頸部MRI中水脂分離技術(shù)與頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值對比

【摘要】目的 比較水脂分離技術(shù)（Dixon）與頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)（SPAIR）在頸部MRI中的應(yīng)用價(jià)值，為臨床診斷提供參考。方法 選取2022年6月至2023年6月淮安市淮安醫(yī)院收治的60例存在頸部腫塊、酸痛或異常疼痛需行頸部MRI掃描的患者為研究對象，進(jìn)行回顧性分析。掃描序列為容積內(nèi)插體部檢查（VIBE）-T1WI和快速自旋回波（TSE）-T2WI序列，各序列分別以Dixon和SPAIR進(jìn)行脂肪抑制。比較VIBE-T1WI、TSE-T2WI序列的Dixon、SPAIR脂肪抑制圖像質(zhì)量，以及下頜角層面、甲狀腺層面、聲門層面雙側(cè)胸鎖乳突肌圖像的噪聲（N）、信噪比（SNR）、對比度噪聲比（CNR）。結(jié)果 VIBE-T1WI、TSE-T2WI序列的Dixon脂肪抑制圖像質(zhì)量均優(yōu)于SPAIR脂肪抑制圖像（均P<0.05）。下頜角、聲門層面：VIBE-T1WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的SNR值、CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像；TSE-T2WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的N值、SNR值、CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像（均P<0.05）。甲狀腺層面：VIBE-T1WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的SNR值高于SPAIR脂肪抑制圖像；TSE-T2WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的N值、SNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像（均P<0.05）。結(jié)論 頸部MRI掃描采用Dixon進(jìn)行脂肪抑制可獲得比SPAIR更佳的圖像質(zhì)量和脂肪抑制效果，有利于觀察組織結(jié)構(gòu)觀察。

【關(guān)鍵詞】頸部MRI；水脂分離技術(shù)；頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)

【中圖分類號】R445.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2096-2665.2024.20.0108.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-2665.2024.20.035

MRI對軟組織具有較高的敏感度，是臨床診斷頸部病變、鑒別頸部囊實(shí)性包塊常用的影像學(xué)方法。由于脂肪組織的質(zhì)子密度較高、 T1值較短、 T2值較長，當(dāng)皮下組織或骨髓腔中存在腫瘤時(shí)， MRI圖像上兩者可形成影像對比，有助于病變檢出。但脂肪組織也會(huì)引起運(yùn)動(dòng)偽影和化學(xué)位移偽影，進(jìn)而降低與其他富含脂肪的組織的對比，從而干擾組織結(jié)構(gòu)的觀察[1]。 MRI掃描中常采用脂肪抑制技術(shù)減少脂肪組織在MRI圖像中的信號干擾，增強(qiáng)圖像對比度，提高病變檢出率。與常規(guī)脂肪抑制技術(shù)相比，頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)（SPAIR）將頻率選擇飽和法抑脂技術(shù)（SPIR）與短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)（STIR）進(jìn)行結(jié)合，脂肪抑制更均勻，但針對復(fù)雜的頸部結(jié)構(gòu)，其診斷效果不理想。 Dixon是基于脂肪和水共振頻率不同實(shí)現(xiàn)水脂分離以抑制脂肪信號的技術(shù)，可得到水質(zhì)子圖像和脂肪質(zhì)子圖像，具有較好的準(zhǔn)確性和均勻性[2]?；诖?，本研究比較Dixon與SPAIR在頸部MRI的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2022年6月至2023年6月淮安市淮安醫(yī)院收治的60例存在頸部腫塊、酸痛或異常疼痛需行頸部MRI掃描的患者為研究對象，進(jìn)行回顧性分析。掃描序列為容積內(nèi)插體部檢查（VIBE）-T1WI和快速自旋回波（TSE）-T2WI序列，各序列分別以Dixon和SPAIR進(jìn)行脂肪抑制。其中男性40例，女性20例；年齡20～80歲，平均年齡（54.61±3.87）歲。本研究經(jīng)淮安市淮安醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴主訴頸部腫塊、酸痛或異常疼痛，需進(jìn)行頸部MRI掃描；⑵無MRI檢查禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴合并精神疾病、幽閉空間恐懼癥者；⑵圖像存在運(yùn)動(dòng)偽影；⑶年齡<18歲。

