具海月

蔡祖龍 CAI Zulong

楊 立 YANG Li

程流泉 CHENG Liuquan

呼吸導(dǎo)航門(mén)控三維延遲增強(qiáng)MR序列在梗死心肌成像中的應(yīng)用價(jià)值

具海月JU Haiyue

蔡祖龍CAI Zulong

楊 立YANG Li

程流泉CHENG Liuquan

目的以屏氣二維序列作為對(duì)照，探討相位排序自動(dòng)門(mén)控窗選擇（PAWS）算法呼吸導(dǎo)航門(mén)控三維延遲增強(qiáng)（3DNAV DE）MR序列在梗死心肌成像中的應(yīng)用價(jià)值及可行性。材料與方法 3只犬急性心肌梗死模型心臟DEMRI：分別行常規(guī)2DBH及PAWS算法3DNAV DE-MR序列掃描，采用半定性及定量方法對(duì)比評(píng)價(jià)兩個(gè)序列短軸位包含心肌梗死延遲強(qiáng)化灶的對(duì)應(yīng)層面圖像質(zhì)量。結(jié)果2位醫(yī)師評(píng)價(jià)3DNAV序列圖像質(zhì)量一致性較好（Kappa=0.532,P＜0.05）；2位醫(yī)師對(duì)于兩個(gè)序列圖像的相對(duì)診斷可行性評(píng)分呈顯著正相關(guān)（r=0.609,P＜0.05），3DNAV序列圖像質(zhì)量及相對(duì)診斷可信性好于2DBH序列；兩個(gè)序列圖像所測(cè)得梗死體積大小呈顯著正相關(guān)（r=0.998,P＜0.05）；3DNAV序列圖像梗死心肌信噪比SNR1（t=－5.691,P＜0.01）、活性心肌SNR0（t=－3.317,P＜0.01）及其梗死-活性心肌對(duì)比噪聲比CNR1-0（t=－6.005,P＜0.01）較2DBH序列明顯提高。結(jié)論與2DBH序列相比，PAWS算法呼吸導(dǎo)航門(mén)控3DNAV DE-MR序列在提高成像效率的前提下，可獲得更高的圖像質(zhì)量及心肌梗死診斷可信性。

心肌梗死；磁共振成像；呼吸導(dǎo)航門(mén)控三維延遲增強(qiáng)MR序列；疾病模型，動(dòng)物；狗

對(duì)比劑延遲增強(qiáng)MRI（delayed enhanced MRI,DE-MRI）對(duì)梗死心肌的檢出及其輪廓的準(zhǔn)確勾畫(huà)具有良好的準(zhǔn)確性，是識(shí)別心肌梗死以及判定缺血性心肌病患者存活心肌的無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)[1-4]。目

解放軍總醫(yī)院放射科 北京 100853

Department of Radiology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Address Correspondence to：CHENG LiuquanE-mail： cheng.liuquan@gmail.com

