磁共振脂肪抑制技术及其临床应用的价值

磁共振脂肪抑制技术及其临床应用的价值

郑玲,刁强,李林,张军

[摘要]目的:探讨磁共振脂肪抑制技术(化学位移选择法和短T1反转恢复序列)及其临床应用价值。方法:收集2008-03—2008-07行磁共振检查中实施脂肪抑制技术73例,检查主要包括头颅、颅底、鼻咽部、颈部、骨关节以及腹部盆腔等部位,对比研究图像的质量得出压脂技术的应用对临床诊断的价值。结果:头颅病变7例;眼部疾病6例;颅底病变10例:其中鼻咽癌8例、口咽部病变2例;颈部病变16例:其中神经源性肿瘤6例、淋巴瘤3例、转移瘤5例、脂肪瘤2例;椎体及骨关节病变中,骨挫伤8例、转移瘤3例、血管瘤3例、脂肪瘤堆积1例;腹部盆腔病变11例,肝脏病变4例,胰腺病变4例、盆腔病变8例;合理地应用脂肪抑制技术能够使病灶的边缘勾画得更加清楚,清楚地鉴别出含脂肪组织的病变,增强扫描对病变施加脂肪抑制使病灶更加突出,提供较常规MRI检查更多的信息。结论:采用脂肪抑制技术可以明显地改善图像质量,提高病变的诊断率,是磁共振检查的一项重要技术。

[关键词]磁共振;化学位移选择法;短T1反转恢复序列;脂肪抑制

[中国图书资料分类号]R445[文献标识码]B[文章编号]1003-8868(2010)01-0080-03

MRI Fat Suppression Technique and Its Clinical Application

ZHENG Ling,DIAO Qiang,LI Lin,ZHANG Jun

(Department of Medical Imageology,Nanjing General Hospital of Nanjing Military Area Command,Nanjing210002,China) Abstract Objective To discuss magnetic resonance fat suppression technique,such as Chemical Shift Selective and Short TI Inversion Recovery Sequence,and its clinical value.Methods73cases undergoing MRI fat suppression during March 2008to July2008were adopted as the subjects,with such site examined respectively as the skull,basalis,nasopharynx, neck,bones and joints as well as abdominal https://www.360docs.net/doc/0b16909678.html,parative study of image quality was performed to determine the di-agnostic value of MRI fat suppression technique.Results Of the all cases,7ones suffered from skull lesions,6ones from eye diseases,11ones from abdominal pelvic diseases,4ones from liver diseases,4ones from pancreas disorders,and8 ones from pelvic diseases.Meanwhile,of10cases of basalis diseases,there were8ones of nasopharyngeal carcinoma and2 ones of oropharynx disorder.Of16cervical disorders,there were6ones of neurogenic tumor,3ones of leucoma,5ones of metastatic tumor and2ones of lipoma.Of15cases of vertebral disorders and osteoarthropathia,there were8ones of bone contusion,3ones of metastatic tumor,3ones of angeioma and1case of lipoma.Fat suppression technique,with the lesion edge outlined clearly and the lesions containing adipose tissue identified,provided more information than regular MRI. Conclusion The fat-suppression technique can significantly improve image quality,enhance disease diagnosis rate,and thus is an important technology in MRI examination.[Chinese Medical Equipment Journal,2010,31(1):80-81,83]

Key words magnetic resonance;chemical shift selective;Short Ti Inversion Recovery Sequence;fat suppression

1引言

磁共振成像中,由于脂肪组织具有短T1和中等T2弛豫时间的物理特性,在T1和T2加权图像中脂肪组织呈现高信号和中高信号,这种信号会掩盖邻近正常及病变组织的信号显示,主要表现为它会给在T1加权图像中识别脂质组织中的小病灶,或在T2加权图像的高信号组织中鉴别液体带来很大困难[1-2],因此采用脂肪抑制技术消除这些高信号的干扰会对诊断起到很大作用。目前应用比较广泛的技术主要有2种:频率选择饱和法与短T1反转恢复序列(short T1inversion recover,STIR),本文就这2种技术进行讨论。

