新生兒肺炎磁共振SS_TSE與改良腹部T2WI序列的特征分析

藍(lán)海龍，寧觀媛，黃向民，肖葉玉

肺炎是新生兒最常見的病種之一，是導(dǎo)致患兒遭受醫(yī)源性輻射的主要原因。隨著民眾防輻射意識(shí)的增強(qiáng)，學(xué)者們嘗試使用磁共振替代X線、CT用于肺部檢查，陸續(xù)誕生零回波時(shí)間序列（zero echo time，ZTE）［1］、超極化氣體造影［2］、傅里葉分解［3］等技術(shù)。但受限于設(shè)備或耗材原因，目前國(guó)內(nèi)絕大部分基層醫(yī)院均沒條件開展以上項(xiàng)目。飛利浦Achieva 1.5 T磁共振原廠推薦使用類CT的T1WI、單次激勵(lì)快速自旋回波序列（single shot turbo spin echo，SS_TSE）兩個(gè)序列來掃描肺部，前者需掃描5 min且圖像不清晰而無法有效應(yīng)用于新生兒。本研究將改良的腹部T2WI序列替代類CT的T1WI序列，并聯(lián)合SS_TSE序列應(yīng)用于新生兒肺炎的診斷，成果顯著，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 本研究選取2020年1—11月在吳川市人民醫(yī)院新生兒科住院的新生兒肺炎患兒19例作為研究對(duì)象。本研究通過吳川市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，倫理批號(hào)2022001。

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn) （1）新生兒；（2）符合第5版《實(shí)用新生兒學(xué)》［4］關(guān)于吸入綜合征或感染性肺炎的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)即可診斷為新生兒肺炎；（3）家長(zhǎng)知情同意。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn) （1）因患兒躁動(dòng)導(dǎo)致檢查失敗者；（2）經(jīng)臨床、檢驗(yàn)、影像、隨訪最終證實(shí)不是肺炎者；（3）存在磁共振檢查禁忌證者。

1.2 掃描方法

1.2.1 檢查前準(zhǔn)備 囑家長(zhǎng)在檢查的前一晚增加患兒體力消耗并減少其睡眠時(shí)間［5］。早上8：00喂奶，8：30按10 mg/kg肌肉注射苯巴比妥，患兒熟睡后迅速進(jìn)入檢查間，務(wù)必注意保暖。使用2張飛利浦原廠的隔音墊包裹受檢者頭部，注意在耳部反折棉墊將頭部固定。

1.2.2 設(shè)備及序列 使用飛利浦1.5 T Achieva磁共振及8通道頭頸聯(lián)合線圈，于患兒呼吸起伏最明顯的部位放置呼吸門腔。依次掃描Survey定位線、軸位SS_TSE序列、軸位T2WI序列，視患兒配合程度可加掃冠位或矢位的序列。SS_TSE序列的主要參數(shù)如下：重復(fù)時(shí)間（TR）312 ms、回波時(shí)間（TE）26 ms、掃描視野（FOV）199×144×89、體素（Voxel）1.45×1.8×5.0、矩陣（Matrix）140×78×15、激勵(lì)次數(shù)（NSA）2，掃描時(shí)間90 s。T2WI序列的主要參數(shù)如下：TR 963 ms、TE 120 ms、FOV 223×223×119、Voxel 1.3×1.49×5.0、Matrix 172×149×15、NSA 2，掃描時(shí)間 90 s。

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 所有數(shù)據(jù)上傳到華奕Great PACS進(jìn)行閱讀分析。

1.3.1 主觀評(píng)分 SS_TSE序列與T2WI序列圖像均經(jīng)2名擁有10年以上診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生獨(dú)立評(píng)定，意見不一致時(shí)協(xié)商解決。主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：0分，偽影嚴(yán)重，圖像模糊，完全無法診斷；1分，偽影較多，信號(hào)較弱，肺實(shí)質(zhì)與支氣管分界模糊；2分，有少量或沒有偽影，信號(hào)強(qiáng)度一般，肺實(shí)質(zhì)與支氣管分界尚清，胸壁組織顯影尚可；3分，無偽影，信號(hào)較好，肺實(shí)質(zhì)與支氣管分界清楚，胸壁組織顯影清晰。