中國(guó)圖書(shū)資料分類法分類號(hào)R542.2+2

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志2012年 第20卷 第12期：881-886

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(12)： 881-886前，DE-MR成像多采用IR二維（2D）快速梯度回波（fast gradient echo, FGRE）序列。該序列在圖像采集過(guò)程中要求反復(fù)屏氣（BH），且在空間分辨率上具有局限性。因此，基于相位排序自動(dòng)門(mén)控窗選擇（phase ordering with automatic window selection, PAWS）算法[5]的3D呼吸導(dǎo)航門(mén)控（navigator-gated, NAV）序列，不僅可以避免反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間屏氣，且可以三維采樣，具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究擬建立犬心肌梗死模型，以2DBH DE-MR序列作為對(duì)照，評(píng)價(jià)基于PAWS算法的呼吸導(dǎo)航門(mén)控3DNAV DE-MR序列在顯示梗死心肌方面的價(jià)值及其可行性，為實(shí)驗(yàn)和臨床研究選擇更為合理的掃描序列奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)犬心肌梗死模型建立 健康雜種雄性實(shí)驗(yàn)犬3只，體重約17～20kg，犬齡2～3歲（經(jīng)檢驗(yàn)符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)）。靜脈注射3%戊巴比妥鈉0.8～1.0ml/kg進(jìn)行麻醉后，將犬右側(cè)位臥于V形手術(shù)臺(tái)上，左側(cè)胸部剃毛備皮。前肢靜脈穿刺置管并輸液，氣管插管，靜脈給予氯琥珀膽堿注射液1mg/kg后接麻醉機(jī)輔助呼吸。四肢局部剃毛后粘貼電極片連接心電圖儀，連續(xù)監(jiān)測(cè)心電變化。經(jīng)左前胸第四肋間進(jìn)胸，探查冠狀動(dòng)脈走行，結(jié)扎通向預(yù)定梗死區(qū)的主要對(duì)角支血管，在第1、2對(duì)角支或第2、3對(duì)角支之間結(jié)扎前降支主干。結(jié)扎前給予鹽酸利多卡因2mg/kg靜脈推注，然后持續(xù)靜脈滴注1h[1mg/(kg·min)]。若無(wú)室顫或室速，充分膨肺后逐層關(guān)胸，經(jīng)手術(shù)切口放置胸腔引流管，待2～3周后進(jìn)行MR掃描。

1.2 DE-MRI掃描 實(shí)驗(yàn)犬麻醉確實(shí)后，將其左側(cè)臥位放置于掃描床上。采用GE 1.5T Signa Excite HD TwinSpeed MR掃描儀進(jìn)行掃描。將8通道心臟專用相控陣線圈置于犬右側(cè)胸部。在左胸剃毛備皮處避開(kāi)手術(shù)切口部位粘貼胸前導(dǎo)聯(lián)電極片，并于上腹部連接呼吸監(jiān)測(cè)裝置。

FIESTA實(shí)時(shí)成像序列，交互式實(shí)時(shí)成像方式（iDriveTM），用于心臟的快速搜索定位。

3DNAV DE-MR序列（由美國(guó)Cornell大學(xué)Thanh D. Nguyen博士設(shè)計(jì)編寫(xiě)），在四腔心及左室兩腔心層面定位像上協(xié)同定位，沿垂直于左室心尖及二尖瓣中點(diǎn)連線的平面放置掃描定位框（圖1）。再在冠狀位定位像的右側(cè)膈肌頂部放置一個(gè)圓柱形導(dǎo)航回波定位框，用以監(jiān)測(cè)肺-肝界面的運(yùn)動(dòng)，形成呼吸導(dǎo)航回波，采用PAWS算法。主要成像參數(shù)：FGRE序列：TR=6.1ms，TE=2.5ms，F(xiàn)A=20°，激勵(lì)次數(shù)（NEX）=0.53，接收帶寬（BW）=±31.25kHz，分段k-空間數(shù)（views per segment,VPS）=36，視野（FOV）=24cm×19.2cm，相位FOV=0.8，重建矩陣=192×192，平面內(nèi)分辨率1.3mm×1.0mm，層厚=4mm，層間隔=－2mm，觸發(fā)延遲時(shí)間（TD）為250～300ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI）為 200～350ms。經(jīng)前肢靜脈套管針注入馬根維顯0.2mmol/kg，注入速度1.5～2.0ml/s。延遲5min后，沿左室短軸層面反復(fù)掃描測(cè)試，將心肌信號(hào)抑制為0時(shí)的TI加上10～20ms，作為最終3DNAV序列掃描的TI，開(kāi)始采集圖像。

圖1 3DNAV序列掃描定位。定位框（白色框）方向沿垂直于心尖與二尖瓣中點(diǎn)連線（黑色虛線）方向放置，并在左室兩腔心（A）及四腔心（B）層面協(xié)同定位，以確保獲得與2DBH序列具有可比性的標(biāo)準(zhǔn)左室短軸位圖像，調(diào)整FOV大小，避免產(chǎn)生卷褶偽影，范圍覆蓋心尖部至二尖瓣附著處，較2DBH序列范圍可適度增大

