水成像在視神經(jīng)磁共振掃描中的應(yīng)用＊

武警總醫(yī)院磁共振中心(北京 100039)

董玉茹 王 宏 馬 毅

穆學(xué)濤 鐘 心 梁 瑩

水成像在視神經(jīng)磁共振掃描中的應(yīng)用＊

武警總醫(yī)院磁共振中心(北京 100039)

董玉茹 王 宏 馬 毅

穆學(xué)濤 鐘 心 梁 瑩

目的評價(jià)磁共振水成像技術(shù)(magnetic resonance hydrography, MRH)在視神經(jīng)掃描中的應(yīng)用價(jià)值。方法選取我院2013年6月至2014年5月行眼眶磁共振檢查患者35例，均行2D水成像和3維各向同性T2加權(quán)快速自旋回波掃描。結(jié)果采用3D-173掃描視神經(jīng)的SNR顯著高于2D-173-200序列和2D-173-330序列掃描時(shí)的SNR(分別為t=4.5，P＜0.001；t=7.2，P＜0.001)；當(dāng)接收帶寬分別為330和200時(shí)，2D-80、2D-100和2D-173掃描時(shí)視神經(jīng)SNR均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(分別為X2=30.4，P＜0.001；X2=30.4，P＜0.001)；當(dāng)視野(field of view，F(xiàn)OV)為173時(shí)，接收帶寬為200時(shí)，視神經(jīng)SNR顯著高于接收帶寬為330時(shí)；FOV為80和100時(shí)，尚未發(fā)現(xiàn)不同接收帶寬掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(分別為Z=-0.3，P=0.756；Z=-1.4，P=0.159)。結(jié)論水成像磁共振技術(shù)能夠使視神經(jīng)清晰顯像，視野越大，三維像素越大，圖像質(zhì)量越高；與2D序列相比較，3D序列掃描技術(shù)獲得的信噪比圖像質(zhì)量明顯提高。

磁共振；水成像；視神經(jīng)

對于視神經(jīng)的檢測，目前較為常見的檢測方法是CT掃描和超聲成像。然而，由于視神經(jīng)及其周圍特殊的解剖結(jié)構(gòu)，這兩種方法在對視神經(jīng)檢測方面仍然存在很多不足，如CT掃描對視神經(jīng)管內(nèi)段及顱內(nèi)段顯示效果差[1]，超聲波只能掃描到眶內(nèi)段近眼球的視神經(jīng)[2]。水成像技術(shù)是近年來發(fā)展較快的一種磁共振成像技術(shù)，其原理主要是利用水T2弛豫值長呈高信號，周圍組織T2弛豫值短呈低信號的特點(diǎn)，能夠較好的使含水器官顯影。考慮到視神經(jīng)蛛網(wǎng)膜下隙含有大量腦脊液，使其具備一定的含水器官特點(diǎn)，故本研究擬首次采用水成像技術(shù)，通過比較不同參數(shù)下水成像磁共振掃描結(jié)果，初步探討該技術(shù)在視神經(jīng)核磁掃描應(yīng)用中的價(jià)值[3,4]。

1 資料與方法

1.1 研究對象選擇2013年6月至2014年5月在我院磁共振科進(jìn)行眼眶磁共振掃描的患者35例，男24例(68.6%)，女11例(31.4)，平均年齡33.4±17.1歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：沒有眼科疾患，裸眼校正視力均＞1.0；常規(guī)頭顱MRI腦實(shí)質(zhì)內(nèi)未見明顯異常；自愿參加研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：存在影響MRI掃描結(jié)構(gòu)圖像的神經(jīng)系統(tǒng)器質(zhì)性病變者；身體內(nèi)植入金屬異物者。采用SIEMENS Trio Tim 3.0T超導(dǎo)型磁共振掃描儀對所有研究對象右眼進(jìn)行2D-173(包括2D-173-200和2D-173-330)和3D-173不同視野(field of view，F(xiàn)OV)視神經(jīng)掃描。