1.2 掃描方法 所有患者均由同一名影像技師采用3.0T MRI掃描儀（美國通用電氣公司，型號： SIGNA Architect）進(jìn)行檢查。檢查前去除患者周身金屬物品，檢查時(shí)仰臥于檢查床，雙手自然置于身體兩側(cè)。使用頸部4通道矩陣線圈，頭先進(jìn)，掃描范圍以頸5椎體為掃描中心，上至顱底，下至胸鎖關(guān)節(jié)。掃描序列為橫軸位VIBE-T1WI和TSE-T2WI，分別以Dixon和SPAIR進(jìn)行脂肪抑制。掃描參數(shù)：⑴Dixon壓脂下， VIBE-T1WI序列的重復(fù)時(shí)間（TR）為5.39 ms，回波時(shí)間（TE）為2.46 ms，激勵(lì)次數(shù)3次，層厚3 mm，層間距0 mm，視野（FOV）270 mm×270 mm，矩陣320×320， TSE-T2WI序列的TR為4 000 ms， TE為60 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵(lì)次數(shù)1次， FOV 220 mm×220 mm，矩陣256×256。⑵SPAIR壓脂下， VIBE-T1WI的TR為4.68 ms， TE為2.09 ms，激勵(lì)次數(shù)4次，層厚、層間距、FOV、矩陣同Dixon壓脂下VIBE-T1WI序列； TSE-T2WI序列的TR為4 000 ms， TE為65 ms，激勵(lì)次數(shù)為2次，層厚、層間距、FOV與矩陣同Dixon壓脂下TSE-T2WI序列。

1.3 觀察指標(biāo) ⑴比較VIBE-T1WI、 TSE-T2WI序列的Dixon、 SPAIR脂肪抑制圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量評價(jià)由科室2名資深醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行，意見不統(tǒng)一時(shí)商議至意見一致。Ⅰ級（優(yōu)）：脂肪抑制完全，圖像上組織清晰、結(jié)構(gòu)分明；Ⅱ級（良）：少許皮下脂肪抑制不全或周邊水脂錯(cuò)位分離，但不影響對組織結(jié)構(gòu)的觀察；Ⅲ級（可）：下頜與頸肩交界區(qū)域明顯脂肪抑制不全，或目標(biāo)觀察區(qū)域外有小范圍的水脂錯(cuò)位分離，對組織結(jié)構(gòu)觀察影響不大；Ⅳ級（差）：全頸部明顯脂肪抑制不全，目標(biāo)觀察區(qū)域內(nèi)有小范圍的水脂錯(cuò)位分離，影響組織結(jié)構(gòu)觀察；Ⅴ級（極差）：全頸部明顯脂肪抑制不全，目標(biāo)觀察區(qū)域內(nèi)大范圍水脂錯(cuò)位分離，或非脂肪信號被抑制，無法觀察和診斷[3]。⑵比較下頜角層面、甲狀腺層面、聲門層面雙側(cè)胸鎖乳突肌圖像的噪聲（N）、信噪比（SNR）、對比度噪聲比（CNR）。取各序列Dixon、 SPAIR脂肪抑制圖像的下頜角層面、甲狀腺層面、聲門層面的雙側(cè)胸鎖乳突肌，于此處設(shè)置圓形感興趣區(qū)，注意避開血管、空腔及明顯偽影。測量感興趣區(qū)的信號強(qiáng)度并計(jì)算均值，于圖像背景四角放置感興趣區(qū)，測量標(biāo)準(zhǔn)差并計(jì)算均值。 N=平均標(biāo)準(zhǔn)差/0.66， SNR=平均信號強(qiáng)度/平均標(biāo)準(zhǔn)差， CNR為同層面2個(gè)不同解剖肌肉組織信號強(qiáng)度的差值與背景噪聲標(biāo)準(zhǔn)差之比[4]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料以[例（%）]表示，等級資料采用秩和檢驗(yàn)；計(jì)量資料以（x）表示，采用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 VIBE-T1WI、 TSE-T2WI序列的Dixon、 SPAIR脂肪抑制圖像質(zhì)量比較 VIBE-T1WI序列與TSE-T2WI序列下Dixon脂肪抑制的圖像質(zhì)量均優(yōu)于SPAIR脂肪抑制的圖像質(zhì)量，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），見表1。

