3D LAVA-FLEX序列在喉癌和下咽癌MR增強(qiáng)掃描中的應(yīng)用

張 楚， 董 鑫， 江廣斌

隨州市中心醫(yī)院/湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬隨州醫(yī)院 醫(yī)學(xué)影像科， 湖北 隨州 441300

喉部和下咽部結(jié)構(gòu)細(xì)微且復(fù)雜，病變涉及范圍廣，磁共振成像具有很高的軟組織分辨率和多參數(shù)、多方位成像等優(yōu)勢(shì)，可更準(zhǔn)確地劃分淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移區(qū)域和腫瘤范圍，在喉部和下咽部腫瘤診斷方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已成為喉癌和下咽癌術(shù)前T分期的主要檢查方法[1]。目前，頭頸部腫瘤MRI增強(qiáng)掃描多采用2D IDEAL T1WI和2D FSE T1WI FS序列，該序列成像時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于老年患者及臨床癥狀較重的患者，可能無(wú)法較好地配合檢查，易產(chǎn)生較多偽影和部分容積效應(yīng)，影響圖像質(zhì)量[2]。本研究采用薄層各向同性并零填充插值優(yōu)化加并行采集技術(shù)下的3D LAVA-FLEX序列，與常規(guī)2D增強(qiáng)序列進(jìn)行對(duì)比分析，以探討該序列在頭頸部腫瘤增強(qiáng)掃描中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

搜集2018年8月～2019年12月間經(jīng)臨床確診的喉癌和下咽癌腫瘤患者40例，其中男29例、女11例，年齡43～76歲，平均年齡62.4歲，所有患者均行3D LAVA-FLEX和2D IDEALTIWI增強(qiáng)掃描。囑患者去除金屬飾物和金屬假牙，并告知檢查過(guò)程中切勿做吞咽動(dòng)作。

1.2 設(shè)備及掃描方法

采用GE 3.0T 750W超導(dǎo)磁共振成像設(shè)備和相控陣16通道頭頸部聯(lián)合線(xiàn)圈對(duì)患者進(jìn)行掃描，先行常規(guī)序列掃描橫軸位FSE T1WI、T2WI和冠狀位IDEAL T2WI。釓劑使用Gd-DTPA，劑量為0.2 mL/kg，流率2 mL/s。注射后30 s進(jìn)行增強(qiáng)掃描，先后采集橫軸位IDEAL T1WI 、冠狀I(lǐng)DEAL T1WI序列、3D LAVA-FLEX序列，具體參數(shù)見(jiàn)表1。然后在3D LAVA-FLEX序列基礎(chǔ)上行Reformat多平面重建，重建出橫斷位和矢狀位圖像。

表1 IDEAL T1WI序列和3D LAVA-FLEX序列參數(shù)對(duì)比表

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)估

由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的頭頸部放射診斷醫(yī)師在未知患者臨床資料和病理結(jié)果的情況下進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估，分析兩組增強(qiáng)圖像病灶的顯現(xiàn)效果、運(yùn)動(dòng)偽影和流動(dòng)偽影。病灶的顯現(xiàn)效果評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1分=無(wú)法辨別，2分=顯現(xiàn)不佳，3分=顯現(xiàn)一般，4分=顯現(xiàn)較好，5分=顯現(xiàn)非常好。運(yùn)動(dòng)和流動(dòng)偽影評(píng)估：1分=無(wú)法診斷，2分=嚴(yán)重，3分=中等， 4分=輕微， 5分=很少[3]。評(píng)分意見(jiàn)不一致時(shí)，重新評(píng)估共同協(xié)商直到達(dá)成共識(shí)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 13.0軟件對(duì)兩個(gè)序列成像效果進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有患者均完成IDEAL T1WI和3D LAVA-FLEX序列增強(qiáng)檢查，無(wú)相關(guān)副作用，所有患者圖像均能滿(mǎn)足診斷要求。IDEAL T1WI橫斷位和冠狀位掃描用時(shí)合計(jì)7 min 5 s，3D LAVA-FLEX僅用時(shí)2 min 37 s，大大地縮短了掃描時(shí)間，避免了由于吞咽引起的運(yùn)動(dòng)偽影，并提高了時(shí)間分辨率。兩位醫(yī)師對(duì)兩組序列的主觀評(píng)分一致性很好(Kappa=0.672)，評(píng)分內(nèi)容分別為腫瘤顯示效果、運(yùn)動(dòng)和血管流動(dòng)偽影，評(píng)分結(jié)果詳見(jiàn)表2。結(jié)果表明2D IDEAL T1WI和3D LAVA-FLEX序列在圖像的顯示效果方面沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.407)，在運(yùn)動(dòng)和流動(dòng)偽影控制方面，3D LAVA-FLEX序列與2D IDEAL T1WI序列的差異具有顯著性(P<0.001)，3D LAVA-FLEX序列較2D IDEAL T1WI能夠更好地控制運(yùn)動(dòng)偽影和流動(dòng)偽影，詳見(jiàn)圖1。

