釓噴酸葡胺對(duì)1.5T磁共振顱腦彌散加權(quán)像的影響

東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬南京同仁醫(yī)院(江蘇 南京 211100)

郭 瑞 陳 新 車子剛 嵇洪波 儲(chǔ)成鳳

在磁共振眾多的功能成像方法中，DWI是磁共振較主流的一種功能成像方法，彌散加權(quán)成像主要依賴于水分子的運(yùn)動(dòng)，為組織成像提供了一種嶄新的技術(shù)。DWI已被廣泛應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的檢查，在急性腦缺血疾病、占位性疾病、脫髓鞘疾病等方面的臨床價(jià)值得到了廣泛地認(rèn)可。常規(guī)彌散加權(quán)成像通常是在MRI平掃時(shí)進(jìn)行，但在臨床工作中也會(huì)有靜脈注射Gd-DTPA后再做DWI掃描的狀況出現(xiàn)，本文研究的目的在于探討增強(qiáng)前后DWI信號(hào)差異，為實(shí)際檢查操作提供參考。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 自2017年3月至2017年6月臨床需要申請(qǐng)磁共振頭顱MRI掃描增強(qiáng)檢查的患者，男17例，女13例，平均年齡(50±5)歲(26～80歲)，平均體重63kg(47kg-83kg)，平均身高171cm(155cm-185cm)。所有患者在增強(qiáng)前后均行相同參數(shù)的彌散加權(quán)成像。A組數(shù)據(jù)為平掃時(shí)DWI信號(hào)強(qiáng)度和ADC值，B組為增強(qiáng)后DWI信號(hào)強(qiáng)度和ADC值。

1.2 檢查方法 采用美國(guó)GE公司的Signa 1.5T EXCITEIIIHD超導(dǎo)磁共振，線圈采用八通道頭顱正交線圈。所有的患者均簽署受檢知情同意書(shū)，均行MRI常規(guī)平掃、增強(qiáng)掃描，并且在增強(qiáng)前后均行DWI掃描，患者均采用仰臥位作為檢查體位。

本研究常規(guī)平掃序列包括橫斷面快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)T2加權(quán)(T2 weighted，T2W)，橫斷面自旋回波(spin echo，SE)T1加權(quán)(T1weighted，T1W)，橫斷面反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)T2加權(quán)，橫斷面彌散加權(quán)(diffusion weighted imaging，DWI)，矢狀位快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)T1加權(quán)。

Gd-DTPA增強(qiáng)前先行DWI掃描，掃描參數(shù)：回波時(shí)間(echo time，TE)：86.2ms，重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR)：5000ms，b值：0和1000s/mm2，掃描層厚為6.0mm，層間距為2.0mm，成像視野(field of view，F(xiàn)OV)：24cm×24cm。增強(qiáng)后約5min再次行相同參數(shù)的DWI掃描。

1.3 圖像處理及分析 DWI信號(hào)強(qiáng)度及ADC值的測(cè)量：將增強(qiáng)前后DWI傳送到MR工作站(GE ADW4.6)，利用GE的functool后處理軟件，測(cè)量感興趣區(qū)(region of interest，ROI)的DWI信號(hào)強(qiáng)度值和ADC值。ROI的選取標(biāo)準(zhǔn)：取基底核和半卵圓中心正中層面作為測(cè)量層面，并且增強(qiáng)前后ROI大小和位子盡量保持固定，背側(cè)丘腦和半卵圓中心ROI面積均約為50mm2(增強(qiáng)前測(cè)量示意圖為圖1、增強(qiáng)后測(cè)量示意圖為圖2)。請(qǐng)兩位放射科醫(yī)生對(duì)增強(qiáng)前后的圖像進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：5分：增強(qiáng)后圖像有肉眼可見(jiàn)信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)分布范圍提高；4分：增強(qiáng)后圖像無(wú)肉眼可見(jiàn)信噪比和信號(hào)分布范圍變化；3分：圖像增強(qiáng)前后有信噪比或信號(hào)分布范圍降低；2分：增強(qiáng)后圖像同時(shí)具有信噪比和信號(hào)分布范圍降低；1分：增強(qiáng)后圖像不能評(píng)價(jià)。兩位放射科醫(yī)生對(duì)像質(zhì)量評(píng)估的一致性評(píng)價(jià)采用Kappa 檢驗(yàn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 分別對(duì)背側(cè)丘腦及半卵圓中心的DWI信號(hào)強(qiáng)度值和ADC值進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，并運(yùn)用配對(duì)資料t檢驗(yàn)分別對(duì)DWI信號(hào)強(qiáng)度值和ADC值進(jìn)行檢驗(yàn)，P＞0.05代表差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用美國(guó)IBM公司SPSS Statistics17.0作為統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件。

