Zoomit-DWI序列和常規(guī)DWI序列在腎上腺M(fèi)R小視野平掃的對(duì)比研究

李銘 李燕燕 林恒山 潘星朵 周小燕 劉建忠

[摘要] 目的 研究腎上腺M(fèi)R小視野掃描序列Zoomit-DWI和常規(guī)DWI的對(duì)比，探討在腎上腺小視野彌散成像技術(shù)中二者優(yōu)劣。 方法 回顧性選擇2017年5月～2019年8月在醫(yī)院行3.0 T MR腎上腺掃描患者48例。分別同時(shí)掃描Zoomit-DWI和常規(guī)DWI。在參數(shù)相同的情況下，作為定量分析，在Zoomit-DWI和常規(guī)DWI上以各自b=50的圖像作為基準(zhǔn)，通過b值400和800以及ADC圖，選取病變及正常組織的ADC值對(duì)比評(píng)估了腎上腺的表觀彌散系數(shù)（ADC）。作為定性分析，兩名主治醫(yī)師獨(dú)立評(píng)審包含不同b值加權(quán)圖像的兩個(gè)圖像序列，再對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評(píng)分及一致性檢驗(yàn)，分析兩個(gè)序列對(duì)腎上腺掃描的診斷價(jià)值。 結(jié)果 48例患者中，惡性腫瘤12例，良性腫瘤17例，正常腎上腺19例。在定量分析中，Zoomit-DWI對(duì)良惡性腫瘤及正常腎上腺的ADC值分別為（1.522±0.218）×10-3 mm2/s、（1.124±0.158）×10-3 mm2/s、（2.021±0.239）×10-3 mm2/s。常規(guī)DWI對(duì)良惡性腫瘤及正常腎上腺的ADC值分別為（1.519±0.184）×10-3 mm2/s、（1.107±0.133）×10-3 mm2/s、（2.013±0.220）×10-3 mm2/s（P>0.05）。在定性分析中，兩位主治醫(yī)師對(duì)Zoomit-DWI組的評(píng)分平均值均顯著高于常規(guī)DWI組（P<0.05）。Kappa檢驗(yàn)顯示，兩位醫(yī)師的評(píng)分具有良好的一致性。 結(jié)論 Zoomit-DWI和常規(guī)DWI對(duì)于腎上腺彌散掃描的結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但Zoomit-DWI在主觀評(píng)價(jià)顯示有較高的圖像分辨率和組織清晰度，對(duì)比常規(guī)DWI序列有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

[關(guān)鍵詞] 腎上腺;小視野掃描;磁共振成像;Zoomit-DWI

[中圖分類號(hào)] R445.2? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2020）36-0111-04

[Abstract] Objective To study the comparison of the zoomit-DWI sequence and regular DWI sequence of the small field scanning of adrenal MR， and to discuss the advantages and disadvantages of the two sequence in the adrenal small field diffusion imaging technology. Methods A retrospective selection of 48 patients who underwent 3.0T MR adrenal scan in the hospital from May 2017 to August 2019 were selected. Both Zoomit-DWI and regular DWI were scanned at the same time. In the case of the same parameters， as a quantitative analysis， the images with b=50 on the Zoomit-DWI and regular DWI were used as the benchmark. Through the b values of 400 and 800 and ADC chart， the ADC value of the diseased and normal tissues was selected to compare the apparent diffusion coefficient（ADC） of the adrenal gland. As a qualitative analysis， two image sequences containing different b-value weighted images were independently reviewed by two attending physicians， and then the image quality was subjectively scored and undergone consistency check. The diagnostic value of the two sequences for adrenal gland scanning was analyzed. Results Among the 48 patients， 12 cases were with malignant tumors， 17 cases were with benign tumors， and 19 cases were with normal adrenal glands. In quantitative analysis， the ADC values of Zoomit-DWI for benign and malignant tumors and normal adrenal glands were （1.522±0.218）×10-3 mm2/s， （1.124±0.158）×10-3 mm2/s， （2.021±0.239）×10-3 mm2/s respectively. The ADC values of regular DWI for benign and malignant tumors and normal adrenal glands were（1.519±0.184）×10-3 mm2/s， （1.107±0.133）×10-3 mm2/s， （2.013±0.220）×10-3 mm2/s respectively（P>0.05）. In the qualitative analysis， the average scores of the two attending physicians in the Zoomit-DWI group were significantly higher than those in the regular DWI group（P<0.05）. The Kappa test showed that the scores given by the two physicians were in good agreement. Conclusion There is no statistical difference between Zoomit-DWI and regular DWI in the results of adrenal diffusion scan. However， the subjective evaluation of Zoomit-DWI shows a higher image resolution and a tissue clarity， which has certain technical advantages compared to conventional DWI sequences.