1.2 檢查方法采用德國西門子公司3.0T Trio Tim超導(dǎo)磁共振掃描儀檢查，最大梯度場強(qiáng)60Mt/m，患者取仰臥位，頭部固定于16通道頭相控陣線圈，掃描時(shí)囑患者閉目，掃描時(shí)間避免眼球轉(zhuǎn)動(dòng)。定位線定位在左、右眉弓連線。具體掃描方法：平行于視神經(jīng)長軸確定橫軸位的掃描平面，如圖1所示。以該平面為中心平行球后視神經(jīng)行常規(guī)斜矢狀位掃描[5,6]，如圖2所示。以橫軸位為參照，平行球后兩視神經(jīng)連線，行3D掃描，如圖3所示。以橫軸位為參照，垂直球后視神經(jīng)，行2D掃描，如圖4所示。2D掃描視野分別采用80mm、100mm、173mm，帶寬分別采用330 hz/px、200 hz/px，在不同視野和帶寬下分別繼承相同的位置掃描。磁共振掃描序列如表1。

表1 眼眶MR掃描常規(guī)Tse T2WI序列與Blade Tse T2WI序列的成像參數(shù)

表2 不同F(xiàn)OV掃描時(shí)2D水成像視神經(jīng)SNR正態(tài)性分析

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析應(yīng)用SPSS17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量指標(biāo)以均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)±四分位數(shù)間距(Q25)表示表示；采用單樣本K-S擬合優(yōu)度檢驗(yàn)對不同F(xiàn)OV及接收帶寬顯像下的視神經(jīng)信噪比(signal to noise ratio，SNR)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)；采用Friedman檢驗(yàn)、配對t檢驗(yàn)和配對秩和檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較，以P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的界值。

2 結(jié) 果

2.1 視神經(jīng)SNR正態(tài)性分析采用2D-80-330、2D-100-330、2D-173-330、2D-80-200、2D-100-200、2D-173-200和3D-173掃描時(shí)，視神經(jīng)SNR分別為1.1±0.7、2.4±1.1、7.3±3.3、1.3±0.7、3.6±1.6、10.0±4.7 和29.54±24.64，經(jīng)檢驗(yàn)除采用2D-173-330、2D-100-200和3D-173掃描時(shí)視神經(jīng)SNR符合正態(tài)分布外，其余參數(shù)掃描時(shí)視神經(jīng)SNR均不符合正態(tài)分布，見表2。

表3 同接收帶寬不同F(xiàn)OV掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR比較

表4 相同接收帶寬不同F(xiàn)OV掃描時(shí)2D水成像視神經(jīng)SNR比較

2.2 視神經(jīng)SNR比較采用3D-173掃描視神經(jīng)的SNR顯著高于采用2D-173-200掃描時(shí)的SNR(t=4.5，P＜0.001)，也顯著高于采用2D-173-330掃描時(shí)的SNR(t=7.2，P＜0.001)。分別對接收帶寬為330和200時(shí)，不同F(xiàn)OV掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR進(jìn)行比較：當(dāng)接收帶寬為330時(shí)，2D-80-330、2D-100-330和2D-173-330掃描時(shí)視神經(jīng)SNR有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(X2=30.4，P＜0.001)；當(dāng)接收帶寬為200時(shí)，2D-80-200、2D-100-200和2D-173-200掃描時(shí)視神經(jīng)SNR有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(X2=30.4，P＜0.001)，見表3。進(jìn)一步對相同接收帶寬不同F(xiàn)OV掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR進(jìn)行兩兩比較，不同組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表4。

對相同F(xiàn)OV不同接收帶寬掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR比較：僅FOV為173時(shí)，接收帶寬為330和200掃描時(shí)視神經(jīng)SNR存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(Z=-2.6，P=0.008)。接收帶寬為200時(shí)，視神經(jīng)SNR顯著高于接收帶寬為330時(shí)；FOV為80和100時(shí)，尚未發(fā)現(xiàn)不同接收帶寬掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(分別為Z=-0.3，P=0.756；Z=-1.4，P=0.159)。

3 討 論

目前，對于視神經(jīng)的磁共振成像，由于其特殊的生理結(jié)構(gòu)，如直徑細(xì)小、其周圍包繞了大量脂肪組織和高信號的腦脊液，在進(jìn)行視神經(jīng)的常規(guī)磁共振成像時(shí)，易出現(xiàn)化學(xué)位移偽影和容積效應(yīng)作用[1,7]。如何糾正患者化學(xué)位移偽影，避免或減少容積效應(yīng)作用等仍是需要解決的臨床問題。