2资料和方法

2.1研究对象

2007-06—2008-07行磁共振检查中实施脂肪抑制73例。其中检查的部位包括头颅、眼部、颅底、颈部、椎体及骨关节、腹部盆腔等部位,根据检查部位及临床诊断的需要选择合理的脂肪抑制技术。

2.2方法

应用GE公司1.5T(signa cv/i)单梯度超导磁共振成像仪。新型GE设备中有4种不同的脂肪抑制技术可供选择,不同的序列可以选用不同的脂肪抑制技术,本文应用的脂肪抑制技术主要为:(1)Fat。在序列的定位界面就可以选择,即频率选择饱和法脂肪抑制技术,它不是采用连续的4个90脉冲进行饱和,而是采用略大于90脉冲[3]。(2)短T1反转恢复序列(STIR)。需选用IR-FSE序列,然后根据不同的场强设置合适的TI,以达到良好的脂肪抑制的效果。

3结果

头颅病变12例:颅内出血4例、头颅脂肪瘤3例,脑出血及怀疑脂肪成分占位的患者T1、T2加权像上都为高信号,出血应用脂肪抑制后仍为高信号,周围可见低信号的含铁血黄素,脂肪病变则呈现低的信号,如图1所示。眼部疾病6例,压脂后病变周围脂肪信号消失,病变显示更加清楚,如图2所示。颅底病变中,鼻咽癌8例、口咽癌2例,应用脂肪抑制后病变边缘清楚,可以了解病变对颅底是否侵犯,增强扫描后压脂能够使病变显示更加清楚;颈部病变中,神经源性肿瘤6例、

作者简介:郑玲(1961-),女,广东顺德人,硕士,副主任技师,主要从事放射技术方面的研究工作。

作者单位:210002南京,南京军区南京总医院医学影像科(郑玲,刁强,李林,张军)

医械临床Clinical Application

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淋巴瘤3例、转移瘤5例、脂肪瘤2例。由于颈部脂肪较多,且结构复杂,T1加权像肿瘤或淋巴结信号往往与周围的肌肉组织信号相似,脂肪抑制后脂肪信号完全消失,肿瘤和淋巴结显示更加清楚,如图3所示。椎体及骨关节病变中,骨挫伤8例、转移瘤3例、血管瘤3例、脂肪堆积1例,骨挫伤在T2WI 加权脂肪抑制序列中病变部位明显呈高信号,结合常规T1加权像以及外伤史明确诊断为骨挫伤;骨转移瘤在脂肪抑制序列中呈明显高信号,如图4所示。若是脂肪的浸润,压制后信号变低。腹部盆腔病变11例,肝脏病变中肝脏血管瘤2例,脂肪抑制后可以呈现出明显的“灯泡征”,这是与其他肝脏占位的一个主要鉴别点,如图5所示。局灶性结节2例、肝细胞癌3例,应用脂肪抑制后病变边界清楚,提高了对肿瘤边界的区分。肝癌病变可见明显的假包膜。胰腺病变4例中,胰腺癌2例,增强后脂肪抑制可以明显显示病变的边界以及对周围其他组织的侵润情况。胰腺炎2例,压制后清楚可见胰腺周围的炎性渗出等。盆腔前列腺病变5例,子宫附件病变3例,应用脂肪抑制后前列腺及子宫附件显示清楚,其中1例脂肪抑制后病变内可见不均匀的低信号,其内含有的脂肪成分被诊断为畸胎瘤,如图6所示。

