翻轉(zhuǎn)角對釓塞酸二鈉增強(qiáng)MRI圖像質(zhì)量的影響

郝 鑄 肖煜東 劉 歡 周順科

翻轉(zhuǎn)角對釓塞酸二鈉增強(qiáng)MRI圖像質(zhì)量的影響

郝 鑄 肖煜東 劉 歡 周順科

目的 肝細(xì)胞對釓塞酸二鈉（Gd-EOB-DTPA）的吸收明顯降低，從而減弱了肝實質(zhì)與病變圖像的對比，本文擬探討通過增加翻轉(zhuǎn)角以提高肝細(xì)胞期圖像質(zhì)量的可行性。資料與方法 回顧性分析肝臟病變患者114例均行Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI掃描，其中非肝硬化組39例及肝硬化Child A級組36例、Child B級組23例、Child C級組16例，以T1加權(quán)脂肪抑制及三維容積內(nèi)插值法屏氣檢查（VIBE）序列，采用翻轉(zhuǎn)角9°和翻轉(zhuǎn)角27°分別獲得平掃期及肝細(xì)胞期5 min、10 min、15 min、20 min的圖像，計算各組不同時間的2種掃描方式肝內(nèi)病灶和正常肝組織區(qū)域的信噪比（SNR值）、正常肝組織區(qū)域和肝內(nèi)病灶的對比（LLC值），正常肝組織區(qū)域信號強(qiáng)度和肝內(nèi)病灶信號強(qiáng)度的比值（LLSIR值），并比較2種掃描方式不同時間SNR值、LLC值、LLSIR值的差異。結(jié)果 翻轉(zhuǎn)角27°掃描時LLC值、LLSIR值大于翻轉(zhuǎn)角9°掃描的LLC值、LLSIR值（P＆lt;0.05）。Child B級組、Child C級組在肝細(xì)胞期15～20 min時翻轉(zhuǎn)角9°的LLC值及LLSIR值降低，而翻轉(zhuǎn)角27°時LLC值及LLSIR值是趨于水平的。結(jié)論 Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI掃描時，重度肝硬化患者的翻轉(zhuǎn)角9°比翻轉(zhuǎn)角27°明顯提高Child B級和Child C級患者的圖像質(zhì)量，對肝臟病變的診斷更加準(zhǔn)確，為臨床治療提供依據(jù)。

肝疾??；肝硬化；磁共振成像；釓塞酸二鈉；圖像質(zhì)量

釓塞酸二鈉（Gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA）是一種新型肝細(xì)胞特異性MRI對比劑，已廣泛用于肝臟局灶性病變的檢測和肝功能的評價[1-4]。它可以動態(tài)成像，而且能被肝細(xì)胞攝取，通過膽道排泄，進(jìn)而使膽道成像[5-6]。既往研究表明肝硬化的肝細(xì)胞對Gd-EOB-DTPA的攝取明顯降低，在肝細(xì)胞期肝實質(zhì)的強(qiáng)化程度也降低，從而降低了肝實質(zhì)與病變的對比[7-9]。因此，在肝硬化患者中提高M(jìn)RI圖像質(zhì)量及臨床的診斷效能是亟須解決的問題。