[Key words] Adrenal gland; Small field scanning; Magnetic resonance imaging; Zoomit-DWI

在腹部的病變中，腎上腺的疾病比較多見。其中腎上腺結(jié)節(jié)在泌尿系腫瘤中約占10%[1]。由于腎上腺體積較小，位置在腎周脂肪囊內(nèi)，其影像學(xué)檢查受到一定限制，多行薄層掃描，以精確地顯示腎上腺解剖[2]。臨床上CT、MRI都能為腎上腺提供良好的診斷依據(jù)。特別是MRI，雖然在定位診斷上不如CT，但MRI能夠更好地鑒別診斷腎上腺惡性腫瘤，在腎上腺惡性腫瘤的鑒別與診斷上具有更高的臨床意義[3]。因此，腎上腺的小視野掃描成了參數(shù)設(shè)置的關(guān)鍵影響因素之一。

伴隨科技的進(jìn)步，特別是隨著MRI設(shè)備的最新發(fā)展，如高性能梯度[4]和新軟件[5]，可以獲取高分辨率的彌散加權(quán)圖像（Diffusion weighted imaging，DWI），而這是使用現(xiàn)有低性能梯度MRI設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)的[6]。DWI目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用于腹部特別是腎上腺的掃描及診斷，有著廣闊的應(yīng)用前景。余小多等[7]用3.0T MRI的DWI成像對(duì)48例原發(fā)性腎上腺腫瘤進(jìn)行研究，結(jié)果顯示腎上腺原發(fā)惡性腫瘤與神經(jīng)節(jié)細(xì)胞瘤、嗜鉻細(xì)胞瘤和皮質(zhì)腺瘤表觀彌散系數(shù)（Apparent diffusion coefficient，ADC）值之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Sandrasegaran等[8]研究認(rèn)為 ADC值雖不能鑒別良惡性腫瘤，結(jié)合信號(hào)強(qiáng)度指數(shù)，DWI有助于鑒別腎上腺病變的良惡性。學(xué)者研究提示，雖然DWI在腎上腺常規(guī)掃描中有著較大的作用，但DWI的圖像質(zhì)量難以保證[9]。這是因?yàn)槠銯OV（Field of view）較大，隨著b值的增大，受空間分辨率受限，得不到高質(zhì)量的圖像。而Zoomit-DWI在常規(guī)DWI序列的基礎(chǔ)上，通過2D射頻脈沖僅選擇性激發(fā)小范圍視野內(nèi)的組織，從而獲得較高質(zhì)量的DWI圖像[10]，理論上可以達(dá)到減少圖像偽影，減輕圖像變形的目的。因此，本研究對(duì)Zoomit-DWI和常規(guī)DWI在腎上腺小視野掃描圖像作對(duì)比，分析這兩種技術(shù)對(duì)診斷的優(yōu)劣性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從2017年5月～2019年8月在我院行3.0 T腎上腺磁共振檢查的患者54例。其中6例受病情、年齡、語言等因素限制因呼吸不配合造成圖像邊緣模糊，運(yùn)動(dòng)偽影較為明顯，不符合納入標(biāo)準(zhǔn)予以排除。最終納入48例患者，其中男20例，女28例?；颊咂骄挲g48歲。惡性腫瘤12例，良性腫瘤17例，正常腎上腺19例。所有受檢者均掃描腎上腺序列，包括常規(guī)T2加權(quán)、常規(guī)多b值DWI（50、400、800）和多b值Zoomit-DWI（50、400、800）。對(duì)獲得數(shù)據(jù)通過工作站分析ADC值，并由兩位主治醫(yī)師，分別對(duì)Zoomit-DWI和常規(guī)DWI做主觀評(píng)價(jià)。

1.2 設(shè)備

采用我院西門子prisma 3.0 T磁共振，使用18通道相控陣體部線圈和32通道相控陣脊柱線圈。受檢者于檢查前禁食禁水4～8 h，并進(jìn)行呼吸訓(xùn)練。掃描時(shí)使用相位觸發(fā)呼吸門控技術(shù)。

1.3 檢查序列和參數(shù)

