1.北京大學深圳醫(yī)院醫(yī)學影像科(廣東 深圳 518036)2.北京大學深圳醫(yī)院眼科(廣東 深圳 518036)3.深圳大學醫(yī)學部生物醫(yī)學工程學院 (廣東 深圳 518071)

戚玉龍1 張 輝1 馮 飛1李金瑛2 劉維湘3 成官迅1

青光眼是是世界上第二位致盲性眼病，發(fā)病率在我國約占87%，原發(fā)性青光眼是青光眼的主要類型，它是一組以視神經凹陷性萎縮和視野缺損為共同特征的疾病。磁共振檢查因其較好的軟組織分辨能力及無輻射和多參數(shù)任意角度成像等優(yōu)點，是視神經特別是視神經眶內段影像學檢查的主要手段之一[1-4]，而3D高清T2自旋回波序列(T2 Space)是臨床最常見的視神經成像序列之一。盡管如此，T2 Space序列面臨的主要挑戰(zhàn)是成像時間較長，病人常常由于眼球運動導致神神經運動偽影，從而影響診斷[5-6]。為了提高成功率，以往的研究是通過犧牲空間分辨率來減少掃描時間，此方法雖然可以一定程度上降低圖像運動偽影，但同時影響了圖像質量[7-8]。

本研究采用有別于常規(guī)K空間填充技術的K空間橢圓形填充技術對視神經進行成像，共招募23例青光眼并視力下降的患者行視神經MR檢查，每例患者均分別采用傳統(tǒng)K空間填充技術和橢圓形填充技術的T2 Space序列進行掃描，探討橢圓形K空間填充技術在青光眼病人視神經成像中的應用價值[9]。

1 材料與方法

1.1 研究對象 招募23患者(中重度青光眼病史并視力下降)，其中男13例，女10例，平均年齡(38±1.7)歲，母語漢語，均為右利手，本研究方案獲本院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法 圖像采集：采用西門子3.0T磁共振掃描儀行MRI檢查，24通道頭部線圈固定大腦，掃描野包括視神經眶內段，獲得3D T2 Space圖像。掃描參數(shù)均如下：掃描野=200mm×200mm，層厚=0.5mm，TR=1000ms，TE=137ms，矩陣=384×384，體素=0.5mm×0.5mm×0.5mm，翻轉角=120度，相位編碼方向前后，無間隔掃描56層。兩組圖像一種采用傳統(tǒng)K空間填充方式(A組)，一種采用橢圓形K空間填充方式(B組)，見圖1。

1.3 圖像評價 圖像質量客觀評價：采用兩種方法進行信噪比測量。

方法一：水模法測量信噪比，采用西門子標準頭部線圈，標準水模靜置10分鐘以上行兩組序列掃描，傳統(tǒng)K空間填充法和橢圓形填充法各掃描兩次，重復掃描的兩次圖像分別相減獲得兩組序列的噪聲圖，再分別測量信噪比，見圖2-3。

方法二：測量視神經圖像的信噪比，為避免多通道線圈的潛在干擾，噪聲區(qū)域選擇腦內蝶竇空腔部分，信號ROC區(qū)域選擇視神經眶內段神經走形平直的部分，每個病人雙側視神經均測量信噪比，見圖4-5。

方法三：圖像質量主觀評價：邀請兩位副高以上的放射科診斷醫(yī)生對圖像質量進行評分，評分采用4分法，圖像質量評分標準：4分：圖像質量優(yōu)良，視神經清晰可見，信噪比對比度良好，無鬼影，無運動偽影，易于診斷；3分：圖像質量較好，信噪比對比度較好，視神經大部分清晰可見，有運動偽影但不影響診斷；2分：圖像質量較差，視神經大部分模糊不清，鬼影或運動偽影較重，影響診斷；1分：圖像質量很差，視神經模糊，鬼影或運動偽影嚴重，無法診斷。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計學分析，采用配對樣本t檢驗或者獨立樣本t檢驗比較傳統(tǒng)K空間填充方式與橢圓形K空間填充方式的圖像質量。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