1.3.2 客觀參數(shù)測(cè)量 選取病灶最大層面圖像，避開大血管、胸壁、胸腺、心臟、主氣道，在PACS系統(tǒng)分別測(cè)量以下參數(shù)：（1）病灶的信號(hào)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱“SI病灶”，根據(jù)病灶大小畫取直徑0.5～3.0 cm的圓圈，選用系統(tǒng)標(biāo)注的AV值作為信號(hào)強(qiáng)度。（2）肺實(shí)質(zhì)的信號(hào)強(qiáng)度及噪聲，分別稱“SI肺”“SD肺”，畫取直徑3 cm的圓圈，選用系統(tǒng)標(biāo)注的AV值作為信號(hào)強(qiáng)度，SD值作為噪聲。（3）計(jì)算圖像信噪比（signal noise ratio，SNR），公式：SNR=SI肺/SD肺，SNR越小，說明圖像越模糊。（4）計(jì)算病灶的信號(hào)強(qiáng)度比（signal intensity ratio，SIR），公式：SIR=SI病灶/SI肺，每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量3次并取平均值，SIR越大，病灶與鄰近組織的差異越大。

2 結(jié)果

2.1 SS_TSE與T2WI序列下各參數(shù) SS_TSE序列主觀評(píng)分2.2（2.0，2.8）分、SI病灶（505.0±102.5）分、SI肺（243.5±32.0）分、SD肺（21.8±6.7）分、SNR（12.0±3.1）分、SIR 2.1（2.0，2.2）分；T2WI序列的主觀評(píng)分2.7（2.0，3.3） 分、SI病灶（293.1±129.6）分、SI肺（99.7±40.3）分、SD肺（19.0±7.6）分、SNR（5.6±2.3）分、SIR 3.1（2.6，3.2）分。

2.2 3例新生兒肺炎磁共振SS_TSE與T2WI序列下圖像

2.2.1 病例1，足月男性新生兒，因“窒息復(fù)蘇后生活能力低下32 min”入院。查體：頭面部發(fā)紺，口腔及局部皮膚胎糞污染，有肢體抖動(dòng)。出生后行胸部床邊數(shù)字X線成像（DR）檢查未見明顯異常。分別于出生后1、7 d行胸部磁共振檢查，出生后1 d胸部磁共振SS_TSE、T2WI序列未見病灶。出生后7 d胸部SS_TSE、T2WI序列均可見右肺上葉大片陰影，其中SS_TSE序列SI病灶491.0、SI肺259.0，病灶邊界模糊符合炎癥特點(diǎn)；T2WI序列主觀評(píng)分3分，體表組織顯影清晰，病灶與肺的對(duì)比度SIR 2.80（圖1）。綜合新生兒SS_TSE與T2WI序列下圖像，最終診斷：新生兒窒息，伴胎糞吸入綜合征。該患兒抗炎治療7 d后因治療效果不佳轉(zhuǎn)院。

圖1 新生兒肺炎病例1Figure 1 Images of SS_TSE and T2WI sequences of case 1 of neonatal pneumonia

2.2.2 病例2，足月男性新生兒，因“羊水Ⅲ°混濁，出生后氣促有痰1 h余”入院。查體：頭面部稍發(fā)紺，局部皮膚胎糞污染；呼吸促，見輕度三凹征，可聞及濕啰音。出生當(dāng)天行床邊胸部X線檢查可見雙肺紋理明顯增粗，雙肺野隱見多發(fā)斑點(diǎn)狀高密度影（圖2A）。出生第3 天行胸部磁共振檢查，可見雙肺多節(jié)段異常高信號(hào)影，以分布于雙肺底為著，部分實(shí)變。SS_TSE序列的SI病灶642.0、邊界清晰度較高，顯示的病灶數(shù)量多、范圍較廣。T2WI序列因SI肺39.0，導(dǎo)致病灶與肺的信號(hào)強(qiáng)度比較高（圖2B～F）。本例最終診斷為新生兒胎糞吸入綜合征。該患兒治療9 d好轉(zhuǎn)出院。

圖2 新生兒肺炎病例2Figure 2 Mages of bedside chest X-ray，axial SS_TSE and coronal T2WI sequences of case 2 of neonatal pneumonia

2.2.3 病例3，足月新生兒，男性，出生10 d，因“發(fā)熱、氣促0.5 d”入院。查體：頸軟，呼吸促，可見三凹征，雙肺呼吸音粗，右上肺可聞及濕啰音。床旁胸部X片可見雙肺紋理稍增粗，右上肺區(qū)域無法鑒別單純胸腺影或胸腺伴炎癥（圖3A）。行胸部磁共振檢查，軸位SS_TSE序列可見右肺上葉胸腺后方滲出改變（圖3B細(xì)箭）；矢狀位T2WI序列清晰可見右上胸腔積液（圖3C粗箭）。本例最終診斷為新生兒肺炎。該患兒治療10 d后治愈出院。