4讨论

不同场强的MRI采用的脂肪抑制技术不同,同一设备也可因检查部位、目的或扫描序列的不同而采用不同的脂肪抑制技术[4]。应用脂肪抑制后可以减少运动、化学位移伪影;提高图像的信噪比;抑制脂肪组织的信号,增加图像的组织的对比度;判断病灶是否含有脂肪。因为在T1WI和T2WI上除脂肪外,含有蛋白的液体、出血等均可表现为高信号,脂肪抑制技术可以判断是否含有脂肪,为鉴别诊断提供信息,如血管平滑肌脂肪瘤、畸胎瘤等都常含有脂肪组织,脂肪抑制技术可以为其提供鉴别。频率选择饱和法是最常用的脂肪抑制技术之一,也被称为化学位移选择饱和技术,该技术利用的就是脂肪和水的化学位移效应。该技术的优点是高的选择性主要抑制脂肪的信号,对周围的组织影响很小,可用于多种序列,在中高场的磁共振设备中可以取得很好的脂肪抑制效果。频率选择饱和法脂肪抑制技术也存在一些缺点:(1)场强的依赖性较大。(2)对磁场的均匀度要求很高。(3)较大FOV扫描时,周边脂肪抑制效果比较差。STIR技术的主要优点是:场强的依赖性低,由于该技术是基于脂肪组织的TI值,因此对场强的要求不高,低场的MRI设备也能取得较好的脂肪抑制效果。与频率选择饱和法相比,其对场强的要求较低,大的FOV扫描也能取得较好的脂肪抑制效果。STIR的不足之处主要表现在:脂肪抑制的选择性较低,如果某种组织的TI值接近脂肪,其信号也被抑制,扫描时间较长,不能用于增强扫描[5]。总之,磁共振脂肪抑制技术主要应用于鉴别含有脂肪组织的病变以及病变处于含脂肪比较多的部位,只有合理地选用序列才能使病变更加清楚,诊断更为准确。

颅内病变增强后加脂肪抑制可以发现脑实质以外的更多病灶,如脑膜、颅骨、软组织等。一般选用频率选择饱和法,因为当鉴别到出血和脂肪组织如垂体瘤卒中时[6],血肿组织的TI值与脂肪组织的TI值接近,其信号也会被抑制,无法完成鉴别诊断的目的。颅底、眼眶及鼻咽部位结构复杂、成分多样,其周围又有颌面部皮下脂肪等,容易产生化学位移伪影且病变累及周围结构时与脂肪分解不清,因此扫描需要应用脂肪抑制[7-8],脂肪抑制可以选用短T1反转恢复序列和频率选择饱和法。当临床怀疑视神经炎时,采用STIR技术可观察视神经的形态、信号及脑白质的病变。当增强扫描时,由于顺磁性造影剂可能使组织的TI值缩短到与脂肪组织相近而被抑制,因此增强扫描一般只用频率选择饱和法;颈部脂肪组织的抑制一直是比较困难的部位,一般应用STIR技术,颈部扫描要求的FOV比较大,颈部前方为食管气管等中空组织,给匀场带来很大困难,因此应用频率选择饱和法得到的图像一般不理想,起不到诊断的效果。行椎体MRI检查时,脂肪抑制也是必需的,尤其是当怀疑转移肿瘤、外伤以及脊髓病变时,脂肪抑制后病变部位明显呈高信号,利于诊断[9]。椎体扫描时FOV较大,对磁场的均匀度要求高[10],应用频率选择饱和法时,图像的上下两端由于偏离磁场的中心,脂肪的抑制效果差,如图8所示;而应用STIR后脂肪抑制的效果较好,因此T2WI的椎体扫描压脂一般应用STIR序列,如图4所示。腹部MRI扫描时,常规都会应用脂肪抑制技术;正常肝脏含有脂质及慢性肝病的脂肪变性增加了T2WI上肝实质的信号,势必降低了T2WI 上肝脏实质病变与正常肝组织的对比。另外,皮下脂肪、腹腔脂肪的高信号还会增加运动伪影,低场机一般采用STIR 技术,而高场多采用频率选择饱和法。胆道检查对空间分辨率和脂肪抑制的要求更高,特别是观察胆道的非结石性病变要求更高一些,因此应采用频率选择饱和法进行脂肪抑制。胰腺周围富含脂肪组织,高信号的脂肪组织会降低图像的对比,因此无论是T1还是T2,加权像都要采用脂肪的抑制,胰腺炎的患者还应采用SE序列的T1脂肪抑制,观察胰周围的炎性渗出[11]。骨关节部位的MRI检查常规都要采用脂肪抑制技术去除脂肪组织的对变得掩盖。对于细小而复杂的结构,要求空间分辨率高,如腕关节一般采用频率选择饱和法;对于骨髓病变及软组织的病变,STIR具有很高的敏感性;STIR序列也是髋关节扫描的常用序列,它对骨髓病变以及微笑的损伤具有极好的敏感性,较大的FOV扫描脂肪饱和抑制常常不能提供均匀的脂肪抑制效果,如图7所示。