2DBH DE-MR序列不必放置導(dǎo)航回波定位框，其余定位方法與3DNAV序列相同。主要成像參數(shù)：FGRE序列：TR=5.8ms，TE=2.7ms，F(xiàn)A=20°，BW=±31.25kHz，VPS＝24，F(xiàn)OV=24cm×24cm，相位FOV=1.0，重建矩陣=192×160，平面內(nèi)分辨率＝1.3mm×1.5mm，層厚＝4mm，層間隔＝1mm。因?qū)嶒?yàn)犬無(wú)法屏氣，掃描過(guò)程中增加激勵(lì)次數(shù)，選擇NEX=3或4。TD為325～355ms，TI為 310～350ms，注藥后延遲 10～25min開(kāi)始采集圖像。

2DBH與3DNAV序列掃描順序隨機(jī)安排。掃描后1～2周處死實(shí)驗(yàn)犬，觀察心臟大體標(biāo)本及顯微鏡下預(yù)定梗死區(qū)心肌壞死情況。

1.3 圖像分析 記錄2DBH和3DNAV序列相同覆蓋范圍左室短軸位的圖像采集時(shí)間。包含延遲強(qiáng)化層面的圖像載入AW4.2后處理工作站進(jìn)行圖像評(píng)價(jià)及數(shù)據(jù)測(cè)量分析。圖像評(píng)價(jià)參照文獻(xiàn)[6,7]中的方法，結(jié)合DE-MR序列成像要求和影響圖像質(zhì)量的主要因素，分為半定性和定量分析。

1.3.1 半定性評(píng)價(jià) 由2位有經(jīng)驗(yàn)的心血管MR診斷醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：對(duì)同2DBH序列層面對(duì)應(yīng)的3DNAV DE-MR序列的圖像質(zhì)量進(jìn)行總體印象分級(jí)：0級(jí)無(wú)法診斷，Ⅰ級(jí)較差，Ⅱ級(jí)較好，Ⅲ級(jí)很好。根據(jù)下述4個(gè)評(píng)分項(xiàng)（表1），任何一項(xiàng)為0分，則定為0級(jí)，其余3項(xiàng)不再進(jìn)行評(píng)價(jià)；4項(xiàng)均為1分定為Ⅰ級(jí)；3項(xiàng)1分，1項(xiàng)2分或2項(xiàng)1分，2項(xiàng)2分定為Ⅱ級(jí)；1項(xiàng)1分，3項(xiàng)2分或4項(xiàng)均為2分定為Ⅲ級(jí)。

根據(jù)上述圖像質(zhì)量分級(jí)及評(píng)分方法，比較同一犬模型對(duì)應(yīng)層面的2DBH序列和3DNAV序列的圖像質(zhì)量，對(duì)其診斷相對(duì)可信性進(jìn)行主觀評(píng)分：－1為2DBH質(zhì)量更好，0為2DBH與3DNAV質(zhì)量相同，1為3DNAV質(zhì)量更好。分別計(jì)算2位醫(yī)師的平均主觀評(píng)分值。

表1 圖像質(zhì)量分級(jí)的評(píng)分項(xiàng)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 定量分析 由2位有經(jīng)驗(yàn)的心血管MR診斷醫(yī)師共同分析。測(cè)量梗死面積并計(jì)算梗死體積，分別在2DBH和3DNAV圖像上逐層手動(dòng)勾畫(huà)延遲強(qiáng)化病灶輪廓，測(cè)量面積并算出局部梗死灶體積：梗死灶體積＝累計(jì)梗死灶面積×（層厚＋層間隔）。