圖3 新生兒肺炎病例3Figure 3 Images of bedside chest X-ray，axial SS_TSE and sagittal T2WI sequences of case 3 of neonatal pneumonia

3 討論

3.1 開展新生兒肺部磁共振檢查的受限因素 肺內(nèi)富含空氣，質(zhì)子密度極低，常規(guī)序列成像信號(hào)微弱；兼之呼吸及心臟大血管搏動(dòng)偽影干擾，目前肺的影像學(xué)檢查仍以CT或X線檢查為主［6］。成人肺癌低劑量CT、新生兒肺超低劑量CT［7］、肺部超聲［8］的開展亦壓縮了肺磁共振的發(fā)展空間。與成年人相比，新生兒進(jìn)行磁共振檢查時(shí)需鎮(zhèn)靜，其心跳更快、呼吸不均勻且無法配合屏氣掃描，整體的檢查成功率明顯低于成年人［9］。在大多數(shù)縣級(jí)或縣級(jí)以下的醫(yī)療單位，缺乏3.0 T磁共振等高端影像設(shè)備［10］，部分偏遠(yuǎn)落后地區(qū)甚至缺乏專門的影像專業(yè)人才，不具備條件開展ZTE、超極化氣體造影灌注等肺磁共振前沿檢查項(xiàng)目。而對(duì)于大型三甲醫(yī)院而言，困擾因素不是設(shè)備或人才，而是新生兒磁共振檢查耗時(shí)、耗力且失敗率高，部分醫(yī)院甚至抗拒新生兒科過多地使用磁共振。筆者在臨床工作中使用飛利浦1.5 T Achieva 磁共振做上腹部檢查時(shí)，常將肺底連同掃描發(fā)現(xiàn)，腹部T2WI序列可清晰顯示胸腔積液、肺部炎癥、肺部占位等病變，故考慮可將腹部T2WI序列應(yīng)用于新生兒胸部掃描；但常規(guī)腹部T2WI序列掃描時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2～3 min，用于新生兒檢查時(shí)間較長(zhǎng)，故改良常規(guī)腹部T2WI序列掃描時(shí)間，將其壓縮至1 min左右。本研究使用SS_TSE序列聯(lián)合腹部T2WI序列應(yīng)用于新生兒肺炎的診斷，效果顯著。

3.2 提升新生兒磁共振檢查的成功率 目前國(guó)內(nèi)靜音磁共振［11］還沒普及，新生兒行磁共振檢查失敗率較高。對(duì)于沒有認(rèn)知能力的小兒，準(zhǔn)確把握喂食與睡眠時(shí)間［12］、鎮(zhèn)靜藥品選用及時(shí)機(jī)［13］非常重要。筆者總結(jié)以下幾點(diǎn)措施有利于提升新生兒行磁共振檢查成功率：（1）檢查前1 d增加患兒體力消耗并減少睡眠，讓其在檢查當(dāng)天處于疲乏狀態(tài)，降低興奮度；（2）將檢查時(shí)間預(yù)約在早上喂食后1 h，喂食后30 min使用鎮(zhèn)靜藥；（3）注意保暖，筆者在長(zhǎng)期臨床工作中發(fā)現(xiàn)，小兒做CT或磁共振檢查失敗，不注意保暖是核心原因；（4）做好聽力保護(hù)工作［14］，推薦使用飛利浦原廠配置的包裹軟棉，這原本是用于包裹關(guān)節(jié)的，但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)其隔音效果優(yōu)于塞棉球或戴耳機(jī)。使用包裹軟棉時(shí)，注意在耳部區(qū)域反折加厚，或配合楔狀硬棉墊將頭部固定在線圈內(nèi)；（5）縮短掃描時(shí)間，優(yōu)化序列順序［15］。本研究的SS_TSE與T2WI序列耗時(shí)均為90 s，在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)，最大限度縮短掃描時(shí)間。此外，為防止患兒檢查過程中蘇醒導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)不夠診斷使用，本研究?jī)?yōu)先掃描軸位的SS_TSE與T2WI序列，視病情與患兒配合情況加掃冠位SS_TSE、冠位T2WI、軸位DWI等序列。

