對(duì)比分析屏氣三維梯度-自旋回波與呼吸門控觸發(fā)三維快速自旋回波MR胰膽管成像

魏志民，宋玉坤，韓海偉，黃 旭，陳翠芳，吳秀蓉

(廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，福建 廈門 361000)

胰腺及膽道系統(tǒng)病變、尤其膽道結(jié)石和腫瘤等諸多原因引起的膽胰管梗阻為腹部常見(jiàn)多發(fā)病。MR胰膽管造影(MR cholangiopancreatography, MRCP)是非侵入性評(píng)估膽道和胰管的常用影像學(xué)方法[1-2]。目前臨床常用MRCP技術(shù)主要有屏氣二維厚層多角度成像技術(shù)和呼吸門控觸發(fā)三維快速自旋回波MRCP(three-dimensional turbo-spin echo MRCP, 3D-Tse-MRCP)技術(shù)。隨著梯度-自旋回波技術(shù)(gradient-spin echo, Grase)的出現(xiàn)[3]，屏氣三維梯度-快速自旋回波MRCP(three-dimensional gradient-spin echo MRCP, 3D-Grase-MRCP)技術(shù)逐漸用于臨床。本研究比較屏氣3D-Grase-MRCP與呼吸門控觸發(fā)3D-Tse-MRCP的圖像質(zhì)量，以期為臨床選擇MRCP檢查方法提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年6—8月因疑診胰腺或膽道疾病而于廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院接受MRCP的96例患者，男53例，女43例，年齡10～87歲，平均(53.3±16.2)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床表現(xiàn)為腹痛、黃疸，或經(jīng)CT、超聲及內(nèi)窺鏡逆行性膽管胰管造影術(shù)診斷為胰膽管梗阻或擴(kuò)張；②無(wú)MRI禁忌證。本研究經(jīng)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)通過(guò)批準(zhǔn)，患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T 超導(dǎo)MR儀，16通道體部相控陣線圈。檢查前禁食8 h，禁水4 h。囑患者仰臥，首先采集上腹部冠狀位T2WI、橫斷位脂肪抑制T2WI及橫斷位雙回波同反相位圖像，后在上述圖像上以膽總管為中心定位，行2種3D-MRCP序列掃描，范圍覆蓋膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內(nèi)膽管主要分支范圍。3D-Grase-MRCP序列：于呼氣末屏氣掃描，TR 389 ms，TE 120 ms，F(xiàn)OV 260 mm×260 mm，層厚2 mm，層間距 1 mm，層數(shù)90，矩陣260×168，快速自旋回波回波鏈(TSE factor)12，平面回波回波鏈(Echo planar imaging factor, EPI factor)7，采集次數(shù)1，采集時(shí)間19 s；3D-TSE-MRCP序列：患者在呼吸門控檢測(cè)下自由呼吸，于呼氣末平臺(tái)期進(jìn)行掃描，TR 1 056 ms，TE 630 ms，F(xiàn)OV 260 mm×260 mm，層厚2 mm，層間距1 mm，層數(shù)90，矩陣260×230，TSE factor 160，采集次數(shù)1，采集時(shí)間219 s。