分別計(jì)算梗死心肌與有活性心肌的信噪比（SNR）及梗死心肌-有活性心肌對(duì)比噪聲比（CNR）。分別在兩個(gè)序列同一層面圖像的對(duì)應(yīng)位置，放置相同形狀和大小的感興趣區(qū)（ROI），測(cè)量并記錄ROI內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度及其標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。計(jì)算方法：SNR1＝S1/N，SNR0＝S0/N，CNR1-0=（S1－S0）/N，其中SNR1為梗死心肌SNR，SNR0為有活性心肌SNR，CNR1-0為梗死心肌-有活性心肌CNR，S1為梗死心肌信號(hào)強(qiáng)度，S0為有活性心肌信號(hào)強(qiáng)度，N為背景噪聲（胸前空氣信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差）。1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s表示，2位醫(yī)師評(píng)價(jià)3DNAV圖像質(zhì)量的一致性采用Kappa檢驗(yàn)，2位醫(yī)師對(duì)2DBH序列與3DNAV序列圖像診斷相對(duì)可信性主觀評(píng)分的相關(guān)性采用Spearman等級(jí)相關(guān)，兩個(gè)序列之間心肌梗死體積的相關(guān)性評(píng)價(jià)采用Pearson線性相關(guān)分析，兩個(gè)序列SNR與CNR的差異行雙尾配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 3只犬MRI圖像上均可見(jiàn)左室前壁延遲強(qiáng)化灶（在2DBH序列上共包含13個(gè)可供評(píng)價(jià)的圖像層面），經(jīng)大體標(biāo)本及鏡下病理結(jié)果證實(shí)有確切心肌梗死。2DBH掃描時(shí)增加NEX以替代屏氣，獲得圖像與屏氣掃描質(zhì)量相似，可作為參照?qǐng)D像，與3DNAV序列圖像具有可比性（圖2）。

圖2 對(duì)應(yīng)層面3DNAV與2DBH DE-MR序列圖像對(duì)比。3DNAV（A）和2DBH DE-MRI（B）圖像層面匹配良好，左室前壁及室間隔形狀相似的延遲掃描明顯強(qiáng)化的梗死區(qū)域。兩種序列獲得圖像均較好，心肌梗死區(qū)輪廓清晰，與鄰近有活性心肌分界明顯，對(duì)比良好（該實(shí)驗(yàn)犬呼吸緩慢平穩(wěn)）

2.2 半定性評(píng)價(jià)結(jié)果 2位醫(yī)師評(píng)價(jià)3DNAV序列圖像質(zhì)量一致性較好（Kappa=0.532,P＜0.05）；2位醫(yī)師對(duì)于兩個(gè)序列圖像的相對(duì)診斷可行性評(píng)分呈顯著正相關(guān)（r=0.609,P＜0.05），3DNAV序列圖像質(zhì)量及相對(duì)診斷可信性好于2DBH序列，見(jiàn)表2、3。2.3 定量分析結(jié)果 3DNAV序列較2DBH序列的掃描速度明顯加快（表4），效率明顯提高（3只實(shí)驗(yàn)犬3DNAV序列掃描時(shí)間分別較2DBH序列縮短88.2%、62.4%和79.5%）。根據(jù)兩個(gè)序列圖像所測(cè)得梗死體積大小相似，兩者呈顯著正相關(guān)性（r=0.998,P＜0.05），3DNAV序列測(cè)得值均小于2DBH序列（表4）。在顯著提高掃描速度的前提下，3DNAV序列各層面圖像的SNR1、SNR0及CNR1-0均較2DBH序列明顯提高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－5.691、－3.371、－6.005,P＜0.01）。3DNAV序列圖像細(xì)節(jié)顯示較好（圖3），且可進(jìn)行左室長(zhǎng)軸位圖像重建多角度觀察病變（圖4）。