3.3 SS_TSE與T2WI序列在診斷肺炎中的互補(bǔ)作用SS_TSE序列采用半傅里葉采集，即一次90°脈沖后采用連續(xù)150°或180°脈沖，產(chǎn)生多個(gè)自旋回波信號(hào)；其參數(shù)豐富，成像速度快，已廣泛應(yīng)用于心臟［16］、腹部［17］、盆腔［18］、胎兒［19］等領(lǐng)域。該序列的信號(hào)強(qiáng)度較高，對(duì)顯示肺內(nèi)結(jié)構(gòu)較有利［20］，其中肺炎病灶的信號(hào)強(qiáng)度高達(dá)（505.0±102.5）、肺背景的信號(hào)強(qiáng)度亦達(dá)（243.5±32.0），均高于T2WI序列掃描肝實(shí)質(zhì)的信號(hào)，可敏感發(fā)現(xiàn)嬰幼兒肺部炎癥。但靈敏度高的檢測(cè)技術(shù)常伴隨較高的假陽性［21］，容易高估病灶；筆者亦發(fā)現(xiàn)有時(shí)SS_TSE序列由于信號(hào)強(qiáng)度太高而無法鑒別偽影、炎癥、支氣管血管束，如病例3的SS_TSE序列右肺上葉炎癥與增粗肺紋理混淆一體，無法區(qū)分。此外，杜金超等［22］發(fā)現(xiàn)SS_TSE序列對(duì)胎兒胸腺的細(xì)微結(jié)構(gòu)及其輪廓的顯示能力較弱，本研究亦發(fā)現(xiàn)該序列顯示新生兒的胸腺能力較差，主觀評(píng)分不高，如病例1～3，胸腺與肺炎的信號(hào)強(qiáng)度幾乎一致，如果肺炎進(jìn)展至肺實(shí)變并與胸腺連為一體，則無法鑒別。

T2WI序列顯示含水豐富的病灶敏感且清晰，尤其是對(duì)胸腔積液顯示優(yōu)于其他序列［23］，本研究中病例3的SS_TSE序列無法顯示胸腔積液，但在T2WI序列卻格外清晰。T2WI序列對(duì)顯示胸腺、皮下組織較好，圖像清晰，整體主觀評(píng)分高，張佳等［24］在研究胸腺瘤患者的磁共振表現(xiàn)時(shí)亦使用T2WI序列清晰勾勒胸腺形態(tài)，本研究的病例3炎癥與胸腺在SS_TSE呈相同信號(hào)，在T2WI序列卻很輕易就鑒別開來。T2WI序列的肺實(shí)質(zhì)信號(hào)極弱［23］，兼之早期肺炎病灶較小、含水量較低易導(dǎo)致假陰性。

磁共振目前無法完全取代CT用于新生兒肺炎診斷［25］，目前診斷新生兒肺炎的主要影像手段仍然是CT或X線。有部分家長(zhǎng)防輻射意識(shí)很強(qiáng)，強(qiáng)烈要求避免醫(yī)源性電離輻射甚至主動(dòng)提出使用磁共振檢查。在基層醫(yī)院使用1.5 T場(chǎng)強(qiáng)設(shè)備，聯(lián)合SS_TSE與T2WI序列互補(bǔ)長(zhǎng)短，亦可開展肺炎的初查或隨訪工作。隨著防輻射觀念的持續(xù)強(qiáng)化，以及基層醫(yī)院磁共振設(shè)備與人才的配套趨于完善，新生兒肺炎磁共振檢查將日益增多。

綜上所述，聯(lián)合SS_TSE與T2WI序列可診斷新生兒肺炎，雖然其準(zhǔn)備工作繁瑣、檢查時(shí)間較長(zhǎng)，但其無輻射，會(huì)隨著人們防輻射觀念的日益強(qiáng)化而逐漸擴(kuò)大應(yīng)用。本研究缺少與高端設(shè)備檢查技術(shù)的對(duì)比，若能將CT圖像、低端磁共振圖像、高端磁共振圖像進(jìn)行橫向?qū)Ρ葘⒋蠓嵘狙芯康膬r(jià)值。

作者貢獻(xiàn)：藍(lán)海龍負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，結(jié)果分析與解釋，撰寫論文；寧觀媛負(fù)責(zé)磁共振數(shù)據(jù)收集；黃向民負(fù)責(zé)提供臨床病例；肖葉玉對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理，以及論文修訂、基金支持。

本文無利益沖突。