（1）腎上腺常規(guī)序列包括冠狀T2WI、橫斷T2WI（抑脂）、雙回波T1WI。（2）Zoomit-DWI：TR=5500 ms，TE=62 ms，Slice thickness=3.0 mm，slices=27，F(xiàn)OV=220×92.8，Matrix=90×90，voxel size=1.2 mm×1.2 mm×3.0 mm，Ipat=GRAPPA，加速因子=2，b值為50、400和800 mm2/s。（3）常規(guī)DWI：TR=5500 ms，TE=62 ms，Slice thickness=3.0 mm，slices=27，F(xiàn)OV=380×308.9，Matrix=90×90，voxel size=1.0 mm×1.0 mm×3.0 mm，ipat=GRAPPA，加速因子=2，b值為50、400和800 mm2/s。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

（1）兩位主治醫(yī)生分別對(duì)Zoomit-DWI和常規(guī)DWI在西門子syngo.via工作站上進(jìn)行圖像后處理。通過單指數(shù)模型公式獲得相關(guān)參數(shù)ADC值。感興趣區(qū)域（Freehand regions of interest，ROI）：在T2WI上選取病變和正常組織的最大層面，分別劃一個(gè)ROI;如無病變，則在左側(cè)腎上腺最大層面選取ROI，分別得到對(duì)應(yīng)DWI上的ADC值，測(cè)量三次，取平均值用于統(tǒng)計(jì)分析。

（2）主觀評(píng)價(jià)：分別對(duì)腎上腺最大層面Zoomit-DWI和常規(guī)DWI圖像，對(duì)圖像質(zhì)量做出評(píng)估，根據(jù)圖像的邊緣清晰度，磁敏感偽影造成變形程度，分為優(yōu)、良、及格、差四個(gè)等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)為優(yōu)：腎上腺顯示良好，無變形，信號(hào)均勻，4分;良：腎上腺顯示尚可，無變形，信號(hào)模糊或者輕微變形，信號(hào)均勻，3分;及格：腎上腺顯示尚可，輕微變形，信號(hào)模糊，2分;差：腎上腺顯示不清，圖像變形，信號(hào)模糊，1分。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

（1）采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所有ADC數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估。采用均數(shù)計(jì)算患側(cè)腎上腺的ADC值，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)差異分析比較。

（2）常規(guī)DWI和Zoomit-DWI之間的主觀評(píng)分對(duì)比，采用配對(duì)Wilcoxon′s秩和檢驗(yàn);利用Kappa檢驗(yàn)兩位主治醫(yī)師間的一致性，Kappa值在0.80以上一致性極好，0.61～0.80一致性良好，0.41～0.60一致性中等，0.21～0.40一致性較差，≤0.20認(rèn)為兩者之間不一致;評(píng)估觀察者之間的差異，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1使用兩種不同的擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)對(duì)ADC平均值的定量分析

常規(guī)DWI序列良惡性腫瘤和正常腎上腺ADC值分別為（1.519±0.184）×10-3 mm2/s、（1.107±0.133）×10-3 mm2/s、（2.013±0.220）×10-3 mm2/s，Zoomit-DWI序列良惡性腫瘤和正常腎上腺ADC值分別為（1.522±0.218）×10-3 mm2/s、（1.124±0.158）×10-3 mm2/s、（2.021±0.239）×10-3 mm2/s，兩者的良惡性腫瘤和正常腎上腺ADC值比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（表1）。

2.2圖像質(zhì)量主觀評(píng)分比較

在所有患者中，兩位主治醫(yī)生通過圖像質(zhì)量進(jìn)行了主觀4個(gè)等級(jí)劃分（1～4分）。主治醫(yī)師對(duì)圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分值分布見表2，兩位主治醫(yī)師對(duì)Zoomit-DWI組的評(píng)分平均值均顯著高于常規(guī)DWI組（P<0.05），分別為（2.771±0.951）分、（2.729±0.869）分和（2.563±0.943）分、（2.542±1.010）分。

2.3 圖片資料

見圖1～2。圖1a～1d分別是常規(guī)DWI的b50、b400、b800、ADC圖像;圖2a～2d分別是Zoomit的b50、b400、B800、ADC圖像。圖1a～1d與圖2a～2d比較可見，Zoomit-DWI在圖像分辨率和組織清晰度以及圖像變形度方面均優(yōu)于常規(guī)DWI。利用Kappa檢驗(yàn)進(jìn)行觀察者間的一致性分析，Kappa值為0.713，兩位醫(yī)師的評(píng)分具有良好的一致性。Zoomit-DWI對(duì)腎上腺顯示主觀評(píng)價(jià)顯著高于常規(guī)DWI（P<0.05），常規(guī)DWI的ADC值和Zoomit-DWI的ADC值之間的差異不具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