翻轉(zhuǎn)角MRI重要的成像參數(shù)，對圖像質(zhì)量有一定影響[10]。Gd-EOB-DTPA動態(tài)增強(qiáng)掃描及肝細(xì)胞期成像以小翻轉(zhuǎn)角（9°～15°）為標(biāo)準(zhǔn)[1-4,7-9]。但Haradome等[11]研究證實大翻轉(zhuǎn)角可以顯著提高肝局灶性病變的檢出率。本研究擬探討非肝硬化患者和肝硬化行Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI掃描時增加翻轉(zhuǎn)角以提高圖像質(zhì)量的可行性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2013年9月—2014年12月中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院因肝臟病變行Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI患者114例，其中男71例，女43例；年齡26～81歲，平均（54.7±10.8）歲；原發(fā)性肝癌68例，肝轉(zhuǎn)移瘤27例，肝血管瘤14例，肝腺瘤5例。39例非肝硬化患者生化檢驗指標(biāo)均正常；肝硬化患者75例均經(jīng)病理證實，其中肝功能Child分級A級36例，B級23例，C級16例；22例經(jīng)體格檢查、生化檢驗、影像學(xué)表現(xiàn)綜合診斷可確診。排除標(biāo)準(zhǔn)：①未完成MR檢查；②圖像質(zhì)量較差；③射頻消融或氬氦刀冷凍消融治療史。本研究獲得本院審查委員會的批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Magnetom Skyra 3.0T MR掃描儀，T1加權(quán)脂肪抑制及三維容積內(nèi)插值法屏氣檢查（VIBE）序列。所有圖像掃描范圍由膈頂至雙腎下級，包括整個肝臟。掃描參數(shù)：64層，層厚3 mm，重建體素大小為1.3 mm×1.3 mm×3.0 mm，測量體素大小為1.7 mm×1.3 mm×4.5 mm，TR 5.67 ms，TE 1.43 ms，視野（FOV）268 mm×330 mm。經(jīng)手背靜脈或前臂正中靜脈推注對比劑（Gd-EOB-DTPA）0.025 mmol/kg，注射速度2 ml/s，隨后以20 ml生理鹽水沖洗。注射后分別獲得動脈期（18 s）、門靜脈期（90 s）、延遲期（3 min）、肝細(xì)胞期（5 min、10 min、15 min、20 min）增強(qiáng)圖像。同時于平掃期及肝細(xì)胞期獲得翻轉(zhuǎn)角9°和翻轉(zhuǎn)角27°的圖像，其他參數(shù)保持不變。

1.3 圖像分析 由2位腹部影像學(xué)主任醫(yī)師采用盲法對所有圖像進(jìn)行定量分析，通過選取相同序列同一層面的感興趣區(qū)（ROI）測定正常肝組織區(qū)域的信號強(qiáng)度（SIliver）、肝局灶性病變的信號強(qiáng)度（SIlesion）、背景噪聲信號強(qiáng)度（SIair）、椎旁肌信號強(qiáng)度（SImuscle）。每個ROI取圓形或橢圓形，大小為0.8～5.0 cm2，選取ROI時盡量避開大血管、膽管和圖像偽影。根據(jù)公式（1）、（2）計算信噪比（SNR）：

其中SIair是背景噪聲信號強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。

根據(jù)公式（3）計算正常肝組織區(qū)域和肝內(nèi)病灶的對比，即LLC值：

其中SImuscle是同一層面椎旁肌的信號強(qiáng)度。

根據(jù)公式（4）計算正常肝組織區(qū)域信號強(qiáng)度和肝內(nèi)病灶信號強(qiáng)度的比值，即LLSIR值：

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件，組間比較采用非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗和Wilcoxon秩和檢驗。P＆lt;0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 定量分析 肝臟病變和正常肝組織區(qū)域（即肝實質(zhì)）在翻轉(zhuǎn)角9°和翻轉(zhuǎn)角27°掃描各階段的SNR值見表1。在肝細(xì)胞期5 min、10 min、15 min、20 min時肝臟病變在翻轉(zhuǎn)角9°掃描時SNR值明顯高于翻轉(zhuǎn)角27°的掃描（P＆lt;0.05）；正常肝組織區(qū)域在翻轉(zhuǎn)角9°掃描時SNR值明顯低于翻轉(zhuǎn)角27°的掃描（P＆lt;0.05）。然而平掃期時肝臟病變和正常肝組織的SNR值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＆gt;0.05）。

各階段翻轉(zhuǎn)角27°掃描的LLC值大于翻轉(zhuǎn)角9°掃描（P＆lt;0.05），2種掃描各階段的LLC值見表3。由平掃期到注射Gd-EOB-DTPA 20 min，各組的LLC值呈逐漸增高的趨勢。但是在Child B級組和Child C級組注射Gd-EOB-DTPA 15～20 min，翻轉(zhuǎn)角9°的LCC值是明顯降低的。然而翻轉(zhuǎn)角27°掃描時Child B級組和Child C級組的LCC值在注射Gd-EOB-DTPA 15～20 min間是趨于水平的，見圖1。

