1.廣東省香港大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué) 影像部放射科 (廣東 深圳 518053)

2.上海西門子醫(yī)療系統(tǒng)有限公司 (上海 201318)

陳 燕1 羅 琳1 何健龍1馬玉佩1 楊國輝1 周皛月2沈新平1

釓延遲增強(qiáng)(Late gadolinium enhancement，LGE)是心臟磁共振(Cardiac Magnetic Resonance，CMR)檢查中不可或缺的常規(guī)掃描序列，可用于顯示不同病理狀態(tài)下心肌組織特性，對判斷心肌活性[1]、心肌病及心臟占位性病變的診斷及鑒別診斷等方面[2]有非常重要的價(jià)值。

目前，LGE圖像的獲得主要通過以下兩種掃描方式：1.常規(guī)分段掃描：采用多次屏氣k空間填充快速擾相梯度回波相位對比反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(segment turbo FLASH PSIR，以下簡稱Turbo FLASH)，優(yōu)點(diǎn)是空間分辨率高，延遲強(qiáng)化病灶顯示較確切[3]，與病理組織有良好對照，被認(rèn)為是LGE的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其掃描耗時(shí)長、單次屏氣只能采集一副圖像，對呼吸偽影及心率波動(dòng)非常敏感，尤其對心率不齊及閉氣不佳患者，此掃描應(yīng)用受限[4]。2.單次激發(fā)掃描：采用單次屏氣單次激發(fā)相位對比反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(single shot true FISP PSIR，以下簡稱TrueFISP)，優(yōu)點(diǎn)是單次屏氣可完成多層圖像采集，可顯著縮短掃描時(shí)間[5-6]，但同時(shí)也降低了空間分辨率，且不能有效克服所有運(yùn)動(dòng)偽影。鑒于此，相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)運(yùn)動(dòng)校正序列(phase sensitive inversion recovery with motion correction sequence，以下簡稱PSIR MoCo)應(yīng)運(yùn)而生。它在原有single shot序列基礎(chǔ)上采用了運(yùn)動(dòng)校正技術(shù)，在進(jìn)一步提升圖像分辨率的同時(shí)，又保留了快速掃描的優(yōu)點(diǎn)，理論上具有更廣闊的應(yīng)用前景。針對PSIR MoCo序列，本研究試圖解決以下三個(gè)問題：①該序列能否有效縮短掃描時(shí)間？②該序列能否有效減少圖像偽影？③在縮短掃描時(shí)間及減少圖像偽影的同時(shí)，該序列能否獲得較高的圖像質(zhì)量以滿足診斷需求？

1 資料與方法

1.1 前瞻性研究 研究通過本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：行LGE掃描的病人及健康志愿者，并簽署心臟MRI增強(qiáng)掃描知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：1.受試者僅行平掃或未完成全部LGE掃描；2.增強(qiáng)掃描后，心肌與血池對比欠佳(在magnitude圖上心肌與血池的信號強(qiáng)度比值＜3，如圖1)的LGE圖像不予分析。

1.2 掃描方法及流程 采用1.5T Siemens Avanto超導(dǎo)磁共振掃描儀，梯度場強(qiáng)45mT/m，最大梯度切換率200mT/(m·ms)。采用6通道表面相控陣線圈，MR兼容的無線矢量心電門控板以及便于和患者或志愿者溝通的MR適用降噪耳機(jī)。掃描層厚8mm，間隔2mm。先行定位圖及心臟電影掃描，再注入釓造影劑(0.1mmol/kg)，8分鐘后行依次行TurboFLASH、PSIR MoCo、TrueFISP序列的LGE，且每種序列均依次行左室短軸位(心底到心尖)、兩腔心、三腔心、四腔心掃描。

1.3 結(jié)果變量

1.3.1 圖像采集時(shí)間：由MR圖像上提供的實(shí)際掃描時(shí)間信息來推算得出。

1.3.2 圖像偽影評分：采用Likert量表，將LGE圖像偽影分為4等級：4分，無運(yùn)動(dòng)、呼吸及心率不齊偽影，強(qiáng)化區(qū)與非強(qiáng)化區(qū)清晰區(qū)分；3分，極少運(yùn)動(dòng)、呼吸及心率不齊偽影，強(qiáng)化區(qū)與非強(qiáng)化區(qū)可以區(qū)分；2分，有運(yùn)動(dòng)、呼吸及心率不齊偽影，強(qiáng)化區(qū)與非強(qiáng)化區(qū)不能準(zhǔn)確區(qū)分；1分，有嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)、呼吸及心率不齊偽影，強(qiáng)化區(qū)與非強(qiáng)化區(qū)無法區(qū)分。

1.3.3 圖像質(zhì)量評分：當(dāng)TurboFLASH圖像的偽影評分大于或等于3分時(shí)，以其作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，仍采用Likert量表，將PSIR MoCo與TrueFISP的圖像質(zhì)量分為3等級：3分：圖像質(zhì)量優(yōu)秀，與“金標(biāo)準(zhǔn)”相當(dāng)或接近，完全可行影像診斷；2分：圖像質(zhì)量良好，比“金標(biāo)準(zhǔn)”稍差，仍可行影像診斷；1分：圖像質(zhì)量太差，遠(yuǎn)不及“金標(biāo)準(zhǔn)”，無法行影像診斷。

