)進行擾相梯度回波(SPGR)T1WI同/反相位成像，分析病灶在各序列上的信號變化。結(jié)果 所有的含脂病變在SPGR T1WI反相位圖像出現(xiàn)類似的信號衰減。結(jié)論 利用擾相GRET1WI序列，選用雙回波技術(shù)在同一次掃描中同時獲得反相位和同相位圖像成像在檢測病灶內(nèi)脂肪方面具有重要診斷價值。

磁共振成像；化學(xué)位移成像；肝臟腫瘤；腎上腺腫瘤；腎臟腫瘤

Application Value of MR Chemical Shiftimaging Imaging in the Diagnosis of Abdominal Fat Vontaining Lesions

[Abstrraacctt]] Objeccttiivvee To investigate the value of gradient echo chemical shiftimaging imaging in the diagnosis of abdominal fat containing lesions. Materials and methooddss With a fat containing focal lesions of 55 cases abdominal organs(including focal fatty liver in 15 cases, liver cell adenoma in 2 cases, fattydegeneration of liver cells in high differentiation carcinoma in 9 cases, L8 cases of adrenal adenoma, 8 cases of renal angiomyolipoma) were proceed gradient echo (SPGR T1WI) with/anti phase imaging, and signal change in each sequence of lesions were analyzed. Ressuullttss All the fat containing lesions in SPGR T1WI reversephase images appear similar to signal attenuation. Concluussiioonn By using the perturbation phase GRET1WI sequences, using dual echo technique in the same scan obtained at the same time the anti phase and phase imaging hasimportant diagnostic value in the detection of lesions within fatty.

[Key worrddss]] Magnetic Resonance Imaging; Chemical Shift Imaging; Liver Tumors; Adrenal Tumors; Kidney Tumors

病灶內(nèi)是否含有脂質(zhì)對于腹部臟器局灶病變的診斷有著非常重要的意義。與頻率飽和法脂肪抑制技術(shù)相比，磁共振化學(xué)位移成像(CSI)即同相位/反相位成像(IP/OP)技術(shù)對于檢測病灶內(nèi)少量的脂質(zhì)更為敏感。CSI采用2D擾相梯度回波(spoiled gradient recalled echo，SPGR)T1WI序列。

1 資料與方法

研究對象包括上腹部臟器含脂局灶病變的病例60例，其中男34例，女26例，年齡27～76歲，平均52.3歲。包括：15例局灶性脂肪肝，普遍性脂肪肝7例，9例肝細胞癌脂肪變性，腎原始神經(jīng)外胚層腫瘤合并脂肪變性2例，腎上腺腺瘤18例，腎臟血管平滑肌脂肪瘤8例，肝細胞腺瘤1例無脂肪變性。其中，31例肝臟病變均經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)病理證實；18例腎上腺腺瘤中13例經(jīng)手術(shù)病理證實，另5例具有典型的影像學(xué)表現(xiàn)；8例腎臟血管平滑肌脂肪瘤中3例經(jīng)手術(shù)病例證實，另5例具有典型影像學(xué)表現(xiàn)。

本研究所用的磁共振成像儀包括Siemens 1.5 T機型。全部采用相控陣列線圈。掃描序列包括：(1)T2WI：采用呼吸觸發(fā)快速自旋回波(fast turbo spin echo，F(xiàn)SE)序列或半傅立葉單次激發(fā)快速自旋回波(HASTE)序列。呼吸觸發(fā)FSE T2WI參數(shù)：TR 2000～8000ms，TE 72～90ms，回波鏈長度(ETL)10～16。HASTET2WI參數(shù)：TR無窮大，TE 60～64ms。(2)SPGR或快速小角度激發(fā)(fast low angle shot，F(xiàn)LASH)T1WI：TR110～200 Ills；同相位成像(IPI)：TE 4.2ms(1.5 T)或66ms(1.0 T)；反相位成像(OPI)：TE 2.2ms(1.5 T)或3.3 Ills(1.0 T)。上述序列均為層厚4～8mm，層間距0.5～2mm，矩陣256×160～384×256，視野300mm×300mm～380mm×380mm，多數(shù)病例采用矩形FOV，層數(shù)15～20。行橫斷面掃描，部分病例加掃冠狀面或矢狀面。

