采用門控技術(shù)克服心臟搏動對肝臟DWI影響的相關(guān)研究*

1.廣東省廣州市番禺區(qū)南村醫(yī)院(廣東 廣州 511422)

2.廣東省廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院(廣東 廣州 511400)

3.廣東省第二中醫(yī)院(廣東 廣州 510095)

李勇堅1向之明2黃 芳2梁倩雯2李建安3

采用門控技術(shù)克服心臟搏動對肝臟DWI影響的相關(guān)研究*

1.廣東省廣州市番禺區(qū)南村醫(yī)院(廣東 廣州 511422)

2.廣東省廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院(廣東 廣州 511400)

3.廣東省第二中醫(yī)院(廣東 廣州 510095)

李勇堅1向之明2黃 芳2梁倩雯2李建安3

目的 本文旨在探討心電門控技術(shù)克服心臟搏動對肝臟DWI的影響效果。方法 選擇志愿者41例，均行無門控和心電門控肝臟DWI檢查，心電門控組為實驗組，無門控組為對照組，b值選取0和500s/mm2，分別采用不同的延遲觸發(fā)時間觸發(fā)掃描。第一次肝臟DWI掃描為10點和19點，采集2次的ADC值，由2名測量者分別測量，測完第一次數(shù)據(jù)后，間隔15天再進行第二次測量，總結(jié)分析ADC值，得出結(jié)論。結(jié)果 對照組肝左葉ADC值明顯高于肝右葉；實驗組肝左葉ADC值明顯低于肝右葉；Bland-Altman分析顯示，該方法可重復率高；延遲觸發(fā)時間為500ms時，可重復率高。結(jié)論 心電門控技術(shù)能有效降低ADC值，提高肝臟DWI掃描圖像質(zhì)量，可重復性高，最佳觸發(fā)時間為500ms。采用心電門控技術(shù)克服心臟搏動效果比較理想，適宜推廣使用。

門控技術(shù)；克服心臟搏動；肝臟DWI；影響；研究

磁共振擴散加權(quán)成像(DWI)是利用MRI觀察活體組織水分子擴散運動最理想的成像方法。隨著磁共振硬技術(shù)的進步，DWI技術(shù)在肝臟方面的應(yīng)用越來越廣泛。不少學者研究認為DWI在肝臟小病灶的檢出、肝臟病灶的鑒別診斷等方面有重要價值[1-3]。Parikh等[4]及Zech等[5]研究均認為采用低b值(50s/mm2)，DWI對肝內(nèi)病灶檢出麗敏感度明顯優(yōu)于T2WI序列。Amano等[6]研究認為，肝硬化時肝組織內(nèi)膠原纖維增生限制了水分子的擴散運動，進而影響了肝組織的ADC值。Koinuma[7]等研究發(fā)現(xiàn),ADC值減低的程度與肝纖維化程度存在相關(guān)性；Aube C等[8]研究發(fā)現(xiàn)肝硬化患者肝臟的ADC值較正常人顯著降低，測量肝臟ADC值對診斷和定量肝硬化有著重要意義。因此，肝臟DWI成像質(zhì)量對肝臟疾病診治有著非常重要意義。然而肝臟DWI圖像質(zhì)量仍不夠理想，其最主要的原因是受到呼吸、心跳等生理運動的限制?，F(xiàn)在大多數(shù)學者認為心臟運動是影響肝臟DWI的一個重要因素，會引起肝臟DWI的信號缺失，特別是對肝左葉[9-10]。因此，肝臟DWI的主要技術(shù)難點之一是如何克服心臟運動對其產(chǎn)生的影響，避免其信號丟失。本研究采取心電門控技術(shù)克服心臟搏動，探究其對肝臟DWI的影響，為臨床在肝臟疾病的診斷與治療上提供更準確的依據(jù)?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2016年1月～2016年12月中青年健康志愿者50例，志愿者選擇標準：(1)沒有任何肝臟疾病者；(2)年齡在20～40歲之間；(3)半年內(nèi)無藥物服用；(4)無肝臟手術(shù)史；(5)無酒精濫用史；(6)無行MRI掃描的禁忌癥(如金屬植入，幽閉恐懼癥等)；(7)掃描過程中能耐受屏氣呼吸。志愿者排除標準：(1)有肝臟疾??；(2)年齡小于20歲或大于40歲；(3)半年內(nèi)有服用藥物；(4)有肝臟手術(shù)史；(5)有酒精濫用史；(6)有行MRI掃描的禁忌癥；(7)掃描過程中不能耐受屏氣呼吸；(8)采集的圖像質(zhì)量差而無法評估者。被納入的50例研究對象中，其中9例不符合納入標準被排除，其中5例志愿者由于采集過程中運動頻繁造成偽影被排除，4例志愿者由于無法耐受全部序列掃描完成而被排除，最后符合研究標準的41例研究對象進入研究階段。41例研究對象均已簽訂知情同意書，同意參與本次調(diào)查研究。41例志愿者中男16例，女25例，平均年齡(30.25±5.30)歲。第一輪檢查研究對象的心率情況：第一次檢查前心率范圍63-81次/分，平均(72.4±2.3)次/分，第二次檢查前心率范圍60-84次/分，平均(70.8±3.7)次/分；15天后的第二輪檢查研究對象的心率情況：第一次檢查前心率范圍65-83次/分，平均(72.6±2.7)次/分，第二次檢查前心率范圍61-79次/分，平均(70.5±2.4)次/分。檢查志愿者的性別、年齡、心率等臨床資料比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，有可比性。