隨著磁共振技術(shù)的不斷開發(fā)和升級，水成像技術(shù)已經(jīng)成為臨床MRI最常用的技術(shù)之一。與傳統(tǒng)檢查相比，水成像技術(shù)具有無創(chuàng)、無電離輻射、不需對比劑和不受操作者技術(shù)影響等優(yōu)點(diǎn)[8]。水成像技術(shù)主要利用水的長T2特性，使采集圖像的信號主要來自水樣結(jié)構(gòu)。人體組織中的水樣成分，如尿液、膽汁、胃腸炎、淋巴液、腦脊液等，其T2值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他組織。如果選擇很長的TE，其他組織的橫向磁化矢量幾乎完全衰減，因而信號強(qiáng)度很低甚至幾乎沒有信號，而由于水樣結(jié)構(gòu)T2值很長且能保持較大的橫向磁化矢量，因此采集圖像信號主要來自水樣結(jié)構(gòu)。在水成像的圖像中，流速慢或停滯的液體呈現(xiàn)明顯高信號，而實(shí)質(zhì)性組織及流速快的血液則呈低信號或無信號[9]。

圖1 平行于矢狀位視神經(jīng)長軸確定橫軸位的掃描平面；圖2 以圖1確定的平面為中心平行球后視神經(jīng)行常規(guī)斜矢狀位掃描；圖3 以橫軸位為參照，平行球后兩視神經(jīng)連線行3D掃描；圖4 以橫軸位為參照，垂直球后視神經(jīng)，行2D掃描。

本研究采用水成像技術(shù)對同一患者不同掃描序列定量分析，通過重T2加權(quán)成像技術(shù)，利用腦脊液作為天然對比劑，不僅能夠清晰地顯示腦脊液信號，抑制周圍組織的信號，而且在將原始圖像經(jīng)過計(jì)算機(jī)后處理形成多軸位圖像時(shí)，能夠使視神經(jīng)清晰顯像。在運(yùn)用水成像對視神經(jīng)進(jìn)行磁共振掃描時(shí)，相同接收帶寬下，F(xiàn)OV越高，掃描時(shí)視神經(jīng)SNR越高。提示：視野越大，三維像素越大，圖像質(zhì)量越高。本研究雖然尚未發(fā)現(xiàn)FOV為80和100時(shí)不同接收帶寬掃描時(shí)的視神經(jīng)SNR存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但是當(dāng)接收帶寬為200時(shí)，視神經(jīng)SNR顯著高于接收帶寬為330時(shí)。與其他研究結(jié)果相一致[10,11]。與2D序列相比較，3D序列掃描技術(shù)獲得的信噪比，圖像質(zhì)量明顯提高，能夠清晰顯示視神經(jīng)部位。2D序列水成像掃描，成像時(shí)間短，但空間分辨率不高，細(xì)節(jié)顯示欠佳；3D序列水成像圖像信號強(qiáng)、空間分辨率高，掃描后結(jié)合多平面重建可提高對視神經(jīng)解剖細(xì)節(jié)的顯示精確度。

綜上，水成像技術(shù)在視神經(jīng)磁共振成像上顯示了較好的臨床應(yīng)用價(jià)值，其潛在的臨床意義，可在今后的研究和工作中進(jìn)一步探討和學(xué)習(xí)。

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(本文編輯: 唐潤輝)

Application of Magnetic Resonance Hydrography Technology in Optic Nerve Scanning*

DONG Yu-ru, WANG Hong, Ma Yi,et al．, Department of MRI, Armed Police General Hospital, Beijing 100039, China

ObjectiveTo explore the clinical value of magnetic resonance hydrography (MRH) technology in optic nerve scanning．Methods35 patients performed orbit magnetic resonance imaging from June 2013 to May 2014 in our hospital were selected．All the patients were performed 2D and 3D same direction T2 weighted rapid spin echo sequences scanning．ResultsCompared with 2D-173-200 sequence and 2D-173-330 sequence, when performed with 3D-173 sequence, the value of SNR was significantly higher (t=4．5, P＜0．001; t=7．2, P＜0．001)． When bandwidth was set as 330 or 200, the values of SNR in 2D-80, 2D-100 and 2D-173 sequences were significantly different (X2=30．4, P＜0．001; X2=30．4, P＜0．001)． When field of view (FOV) was set as 173, the values of SNR in the bandwidths of 200 were significantly higher than that in 330．No statistical differences were found in SNR when FOV set as 80 and 100 (Z=-0．3, P=0．756; Z=-1．4, P=0．159)．ConclusionMRH could make clear optic nerve image; the wider of FOV, the larger of pixels, and the higher quality of image; compared with 2D sequence, 3D sequence could have higher SNR value and higher quality of image．

Magnetic Resonance; Hydrography; Ooptic Nerve

R774

A

國家自然科學(xué)基金，基金號：31200838

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.02.06

王 宏

2015-01-05