東南大學醫(yī)學院附屬南京同仁醫(yī)院(江蘇 南京 211100)

郭 瑞 陳 新 車子剛 嵇洪波 儲成鳳

在磁共振眾多的功能成像方法中，DWI是磁共振較主流的一種功能成像方法，彌散加權成像主要依賴于水分子的運動，為組織成像提供了一種嶄新的技術。DWI已被廣泛應用于中樞神經系統疾病的檢查，在急性腦缺血疾病、占位性疾病、脫髓鞘疾病等方面的臨床價值得到了廣泛地認可。常規(guī)彌散加權成像通常是在MRI平掃時進行，但在臨床工作中也會有靜脈注射Gd-DTPA后再做DWI掃描的狀況出現，本文研究的目的在于探討增強前后DWI信號差異，為實際檢查操作提供參考。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 自2017年3月至2017年6月臨床需要申請磁共振頭顱MRI掃描增強檢查的患者，男17例，女13例，平均年齡(50±5)歲(26～80歲)，平均體重63kg(47kg-83kg)，平均身高171cm(155cm-185cm)。所有患者在增強前后均行相同參數的彌散加權成像。A組數據為平掃時DWI信號強度和ADC值，B組為增強后DWI信號強度和ADC值。

1.2 檢查方法 采用美國GE公司的Signa 1.5T EXCITEIIIHD超導磁共振，線圈采用八通道頭顱正交線圈。所有的患者均簽署受檢知情同意書，均行MRI常規(guī)平掃、增強掃描，并且在增強前后均行DWI掃描，患者均采用仰臥位作為檢查體位。

本研究常規(guī)平掃序列包括橫斷面快速自旋回波(fast spin echo，FSE)T2加權(T2 weighted，T2W)，橫斷面自旋回波(spin echo，SE)T1加權(T1weighted，T1W)，橫斷面反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)T2加權，橫斷面彌散加權(diffusion weighted imaging，DWI)，矢狀位快速自旋回波(fast spin echo，FSE)T1加權。

Gd-DTPA增強前先行DWI掃描，掃描參數：回波時間(echo time，TE)：86.2ms，重復時間(repetition time，TR)：5000ms，b值：0和1000s/mm2，掃描層厚為6.0mm，層間距為2.0mm，成像視野(field of view，FOV)：24cm×24cm。增強后約5min再次行相同參數的DWI掃描。

1.3 圖像處理及分析 DWI信號強度及ADC值的測量：將增強前后DWI傳送到MR工作站(GE ADW4.6)，利用GE的functool后處理軟件，測量感興趣區(qū)(region of interest，ROI)的DWI信號強度值和ADC值。ROI的選取標準：取基底核和半卵圓中心正中層面作為測量層面，并且增強前后ROI大小和位子盡量保持固定，背側丘腦和半卵圓中心ROI面積均約為50mm2(增強前測量示意圖為圖1、增強后測量示意圖為圖2)。請兩位放射科醫(yī)生對增強前后的圖像進行評分，評分標準：5分：增強后圖像有肉眼可見信號強度和信號分布范圍提高；4分：增強后圖像無肉眼可見信噪比和信號分布范圍變化；3分：圖像增強前后有信噪比或信號分布范圍降低；2分：增強后圖像同時具有信噪比和信號分布范圍降低；1分：增強后圖像不能評價。兩位放射科醫(yī)生對像質量評估的一致性評價采用Kappa 檢驗。

1.4 統計學處理 分別對背側丘腦及半卵圓中心的DWI信號強度值和ADC值進行正態(tài)分布檢驗，并運用配對資料t檢驗分別對DWI信號強度值和ADC值進行檢驗，P＞0.05代表差別無統計學意義。使用美國IBM公司SPSS Statistics17.0作為統計學分析軟件。

2 結 果

30例患者在Gd-DTPA增強前和增強后5min均獲得滿意的顱腦DWI圖像。圖像評價均為4分(見表1)。兩位放射科醫(yī)生對圖像評分的診斷的一致性較高(Kappa=0.79，P＜0.05)。30例患者增強前后DWI圖像信號強度差異有統計學意義(P＜0.01)。30例患者增強前后背側丘腦ADC值比較無顯著性統計學差異(P=0.055＞0.05)，半卵圓中心ADC值比較無統計學差異(P=0.084＞0.05)。結論：增強前后對比劑未對ADC值未造成顯著性影響，DWI圖信號強度提高(見表2)。