表2 IDEAL T1WI序列和3D LAVA-FLEX序列偽影和腫瘤顯示效果對(duì)比表

圖1 喉部和下咽部腫瘤的MR增強(qiáng)掃描圖像

3 討論

據(jù)報(bào)道，術(shù)前磁共振檢查(85%)相對(duì)電子喉鏡檢查(58%)可以提高腫瘤T分期的準(zhǔn)確度[4]。喉部和下咽部組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此區(qū)域與MRI檢查相關(guān)的解剖生理學(xué)特點(diǎn)包括骨、軟骨、肌肉、肌腱、黏膜、脂肪和氣體，既形成了組織間良好的對(duì)比，也帶來(lái)組織交界面的磁敏感偽影及抑脂不均。此區(qū)域軟骨組織及關(guān)節(jié)較多，部分組織的運(yùn)動(dòng)如不自主的吞咽動(dòng)作、聲門(mén)開(kāi)張動(dòng)作及腭帆張肌和腭帆提肌的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影。而且老年患者義齒、雙側(cè)頸動(dòng)脈和頸靜脈搏動(dòng)及腦脊液的搏動(dòng)都會(huì)在部分序列上產(chǎn)生偽影，這些偽影之前一直限制了磁共振在頸部的應(yīng)用。但隨著磁共振軟硬件的發(fā)展，磁共振在頸部運(yùn)用越來(lái)越廣泛。常規(guī)IDEAL T1WI序列掃描層數(shù)較多、掃描時(shí)間長(zhǎng)且易受頸部血管搏動(dòng)、吞咽及呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，會(huì)產(chǎn)生較多的運(yùn)動(dòng)偽影和搏動(dòng)偽影。吞咽運(yùn)動(dòng)偽影和血管搏動(dòng)偽影是頸部MRI較難克服的偽影。而CT和常規(guī)X線(xiàn)技術(shù)頸部成像常常產(chǎn)生較少偽影，就是因?yàn)槠涑上袼俣冗h(yuǎn)遠(yuǎn)快于MRI成像，因此在保證圖像質(zhì)量的前提下，減少掃描時(shí)間是降低頸部MRI成像偽影的有效方法[5]。本研究中的3D LAVA-FLEX 序列成像時(shí)間大大減少，有利于減少偽影?；? mm層厚軸向的各向同性數(shù)據(jù)采集比其他序列在軸向上具有更高的分辨率，能更好地顯示較小的病變，因此有利于確定腫瘤的大小和邊界。另外，基于各向同性的薄層圖像對(duì)腫瘤的浸潤(rùn)性診斷優(yōu)于單方向三平面診斷，其原因是MPR和CPR重建的各向同性圖像可以從任意方向觀察腫瘤與周?chē)M織的關(guān)系，從而可進(jìn)一步明確腫瘤病變是否是由直接腫瘤延伸或繼發(fā)于腫瘤的突出和壓迫[6]。

本研究采用的3D高分辨各向同性L(fǎng)AVA-FLEX序列，最常見(jiàn)應(yīng)用于腹部，在頸部應(yīng)用文獻(xiàn)報(bào)道較少。該序列原理及技術(shù)特點(diǎn)如下：

(1)以3D容積采集信號(hào)，所以SNR高，可以獲得非常薄的掃描層面，同時(shí)還可進(jìn)行各向同性?huà)呙?，進(jìn)行任意平面重建，可以更清楚、更完整地顯示喉癌及下咽癌腫瘤范圍、周?chē)M織侵犯和頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等[7]；

(2)基于DIXON兩點(diǎn)法技術(shù)，利用脂肪和水之間的相對(duì)進(jìn)動(dòng)頻率來(lái)消除脂肪信號(hào)，結(jié)合獨(dú)特的區(qū)域增長(zhǎng)和相位校正法可以很好地克服磁場(chǎng)不均勻，精確進(jìn)行脂水分離，抑脂效果好，可以獲得更高質(zhì)量和更均勻的脂肪抑制圖像，更利于病變的顯示[8]；

(3)采用自校準(zhǔn)加速的并行采集技術(shù)(ARC)，無(wú)需額外校準(zhǔn)，簡(jiǎn)化掃描流程，避免校準(zhǔn)數(shù)據(jù)帶來(lái)偽影，同時(shí)實(shí)現(xiàn)相位編碼和層間編碼方向的加速，加快掃描速度，減輕磁化率偽影，增加空間分辨率，對(duì)圖像卷褶不敏感，三維采集加速效果更佳[9]；

(4)采用層面內(nèi)的零填充內(nèi)插技術(shù)，不增加實(shí)際采集矩陣，對(duì)圖像信噪比和掃描時(shí)間都無(wú)影響，提高3D層面方向的分辨率，圖像細(xì)節(jié)方面顯示更加細(xì)膩，減小部分容積效應(yīng)，減少M(fèi)PR重建時(shí)的階梯狀偽影[10]。

本研究的不足之處在于，首先3D序列在上下方向會(huì)有卷褶偽影，這是由于在層面方向3D序列采用了相位編碼，表現(xiàn)為第一層外的組織信號(hào)卷褶到最后一層的圖像中。再者本研究未對(duì)比兩序列在顯示腫瘤大小測(cè)量值方面的差異，尚需在今后的研究中加以完善。另外造影劑給藥后，首先獲得IDEAL T1WI橫軸位序列，然后是3D LAVA-FLEX序列，因此注射后釓濃度的變化可能會(huì)影響增強(qiáng)程度，但是這種差異性影響應(yīng)很小。

總之，3D ISO LAVA-FLEX序列在喉癌和下咽癌磁共振增強(qiáng)掃描中能夠提供滿(mǎn)意的圖像質(zhì)量，減少掃描時(shí)間，更好地控制運(yùn)動(dòng)偽影和流動(dòng)偽影，能夠獲得薄層各向同性并可以任意角度多平面重建的圖像，更清楚更完整地顯示腫瘤的范圍、周?chē)M織侵犯和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，對(duì)臨床手術(shù)放化療方案的制定及腫瘤立體手術(shù)定位有一定參考意義。