表2 2名醫(yī)師對(duì)3DNAV序列延遲強(qiáng)化層面圖像質(zhì)量分級(jí)結(jié)果

表3 2DBH與3DNAV序列圖像診斷的相對(duì)可信性評(píng)分比較

3 討論

冠心病急性心肌梗死患者壞死心肌的評(píng)價(jià)是一個(gè)重要的臨床問(wèn)題，對(duì)于指導(dǎo)血運(yùn)重建術(shù)以及準(zhǔn)確評(píng)估患者預(yù)后意義重大。針對(duì)心肌梗死檢出和心肌活性評(píng)價(jià)的影像學(xué)檢查方法的探討成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。DE-MRI將有活性心肌信號(hào)抑制為0，使梗死區(qū)呈現(xiàn)高信號(hào)，形成梗死區(qū)與非梗死區(qū)的良好對(duì)比。許多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和臨床研究認(rèn)為DE-MRI中的亮區(qū)代表非活性組織，病理上屬缺血損傷所致心肌纖維化，因此認(rèn)為DE-MRI是識(shí)別心肌梗死以及判定缺血性心肌病患者存活心肌的無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)[3,4,8]，而就如何進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化這一有前景的檢查技術(shù)作出了有價(jià)值的探索[9]。

3.1 PAWS算法3DNAV DE-MR序列特點(diǎn)及比較優(yōu)勢(shì)作為DE-MRI標(biāo)準(zhǔn)參照序列，2DBH FGRE序列掃描操作過(guò)程費(fèi)時(shí)，需要患者反復(fù)屏氣；此外許多患者屏氣時(shí)常出現(xiàn)膈肌漂移可導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。另外，由于每次屏氣時(shí)膈肌位置發(fā)生變化，可導(dǎo)致層面校準(zhǔn)不良。單次屏氣3D DE-MR掃描序列很大程度上消除了層面校準(zhǔn)不良的問(wèn)題，但是該序列空間分辨率不高，且仍需要長(zhǎng)時(shí)間屏氣[10]，所以適用范圍有限。

表4 2DBH與3DNAV序列掃描時(shí)間、圖像測(cè)得梗死體積、SNR及CNR比較

圖3 3DNAV與2DBH DE-MR序列圖像質(zhì)量比較。A和C為不同層面3DNAV序列圖像，B和D為分別與A和C相對(duì)應(yīng)層面的2DBH序列圖像，均可見(jiàn)左室前壁及室間隔以內(nèi)膜下為主的線條狀延遲強(qiáng)化梗死區(qū)域（箭下方的白色區(qū)域）。A、C示梗死區(qū)外膜為無(wú)延遲強(qiáng)化的非梗死區(qū)，呈連續(xù)細(xì)線狀低信號(hào)（箭），邊緣光滑銳利，境界清楚，細(xì)節(jié)顯示良好；B、D示外膜線狀低信號(hào)有中斷（箭），邊緣模糊，境界欠清，且圖像SNR明顯低于3DNAV序列。3DNAV序列優(yōu)勢(shì)明顯（該實(shí)驗(yàn)犬掃描時(shí)呼吸快而不均，幅度變化也較大）

圖4 3DNAV DE-MR序列左心室長(zhǎng)軸位重建圖像。3DNAV DE-MR序列左心室短軸位采集原始圖像，經(jīng)多平面重組獲得左室長(zhǎng)軸位圖像。A示近似左心室長(zhǎng)軸位兩腔心層面；B為近似四腔心層面，可見(jiàn)左心室前壁（箭）近室間隔處延遲強(qiáng)化的心肌梗死區(qū)

呼吸導(dǎo)航技術(shù)由于克服了屏氣帶來(lái)的種種弊端，其優(yōu)勢(shì)引人關(guān)注。心血管MR成像中，呼吸導(dǎo)航技術(shù)在冠狀動(dòng)脈成像序列的應(yīng)用較多，技術(shù)較成熟[11-13]，而在DE-MR序列應(yīng)用方面研究較少，尚缺乏公認(rèn)的高效成熟的技術(shù)。以往呼吸導(dǎo)航2D和3D DE-MR序列的接受/拒絕導(dǎo)航門(mén)控算法[14]，需要采用固定門(mén)控窗技術(shù)，所以也因膈肌漂移而影響數(shù)據(jù)采集效率。PAWS算法[5,15]允許在最常出現(xiàn)的膈肌位置自動(dòng)選擇門(mén)控窗，在最短的時(shí)間內(nèi)有效抑制了運(yùn)動(dòng)偽影。當(dāng)膈肌位置移動(dòng)到門(mén)控窗外時(shí)，接受/拒絕算法會(huì)去除采集的數(shù)據(jù)[9]，但是PAWS算法會(huì)采集所有膈肌位置的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分類并聚集到不同的數(shù)據(jù)框內(nèi)。對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)框，根據(jù)其位置和成像次序進(jìn)行k-空間填充，只要任意相鄰的數(shù)據(jù)框中的數(shù)據(jù)能夠組成一個(gè)完整的k-空間，就完成了高效快速的數(shù)據(jù)采集。