3討論

DWI是目前唯一可無創(chuàng)檢測(cè)人體組織水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方法[11]。在ADC圖上所測(cè)得的 ADC 值降低和DWI圖上信號(hào)強(qiáng)度增高則代表相應(yīng)組織的水分子彌散受限[12]。常規(guī)DWI序列，一般是SSSE-EPI（Single shot spin echo，SSSE;Echo planar imaging，EPI）序列構(gòu)成，即在EPI采集前施加為一個(gè)90°準(zhǔn)備脈沖，后隨即一個(gè)180°脈沖，產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的自旋回波，填充K空間中心，而EPI則采集隨后的一個(gè)梯度回波鏈，將信號(hào)填充在K空間其他區(qū)域。使得常規(guī)DWI序列具有采集速度快、采集時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)[13]。在這樣的成像模式下，DWI通過層面選擇脈沖對(duì)選定的成像層面進(jìn)行射頻激發(fā)，隨后對(duì)同一位置施加聚焦脈沖，此后進(jìn)行信號(hào)的接收，進(jìn)而用以進(jìn)行成像。但DWI序列受回波時(shí)間長和帶寬較窄的影響，隨著頻率編碼方向掃描野和回波間隔的增加，降低了圖像質(zhì)量，圖像信噪比和圖像分辨率低，還使得其更容易產(chǎn)生偽影[14]。同時(shí)DWI還對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影敏感，在腹部應(yīng)用中容易產(chǎn)生幾何變形和圖像模糊[15]。為了更有利于疾病診斷需要提高DWI的圖像分辨率。

Zoomit-DWI在并行發(fā)射技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)射頻發(fā)射和梯度系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的選擇性成像。Zoomit技術(shù)所使用的聚焦脈沖與層面選擇脈沖相垂直，兩者相交的區(qū)域即為最終采集信號(hào)并進(jìn)行成像的區(qū)域。這樣就可以在不需要進(jìn)行過采樣或者放置飽和帶的情況下，達(dá)到無卷褶、高分辨的靶向精準(zhǔn)小視野成像的目的[16]。

腎上腺是人體惡性腫瘤易發(fā)生轉(zhuǎn)移的部位之一。腎上腺腫瘤病理類型分布較廣泛[17]。但因?yàn)榇蟛糠值哪I上腺腫瘤沒有明顯的觀察特征，所以超聲對(duì)腎上腺腫瘤的定性診斷比較困難，且對(duì)體積較小的腎上腺腫瘤容易觀察不到。MRI對(duì)腎上腺腫瘤的診斷準(zhǔn)確性較高[18]。本研究通過主觀評(píng)價(jià)DWI圖像對(duì)腎上腺顯示的清晰度和信號(hào)的均勻度做評(píng)估，以及通過對(duì)病變組織和正常腎上腺ADC值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的對(duì)比，可以得出Zoomit-DWI的主觀評(píng)分明顯優(yōu)于常規(guī)DWI?？梢哉J(rèn)為Zoomit-DWI達(dá)到了提高微小病灶檢出率和診斷準(zhǔn)確率的效果。同時(shí)，Zoomit-DWI還有效減少了運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁敏感偽影，以及磁場(chǎng)不均勻?qū)е碌膲褐瑐斡啊?/p>

本研究受樣本量少的不足，以及由于常規(guī)DWI和Zoomit-DWI明顯的圖像特征區(qū)別，導(dǎo)致兩位主治醫(yī)生無法對(duì)圖像進(jìn)行盲法評(píng)估。因此，在后續(xù)的研究中，可以考慮納入更多樣本，同時(shí)對(duì)圖像做統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化處理。此外，ROI相對(duì)較小的區(qū)域可能影響了結(jié)果，不僅良性病變的小ROI可能是個(gè)問題，惡性病變相對(duì)較大的ROI也可能影響兩組參數(shù)的解釋[19]。

綜上所述，研究顯示Zoomit-DWI可以明顯減輕圖像變形，減少磁敏感偽影，同樣參數(shù)條件下圖像更為清晰，組織分辨力更高，可以更清晰顯示腎上腺及其疾病變化，為腎上腺疾病的診斷和鑒別診斷提供更好的條件，有助于降低漏診率，應(yīng)該在腎上腺掃描中得到推廣，從而為臨床診斷及治療提供依據(jù)。

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（收稿日期：2020-10-10）