1.2 方法41例研究對象均行無門控和心電門控肝臟DWI檢查，心電門控組為實驗組，無門控組為對照組。實驗組與對照組b值均選取0和500s/mm2。每個不同b值時，分別采用不同延遲觸發(fā)時間：0ms至最大調(diào)節(jié)值500ms，中間間隔100ms，觸發(fā)掃描。實驗組和對照組檢查采集所得的ADC圖中，在圖像中選取左、右肝前中后三個層面，各層選取三個固定興趣區(qū)分別測量ADC值。第一次肝臟DWI掃描為10點和19點，采集2次的ADC值，由2名測量者分別測量，測完第一次數(shù)據(jù)后，間隔15天再進行第二次測量，由兩名有經(jīng)驗放射科醫(yī)生采集2次的ADC值，總結(jié)比較分析ADC值，探究采用心電門控技術(shù)對肝臟DWI效果有無提高，采用Bland-Altman方法來評估ADC值，探究心電門控對肝臟DWI效果有無可重復性，通過比較不同延遲觸發(fā)時間對數(shù)據(jù)可重復性的高低，探究最佳觸發(fā)時間。

1.3 MRI檢查方法使用超導體1.5T磁共振成像儀，六通道體線圈和十二通道脊柱線圈掃描，受檢者取仰臥位，均行常規(guī)序列和DWI序列掃描。常規(guī)序列包括冠狀面T1WI、軸位T1WI及冠狀位DWI。DWI序列分別采用不使用門控技術(shù)與使用心電門控技術(shù)進行配對組合完成。采用單次激發(fā)自旋回波平面回波成像，彌散梯度方向設(shè)為3個方向(即左右、上下和前后)。具體參數(shù)如下：TR：1048ms；TE：82ms；矩陣：144X192；EPI系數(shù)：125；層厚：5mm；間隔：2.5mm；FOV：350×(240～280)mm2；激發(fā)次數(shù)均為2次；b值：分別采用0,500s/ mm2。在右側(cè)肝和肺交界面設(shè)置一個100mm長的鉛筆形激發(fā)前脈沖探測右膈肌位置，參數(shù)同上。感興趣區(qū)，每一層放置一個的ROI，所有ROI的面積均保持一致(面積為90mm2)。放置ROI時盡量避開肉眼可見的血管和膽管，同時至少遠離肝邊緣5mm，盡量保持第一和第二次ROI放置位置一致。每個研究對象先掃描定位相，再行采集DWI數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析掃描結(jié)束后，將圖像傳到工作站進行后處理。根據(jù)ln(SIb/SI0)=(b高-b低)×ADC(SIb，即b取500時信號強度；SI0即b取0時的信號強度)作線性回歸分析，線形函數(shù)是采用最小二乘法擬合一條最優(yōu)直線，使得其殘差平方和最小。ADC值是由兩名有經(jīng)驗放射科醫(yī)生(分別具有大于5年的臨床肝臟DWI診斷經(jīng)驗)用Image J軟件測量。