信號強度下降的評估可以僅靠目測，也可測量興趣區(qū)的信號強度。因目測觀察法非常簡單，多項研究也表明目測觀察和信號強度測量法的診斷準確率幾乎相等。許多作者認為基于簡單的目測觀察進行MRI圖像診斷更加實用，而不傾向采用數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，此反相位成像時只經(jīng)目測即可判斷信號是否下降[1]。要求閱片者對整個或病灶的局部在各個序列上的相對信號強度作出判斷。與相應(yīng)的正常組織相比，病灶的相對信號強度分為5個等級，即低信號、略低信號、等信號、略高信號及高信號。

2 結(jié)果與臨床應(yīng)用

2.1 腎上腺腺瘤共18例。在CSI上，與同相位相比，腺瘤18例中有11例在反相位上表現(xiàn)出明顯的信號減低(圖1，2)，7例有部分減低，1例改變不明顯。臨床上反相位成像最常用于顯示良性腎上腺腫瘤的特征。腎上腺腺瘤含有一定量脂肪，所以腺瘤在反相位圖像上信號強度明顯下降[2]。腎上腺惡性病變?nèi)甾D(zhuǎn)移瘤或原發(fā)腎上腺皮質(zhì)癌不含或含有極少量脂肪，所以在反相位圖像上不產(chǎn)生信號下降。目測腺瘤信號下降的特異度100%，敏感度81%。

2.22 脂肪肝 15例局灶性脂肪肝，普遍性脂肪肝7例，反相位上表現(xiàn)出明顯的信號減低，普遍性脂肪肝(圖5，6)，局限性脂肪浸潤(圖3，4)。肝脂肪浸潤的脂肪分布可以是彌漫的，也可以是局灶型脂肪浸潤。CT局灶型脂肪畏潤或彌漫性浸潤的局灶殘余區(qū)有時與肝腫瘤混淆。反相位成像能有效地診斷這種含有脂防的區(qū)域。反相位上信號下降程度與肝脂肪浸潤程度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。

2.3 肝細胞癌脂肪變性及肝細胞腺瘤脂肪變性 9個脂肪變性的肝細胞癌病灶在SPGR反相位上，上述區(qū)域均呈略低信號(圖7?，8)。肝臟含脂肪的原發(fā)和繼發(fā)腫瘤包括脂肪瘤、有脂肪變性的肝細胞癌、肝腺瘤和一些轉(zhuǎn)移瘤。肝細胞癌胞漿內(nèi)不同程度含有脂肪，反相位成像可顯示腫瘤內(nèi)脂肪變性為主的區(qū)域。某些轉(zhuǎn)移瘤如結(jié)腸粘液腺癌和脂肪肉瘤含有足夠的水和脂肪也可以在反相位圖像上形成信號下降。肝細胞腺瘤含有灶性或小片狀脂質(zhì)區(qū)，于反向位圖像上可見均勻的信號消失[3]。部分肝細胞腺瘤不含脂肪，在SPGR反相位上信號不減低。

2.4 腎臟血管平滑肌脂肪瘤腎臟血管平滑肌脂肪瘤8例(圖9，10)。當CT或MRI顯示病變內(nèi)有大量脂肪時，容易作出診斷。當病變主要由平滑肌構(gòu)成而僅含有少量脂肪時，CT上不易發(fā)現(xiàn)脂肪成分，而其在反相位圖像上可表現(xiàn)為信號顯著下降因而可做出診。

2.5 腹腔畸胎瘤

依脂肪和水的相對成分不同，反相位圖像上信號下降的區(qū)域可不同于頻率選擇性脂肪抑制圖像上的信號下降區(qū)(圖11，12)。脂肪組織在IP上信號高于肌肉，而在OP上信號顯著下降，低于肌肉。

