空間無限 理念無疆
——MR影像學新技術評議

李小明

作者單位：430030 武漢，華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院放射科

本期“MR影像學新技術”專題刊登了一系列各系統(tǒng)或領域MRI新技術臨床應用的文章共7篇。這些MRI新技術及其應用的成果是令人振奮的，其前途和未來值得關注。

胰腺癌cDWI

DWI是臨床廣泛應用的MRI技術。使用高b值可增加病灶檢出。但高b值圖像存在信噪比低、圖像變形、掃描時間長等問題。計算DWI(computed DWI，cDWI)的出現(xiàn)有望解決上述問題。cDWI是一種數(shù)學計算技術，在至少兩個b值DWI的基礎上，通過逆向計算，能獲得任意b值cDWI圖像。cDWI不僅能節(jié)省掃描時間，還能抑制背景噪聲。比之直接獲得的DWI圖像，cDWI具有更好的圖像質(zhì)量，特別是在高b值時更具優(yōu)勢。

當胰腺導管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)位于胰頭或胰體時，由于遠端胰腺發(fā)生梗阻性胰腺炎，顯示為高信號。低b值DWI常常無法清晰顯示PDAC病灶，而高b值cDWI有望增加PDAC病灶對比。 梁亮等評估了82例PDAC的cDWI表現(xiàn)。通過各種計算b值評估cDWI圖像質(zhì)量，并計算PDAC周圍正常組織信號間的比率。研究表明胰腺病變應用cDWI技術時，計算b值為c1000～c1500 s/mm2能夠維持圖像質(zhì)量，并提高胰腺癌顯示。因此建議使用b值1000～1500 s/mm2。

腦出血MDI

SWI存在一種擴大效應，即強磁化率組織的顯示范圍要比實際尺寸大。對于面積較大、鐵沉積水平較高的出血灶而言，這種擴大效應會導致對出血灶大小估計錯誤。T2*定量成像技術通過采集多個TE下的幅值信號，并對信號-時間曲線進行擬合計算(線性擬合或指數(shù)擬合)得到T2*弛豫時間。使用信號擬合方法時，計算誤差會降低T2*定量圖的信噪比、準確度，甚至造成局部數(shù)值突變。新型的多維度集成(multi-dimensional integration，MDI)T2*定量計算方法利用復數(shù)形式的回波信號進行計算，利用相位陣列線圈的通道維度提升T2*定量準確度。MDI對原始圖像的噪聲以低T2*值形式進行傳播能有效降低T2*數(shù)值突變現(xiàn)象，可獲得更接近真實數(shù)值的結(jié)果。

吳宗山等對89例腦出血患者進行多回波SWI數(shù)據(jù)采集后，使用MDI算法以及常規(guī)的線性擬合與指數(shù)擬合算法獲得T2*定量圖。研究發(fā)現(xiàn)MDI的圖像質(zhì)量及出血灶檢測敏感度高于線性擬合以及指數(shù)擬合。研究表明MDI算法可以穩(wěn)定、快速地獲得定量準確且數(shù)值可靠的T2*定量圖，可以為臨床顱內(nèi)出血診斷提供更準確、更可靠的信息。

舌癌SWI

舌部SWI技術罕見報道。舌癌易與舌部靜脈畸形產(chǎn)生混淆。非常有必要在術前無創(chuàng)準確判定舌部疾病的性質(zhì)以及預判惡性程度。楊星等對23例舌鱗狀細胞癌及13例舌動靜脈畸形進行三維SWI掃描。觀察舌癌是否具有磁敏感信號區(qū)域(intratumoral susceptibility signal intensities ，ITSS)以及ITSS的數(shù)量。

研究發(fā)現(xiàn)舌癌ITSS檢出率低于靜脈畸形，且ITSS的形態(tài)及數(shù)量均不同于靜脈畸形。早晚期舌癌的ITSS也不相同。并建議對舌癌進行增強SWI掃描。

DSI

中樞神經(jīng)系統(tǒng)大腦白質(zhì)研究中最常用的成像方式是DTI。但DTI空間分辨率不足，部分容積效應突出，無法精確追蹤出白質(zhì)內(nèi)的交叉纖維。擴散頻譜成像(diffusion spectrum imaging,DSI)具有高角度和高空間分辨率，可精確顯示神經(jīng)纖維交叉、纏繞等細微連接。梁麗紅等對DSI的原理及研究現(xiàn)狀進行了綜述。