2 結(jié) 果

2.1 測量者自身與測量者之間的一致性見圖1-2。

2.2 左右肝在b=0、500s/mm2組合情況下實驗組和對照組的ADC值見表1。

2.3 最佳觸發(fā)時間研究表明，在延遲觸發(fā)時間為500ms數(shù)據(jù)重復性較高。

3 討 論

表1 左右肝在b=0、500s/mm2組合情況下實驗組和對照組的ADC值

表1 左右肝在b=0、500s/mm2組合情況下實驗組和對照組的ADC值

分組 對照組 實驗組 t P左肝 1.932±0.194 1.344±0.135 3.5252 0.0000右肝 1.572±0.125 1.485±0.132 3.0625 0.0002

圖1 測量者自身可重復性Bland-Altman圖，b=0、500s/mm2，實線表示2次掃描ADC值差值的平均值，上下2條虛線代表差值的95%區(qū)間上限和下限，中間虛線表示差值均數(shù)為0。圖2 測量者之間可重復性Bland-Altman圖，b=0、500s/mm2，實線表示2次掃描ADC值差值的平均值，上下2條虛線代表差值的95%區(qū)間上限和下限，中間虛線表示差值均數(shù)為0。圖3-4 無門控肝臟DWI圖心電門控肝臟DWI圖，b=500s/mm2，延遲觸發(fā)時間為500ms

肝臟DWI是近年來影像學研究的熱點，目前，DWI技術(shù)在肝臟應(yīng)用中仍存在一些局限性。Müller[11]等研究顯示：EPI技術(shù)使得圖像出現(xiàn)沿相位編碼方向的雙影即GHOST，可影響病灶的ADC值的計算。但經(jīng)過廣大研究者的不懈努力，DWI技術(shù)正在不斷完善。NasuK[12]等研究表明：使用心電門控會使肝臟ADC值測量更準確；沒有使用心電門控的話，肝左葉ADC值的精確度比肝右葉的更加低。本研究表明應(yīng)用心電門控技術(shù)能有效克服心臟搏動的影響大大提高了DWI的圖片質(zhì)量，可重復性高。

綜上所述，肝臟DWI技術(shù)雖會受到呼吸與心臟運動造成誤差的困擾，但隨著科學技術(shù)的進步，其前景非常廣闊，有重要的臨床應(yīng)用價值，將極大的改善目前對肝臟疾病的診斷和治療的狀況。

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(本文編輯:謝婷婷)

The Effect of the Liver DWI by the use of ECG-gating Technology to Overcome the Heart Beat*

LI Yong-jian, XIANG Zhi-ming, HUANG Fang,et al．, Guangzhou Panyu District Village Hospital, Guangzhou 511422, Guangdong Province, China

ObjectiveThe purpose of this paper is to explore effect of the ECG-gating technology of liver DWI effects can overcome heart throb． Methods Select volunteers,41 cases were unable to control and switch control liver DWI examination,can the heart switch control group as the experimental group,unable to control group to the control group, s/b value selection of 0 and 500 mm squared,adopt different triggering time delay trigger scanning respectively． First liver DWI scans for 10 points and 19 points,can collect two ADC values,measured by two measurement,measurement is 1 after measuring the data for the first time, interval of 15 days and then to the second measurement, summarizes the analysis of ADC values, draw the conclusion． Results The control group of the left hepatic lobe ADC values were significantly higher than those of the right liver lobe． The experimental group of the left hepatic lobe ADC values significantly below the right liver lobe． Bland-Altman analysis shows that this method can repeat rate is high． When trigger delay time of 500 ms, can repeat rate is high． Conclusion Heart switch keying technology can effectively reduce the ADC values,improve the quality of liver DWI scans can, high repeatability, best to trigger in the 500 ms．The heart switch control technology to overcome heart beat effect is more ideal, suitable for promotion use．

The Door Control Technology; Overcome the Heart Beat; The Liver DWI; Effects; Research

R74；R44

A

廣州市科技計劃項目，項目編號：2015100010002

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.08.027

2017-07-04

向之明