圖1-2 右腎上腺腺瘤。圖1：SPGR T1WI同相位像，右腎上腺腫塊（白↑）的信號接近于腎皮質(zhì)。圖2：SPGR T1WI反相位像，病灶信號明顯降低（白↑）。圖3-4 局灶性脂肪肝。圖3：SPGR T1WI同相位像，肝臟V段見一略高信號結(jié)節(jié)影（白↑）。圖4：SPGR T1WI反相位像，病灶信號均勻降低（白↑）。超聲引導(dǎo)下穿刺活檢證實為局灶性脂肪肝。圖5-6 普遍性脂肪肝。圖5：SPGR T1WI同相位像，肝左右葉大片狀病灶呈輕微高信號。圖6：SPGR T1WI反相位像，病灶信號均勻降低（白↑）。圖7-87-8 肝細胞癌脂肪變性。圖7：SPGR T1WI同相位像，肝右葉腫塊中心區(qū)域信號略高（白↑）。圖8：SPGR T1WI反相位像，腫塊中心區(qū)域信號呈小片狀減低（白↑）。圖9-10 左腎血管平滑肌脂肪瘤。圖9：SPGR T1WI同相位像，左腎上部見大片狀不規(guī)則略高信號灶（白↑）。圖10：SPGR T1WI反相位像，病灶信號明顯減低（↑）。圖11-12 卵巢畸胎瘤。圖13：T2WI腫塊區(qū)域呈結(jié)節(jié)狀稍高信號灶（白↑）。圖14：頻率飽和法脂肪抑制技術(shù)T2WI，結(jié)節(jié)狀腫塊信號明顯減低（白↑）。

3 討 論

3.1 梯度回波化學(xué)位移成象的原理和技術(shù) 人體MRI的信號主要來源于兩種成分：水和脂肪。水分子中氫質(zhì)子的化學(xué)鍵為O-H鍵，而脂肪分子中氫質(zhì)子的化學(xué)鍵為C-H鍵。由于這兩種結(jié)構(gòu)中氫質(zhì)子周圍子電云分布的不同，造成水分子中氫質(zhì)子所感受到的磁場強度稍高些，最終導(dǎo)致水分子中氫質(zhì)的進動頻率要比脂肪分子中氫質(zhì)子稍快些，其差別約為3.5ppm(ppm為百萬分之幾)，相當于150Hz/T。這種進動頻率差異隨著場強的增加而加大?；瘜W(xué)位移成像技術(shù)多采用2D擾相GRE T1WI序列,選擇不同TE可得到反相位或同相位圖像,計算公式：同相位TE=1000ms/150HZ/T×場強,反相位TE=同相位/2。1.5T掃描機中TE選擇在1.8～2.7都可獲得較理想的反相位圖像。化學(xué)位移最好能在同一序列中采集反相位和同相位圖像，以便對比，反相位圖像可以初步判斷組織或病灶內(nèi)是否含脂及其大概比例，目前我科利用擾相GRET1WI序列，選用雙回波技術(shù)在同一次掃描中同時獲得反相位和同相位圖像，所獲得的圖像更具有可比性。水脂混合組織明顯衰減，其衰減程度一般超過頻率選擇飽和法脂肪抑制技術(shù)。純脂肪組織的信號沒有明顯衰減。幾乎接近于純脂肪的組織如皮下組織、腸系膜、網(wǎng)膜等，其信號來源主要是脂肪，所含水分子極少，有反相位圖像上，兩種質(zhì)子能夠相互抵消的橫向磁化矢量很少，因此組織的信號沒有明顯衰減[4]。

3.2 脂質(zhì)成分檢出在上腹部病變診斷中的臨床意義 判斷肝臟局部病灶內(nèi)是否含脂肪變性，鑒于病灶中發(fā)生脂肪變性者多為高分化肝細胞癌或肝細胞腺瘤，因此有助于鑒別診斷。磁共振化學(xué)成像能在一個序列中采集同時反相位和同相位圖像，以便比較。其反相位圖像與同相位圖像相比，可初步判斷組織或病灶內(nèi)是否含脂質(zhì)及其大概比例。對肝臟含脂病變的診斷與鑒別診斷意義重大，并為臨床治療方案提供可靠依據(jù)，這一優(yōu)點使其逐漸成為腹部檢查必不可少的序列，并為其在全身其他部位疑難病例的檢查使用打下良好基礎(chǔ)。化學(xué)位移成像反相位圖上水脂混合組織信號明顯衰減，純脂肪組織的信號沒有明顯衰減，其在判斷肝臟局灶病變內(nèi)是否存在脂肪變性敏感性和特異性較高，對于彌漫性或是局灶性脂肪肝的診斷敏感性超過常規(guī)MRI和CT檢查[5]。常規(guī)序列中使用的脂肪抑制技術(shù)對檢測中等或大量的脂肪組織敏感而且特異性高，但對含有少量或微量脂質(zhì)的水脂混合組織敏感性和特異性均較低。常規(guī)T1WI及脂肪抑制T2WI像很難檢測到病灶內(nèi)是否含有脂質(zhì)成分，化學(xué)位移反相位成像彌補了這一不足。常規(guī)T1WI像亦同相位像，無論脂肪肝還是肝腺瘤、肝細胞癌合并脂肪變性，其內(nèi)脂肪浸潤部分在同相位像上呈等或稍高信號，在反相位像上信號明顯衰減?？傊?，化學(xué)位移成像對肝臟含脂病變的診斷意義重大，已逐漸成為腹部常規(guī)掃描序列，其結(jié)合常規(guī)T1WI、脂肪抑制T2WI、DWI及動態(tài)增強掃描，能對腹部多種病變做出診斷與鑒別診斷，從而指導(dǎo)臨床治療對脂質(zhì)成分相對敏感：由于OP利用脂肪和水反相位時產(chǎn)生的信號抵消作用成像，其抑脂作用從理論上講應(yīng)優(yōu)于常用的頻率選擇脂肪抑制技術(shù)，它對檢測脂質(zhì)更敏感。而常規(guī)SE為口像，它對脂肪肝、腎上腺腺瘤等病變不敏感。這些病變因含脂質(zhì)在OP像上信號較口像有明顯下降，這對于識別有無脂肪肝、鑒別腎上腺腫瘤的性質(zhì)有十分重要的意義。一般認為腎上腺腺瘤細胞內(nèi)含脂質(zhì)，而腎上腺癌、腎上腺轉(zhuǎn)移瘤和嗜鉻細胞瘤不含脂質(zhì)，OP像上信號并不下降。

