應洪新，徐斯維，唐小平，尹建華，孫小余

（南昌大學第二附屬醫(yī)院影像中心，南昌330006）

目前，直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，我國直腸癌發(fā)病率和病死率呈逐年上升趨勢,對直腸癌的準確定位、正確定性以及分期診斷直接影響著患者的療效和預后[1-3]。隨著磁共振掃描技術的發(fā)展,磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)以其優(yōu)異的軟組織分辨率及多方位、多參數(shù)、多序列成像特點，成為診斷直腸癌最好的影像學方法，磁共振高分辨掃描成為直腸癌的局部分期及為臨床提供手術方針最準確的方法[3-6]，因此磁共振圖像質量變得尤為重要。然而,我們在掃描過程中發(fā)現(xiàn)，即使患者主觀配合良好，直腸不自主蠕動也會導致圖像模糊、影響圖像質量。研究發(fā)現(xiàn)，磁共振螺旋槳技術(periodically rotated over-lapping parallel lines enhanced reconstruction，PROPELLER)在 消除或減少運動偽影上有很好的效果，能夠解決運動偽影造成的影像模糊或缺失、無法達到診斷要求的難題，提高病灶檢出率[7-12]。本研究旨在通過將PROPELLER T2WI技術和常規(guī)磁共振FSE T2WI序列在橫斷位圖像上的對比，探討該技術在改善直腸癌患者磁共振圖像信噪比、消除運動偽影上的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院2018年10月-2019年10月在我院行術前磁共振掃描的直腸癌患者，納入標準：⑴術前均經腸鏡檢查及病理學檢查確診為直腸癌；⑵術前均行3.0 T高分辨率MRI檢查；⑶患者身體狀況良好，能配合完成MRI檢查；無絕對MRI檢查禁忌癥及手術禁忌證；⑷臨床病理資料完整。排除標準：⑴行新輔助放、化療；⑵同時合并其他惡性腫瘤；⑶臨床病理資料缺失；⑷患者存在嚴重心肺功能不全，身體狀況無法耐受手術者。所有患者及家屬已知情同意，且醫(yī)院倫理委員會予以批準。

1.2 研究方法 采用GE signa Discovery MR750 3.0T磁共振掃描儀及16通道體部相控陣表面線圈進行直腸MRI掃描，掃描序列包括：矢狀位FSE T2WI，橫斷位（小FOV）FSE T2WI，Propeller T2WI，橫斷位FSE T1WI及DWI，冠狀位FSE T2WI。MRI掃描參數(shù)如下：矢狀位FSE T2WI：層厚/層間距為4/1 mm，矩陣為320*256，F(xiàn)OV為24*24，TR/TE為3484/85 ms,ETL為18，NEX為4。橫斷位FSE T2WI：層厚/層間距為3/0.3 mm，矩陣為320*224，F(xiàn)OV為16*16，TR/TE為3978/102 ms，ETL為20，NEX為6。橫斷位FSE T2WI掃描結束后立即采用PROPELLER T2WI技術重新掃描一次，參數(shù)一致，且掃描時間相差在30s以內。橫斷位FSE T1WI：層厚/層間距為7/1mm,矩陣為320*256，F(xiàn)OV為36*36，TR/TE為499/68 ms,ETL為3，NEX為6；橫斷位DWI:層厚/層間距為7/1 mm，矩陣為96*128，F(xiàn)OV為36*36，TR/TE為4295/100 ms，b值為800，NEX為6；冠狀位FSE T2WI：層厚/層間距為3/0.3 mm，矩陣為320*224，F(xiàn)OV為16*16，TR/TE為2955/102 ms，ETL為20，NEX為6。檢查前1d讓患者進食流質并用番瀉葉泡水喝，盡量排空腸內容物；檢查當天為患者肌肉注射6542，預防腸道痙攣。檢查時讓患者取仰臥標準解剖正位，雙手抱頭，線圈和呼吸門控置于腹部和恥骨聯(lián)合中心，并提前告知患者大概掃描時間，囑咐患者掃描期間不要移動。

1.3 觀察指標 將采集到的圖像傳入ADW 4.6工作站，由兩名我院兩位經驗豐富的影像診斷醫(yī)師共同進行盲閱，并對直腸圖像質量進行評分。

1.4 評定方法及標準 直腸磁共振掃描所獲圖像中直腸壁、周圍脂肪組織、系膜筋膜和腫瘤及其周邊淋巴結、鄰近器官等結構整體模糊，無法閱片則判定為Ⅳ級圖像；除直腸系膜筋膜和腫瘤及其周邊淋巴結邊界模糊外其他結構均欠清晰，影響直腸環(huán)周筋膜切緣范圍評估則判定為Ⅲ級圖像；除直腸系膜筋膜和腫瘤及其周邊淋巴結邊界欠清晰外其他結構均清晰，但不影響直腸環(huán)周筋膜切緣范圍評估則判定為Ⅱ級圖像；以上結構及其邊界均清晰，可準確評估直腸環(huán)周筋膜切緣范圍，通過閱片能夠確定腫瘤位置、大小、T分期及其周邊淋巴結涉及范圍則判定為Ⅰ級圖像。Ⅲ、Ⅳ級圖像影響診斷，評定為不合格；Ⅰ、Ⅱ級圖像不影響診斷，評定為合格。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，計數(shù)資料用頻數(shù)（n）、百分比（%）表示，計量資料用（）表示，計數(shù)資料兩兩比較采用χ2檢驗，等級資料組間比較采用秩和檢驗。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 基本情況 本研究共納入直腸癌患者90例，其中男53例，女37例，年齡31-77歲，平均年齡（52.21±9.05）歲。