2.2 下頜角層面Dixon與SPAIR的脂肪抑制效果比較 VIBE-T1WI序列： Dixon脂肪抑制圖像的SNR值、 CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像； TSE-T2WI序列：Dixon脂肪抑制圖像的N值、 SNR值、 CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.3 甲狀腺層面Dixon與SPAIR的脂肪抑制效果比較 VIBE-T1WI序列， Dixon脂肪抑制圖像的SNR值高于SPAIR脂肪抑制圖像； TSE-T2WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的N值、 SNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表3。

2.4 聲門層面Dixon與SPAIR的脂肪抑制效果比較 VIBE-T1WI序列： Dixon脂肪抑制圖像的SNR值、 CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像； TSE-T2WI序列： Dixon脂肪抑制圖像的N值、 SNR值、 CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表4。

3 討論

脂肪抑制技術(shù)是MRI檢查中的重要技術(shù)，合理利用脂肪抑制技術(shù)可明顯改善圖像的質(zhì)量，提高病變的檢出率。相比于低場強(qiáng)的MRI設(shè)備，本研究使用的3.0T MRI頸部掃描時(shí)速度更快且圖像更清晰，但高場強(qiáng)也給頸部均勻的脂肪抑制增加難度。SPAIR基于弛豫時(shí)間，向脂肪組織施加90 °的射頻脈沖抑制其橫向磁化，達(dá)到脂肪抑制的效果，既考慮脂肪的進(jìn)動(dòng)頻率，又考慮脂肪組織的短T1值特性，壓脂效果較好，容積內(nèi)均勻度較優(yōu)[5]。Dixon利用水與脂肪中氫質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率差異，通過采集相同與相反相位下2種氫質(zhì)子信號，經(jīng)過后處理技術(shù)可生成脂相圖與水相圖，從而實(shí)現(xiàn)水脂分離，達(dá)到脂肪抑制的效果[6]。

本研究結(jié)果顯示，VIBE-T1WI、TSE-T2WI序列的Dixon脂肪抑制圖像質(zhì)量均優(yōu)于SPAIR脂肪抑制圖像；下頜角、聲門層面：VIBE-T1WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的SNR值、CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像；TSE-T2WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的N值、NR值、CNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像；甲狀腺層面：VIBE-T1WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的SNR值高于SPAIR脂肪抑制圖像；TSE-T2WI序列，Dixon脂肪抑制圖像的N值、SNR值均高于SPAIR脂肪抑制圖像。分析原因?yàn)椋琒PAIR對主磁場的不均勻性敏感度較高，對射頻場敏感度較差，其脂肪抑制效果高度依賴磁場均勻性[7]。頸部幾何形狀變化大，脂肪厚度不一，局部磁場不均勻易導(dǎo)致脂肪抑制失敗[8]。另外，SPAIR由于預(yù)脈沖會(huì)減少掃描層數(shù)同時(shí)增加TR，存在一定技術(shù)局限。而Dixon對主磁場和射頻場的不均勻性均不敏感，雖然也會(huì)受到磁場不均勻的影響，但可通過后處理技術(shù)校正誤差，降低對圖像的影響，保證脂肪抑制的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性[9]。因此，當(dāng)MRI設(shè)備缺少高階均勻場強(qiáng)，常規(guī)壓脂效果不明顯時(shí)，常需使用Dixon技術(shù)。Dixon技術(shù)還可通過降低空間分辨率、增加采集次數(shù)等方法提高信噪比，更好地保障相位運(yùn)算正確[10]。

綜上所述，頸部MRI掃描采用Dixon進(jìn)行脂肪抑制可獲得比SPAIR更佳的圖像質(zhì)量和脂肪抑制效果，有利于組織結(jié)構(gòu)觀察。

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