由于實(shí)驗(yàn)犬無(wú)法進(jìn)行屏氣配合，在2DBH掃描時(shí)采用多次平均，增加NEX，最大程度地保證該序列得以順利完成，基本可以模擬屏氣的效果，從而獲得與屏氣掃描相似質(zhì)量的圖像，滿足作為參照序列的條件。

本研究采用半定性評(píng)價(jià)與定量分析進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法，與傳統(tǒng)定性評(píng)價(jià)方式或單純定量分析方式相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，不僅考慮到不同研究者之間的可重復(fù)性，也考慮到研究序列的成像要求以及影響圖像質(zhì)量的主要因素，因此更實(shí)用、更可信。根據(jù)該圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，與2DBH序列對(duì)比結(jié)果顯示，自由呼吸狀態(tài)下基于PAWS算法的3DNAV序列，在顯著提高圖像SNR與CNR、擴(kuò)大掃描范圍、提高掃描速度以及提高數(shù)據(jù)采集效率方面均顯示出明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于SNR的顯著提高和無(wú)間隔的掃描范圍，提高了相對(duì)診斷可信性。在圖像細(xì)節(jié)顯示方面，3DNAV序列由于消除了呼吸偽影的影響，其優(yōu)勢(shì)在呼吸狀態(tài)欠佳的實(shí)驗(yàn)犬掃描過(guò)程中更顯著。

另外，3DNAV與2DBH DE-MR序列測(cè)得的梗死心肌體積具有良好的相關(guān)性。3只實(shí)驗(yàn)犬經(jīng)3DNAV序列掃描測(cè)得的梗死心肌體積均較2D序列小，可能與3DNAV序列采用連續(xù)的掃描范圍覆蓋以及更高的平面內(nèi)分辨率、梗死輪廓勾畫(huà)時(shí)細(xì)節(jié)描述更精確有關(guān)。該差別是否具有普遍性有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量證實(shí)，但至少可以設(shè)想，由于3DNAV序列的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必會(huì)使得測(cè)量結(jié)果較2DBH序列更具有準(zhǔn)確量化梗死心肌體積的潛力。

3.2 TI時(shí)間選擇及對(duì)延遲增強(qiáng)圖像質(zhì)量的影響 TI時(shí)間合理選擇是確保掃描成功和保證圖像質(zhì)量的決定因素。2DBH和3DNAV序列正式掃描之前，都需反復(fù)進(jìn)行測(cè)試掃描，觀察有活性心肌的信號(hào)抑制最佳時(shí)所對(duì)應(yīng)的TI值，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)增加10～30ms作為最終TI值，啟動(dòng)正式掃描。其實(shí)，這種方法只能獲得相對(duì)最佳TI值，容易出現(xiàn)偏差。采用相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)（phase sensitive inversion recovery, PSIR）[16]技術(shù)進(jìn)行圖像采集時(shí)，一次屏氣中反轉(zhuǎn)恢復(fù)圖像和相位參照?qǐng)D像間插采集，然后將反轉(zhuǎn)恢復(fù)圖像與相位參考圖像經(jīng)過(guò)匹配重建，以此提高圖像的SNR和CNR。與常規(guī)DE序列相比，PSIR技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)TI時(shí)間不敏感，可以避免反復(fù)測(cè)試尋找最佳TI時(shí)間。但目前PSIR技術(shù)在3D呼吸導(dǎo)航序列[17]中的應(yīng)用范圍仍有限。