1.3 圖像分析 掃描結(jié)束后將所有圖像導(dǎo)入Philips Intellispace Portal工作站，進(jìn)行最大強(qiáng)度投影(maximum intensity projection, MIP)重建，設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度9°，重建層數(shù)20。由1名具有8年腹部影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師分別評(píng)估、采用2種3D-MRCP序列獲得的冠狀位和軸位MIP圖像。參照文獻(xiàn)[4]方法，于圖像信號(hào)均勻且無(wú)偽影的膽總管中心及周圍肝臟組織各自手動(dòng)勾畫1個(gè)直徑分別為1 mm和10 mm的圓形ROI，測(cè)量其、信號(hào)強(qiáng)度(signal intensity, SI)，將肝臟組織的SI的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation, SD)定義為圖像噪聲，計(jì)算膽總管與周圍肝組織的對(duì)比噪聲比(contrast noise ratio, CNR)：CNR=(SI膽總管-SI肝)/SD肝。主要針對(duì)膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內(nèi)膽管主要分支5個(gè)區(qū)域的圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，標(biāo)準(zhǔn)：①5分，胰膽管邊緣光滑，導(dǎo)管結(jié)構(gòu)清晰、銳利；②3～4分，胰膽管邊緣略模糊，導(dǎo)管結(jié)構(gòu)大致可分辨，圖像可用于診斷；③0～2分，胰膽管邊緣嚴(yán)重模糊，導(dǎo)管結(jié)構(gòu)顯示不清，圖像無(wú)法滿足診斷要求[5-6]。針對(duì)各區(qū)域病變顯示情況進(jìn)行評(píng)分，標(biāo)準(zhǔn)：①5分，結(jié)石大小、形態(tài)及所處位置清楚，擴(kuò)張的胰管結(jié)構(gòu)清晰；②3～4分，結(jié)石大小、形態(tài)略模糊，所處位置大致可分辨，擴(kuò)張的胰管大致可分辨，圖像可用于診斷；③0～2分，病變顯示嚴(yán)重模糊，導(dǎo)管結(jié)構(gòu)顯示不清，圖像無(wú)法滿足診斷要求。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料符合正態(tài)分布時(shí)以±s表示，否則以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。根據(jù)患者屏氣配合情況將3D-Grase-MRCP圖像分為2組：屏氣組為患者自身或在家屬配合下能屏氣完成檢查；屏氣配合不佳組為患者完全無(wú)法屏氣或能屏氣但掃描全程無(wú)法堅(jiān)持。以Mann-WhitneyU檢驗(yàn)比較2種序列膽總管CNR及圖像評(píng)分差異、2種序列圖像對(duì)各區(qū)域病變檢出率及顯示各個(gè)區(qū)域病變情況評(píng)分差異，并觀察屏氣組與屏氣配合不佳組圖像評(píng)分差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 患者女，28歲，膽囊結(jié)石 A.3D-Grase-MRCP序列MIP圖像清晰顯示膽囊、膽總管、肝內(nèi)、外膽管、膽總管以及胰管走形、輪廓、邊緣，膽囊內(nèi)見(jiàn)多發(fā)小結(jié)節(jié)狀充盈缺損； B.3D-Tse-MRCP序列MIP圖像偽影嚴(yán)重，膽囊、膽總管、肝內(nèi)、外膽管、膽總管及胰管均無(wú)法清楚顯示

2 結(jié)果

96例中，MRI診斷63例胰管或膽道疾病，包括27例膽囊結(jié)石、6例膽囊合并膽囊管結(jié)石、1例膽囊合并膽囊管及膽總管結(jié)石、7例膽囊合并膽總管結(jié)石、1例膽囊結(jié)石合并胰管擴(kuò)張、7例單純胰管擴(kuò)張、1例膽總管結(jié)石合并胰管擴(kuò)張、5例肝內(nèi)膽管結(jié)石、3例肝內(nèi)膽管合并膽總管結(jié)石、5膽總管結(jié)石，其余33例胰膽管未見(jiàn)明確異常。

MRCP共顯示42處膽囊結(jié)石，7處膽囊管結(jié)石，8處肝內(nèi)膽管結(jié)石，17處膽總管結(jié)石及9處胰管擴(kuò)張，2種序列對(duì)各區(qū)域病變檢出率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表1。3D-Tse-MRCP圖像膽總管CNR值[357.08(209.73，594.38)]高于3D-Grase-MRCP[256.14(141.54，417.87)，Z=-3.01，P<0.05]。3D-Grase-MRCP圖像膽囊、膽囊管、膽總管及肝內(nèi)膽管主要分支評(píng)分均高于3D-Tse-MRCP(P均<0.01)，顯示管壁及輪廓更清晰(表2)，對(duì)于膽囊結(jié)石和膽囊管結(jié)石的評(píng)分亦更高(P均<0.05)，顯示結(jié)石的形態(tài)、大小及所處位置更清楚準(zhǔn)確，見(jiàn)圖1、表3。屏氣組(n=68) 3D-Grase-MRCP圖像顯示膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內(nèi)膽管主要分支清晰，且偽影少(圖2)，圖像評(píng)分均高于屏氣配合不佳組(n=28)，見(jiàn)表4。

表1 2種MRCP序列對(duì)各區(qū)域病變的檢出率比較

表2 2種MRCP序列采集圖像及評(píng)分比較[中位數(shù)(上下四分位數(shù))]

表3 2種MRCP序列圖像顯示各區(qū)域病變?cè)u(píng)分比較[中位數(shù)(上下四份位數(shù))]

表4 屏氣組與屏氣配合不佳組3D-Grase-MRCP圖像評(píng)分比較[中位數(shù)(上下四份位數(shù))]