在spss19.0軟件中對兩組信噪比數(shù)據(jù)進行獨立樣本T檢驗，首先得到的是兩組的描述性統(tǒng)計量，兩組均有42個樣本，從mean以及std.deviation中可以得知，兩組的均值以及標準差分別為：A：(2.9888±0.23044)，B：(2.9855±0.21785)，見表1。

實驗采取的獨立樣本T 檢驗的統(tǒng)計方法是一種基于均值比較的方法，通常在做t檢驗之前要先做方差齊次性檢驗，經過獨立樣本t檢驗得到的結果，t-test for Equality of Means下的Sig(2-tailed)下的值為0.946，該欄下有兩個值，但是由于Levene’s Test for Equality of Variances(方差其次性檢驗即檢驗樣本是否來自于同一整體)的sig值結果大于0.05，代表A，B兩組的方差齊次，所以采取最上面的數(shù)值(0.946)，由于兩個數(shù)值相等，所以兩種情況沒有分別，可以從sig=0.946＞0.05得知，A、B兩組的信噪比在95%的置信區(qū)間下，不具有統(tǒng)計學差異，見表2。

表1 Group Statistics

表2 Independent Samples Test

表3 Group Statistics

表4 Independent Samples Test

表5 水模法測得兩組序列信噪比

表6 兩組序列是掃描時間

圖1 3D T2 Space圖像。

圖2 傳統(tǒng)K空間填充法。圖3 橢圓形K空間填充法。圖4-5 同一檢查者的T2Space序列圖像，圖4采用傳統(tǒng)K空間填充技術，圖5采用橢圓形K空間填充技術。測量受檢者雙側視神經信噪比，信號ROC區(qū)域選擇視神經眶內段平直部分，噪聲區(qū)域選擇病人蝶竇內的空氣部分（避免多通道線圈因素影響）。

同樣，在兩組圖像質量的主觀評分上做獨立樣本T檢驗，得到的結果同樣類似，首先為兩組統(tǒng)計量的結果，兩組均有42個樣本，A組的得分取值范圍為(3.36±0.759)，B組的得分取值范圍為：(3.40±0.587)，見表3。

與以上結果類似，查看t-test for Equality of Means下的Sig(2-tailed)下的值，由于Levene’s Test for Equality of Variances檢驗結果sig=0.135＞0.05，所以查看sig下，滿足方差齊次假設的結果，sig=0.749＞0.05，所以兩組圖像的主觀評分數(shù)值之間在95%的置信區(qū)間下，不具有統(tǒng)計學差異，見表4。

此外，水模法測得兩組序列信噪比亦無明顯差異，見表5。

兩組序列是掃描時間如表6所示。

橢圓柱K空間填充方式的方法比傳統(tǒng)K空間填充方式的圖像采集方式的整體掃描時間減少約22%。

3 討 論

MR掃描時間主要由相位編碼步級數(shù)確定[8]，傳統(tǒng)K空間填充方式(不采用并行采集加速技術)采用的是相位編碼數(shù)全采集，對于3D序列來說相對效率較低。K空間的中心部分決定圖像的對比度，K空間的邊緣部分決定了圖像的分辨率，橢圓柱形K空間采集填充方式有選擇性的縮減了K空間四個角的相位編碼數(shù)量，從而降低了掃描時間，而由于K空間中心部分基本未欠采樣，故圖像信噪比基本沒有損失，雖然K空間的四個角被欠采樣，但磁共振自帶的插值算法使得圖像分辨率也相差不大，不影響診斷[11]。

由于3D高清重T2序列掃描時間較長，容易出現(xiàn)眼球運動并導致視神經運動偽影[10-14]，本研究在圖像信噪比和圖像質量基本不變的情況下，明顯縮短了序列掃描時間(約22%左右)。

K空間橢圓形采集方法通過減少掃描時間，降低了運動偽影的出現(xiàn)頻率和運動偽影幅度，從而提高了青光眼病人視神經MR成像的成功率[15]。

綜上所述，本研究結果表明采用K空間橢圓形填充方式的3D高清T2 Space序列在未明顯損失圖像質量的前提下明顯縮短了成像時間，提高了青光眼病人視神經成像的效率和成功率，本研究結果可為將來研究3D高清序列快速成像提供參考依據(jù)。