2.2 PROPELLER T2WI與FSE T2WI掃描技術直腸癌圖像質量比較及統(tǒng)計分析

2.2.1 PROPELLER掃描技術明顯改善直腸癌病變部位的圖像質量 如圖1A所示，患者在常規(guī)FSE T2WI掃描后，得到的橫軸位圖像經常出現(xiàn)直腸蠕動偽影干擾，直腸病灶部位圖像模糊、細節(jié)顯示不清晰；而同一患者給予PROPELLER技術掃描（圖1B）后，直腸蠕動偽影干擾減少、減輕，病變部位的粘膜面、漿膜面及直腸周圍系膜筋膜等細微結構顯示清晰，圖像質量得到明顯改善。

圖1 M/40歲，大便帶血2個月余

術前電子結腸鏡檢查示距肛門約2-6cm直腸后側可見一菜花狀物生長，侵占1/2腸圈；術后病理為直腸中分化腺癌，累及肌層外脂肪組織。術前我院磁共振檢查示：直腸壁不均勻增厚并局部菜花狀軟組織信號突向腸腔內生長、腸腔狹窄，橫軸位FSE T2WI（圖1A）因出現(xiàn)直腸蠕動偽影，病灶細節(jié)顯示不清；給予PROPELLER T2WI掃描（圖1B），直腸蠕動偽影消失，病灶部位的細微結構顯示清晰：右側壁病灶累及粘膜下，未突破漿膜面；左側壁及后壁病灶突破漿膜面，累及鄰近直腸系膜筋膜。

2.2.2 兩種掃描技術得到的圖像質量等級的統(tǒng)計學分析 對兩種掃描技術獲得的90例患者的MRI圖像等級進行觀察分析，我們發(fā)現(xiàn)（如表1所示）：⑴經過PROPELLER T2WI技術掃描，90例患者中有56例（占總數(shù)的62.22%）的圖像等級提升為最佳的I級，這一數(shù)值顯著高于常規(guī)FSE T2WI掃描（0例）。 ⑵PROPELLER技術得到的(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級)圖像數(shù)量均少于對應的常規(guī)FSE掃描技術（P值均＜0.05）。⑶PROPELLER技術得到合格（Ⅰ、Ⅱ級）的圖像總數(shù)由原來的38例增加到79例（合格率為87.78%）；不合格的（Ⅲ、Ⅳ級）圖像降為11例，圖像質量明顯優(yōu)于FSE T2WI掃描圖像，差異具有顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。

3 討論

隨著近些年MRI高分辨率成像技術的發(fā)展，MRI掃描圖像可以清晰顯示直腸解剖、病變位置以及腫瘤是否侵犯包膜及鄰近器官等，加之直腸位置相對固定、受呼吸影響小、與周圍組織對比度好等原因，高分辨MRI已然成為直腸癌術前評估的最重要手段[3-6]。然而，臨床上使用高分辨MR掃描對直腸癌患者進行檢查的過程中，由于FOV設置的相對較小，導致圖像顆粒感比較粗，信噪比相對較低；而直腸的不自主蠕動會產生運動偽影，導致圖像模糊。上述這些不足很難在傳統(tǒng)FSE序列中消除。本研究納入的90例患者中，常規(guī)FSE掃描技術得到合格的圖像質量（Ⅰ、Ⅱ級）圖像僅38例（合格率為42.22%）；不合格的（Ⅲ、Ⅳ級）圖像達52例（約占57.78%），直腸癌病變及周圍的細微結構顯示不清，圖像的診斷信息大量丟失，嚴重影響疾病的分期診斷和治療。

傳統(tǒng)的FSE序列是利用一次90°射頻脈沖之后，利用多個180°聚焦脈沖采集多個自旋回波，平行填充K空間的相位編碼線來進行信號的采集[10]。而PROPELLER技術是在FSE序列的基礎上引入K空間放射填充技術，即在一個TR間期內采集一個回波鏈，回波鏈中的回波需進行相位編碼和頻率編碼，某個角度上平行填充K空間，在下一個TR間期內采集另一個回波鏈，該回波鏈的頻率編碼與相位編碼較上一個回波鏈旋轉一定的角度，以此類推[10]。PROPELLER技術的原理使得K空間中心區(qū)域（中心區(qū)決定信噪比）有較大程度上的重疊，從而提高圖像信噪比。另外，PROPELLER技術在采集數(shù)據(jù)的同時，系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行分析，包括相位校正、旋轉信息矯正、移動信息矯正、相關信息權重分析，當所有信息經過分析、校正后填入K空間，在圖像合成時剔除運動幅度大且較低權重的失真圖像，對輕微運動的數(shù)據(jù)進行校正，從而消除圖像運動偽影及磁敏感偽影，提高圖像質量[8]。這兩點優(yōu)勢剛好彌補了直腸高分辨掃描的不足[7-13]。在本實驗研究中，90例直腸癌患者在常規(guī)FSE T2WI掃描結束后立即行PROPELLER T2WI技術重新掃描一次，后者得到合格圖像由原來的38例增加到79例（合格率為87.78%），其中代表最佳的I級圖像數(shù)量躍升為56例（占總數(shù)62.22%）；不合格的圖像降為11例，圖像質量得到明顯改善。

總而言之，在直腸癌MR高分辨掃描中，常規(guī)FSE序列無法解決直腸蠕動偽影對圖像的影響，而PROPELLER技術能夠顯著提高圖像信噪比、并有效去除直腸蠕動偽影的干擾，提高圖像質量等級。盡管PROPELLER T2WI技術在掃描中與常規(guī)FSE T2WI掃描技術相比，會稍微延長掃描時間(多耗時約43s)，仍然值得在臨床應用、推廣。