3D SPACE序列對女性內(nèi)生殖器顯示的應用

喬建蘭 龔建中 姚振威

2 復旦大學附屬華山醫(yī)院放射科

由于女性盆腔解剖結(jié)構(gòu)位置隱蔽，除子宮外，輸卵管、卵巢體積小，與周圍軟組織密度差異小，因此輸卵管和卵巢的顯示以及病變的診斷一直是困擾臨床的問題。磁共振(MR)可以多方位成像、多參數(shù)掃描，為我們提供了女性盆腔內(nèi)結(jié)構(gòu)顯示和病變診斷的新方法。但從檢查技術(shù)的角度看，最好是針對不同類型的病變設計不同的MRI掃描，這樣才更具有針對性。SPACE序列[1-2]是一種較新的MR成像技術(shù)，是快速高分辨的三維TSE對比度成像。本研究通過對比3D SPACE技術(shù)與常規(guī)FSE-TIRM技術(shù)對盆腔內(nèi)附件的顯示差異，探討3D SPACE技術(shù)在女性內(nèi)生殖器顯示的優(yōu)缺點及其臨床應用前景。

方 法

1.研究對象

隨機選擇2012年3月-8月在我院就診擬行盆腔MR檢查的20名女性患者。年齡18～50歲，平均34歲?；颊咧饕R床癥狀為小腹脹，酸痛。20例中小腹脹10例，腹痛待查6例，盆腔積液4例。

2.女性盆腔的成像方法

2.1 受檢者的體位：患者采用仰臥位，雙腿自然伸直。中心線對臍孔和恥骨聯(lián)合的連線中點。

2.2 掃描方法：對同一名患者進行常規(guī)MRI掃描（矢狀位T1WI、T2和T2壓脂，冠狀面T2壓脂，橫斷位T2壓脂）后，再加掃橫斷面3D SPACE序列掃描。利用腹部專用線圈。主要掃描技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 主要成像參數(shù)表

3.影像學分析

比較3D SPACE圖像和常規(guī)橫斷面T2WI-TIRM圖像。由兩位有經(jīng)驗的影像科醫(yī)生（分別在MR工作12年和8年），在不了解圖像序列和任何臨床信息的情況下，在工作站上分別對3D SPACE組和常規(guī)T2WITIRM組圖像進行比較評分。根據(jù)圖像質(zhì)量顯示情況，從顯示輸卵管、卵巢、子宮3個方面，按4個等級進行評價：0分為圖像質(zhì)量差，無法診斷；1分為圖像質(zhì)量較差，有明顯偽影，影響診斷；2分為圖像質(zhì)量一般，有少量偽影，但不影響診斷；3分為圖像質(zhì)量好，無偽影，適合診斷。

4.統(tǒng)計學處理

分別對兩組圖像在顯示卵巢、輸卵管、子宮時得到的評分進行分析，采用配對t檢驗對資料進行統(tǒng)計分析。

結(jié) 果

所有研究對象行常規(guī)盆腔MRI檢查，同時加掃3D SPACE序列，圖像質(zhì)量進行對照比較。結(jié)果顯示兩組圖像顯示輸卵管、卵巢評分差異存在顯著性意義（圖1～4）。顯示子宮的評分無統(tǒng)計學意義（表2）。用3D SPACE序列能清晰顯示輸卵管、卵巢、子宮，具有重要臨床應用價值。利用重建軟件對SPACE序列進行各個方向和層面的重建,可簡化圖像采集過程,為臨床診斷提供更多信息。

圖1 22歲，女性，盆腔MRI。A.為橫斷面3D SPACE序列原始圖像，能清晰顯示卵巢（箭頭）、子宮，圖像質(zhì)量極佳，信噪比高，分辨率高。B.3D SPACE序列后處理圖像，冠狀面能清晰顯示輸卵管（箭）。C、D.為同一病人的T2-TIRM序列的圖像，該序列圖像較難分辨卵巢（C箭頭所指）、輸卵管（D箭所指），顯示子宮較好，圖像質(zhì)量一般。

圖2 16歲，女性，盆腔MRI。冠狀面3D SPACE序列原始圖像（A～D為連續(xù)層面），能清晰顯示雙側(cè)輸卵管（箭）。

本次研究中20例患者的3D SPACE序列圖像均能很好地顯示輸卵管、卵巢、子宮，冠狀面3D SPACE序列圖像顯示輸卵管更佳（圖5），T2-TIRM圖像顯示輸卵管，卵巢一般，顯示子宮尚可。3D SPACE序列的后處理圖像顯示輸卵管、卵巢、子宮也非常清晰。