3 討 論

磁共振對比劑和彌散加權成像的臨床意義重大。通過使用磁共振對比劑人為地增加目標組織與周圍組織的信號強度對比，提供了更豐富的診斷依據，多用于普通磁共振增強掃描、灌注加權成像(perfusion weighted imaging，PWI)掃描和磁共振對比增強血管成像(contrast enhanced MRA，CE-MRA)掃描等。顱腦彌散序列檢查已經是顱腦磁共振檢查相當成熟的序列，當腦組織內出現各種疾病導致自由水分子微觀彌散運動受限時，其DWI信號強度或ADC值大小就會發(fā)生改變。在磁共振成像中水分子的擴散敏感度用b值來表示，在高b值的情況下，擴散速度快慢的差異能夠得到更加明顯地顯示，把高b值的DWI像與b值為0時的DWI像相減，便是該高b值下組織的ADC圖。含擴散速度快水分子的組織就具有較高的ADC值，其在DWI像上顯示為較低的信號，據此可以對不同病變進行鑒別。在本次研究中，采用常規(guī)高b值1000s/mm2。

目前磁共振增強前后ADC值的變化研究結論并不統一。Kenis C等的研究結果顯示靜脈注射GDDTPA后行彌散加權成像并沒有影響ADC值的測量結果，主張在增強掃描后可行DWI掃描[1-3]。Fitzek等[4]研究發(fā)現靜脈注入對比劑Gd-DTPA前后，正常腦組織、腦內梗塞灶和腦內占位的ADC值變化均無明顯統計學意義。Chen等[5]應用7.0T MR掃描儀，把軟組織中接種了腫瘤的實驗大鼠進行DWI檢查，未發(fā)現靜脈注入Gd-DTPA前后ADC值有明顯統計學差別。Purysko等[6]甚至通過多時相b值DWI在63例肝臟腫瘤患者上的應用，發(fā)現Gd-DTPA對增強前后的ADC值沒有影響，表示在增強后可行DWI檢查。廖偉華等[7]進行了正常腦組織和不同的病變組織的信噪比、對比噪聲比、及ADC值的增強前后比較，發(fā)現在常規(guī)Gd-DTPA增強4min后，上述數值均無明顯統計學差異。而陳曉兵等[8]卻發(fā)現在注入Gd-DTPA后可使腦腫瘤的強化部分的ADC值明顯降低，分數各向異性值明顯升高。

磁共振增強檢查和彌散加權成像檢查相互補充，能為疾病的診斷提供更全面的信息。彌散加權成像屬于腦功能成像的范疇，部分醫(yī)院屬于收費選做項目，同時實際檢查過程中存在增強后才加做彌散加權序列檢查的情況，比如打藥后才發(fā)現可去除的金屬異物。Gd-DTPA對DWI的影響，國內外許多學者作了大量的研究，但研究結果仍存在爭議。Choi[9]和Liu等[10]研究發(fā)現對比劑可明顯降低信噪比外，其余報道均未觀察到這一現象。本研究在造影劑對DWI的信號強度的影響上得到了相反的結果，其原因還需要進一步地研究。

表1 增強后圖像質量主觀評分結果

表2 增強前后ADC測量統計結果

本研究結果并未發(fā)現Gd-DTPA對顱腦增強前后ADC值大小造成影響。本研究興趣區(qū)選取了背側丘腦和半卵圓中心作為測量對象，其目的一方面是這兩處的信號較均勻，從而減少了測量誤差，另一方面這兩處一是腦神經元細胞聚集處，一是腦神經膠質細胞較豐富的組織處，可較全面地和典型地反應腦組織在增強前后的變化。有學者認為，對比劑除縮短T2效應外，還影響到了ADC值的評價。有研究應用高場7T磁共振對移植了腫瘤的實驗鼠進行了增強前后的DWI檢查，發(fā)現腫瘤區(qū)DWI信號強度值和ADC值均未發(fā)生明顯的統計學差異性的改變，由此推斷，在高場下對比劑的T2縮短效應比在低場下弱，對比劑對DWI的信號強度及ADC值的影響比低場強下小，也就是說低場強下ADC值的變化更多比例的源于T2縮短效應。Zhong等[11]通過在1.5T磁共振掃描儀上對4名健康志愿者的腦組織進行Gd-DTPA增強前后的腦組織的T2值對比，發(fā)現注射對比劑后腦組織的T2只縮短約1.3%，表示該信號的變化可能低于檢測閾值。Choi等[9]認為，如果應用比常規(guī)釓劑具有更強T2縮短效應的釓塞酸二鈉作為對比劑，則可顯著降低正常肝組織的信噪比。因此，雖然目前臨床上常規(guī)應用的Gd-DTPA濃度不足以造成信號變化，但在某些實驗中應用的高濃度或強T2縮短效應對比劑時，需考慮對比劑對T2值的影響進而影響ADC值的情況。

本研究的不足：首先，本研究所選病例數較少；其次，僅對半卵圓中心和背側丘腦進行了靜脈注射Gd-DTPA后5min時的DWI圖像質量、信號強度值和ADC值的比較，缺乏全腦的測量和比較；另外，只選用b為1000s/mm2作為研究參數，缺乏多個b值的研究統計；最后，本研究缺乏相關研究基礎，需進一步進行基礎實驗以對DWI信號強度的改變提出合理的解釋并進一步開展對全身其他部位和組織類型的觀察。