2 結(jié) 果

30例患者在Gd-DTPA增強(qiáng)前和增強(qiáng)后5min均獲得滿意的顱腦DWI圖像。圖像評(píng)價(jià)均為4分(見(jiàn)表1)。兩位放射科醫(yī)生對(duì)圖像評(píng)分的診斷的一致性較高(Kappa=0.79，P＜0.05)。30例患者增強(qiáng)前后DWI圖像信號(hào)強(qiáng)度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。30例患者增強(qiáng)前后背側(cè)丘腦ADC值比較無(wú)顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.055＞0.05)，半卵圓中心ADC值比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.084＞0.05)。結(jié)論：增強(qiáng)前后對(duì)比劑未對(duì)ADC值未造成顯著性影響，DWI圖信號(hào)強(qiáng)度提高(見(jiàn)表2)。

3 討 論

磁共振對(duì)比劑和彌散加權(quán)成像的臨床意義重大。通過(guò)使用磁共振對(duì)比劑人為地增加目標(biāo)組織與周圍組織的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比，提供了更豐富的診斷依據(jù)，多用于普通磁共振增強(qiáng)掃描、灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging，PWI)掃描和磁共振對(duì)比增強(qiáng)血管成像(contrast enhanced MRA，CE-MRA)掃描等。顱腦彌散序列檢查已經(jīng)是顱腦磁共振檢查相當(dāng)成熟的序列，當(dāng)腦組織內(nèi)出現(xiàn)各種疾病導(dǎo)致自由水分子微觀彌散運(yùn)動(dòng)受限時(shí)，其DWI信號(hào)強(qiáng)度或ADC值大小就會(huì)發(fā)生改變。在磁共振成像中水分子的擴(kuò)散敏感度用b值來(lái)表示，在高b值的情況下，擴(kuò)散速度快慢的差異能夠得到更加明顯地顯示，把高b值的DWI像與b值為0時(shí)的DWI像相減，便是該高b值下組織的ADC圖。含擴(kuò)散速度快水分子的組織就具有較高的ADC值，其在DWI像上顯示為較低的信號(hào)，據(jù)此可以對(duì)不同病變進(jìn)行鑒別。在本次研究中，采用常規(guī)高b值1000s/mm2。

目前磁共振增強(qiáng)前后ADC值的變化研究結(jié)論并不統(tǒng)一。Kenis C等的研究結(jié)果顯示靜脈注射GDDTPA后行彌散加權(quán)成像并沒(méi)有影響ADC值的測(cè)量結(jié)果，主張?jiān)谠鰪?qiáng)掃描后可行DWI掃描[1-3]。Fitzek等[4]研究發(fā)現(xiàn)靜脈注入對(duì)比劑Gd-DTPA前后，正常腦組織、腦內(nèi)梗塞灶和腦內(nèi)占位的ADC值變化均無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Chen等[5]應(yīng)用7.0T MR掃描儀，把軟組織中接種了腫瘤的實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行DWI檢查，未發(fā)現(xiàn)靜脈注入Gd-DTPA前后ADC值有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。Purysko等[6]甚至通過(guò)多時(shí)相b值DWI在63例肝臟腫瘤患者上的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)Gd-DTPA對(duì)增強(qiáng)前后的ADC值沒(méi)有影響，表示在增強(qiáng)后可行DWI檢查。廖偉華等[7]進(jìn)行了正常腦組織和不同的病變組織的信噪比、對(duì)比噪聲比、及ADC值的增強(qiáng)前后比較，發(fā)現(xiàn)在常規(guī)Gd-DTPA增強(qiáng)4min后，上述數(shù)值均無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而陳曉兵等[8]卻發(fā)現(xiàn)在注入Gd-DTPA后可使腦腫瘤的強(qiáng)化部分的ADC值明顯降低，分?jǐn)?shù)各向異性值明顯升高。