表2 3D SPACE序列橫軸位圖像與常規(guī)T2WI-TIRM序列所獲圖像評分及比較

討 論

女性盆腔的解剖結(jié)構(gòu)十分復雜，其內(nèi)組織結(jié)構(gòu)眾多，不僅涉及泌尿、生殖及消化三大系統(tǒng)在內(nèi)的多個組織器官，而且包括血管、神經(jīng)、骨盆及肌肉等多種成分，空間關系錯綜復雜，一直是解剖學和婦產(chǎn)科學研究的難點和重點[3-4]。傳統(tǒng)的解剖學研究方法在顯示女性盆腔解剖結(jié)構(gòu)以及不同臟器之間的毗鄰關系等方面往往顯得無能為力，已經(jīng)越來越無法滿足科研和臨床的需要[3]。隨著各種人體數(shù)字化圖像獲取技術(shù)的發(fā)展以及相關計算機軟件的開發(fā)應用，人體三維重建技術(shù)在醫(yī)學中逐漸得到廣泛應用，為相關的基礎及臨床研究提供了許多新的技術(shù)、方法與思路[5,7]。

隨著磁共振新的掃描序列不斷開發(fā)和改進，女性盆腔炎癥等MRI檢查的應用也開始越來越廣泛，MRI具有多方位掃描、軟組織分辨率高、成像參數(shù)多、能準確分辨子宮內(nèi)膜與肌層信號、無電離輻射等優(yōu)點[8-9]，可以準確地顯示病變的大小、數(shù)目、形態(tài)、部位及鄰近關系。因此，女性盆腔的MR解剖和疾病研究越來越受到重視。

目前，我們通常采用女性盆腔MRI檢查的序列有矢狀位的T1、T2、T2壓脂，橫斷位T2壓脂，冠狀位T2壓脂，而西門子公司的MR成像儀最常應用的脂肪抑制技術(shù)是TIRM技術(shù)[10-11]。TIRM技術(shù)成像具有以下優(yōu)點：①場強依賴性低；②對磁場的均勻度要求較低；③大FOV掃描也能取得較好的脂肪抑制效果。其缺點表現(xiàn)為：①信號抑制的選擇較低，如果某種組織（如血腫等）的T1值接近于脂肪，其信號也被抑制；②掃描時間較長；③主要信噪比低。脂肪抑制技術(shù)以及更薄層、更小視野和更高的梯度場采集的三維信息掃描技術(shù)，大大增加了成像的空間分辨率和對病變的敏感性，使其在診斷方面具有獨特的優(yōu)勢和潛力。我們的研究結(jié)果也表明T2WI-TIRM橫斷面圖像顯示子宮內(nèi)各層、盆腔積液效果好，但它顯示輸卵管不具優(yōu)勢，顯示卵巢的價值也不大。

為了更清晰地顯示輸卵管、卵巢，我們試著采用西門子公司新推出的3D SPACE(sampling perfection with application—optimized contrasts by using different flip angle evolutions，SPACE)序列進行女性盆腔掃描。據(jù)我們所知，目前國內(nèi)還沒有相關的研究報道。此序列最初是由美國維吉尼亞大學的Mugler等首先提出，屬于快速自旋回波的一種變異。該序列主要是通過在回聚脈沖中使用可變翻轉(zhuǎn)角，成功地解決了快速自旋回波TSE回波鏈短、射頻吸收高的缺點，通過一次激發(fā)，采用若干個回波，其圖像也呈現(xiàn)TSE的特點，保證了圖像的對比度。但其重聚脈沖翻轉(zhuǎn)角是可變的，優(yōu)化的變翻轉(zhuǎn)角模式克服了T衰竭效應，避免了TSE序列由于長回波鏈帶來的模糊效應和SAR值過大的缺點。

SPACE序列主要利用水的長T2特性。人體的所有組織中，水樣成分（腦脊液、淋巴液、膽汁、胃腸液、尿液等）的T2值遠遠大于其他組織。如果采用T2權(quán)重很重T2WI序列，即選擇很長的TE（如500ms以上），其他組織的橫向磁化矢量幾乎完全衰減，因而信號強度很低甚至幾乎沒有信號，而水樣結(jié)構(gòu)由于T2值很長仍保持較大的橫向磁化矢量，所采集圖像的信號主要來自于水樣結(jié)構(gòu)。所以該技術(shù)稱為水成像技術(shù)。在水成像的圖像中，流速慢或停滯的液體如腦脊液、膽汁、尿液呈現(xiàn)明顯高信號，而實質(zhì)性組織及流速快的血液則呈現(xiàn)低信號或無信號，從而達到顯示人體內(nèi)含水管腔形態(tài)的目的，而且SPACE本身的變翻轉(zhuǎn)角回聚脈沖模式增加了對流動的敏感性[12]。