3.3 對脂質(zhì)成分相對敏感

由于OP利用脂肪和水反相位時產(chǎn)生的信號抵消作用成像，其抑脂作用從理論上講應(yīng)優(yōu)于常用的頻率選擇脂肪抑制技術(shù)，它對檢測脂質(zhì)更敏感。而常規(guī)SE為IP像，它對脂肪肝、腎上腺腺瘤等病變不敏感。這些病變因含脂質(zhì)在OP像上信號較IP像有明顯下降，這對于識別有無脂肪肝、鑒別腎上腺腫瘤的性質(zhì)有十分重要的意義。一般認為腎上腺腺瘤細胞內(nèi)含脂質(zhì)，而腎上腺癌、腎上腺轉(zhuǎn)移瘤和嗜鉻細胞瘤不含脂質(zhì)[6]，OP像上信號并不下降。原發(fā)性肝癌、肝腺瘤可發(fā)生脂肪變性，而血管平滑肌脂肪瘤和畸胎瘤可含有較多脂肪，這些腫塊在OP像上信號也會明顯下降，因而IP和OP像對判斷這些腫瘤有無脂肪變性或其來源有一定的幫助。

如果病灶內(nèi)所含脂質(zhì)成分較少(包括脂肪變性程度較輕或病灶內(nèi)含有很小的成熟脂肪)，則CSI技術(shù)比化學(xué)位移飽和法脂肪抑制技術(shù)要敏感得多[7]。假設(shè)某一像素的MRI信號20%來自于脂肪，80%來自于水分子，如果利用頻率選擇脂肪飽和技術(shù)，即便脂肪的信號完全被抑制，還保留有80%的水分子信號；而如果利用CSI技術(shù)，由于反相位效應(yīng)，與IPI相比在OPI上像素的信號將只保留60%(80%減去20%)。因此頻率選擇脂肪飽和技術(shù)適用于檢測病灶內(nèi)所含的多量的脂質(zhì)，而CSI則更適用于檢測組織中所含的少量脂質(zhì)?；瘜W(xué)位移成像技術(shù)本身并不能區(qū)分脂質(zhì)位于細胞內(nèi)還是細胞外；只要某一個像素內(nèi)含有水和脂肪兩種成份并達到一定比例，無論脂肪成分出現(xiàn)在細胞內(nèi)還是細胞外，在反相位圖像上該像素的信號都可以發(fā)生衰減。

4 結(jié) 論

一般的CSI技術(shù)多采用SPGR T1WI，該技術(shù)在臨床上的應(yīng)用已有10多年歷史，在腹部病變的鑒別診斷中發(fā)揮著非常重要的作用，由于梯度系統(tǒng)性能的提高及快速采集技術(shù)的不斷進步，目前多數(shù)場強1.0 T以上的MR儀，利用SPGR T1WI一次屏氣掃描可同時獲得多層的同相位和反相位圖像。

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(本文編輯: 唐潤輝)

R445.2

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2014.03.31

2014-004-18

崔冰