對(duì)比劑注入后30min內(nèi)開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，心肌梗死范圍的測(cè)量值就不依賴于掃描時(shí)間[18]。因此，研究設(shè)計(jì)未考慮2DBH及3DNAV序列掃描先后順序，對(duì)于對(duì)比劑注入時(shí)間、掃描持續(xù)時(shí)間與梗死心肌強(qiáng)化范圍是否存在某種關(guān)系也未作考慮。但是，由于對(duì)比劑流入流出的動(dòng)力學(xué)不同，隨之導(dǎo)致在不同的成像時(shí)間，心肌與血液TI有所不同所致，兩種掃描序列圖像中SNR和CNR結(jié)果可能會(huì)受影響[19]。至于不同掃描順序究竟可造成SNR與CNR結(jié)果多大程度的偏倚，有待進(jìn)一步深入探討。

3.3 空間分辨率的制約 為提高序列之間的可比性，3DNAV與2DBH DE-MR序列的層厚設(shè)置相同，均為4mm，所以3DNAV的空間分辨率為1.3mm×1.0mm×4.0mm，基本可以進(jìn)行左心室長(zhǎng)軸位圖像重建，從多個(gè)角度觀察梗死心肌的形態(tài)和范圍。若要顯示更小的梗死灶，可設(shè)置更薄的層厚，進(jìn)一步提高空間分辨率，但必須延長(zhǎng)掃描時(shí)間。掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由于掃描過(guò)程中所設(shè)置的TI值不可變，則難以確保最佳的有活性心肌抑制效果。以犧牲有活性心肌抑制效果和降低CNR為代價(jià)來(lái)獲得更高的分辨率是不可取的。

因研究納入的動(dòng)物模型較少，為獲得更為具體和確切的結(jié)論尚需進(jìn)一步研究，但是至少研究結(jié)果已顯示出了該序列的可行性。今后不僅可從結(jié)合并行成像技術(shù)、高效的k-空間采樣方式等方面進(jìn)行探索，以進(jìn)一步提高掃描效率，最大限度地減少掃描時(shí)間，也可在此基礎(chǔ)上將高效的3DNAV與PSIR技術(shù)結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化DE-MR序列。

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Application Value of Respiratory Navigator-gated Three-dimensional Delayed-enhancement MR Sequence in Infarcted Myocardium Imaging

PurposeTo explore the application value and feasibility of respiratory navigator-gated three-dimensional (3DNAV) delayed-enhancement MR (DE-MR)sequence using PAWS algorithm for infarcted myocardium imaging compared with standard breath hold two-dimensional (2DBH) DE-MR sequence.Materials and MethodsThree myocardium infarction dog-models underwent 2DBH and 3DNAV DE-MRI. The image quality of the two sequences were compared and evaluated by using semiqualitative and quantitative analysis.ResultsGood consistency(Kappa=0.532,P＜0.05) of the two radiologist' evaluation of 3DNAV image quality was obtained and the correlation of their relatively diagnostic reliability score was statistically significant (r=0.609,P＜0.05). The means of relatively diagnostic reliability score of the two radiologists were both beyond 0. And infarct volume measurements obtained based on the two sequences was significantly correlated(r=0.998,P＜0.05). Signal-to-noise ratio of infarcted myocardium (SNR1,t= －5.691,P＜0.01), SNR of variable myocardium (SNR0,t=－3.317,P＜0.01) and their contrast-to-noise ratio (CNR1-0,t= －6.005,P＜0.01) of 3DNAV sequence markedly improved than those of 2DBH sequence and their differences were statistically signi fi cant.ConclusionPAWS algorithm 3DNAV DE-MRI of infarcted myocardium provides less scan time, higher imaging efficiency, improved image quality and improved myocardial infarction diagnosis and evaluation con fi dence compared with 2DBH DE-MRI.

Myocardial infarction; Magnetic resonance imaging; Respiratory navigator-gated three-dimensional delayed-enhancement MR sequence; Disease models, animal; Dog

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.12.001

程流泉

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（309970772）。

2012-07-27

2012-09-14

（責(zé)任編輯 張春輝）