3 討論

胰膽管系統(tǒng)管腔內(nèi)含有大量自由水，其T2顯著長(zhǎng)于周圍組織，故MRCP采用重T2加權(quán)可使靜止或緩慢流動(dòng)的液體信號(hào)顯影更顯著，產(chǎn)生的原始冠狀薄層圖像經(jīng)MIP處理后可獲得胰膽管各方位各角度的二維及三維投影圖像。目前呼吸門控觸發(fā)3D-Tse-MRCP臨床應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用呼吸門控技術(shù)于患者呼氣末平臺(tái)期采集信號(hào)，但掃描時(shí)間往往較長(zhǎng)，本研究中達(dá)219 s，而患者呼吸運(yùn)動(dòng)頻率難以較長(zhǎng)時(shí)間與呼吸幅度保持一致，導(dǎo)致呼吸門控可能無(wú)法正確觸發(fā)，進(jìn)一步延長(zhǎng)掃描時(shí)間[7-8]，圖像易受呼吸運(yùn)動(dòng)影響而產(chǎn)生偽影[9-10]。

Grase序列是結(jié)合了梯度回波和自旋回波的技術(shù)，一次90°激發(fā)脈沖后，在2個(gè)相鄰的180°脈沖之間利用連續(xù)切換讀出梯度，伴隨1個(gè)自旋回波會(huì)有2個(gè)或多個(gè)梯度回波，從而實(shí)現(xiàn)2種回波序列的結(jié)合[11]。該技術(shù)以自旋回波信號(hào)填充k空間的中心部分，從而決定圖像對(duì)比度，梯度回波信號(hào)填充k空間的邊緣部分，從而決定圖像的絕對(duì)解剖細(xì)節(jié)。本研究中3D-Grase-MRCP圖像膽總管CNR低于3D-Tse-MRCP，提示3D-Grase-MRCP圖像膽汁SI相對(duì)弱于周圍組織，當(dāng)?shù)托盘?hào)結(jié)石與高亮信號(hào)膽汁重疊時(shí)，結(jié)石往往被遮擋，導(dǎo)致肉眼不易發(fā)現(xiàn)和診斷[1]。3D-Grase-MRCP圖像膽汁SI低，與低信號(hào)結(jié)石重疊時(shí)，遮擋效應(yīng)不明顯，更故易檢出結(jié)石。本研究中3D-Grase-MRCP對(duì)檢出各區(qū)域病變不弱于3D-Tse-MRCP，顯示膽囊和膽囊管結(jié)石形態(tài)及位置甚至更為清晰。

相比傳統(tǒng)MRCP序列，3D-Grase-MRCP可明顯提高圖像質(zhì)量[6]。本研究中3D-Grase-MRCP在膽囊、膽囊管、膽總管及肝內(nèi)膽管主要分支4個(gè)區(qū)域的圖像質(zhì)量均優(yōu)于呼吸門控觸發(fā)3D-Tse-MRCP圖像，表明其成像質(zhì)量更好。本研究發(fā)現(xiàn)2者在胰管區(qū)域的圖像質(zhì)量無(wú)明顯差異，可能由于胰管較膽管系統(tǒng)不易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影，對(duì)于呼吸不規(guī)則的患者，3D-Tse-MRCP尚可維持胰管區(qū)域的圖像質(zhì)量。另外，3D-Grase-MRCP序列只需患者屏氣1次即可完成掃描，時(shí)間僅19 s，較3D-Tse-MRCP序列(219 s)明顯縮短，有利于減輕患者心理負(fù)擔(dān)，減少掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所致呼吸運(yùn)動(dòng)偽影造成檢查失敗，從而提高臨床檢查效率。

本研究3D-Grase-MRCP圖像中，屏氣組圖像質(zhì)量均明顯優(yōu)于屏氣配合不佳組，表明是否配合屏氣影響3D-Grase-MRCP序列成像質(zhì)量，檢查前對(duì)患者進(jìn)行必要的呼吸訓(xùn)練并囑其按要求配合十分重要；對(duì)于屏氣配合不佳者可安排家屬輔助，如掃描時(shí)捏住患者口鼻協(xié)助屏氣，以盡可能保證圖像質(zhì)量滿足診斷要求。

本研究的主要局限性：①未對(duì)其他屏氣二維厚層多角度成像技術(shù)及3D-MRCP技術(shù)如3D-SPACE-MRCP進(jìn)行觀察；②僅比較了膽囊、膽囊管、膽總管、胰管及肝內(nèi)膽管主要分支5個(gè)區(qū)域的顯示情況，未完整觀察全胰膽管系統(tǒng)顯示情況，有待進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，屏氣3D-Grase-MRCP圖像質(zhì)量及顯示病變優(yōu)于呼吸門控觸發(fā)3D-Tse-MRCP，掃描時(shí)間明顯縮短，有望成為臨床獲取MRCP的新手段。