综上所述,合理地利用磁共振脂肪抑制技术可以明显地改善图像的质量,降低运动伪影,消除水脂界面的化学位移伪影,增加图像的对比度及扫描效果,提高病变的检出率,为鉴别诊断提供重要信息。(荩荩下转第83页荩荩)

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(收稿:2009-04-10修回:2009-07-14)

MR水成像(MR hydrography)技术[1-2]。

1986年,Henning等首先用重T2快速采集弛豫增强(RARE)序列诊断泌尿系扩张[3]。1991年,德国学者Wallner首次报道MRCP的临床应用,当时采用的成像技术是重T2加权梯度回波序列,缺点是空间分辨率低,图像质量较差[4]。由于梯度回波序列用于水成像有一定的限度,人们便开始研究重T2加权快速自旋回波(FSE)序列在MRCP、MRU等应用,并取得了较好的临床效果。MR硬件的改进和软件功能的开发使得成像时间进一步缩短。1995年,Sananes应用单次激发快速自旋

回波(single shot fast spin-echo)技术和半傅立叶采集单次激发快速自旋回波(half-fourier acquisition single shot turbo spin-echo,HASTE)技术成像,更好地显示了胰胆管,图像分辨率高,无需工作站再处理,可任意选择成像平面,屏气时间短[2]。

目前,用于检查诊断肾盂输尿管病变的方法主要有普通X 线、B超、CT等,其中普通X线主要以造影为主,如IVP、逆行肾盂造影等。与其相比,MRU具有无创伤辐射性、检查方法安全简便、无需造影剂、成功率高等诸多突出优点,临床应用前景非常广阔。国内外有关MRU对泌尿系疾病的诊断价值和影像学表现的报道已有很多,这些研究报告大多针对超导高场MR。我们应用日立公司生产的AIRISⅡcomfort0.3T开放式永磁型磁共振成像系统,我们克服了其场强低的相对劣势,对如何优化低场MRCP扫描技术和图像质量等进行临床应用。

据文献报道[1-2],口服速尿20~30mg可以改善图像质量。考虑到利尿剂会产生不良反应,我们采取让患者口服凉的白开水200~300ml,憋尿后用相同的扫描参数和序列再成像1次;憋尿前3D FSE的MRU成像主要显示肾盂输尿管的自然状态。如果肾盂输尿管显示不良,让患者口服凉的白开水200~300ml后憋尿,或口服速尿20~30mg后,以同样的扫描参数和序列进行成像(除T1WI),将二者进行对比,结果表明后者的图像优于前者。我们采用的口服凉的白开水憋尿的方法应用效果良好(见图1),在本组33例中应用19例。

如何将MRU和MR断层图像相结合,达到既能从不同方向观察输尿管走行及形态,又可从断层的角度直接观察病变及其周围组织结构的情况是临床研究的方向[2]。随着CT和MR的普及,尽管临床科室的医生对断层解剖学的知识已有了很深的认识,但他们更易接受的还是与大体解剖相近的图像,如IVP、逆行肾盂造影等图像。MRU的图像便接近于此,直观清晰,并可多角度旋转观察。但它们有个共同的缺点,即不能同时直接显示病变周围组织结构的情况,所以两者结合便是整体与局部细节的有机结合,有利于病变的定位和定性。

总之,MRU易受呼吸、胃肠蠕动等生理运动的影响,3D-FSE序列需要MIP重建,故易掺杂一些伪影,存在假阳性或假阴性,应采用多种扫描技术联合和多角度旋转观察,密切结合临床,综合分析,加以避免。通过本文的探讨可以肯定,如果在检查前患者准备充分,采用多种扫描技术联合和合理的扫描参数,低场MR同样可以获取质量很高的MRU图像。

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(收稿:2009-08-10修回:2009-09-12)

图1憋尿前后3D-FSE MRU

(a)憋尿前(b)憋尿后(c)憋尿后1h的

MRU图像

(d)憋尿后1h的

MRU图像

(荨荨上接第81页荨荨)

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