2種掃描方式下各階段的平均LLSIR值見表2。各階段翻轉(zhuǎn)角27°掃描的LLSIR值大于翻轉(zhuǎn)角9°掃描（P＆lt;0.05）。Gd-EOB-DTPA注射前至注射 20 min間各組在2種掃描時LLSIR值的變化趨勢見圖2。在非肝硬化組和Child A組中，平掃期到注射Gd-EOBDTPA 20 min間，翻轉(zhuǎn)角27°和翻轉(zhuǎn)角9°掃描時LLSIR值逐漸增高。在Child B級和Child C級組，注射Gd-EOB-DTPA 15～20 min，翻轉(zhuǎn)角9°的LLSIR值明顯降低，而翻轉(zhuǎn)角27°時LLSIR值持續(xù)增高。

2.2 定性分析 所有分組中翻轉(zhuǎn)角27°掃描可更清楚地顯示圖像，也可顯示腫瘤周邊浸潤，膽管為高信號時，腫瘤的邊界更加清晰，顯示更多、更小的肝內(nèi)局灶性病變（圖3～6）。

表1 翻轉(zhuǎn)角9°和 27°各掃描階段病灶和正常肝實質(zhì)的SNR值

表2 9°和27°翻轉(zhuǎn)角各掃描階段的平均LLC值和LLSIR值

圖1 Gd-EOB-DTPA注射前至注射20 min間2種掃描方式時各組LLC值的變化趨勢

圖2 Gd-EOB-DTPA注射前至注射20 min間2種掃描方式時各組LLSIR值的變化趨勢

圖3 男，37歲，直腸癌肝轉(zhuǎn)移（非肝硬化組）。VIBE序列，采用翻轉(zhuǎn)角9°（A、C、E、G、I）和翻轉(zhuǎn)角27°（B、D、F、H、J）分別獲得平掃期（A、B）及肝細(xì)胞期5 min（C、D）、10 min（E、F）、15 min（G、H）、20 min（I、J）圖像。翻轉(zhuǎn)角27°圖像顯示腫瘤周邊浸潤（箭頭，J）明顯清晰于翻轉(zhuǎn)角9°（箭，I）

圖4 男，78歲，丙型肝炎肝硬化（Child A級組）。VIBE序列，采用翻轉(zhuǎn)角9°（A、C、E、G、I）和翻轉(zhuǎn)角27°（B、D、F、H、J）分別獲得平掃期（A、B）及肝細(xì)胞期5 min（C、D）、10 min（E、F）、15 min（G、H）、20 min（I、J）圖像。翻轉(zhuǎn)角27°圖像膽管的信號強(qiáng)度（箭頭，J）明顯高于翻轉(zhuǎn)角9°（箭，I）

圖5 女，61歲，乙型肝炎肝硬化（Child B級組）。VIBE序列，采用翻轉(zhuǎn)角9°（A、C、E、G、I）和翻轉(zhuǎn)角27°（B、D、F、H、J）分別獲得平掃期（A、B）及肝細(xì)胞期5 min（C、D）、10 min（E、F）、15 min（G、H）、20 min（I、J）圖像。翻轉(zhuǎn)角27°腫瘤邊界（箭頭，J）明顯清晰于翻轉(zhuǎn)角9°（箭，I）

3 討論

圖6 男，52歲，乙型肝炎肝硬化（Child C級組）。VIBE序列，采用翻轉(zhuǎn)角9°（A、C、E、G、I）和翻轉(zhuǎn)角27°（B、D、F、H、J）分別獲得平掃期（A、B）及肝細(xì)胞期5 min（C、D）、10 min（E、F）、15 min（G、H）、20 min（I、J）圖像。翻轉(zhuǎn)角27°顯示腫瘤衛(wèi)星灶（箭頭，J）比翻轉(zhuǎn)角9°顯示更清楚（箭，I）