本組病例就是充分利用它信噪比高、分辨率高和采集效率高的成像優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)它可以較T2WI-TIRM更清晰地顯示出輸卵管、卵巢的形態(tài)。文中所用TE為126ms，屬于重T2的SPACE序列，大部分組織信號衰減，呈現(xiàn)顆粒較粗的低信號，在液體高信號背景襯托下，輸卵管、卵巢及子宮內(nèi)各層的圖像顯示清晰，對比度高，很容易分辨其與其周圍的毗鄰關系，有無壓迫等。通過本次研究，我們還發(fā)現(xiàn)冠狀位的原始SPACE序列圖像，其能清晰地顯示輸卵管的走行，而橫斷位的SPACE序列圖像由于乙狀結(jié)腸的緣故，有時左側(cè)輸卵管的顯示會不是很理想，但其顯示卵巢、子宮都很清晰。

另外，SPACE序列采用了硬脈沖作為回聚脈沖，回波間隔很短，相同的時間內(nèi)允許采集更多的數(shù)據(jù)，這樣一來SPACE序列實現(xiàn)了快速高分辨的三維TSE對比成像，從而實現(xiàn)了三維成像。因此，國內(nèi)外學者都在不斷探討和研究它在解剖結(jié)構(gòu)顯示中的地位和影像學診斷中的價值[13-15]。

總之，SPACE序列無創(chuàng)傷、無需對比劑，經(jīng)濟有效，獲得的原始圖像和重建圖像都能清晰顯示輸卵管、卵巢和子宮內(nèi)各層的形態(tài)，而且利用重建軟件對SPACE序列進行各個方向和層面的重建,可簡化圖像采集過程。結(jié)合常規(guī)矢狀位、軸位MR圖像對診斷盆腔內(nèi)的病變部位及病因具有獨特優(yōu)勢，能為臨床診治女性內(nèi)生殖系統(tǒng)病變提供進一步影像學依據(jù)。因此，3D SPACE序列將有可能作為常規(guī)應用于女性內(nèi)生殖器檢查的臨床診斷和基礎研究工作中。

[1]Mugler JP III，Kiefer B，Brookeman JR.Three-dimensional T2-weighted imaging of the brain using very long spin-echo trains.In:Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine.Berkeley,Calif.:ISMRM,2000:1630.

[2]Mugler JP III,Meyer H,Kiefer B.Practical implementation of optimized tissue specific prescribed signal evolutions for improved turbo Spin Echo imaging.In:Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine.Berkeley,Calif.:ISMRM,2003:203.

[3]單錦露，張紹祥，劉正津，等.女性盆腔的可視化研究及其意義.中國醫(yī)學影像技術(shù)，2005，21：478-480.

[4]Lucero M,Shah AD.Vaginal hysterectomy for the prolapsed uterus.Clin Obstet Gynecol，2010，53：26-39.

[5]吳 龍，周義軍，高勁松，等.女性盆腔的MRI三維重建.第四軍醫(yī)大學學報，2009，30：lll6-1118.

[6]Ding HM,Yin ZX,Zhou XB,et a1.Three-dimensional visualization of pelvic vascularity.Surg Radiol Anat,2008,30:437-442.

[7]Naguib NN，Nour-Eldin NE，Hammerstingl RM，et a1.Threedimensional reconstructed contrast-enhanced MR angiography for internal iliac artery branch visualization before uterine artery embolization.J Vasc Interv Radiol，2008，19：1569-1575.

[8]Minto CL,Hollings N,Hall-Craggs M,et al.Magnetic resonance imaging in the assessment of complex mullerian anomalies.BJOG,2001,108:791-797.

[9]Merce LT,Barco M J,Ban S,et al.Are endometrial parameters by three-dimensional ultrasound and power Doppler angiography related to in vitro fertilization/embryo transfer outcome?Fertil Steril,2008,89:111-117.

[10]Alyas F,Saifuddin A,Connell D.MR imaging evaluation of the bone marrow and marrow infiltrative disorders of the lumbar spine.Magn Reson Imaging Clin N Am,2007,15:199-219.

[11]Weininger M,Lauterbach B,Knop S,et al.Whole-body MRI of multiple myeloma:comparison of different MRI sequences in assessment of different growth patterns.Eur J Radiol,2009,69:339-345.

[12]Atanasova LP,Storey P,Lim RP,et al.Effect of flip angle evolution on flow sensitivities in ECG-gated fast spin echo MRA methods at 3T.In:Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine.Berkeley,Calif:ISMRM,2009:422.

[13]李園斌，張衛(wèi)軍.三維快速自旋回波成像技術(shù)——SPACE.磁共振成像，2010，1：295-298.

[14]楊正漢，馮逢，王霄英等.磁共振成像技術(shù)指南.北京：人民軍醫(yī)出版社,2010：540.

[15]常英娟，魏光全，宦怡等.磁共振PROSET技術(shù)在診斷脊神經(jīng)根病變中的價值.實用放射學雜志,2004,20(5):454-456.