磁共振增強(qiáng)檢查和彌散加權(quán)成像檢查相互補(bǔ)充，能為疾病的診斷提供更全面的信息。彌散加權(quán)成像屬于腦功能成像的范疇，部分醫(yī)院屬于收費(fèi)選做項(xiàng)目，同時(shí)實(shí)際檢查過(guò)程中存在增強(qiáng)后才加做彌散加權(quán)序列檢查的情況，比如打藥后才發(fā)現(xiàn)可去除的金屬異物。Gd-DTPA對(duì)DWI的影響，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者作了大量的研究，但研究結(jié)果仍存在爭(zhēng)議。Choi[9]和Liu等[10]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)比劑可明顯降低信噪比外，其余報(bào)道均未觀察到這一現(xiàn)象。本研究在造影劑對(duì)DWI的信號(hào)強(qiáng)度的影響上得到了相反的結(jié)果，其原因還需要進(jìn)一步地研究。

表1 增強(qiáng)后圖像質(zhì)量主觀評(píng)分結(jié)果

表2 增強(qiáng)前后ADC測(cè)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

本研究結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)Gd-DTPA對(duì)顱腦增強(qiáng)前后ADC值大小造成影響。本研究興趣區(qū)選取了背側(cè)丘腦和半卵圓中心作為測(cè)量對(duì)象，其目的一方面是這兩處的信號(hào)較均勻，從而減少了測(cè)量誤差，另一方面這兩處一是腦神經(jīng)元細(xì)胞聚集處，一是腦神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞較豐富的組織處，可較全面地和典型地反應(yīng)腦組織在增強(qiáng)前后的變化。有學(xué)者認(rèn)為，對(duì)比劑除縮短T2效應(yīng)外，還影響到了ADC值的評(píng)價(jià)。有研究應(yīng)用高場(chǎng)7T磁共振對(duì)移植了腫瘤的實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行了增強(qiáng)前后的DWI檢查，發(fā)現(xiàn)腫瘤區(qū)DWI信號(hào)強(qiáng)度值和ADC值均未發(fā)生明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異性的改變，由此推斷，在高場(chǎng)下對(duì)比劑的T2縮短效應(yīng)比在低場(chǎng)下弱，對(duì)比劑對(duì)DWI的信號(hào)強(qiáng)度及ADC值的影響比低場(chǎng)強(qiáng)下小，也就是說(shuō)低場(chǎng)強(qiáng)下ADC值的變化更多比例的源于T2縮短效應(yīng)。Zhong等[11]通過(guò)在1.5T磁共振掃描儀上對(duì)4名健康志愿者的腦組織進(jìn)行Gd-DTPA增強(qiáng)前后的腦組織的T2值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)注射對(duì)比劑后腦組織的T2只縮短約1.3%，表示該信號(hào)的變化可能低于檢測(cè)閾值。Choi等[9]認(rèn)為，如果應(yīng)用比常規(guī)釓劑具有更強(qiáng)T2縮短效應(yīng)的釓塞酸二鈉作為對(duì)比劑，則可顯著降低正常肝組織的信噪比。因此，雖然目前臨床上常規(guī)應(yīng)用的Gd-DTPA濃度不足以造成信號(hào)變化，但在某些實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的高濃度或強(qiáng)T2縮短效應(yīng)對(duì)比劑時(shí)，需考慮對(duì)比劑對(duì)T2值的影響進(jìn)而影響ADC值的情況。

本研究的不足：首先，本研究所選病例數(shù)較少；其次，僅對(duì)半卵圓中心和背側(cè)丘腦進(jìn)行了靜脈注射Gd-DTPA后5min時(shí)的DWI圖像質(zhì)量、信號(hào)強(qiáng)度值和ADC值的比較，缺乏全腦的測(cè)量和比較；另外，只選用b為1000s/mm2作為研究參數(shù)，缺乏多個(gè)b值的研究統(tǒng)計(jì)；最后，本研究缺乏相關(guān)研究基礎(chǔ)，需進(jìn)一步進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以對(duì)DWI信號(hào)強(qiáng)度的改變提出合理的解釋并進(jìn)一步開(kāi)展對(duì)全身其他部位和組織類型的觀察。