既往研究報道使用Gd-EOB-DTPA可增強(qiáng)MRI診斷肝臟病變的效能，一般采用翻轉(zhuǎn)角（9°～15°）為標(biāo)準(zhǔn)來獲得動態(tài)增強(qiáng)掃描圖像和肝細(xì)胞期圖像[7-9]。Higaki等[12]報道晚期肝硬化患者肝細(xì)胞攝取Gd-EOB-DTPA減少，則導(dǎo)致LLC值和LLSIR值下降。LLC值的下降可能使小局灶性病變不易發(fā)現(xiàn)，影響治療策略的選擇。Golferi等[13]提出Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI可降低肝內(nèi)局灶性病變的檢測效能。本研究采用調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)角以獲得更高的圖像質(zhì)量，進(jìn)一步提高臨床對肝局灶性病變的診斷。

Bashir等[14]研究證實翻轉(zhuǎn)角（25°～40°）可以顯著提高肝實質(zhì)和膽道系統(tǒng)的信號強(qiáng)度。此外，亦可以抑制非肝細(xì)胞源性組織的信號，如肝內(nèi)低信號病灶、骨骼肌[15]。Frydrychowicz等[16]推薦使用25°～30°的翻轉(zhuǎn)角檢測肝臟病變，對于膽道系統(tǒng)的評價推薦使用翻轉(zhuǎn)角45°。本研究采用翻轉(zhuǎn)角27°和翻轉(zhuǎn)角9°，從定量和定性兩方面分析Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI圖像質(zhì)量。

本研究定量分析顯示翻轉(zhuǎn)角27°掃描的LLC值及LLSIR值大于翻轉(zhuǎn)角9°掃描，且圖像質(zhì)量優(yōu)于翻轉(zhuǎn)角9°掃描。翻轉(zhuǎn)角27°掃描時肝局灶性病變視覺效果提高可能由于肝局灶性病變和周圍組織的信號強(qiáng)度存在較大差異。此外，在非肝硬化組和Child A級組，不同翻轉(zhuǎn)角掃描的LLC值、LLSIR值都是逐漸增高。但是在Child B級組和Child C級組，翻轉(zhuǎn)角9°掃描的LLC值和LLSIR值在注射Gd-EOB-DTPA 15～20 min明顯降低，這與翻轉(zhuǎn)角27°掃描有所不同。在Child B級組和Child C級組，翻轉(zhuǎn)角27°掃描的LLC值和LLSIR值在注射Gd-EOB-DTPA 15～20 min是趨于水平的。因為肝硬化的肝細(xì)胞對Gd-EOB-DTPA的攝取明顯降低，在肝細(xì)胞期肝實質(zhì)的強(qiáng)化程度也降低，從而減弱了肝實質(zhì)與其內(nèi)病變的對比。然而增加翻轉(zhuǎn)角提高了攝取Gd-EOB-DTPA組織的信號強(qiáng)度，抑制了未能攝取Gd-EOB-DTPA組織的信號強(qiáng)度，故在肝硬化患者中，增加翻轉(zhuǎn)角可以提高肝實質(zhì)與肝內(nèi)病變的對比。因此，Child B級、Child C級在進(jìn)行Gd-EOBDTPA增強(qiáng)MRI肝細(xì)胞期掃描時，可增大翻轉(zhuǎn)角來提高圖像質(zhì)量，為治療選擇提供更準(zhǔn)確的信息。

本研究定性分析中每組在翻轉(zhuǎn)角27°掃描時圖像顯示的更清楚。與翻轉(zhuǎn)角9°掃描的圖像相比，翻轉(zhuǎn)角27°掃描時可發(fā)現(xiàn)更多小的肝臟病變，腫瘤的瘤周浸潤也可清晰顯示，膽道系統(tǒng)觀察的視覺效果更佳。清晰的細(xì)節(jié)顯示對于治療策略的選擇非常重要，尤其是Child B級、Child C級患者。例如巴塞羅那肝癌分期方法對單一病灶的患者首選外科手術(shù)治療，但是對于多個病灶的患者，最佳治療方法是經(jīng)導(dǎo)管動脈灌注化療栓塞術(shù)[17]。