DSI可精確揭示大腦、小腦白質(zhì)纖維復雜多樣連接形式，無創(chuàng)性可視化人類腦回路；能發(fā)現(xiàn)常見的精神障礙性疾病患者的腦區(qū)功能連接及腦網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)等方面的異常；能檢測出神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病軸突及其髓鞘的改變； 對缺血性腦卒中、代謝性疾病及癌癥化療等患者的腦網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)改變與其相應的臨床癥狀相關性做出了很好的解釋等等。DSI是DTI的基礎上進一步延伸，能夠更好的反映腦白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)以及更精確的顯示復雜大腦白質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)。

PNE靜息態(tài)

靜息態(tài)功能磁共振主要反映自發(fā)腦活動，特別適用于兒童原發(fā)性夜間遺尿癥(PNE)群體。度中心度 (degree centrality，DC)是靜息態(tài) fMRI 數(shù)據(jù)分析的方法之一，可以用來描述網(wǎng)絡節(jié)點重要性。節(jié)點DC值發(fā)生改變意味著該節(jié)點與其它節(jié)點間的功能同步性出現(xiàn)異常。張靜等納入22例PNE患兒及33例健康對照進行靜息態(tài) fMRI掃描，計算DC值。結(jié)果表明遺尿組核心節(jié)點神經(jīng)元活動同步性及與相關腦區(qū)間的連接發(fā)生異常，多處核心節(jié)點及相關腦區(qū)DC值改變。

子宮內(nèi)膜癌IVIM與DCE相關性

盆腔MR檢查是目前子宮內(nèi)膜癌(endometrial cancer,EC)診治指南中推薦的術前評估方法。其中動態(tài)增強掃描(dynamic contrast-enhanced,DCE)可以有效提升病灶檢出率。體素內(nèi)不相干運動(intravoxel incoherent motion,IVIM)DWI基于多b值雙指數(shù)模型，可以評估組織內(nèi)因毛細血管微灌注產(chǎn)生的偽擴散系數(shù)D*及灌注系數(shù)f，并得到單純水分子擴散系數(shù)D。林澄昱等探索子宮內(nèi)膜癌IVIM定量參數(shù)與DCE-MRI定量參數(shù)的相關性。納入36例子宮內(nèi)膜癌患者行IVIM及DCE掃描。發(fā)現(xiàn)IVIM定量參數(shù)，尤其灌注系數(shù)f，與DCE模型中重要參數(shù)存在一定相關性。

腦缺血 CAT-QSM+qBOLD

眾所周知，腦梗死早期存在缺血半暗帶，屬于潛在可挽救的腦組織，其特點是氧攝取分數(shù)(oxygen extraction fraction,OEF)增加，以維持腦氧代謝率(cerebral metabolic rate of oxygen,CMRO2)的平衡。磁共振氧代謝成像有助于急性缺血性腦卒中患者的評估、缺血半暗帶的快速準確識別。張順等闡述了基于磁共振定量磁化率成像(quantitative susceptibility mapping，QSM)的腦氧代謝成像技術基本原理及初步應用。

利用QSM成像測量動脈、靜脈磁化率的差異，結(jié)合三維動脈自旋標記(3D-ASL)序列計算得到的CBF即可計算估計腦氧代謝相關參數(shù)。最新的腦氧代謝參數(shù)計算方法同時利用QSM采集序列中的相位及幅度信息，聯(lián)合運用QSM及qBOLD(QSM+qBOLD)計算方法，同時利用多回波的幅度信號隨時間演變的聚類分析方法(cluster analysis of time evolution,CAT)來計算OEF，可明顯提高圖像的信噪比，理論上較其它模型更加準確?；贑AT-QSM+qBOLD模型來計算腦氧代謝參數(shù)的基本理念是將具有相同幅度信號衰減特征的體素作為一個聚類(cluster)，采用特定的算法將全腦的體素分為若干個不同的組，再分別對不同的組作為一個整體來計算OEF。

腦梗死與對側(cè)正常區(qū)域相比，OEF升高代表缺血組織存在代償；當OEF出現(xiàn)減低時，預示著這部分腦組織將發(fā)生不可逆性腦梗死?；赒SM序列的CAT-QSM+qBOLD模型計算腦氧代謝參數(shù)提供了腦氧代謝信息，有助于明確腦缺血的病理生理狀態(tài)及周圍是否存在缺血半暗帶，為急性缺血性腦卒中的精準影像評估提供了基礎。

總之，以上各系統(tǒng)MR新技術的應用是目前MR技術提升、發(fā)展的縮影，它通過新的數(shù)學計算技術、常用序列的修飾改進或傳統(tǒng)掃描序列信號的部分提取聚類分析計算等新理念、新技術使形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能評估更敏感，更具特異性，并預示其發(fā)展的空間更深、更廣，將受惠于患者和社會。