戴艷芳，張 苗，齊志剛，張 默，李坤成，盧 潔

(1.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院放射科，2.核醫(yī)學(xué)科，北京 100053；3.磁共振成像腦信息學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100053)

MRI軟組織分辨率和對(duì)比度較高，已成為診斷骨骼肌肉系統(tǒng)疾病的重要工具之一[1-3]。近年來(lái)，3.0T MR儀已普遍應(yīng)用于臨床。拉莫爾方程質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率與靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)呈正相關(guān)，場(chǎng)強(qiáng)增高致質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率加快；而頻率與波長(zhǎng)呈反比，激發(fā)質(zhì)子共振的射頻脈沖波長(zhǎng)縮短，與人體相互作用后，引起射頻磁場(chǎng)(B1場(chǎng))不均勻性改變，從而產(chǎn)生或加重在1.5T及以下場(chǎng)強(qiáng)下沒(méi)有或較輕的偽影，特別是駐波效應(yīng)和介電偽影，導(dǎo)致MR圖像質(zhì)量下降。充分發(fā)揮高場(chǎng)強(qiáng)MRI的優(yōu)勢(shì)需消除或減輕上述影響。本研究比較3.0T MR快速自旋回波腰椎軸位T2WI中使用與不使用B1濾波器時(shí)所獲圖像質(zhì)量，探討B(tài)1濾波器對(duì)于改善超高場(chǎng)強(qiáng)下成像質(zhì)量的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年11月—12月在我院接受腰椎MR檢查的30例患者，男14例，女16例，年齡19～80歲，平均(47.6±17.3)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無(wú)MR檢查禁忌證；②無(wú)腰椎手術(shù)史；③腹部無(wú)金屬(含MR兼容金屬)植入物。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有幽閉恐懼癥等其他原因未能完成檢查；②運(yùn)動(dòng)偽影過(guò)重。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Tim Trio Syngo B17 3.0T超導(dǎo)MR掃描儀，標(biāo)準(zhǔn)脊柱線(xiàn)圈。以常規(guī)序列掃描腰椎后，加掃1組帶有B1濾波器的快速自旋回波序列，獲得軸位T2WI，其定位層面與常規(guī)T2WI保持一致，除濾波參數(shù)外，其余掃描參數(shù)相同。T2WI參數(shù)：TR 3 400 ms，TE 102 ms，層厚4 mm，層間隔 3.6 mm，掃描層數(shù)15層，F(xiàn)OV 181 mm×210 mm，矩陣199×320，NEX為2，翻轉(zhuǎn)角150°，回波鏈長(zhǎng)度20，帶寬81.92 kHz，掃描時(shí)間1 min 13 s。

1.3 圖像分析 以L3平面為代表，分別在2組圖像椎體中心放置一個(gè)類(lèi)圓形ROI，測(cè)量椎體信號(hào)強(qiáng)度；于雙側(cè)腰大肌、豎脊肌及皮下脂肪信號(hào)均一處放置ROI，信號(hào)強(qiáng)度取兩側(cè)均值；在相位編碼方向上圈選空氣組織，以所測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差為圖像背景噪聲，并采用Siemens后處理工作站的自帶軟件復(fù)制ROI屬性信息，確保2組圖像中ROI勾劃位置、大小完全一致，且一一對(duì)應(yīng)，分別計(jì)算SNR和CNR[4]，SNR=SI/SDn，其中SI為組織信號(hào)強(qiáng)度，SDn為噪聲信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差；CNR=(SIs-SIm)/SDn，其中SIs為椎體信號(hào)強(qiáng)度，SIm為肌肉組織信號(hào)強(qiáng)度，SDn為噪聲信號(hào)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，采用配對(duì)t檢驗(yàn)比較2組圖像SNR和CNR的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有受試者順利完成檢查，所獲圖像均滿(mǎn)足診斷要求。采用B1濾波器的L3椎體、腰大肌、豎脊肌的圖像SNR明顯高于未使用濾波器圖像(P均<0.001，圖1)，而皮下脂肪的SNR下降(P=0.015，表1)。此外，采用B1濾波器的圖像CNR也高于未使用濾波器的圖像(P均<0.001，表2)。

表1 不同組織使用B1濾波器與否的SNR比較(±s)

表1 不同組織使用B1濾波器與否的SNR比較(±s)

類(lèi)別未使用濾波器使用B1濾波器t值P值L318.40±6.6436.81±14.78-9.56<0.001腰大肌7.13±1.9514.98±4.95-11.12<0.001豎脊肌17.65±7.6428.57±12.27-9.46<0.001皮下脂肪146.14±53.95136.40±44.78-2.590.015

表2 不同組織使用B1濾波器與否的CNR比較(±s)

表2 不同組織使用B1濾波器與否的CNR比較(±s)

類(lèi)別未使用濾波器使用B1濾波器t值P值L3/腰大肌11.27±5.6321.99±12.96-6.49<0.001L3/豎脊肌0.75±8.168.24±14.56-4.79<0.001

圖1 患者女，47歲，腰椎病，L3椎體層面使用濾波器前后腰椎圖像 A.未使用濾波器圖像，椎體、肌肉信號(hào)偏低(白箭)，椎體、腰大肌及豎脊肌SNR分別為21.94、8.31、14.34，皮下脂肪信號(hào)偏高(黑箭)，SNR為147.71； B.使用B1濾波器圖像，椎體與肌肉信號(hào)增強(qiáng)(白箭)，椎體、腰大肌及豎脊肌SNR分別為35.14、13.36、20.29，皮下脂肪信號(hào)減低(黑箭)，SNR為131.84，圖像層次更加清晰分明

3 討論

B1濾波器是一種同態(tài)濾波器，與超聲的時(shí)間增益補(bǔ)償概念相似，通過(guò)降低靠近線(xiàn)圈單元區(qū)域中的B1+效率和增加體內(nèi)中心區(qū)的B1+效率，減少因距離皮膚深度變化而引起的射頻脈沖衰減引起的信號(hào)不均勻性，部分糾正接收?qǐng)鲋械牟痪鶆蛐裕瑥亩档驮趫?chǎng)強(qiáng)等于或大于3.0T時(shí)由于組織內(nèi)的介質(zhì)共振引起的信號(hào)差異，改善圖像整體均勻度[5]。本研究結(jié)果顯示，使用B1濾波器可有效提高快速自旋回波軸位T2WI中椎體、腰大肌、豎脊肌的信號(hào)強(qiáng)度，從而提高SNR，同時(shí)可提高椎體與周?chē)∪饨M織間的CNR，使不同組織之間的層次更加清晰。在快速自旋回波序列中J-耦聯(lián)效應(yīng)、磁化轉(zhuǎn)移效應(yīng)，以及在腰椎成像中線(xiàn)圈位于人體后部所致的近線(xiàn)圈效應(yīng)可導(dǎo)致背部皮下脂肪信號(hào)增高。使用B1濾波器后，經(jīng)信號(hào)同態(tài)濾過(guò)，可在一定程度上改善皮下脂肪信號(hào)增高的現(xiàn)象，使圖像整體均勻度明顯提高，層次更加清晰。

本研究樣本量較小，僅分析了B1濾波器對(duì)腰椎成像中快速自旋回波T2WI圖像質(zhì)量的影響，其對(duì)于頭頸部、腹部、四肢關(guān)節(jié)等其他部位以及其他序列圖像質(zhì)量的影響有待進(jìn)一步觀察。