增大翻轉(zhuǎn)角時需要考慮輻射量，一般用特異性吸收率表示，翻轉(zhuǎn)角從10°增大至30°，SAR值增加9倍，使用較大翻轉(zhuǎn)角應(yīng)考慮這一缺點[18-19]。在3.0T MR設(shè)備上增大翻轉(zhuǎn)角是一項特殊的挑戰(zhàn)。Bashir等[15]研究顯示3.0T MRI設(shè)備上采用較大翻轉(zhuǎn)角時，可通過增加層厚、增加射頻脈沖持續(xù)時間、減少相位編碼數(shù)、減少獲得圖像的數(shù)量等方法有效地控制SAR值。本研究中MRI掃描過程均遵守SAR限度。

本研究的不足之處：①病例數(shù)較少且為回顧性分析，今后需加大樣本量進(jìn)行前瞻性研究；②病理結(jié)果是肝臟病變診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但研究中有部分患者的肝臟局灶性病變未經(jīng)病理證實；③本研究中僅將翻轉(zhuǎn)角27°和翻轉(zhuǎn)角9°進(jìn)行對比，在以后的研究中需要對更多的翻轉(zhuǎn)角進(jìn)行比較。

總之，翻轉(zhuǎn)角27°掃描Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR圖像的LLC值和LLSIR值大于翻轉(zhuǎn)角9°掃描。肝功能Child B級和Child C級的患者，增大翻轉(zhuǎn)角可以明顯提高圖像質(zhì)量，有利于肝臟病變的診斷和小病變的檢出。

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（本文編輯 張曉舟）

Effect of Image Quality of Gd-EOB-DTPA Enhanced MRI by Increasing Flip Angle

HAO Zhu XIAO Yudong LIU Huan ZHOU Shunke

Purpose It has been demonstrated that hepatocytes uptake of Gd-EOB-DTPA obviously decreased, which would result in decreased liver-to-lesion contrast.Therefore, this study was to evaluate the potential of increasing fip angle to improve the image quality of Gd-EOB-DTPA enhanced MR.Materials and Methods A total of 114 patients with focal liver lesions (FLLs), who underwent Gd-EOB-DTPA-enhanced MR of the liver, were enrolled in this retrospective study.39 patients were noncirrhotic group, 36 patients were Child-Pugh A group, 23 patients were Child-Pugh B group, and 16 patients were Child-Pugh C group.T1-weighted with fat suppression volume interpolated breath hold examination (VIBE) sequence was acquired before and 5 min, 10 min, 15 min, 20 min after the administration of Gd-EOB-DTPA with both conventional low FA (9°) and high FA (27°) protocols separately.Signal to noise ratio (SNR), liver to lesion contrast (LLC), the liver to lesion SI ratio (LLSIR) were calculated and analyzed between low and high FA protocol images in each group and each scan time.Results The LLC and LLSIR on Gd-EOB-DTPA-enhanced MR images using a high FA (27°) protocol were signifcantly higher in comparison with the conventional low FA (9°).In Child B group and Child C group, the LLC and the LLSIR with low FA significantly reduced during 15～20 min after contrast agent injection, however with high FA, the value of LLC and LLSIR tended to be horizontal.Conclusion A high FA protocol in comparison with the conventional 9° FA can obviously improve the image quality, which is reliable for liver lesion depiction on Gd-EOB-DTPA-enhanced MR images, especially to those with severe liver cirrhosis.

Liver diseases; Liver cirrhosis; Magnetic resonance imaging; Gd-EOBDTPA; Image quality

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.12.013

中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院放射科 湖南長沙410000

周順科

Department of Radiology, the Second Xiangya Hospital of Central South University, Changsha 410000, China

Address Correspondence to: ZHOU Shunke

E-mail: shunkezhou@163.com

R575.2；R445.2

2016-07-09

修回日期： 2016-10-30

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第12期：924-929

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 (12): 924-929