1.3.4 由兩名具有國際心血管磁共振學(xué)會(huì)(Society of Cardiovascular MR，SCMR)二級認(rèn)證的放射科醫(yī)師在不知曉圖像掃描參數(shù)及臨床資料的情況下分別對圖像偽影及圖像質(zhì)量做獨(dú)立評分，并將分?jǐn)?shù)平均，作為最終得分。

表1 TurboFLASH、PSIR MoCo、TrueFISP圖像偽影評分的比較

表2 PSIR MoCo與TrueFISP圖像質(zhì)量評分的比較

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行ANOVA方差分析，比較TurboFLASH、PSIR MoCo、TrueFISP三種序列的圖像采集時(shí)間、圖像偽影評分、圖像質(zhì)量評分是否存在差異，當(dāng)P值＜0.05時(shí)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

從2016年6月至2017年4月，共收集本院100例(男性68例，女性32例)心臟MR的LGE圖像，其中健康志愿者34例，肥厚型心肌病20例，擴(kuò)張型心肌病11例，缺血性心臟病5例，高血壓14例，其他疾病16例。在100例中，心率失?；颊哒?8例，閉氣不佳者2例。剔除對比欠佳的圖像后，共6361幅圖像參與評價(jià)。

2.1 圖像采集時(shí)間 PSIR MoCo的圖像采集時(shí)間(187±43s)較TurboFLASH序列(636±144s)顯著縮短，P＜0.001；但與TrueFISP(164±37s)相比，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P＞0.05。

2.2 圖像偽影評分 PSIR MoCo的圖像偽影最少、偽影評分高于TurboFLASH及TrueFISP，P＜0.05。而TurboFLASH與TrueFISP的圖像偽影評分無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P＞0.05。見表1及圖2-7。

圖1 排除標(biāo)準(zhǔn)。Magnitude圖示心肌與血池的信號強(qiáng)度比值＜3，對比度差，該圖像被剔除；圖2-7 PSIR MoCo與TurboFLASH、TrueFISP序列的LGE圖像偽影對比。男，45歲，心肌梗死，心前區(qū)疼痛。掃描過程中心率不平穩(wěn)、呼吸配合欠佳。圖2-3、4-5、6-7分別為該患者的TurboFLASH、PSIR MoCo及TrueFISP序列的兩腔心、左室中段短軸位LGE圖像。該患者左室中段前壁及下壁可見點(diǎn)片狀心內(nèi)膜下強(qiáng)化灶(白箭)，未透壁；三種序列圖像對比，PSIR MoCo序列圖像最清晰、無運(yùn)動(dòng)偽影(圖4-5)，評分為4分、4分；而TrueFISP序列圖像(圖6-7)有少量運(yùn)動(dòng)偽影，評分為3分、3分；TurboFLASH序列圖像(圖2-3)運(yùn)動(dòng)偽影最明顯，評分為2、2分；圖8-13 PSIR MoCo與TurboFLASH序列的圖像偽影及圖像質(zhì)量對比。女性，45歲，健康志愿者，無自覺癥狀，掃描過程中心率及呼吸均平穩(wěn)。圖8-10 分別為TurboFLASH序列LGE兩腔心、四腔心、左室中段短軸位圖像，部分圖像有運(yùn)動(dòng)偽影，但基本清晰，偽影評分分別為2、3、3分；圖11-13 分別為該志愿者的PSIR MoCo序列相同位置的圖像，圖像清晰無偽影，偽影評分均為4分。因圖A的偽影評分＜3分，故不能作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，僅用圖9-10作為“金標(biāo)準(zhǔn)”評價(jià)，圖11、12、13的圖像質(zhì)量評分均為3分，可滿足診斷，均未見異常強(qiáng)化灶。

2.3 圖像質(zhì)量評分 以TurboFLASH為“金標(biāo)準(zhǔn)”(表2及圖8-13)，PSIR MoCo圖像質(zhì)量高于TrueFISP，P＜0.05。

3 討 論

3.1 優(yōu)化LGE圖像的關(guān)鍵點(diǎn)主要是降低運(yùn)動(dòng)偽影和提高圖像質(zhì)量 以往的單次屏氣TrueFISP序列僅能提高掃描速度，但與分段掃描的TurboFLASH序列類似，不能有效克服運(yùn)動(dòng)偽影(表1)，常需重復(fù)掃描，無形中延長了掃描時(shí)間。而PSIR MoCo可明顯減少運(yùn)動(dòng)偽影(圖2-7)，同時(shí)可獲得良好的圖像質(zhì)量，與“金標(biāo)準(zhǔn)”TurboFLASH更接近(表2)，與以往文獻(xiàn)報(bào)道類似[7]。尤其對于心率失?；蜷]氣不佳的患者，PSIR MoCo掃描成功率大大提高，可減少重復(fù)掃描概率，實(shí)際上進(jìn)一步縮短了掃描時(shí)間。

3.2 本實(shí)驗(yàn)具備以下創(chuàng)新點(diǎn)：

3.2.1 首次定義了LGE對比欠佳的量化標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)際掃描流程中，由于TI時(shí)間選擇誤差等原因，常不能獲得具有良好對比的LGE圖像，肉眼無法準(zhǔn)確判斷是否存在LGE。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)多次嘗試，筆者將magnitude圖上心肌與血池信號強(qiáng)度比＜3的圖像從評價(jià)體系中剔除，從而保證參與評價(jià)的所有圖像均具有診斷意義。這一點(diǎn)在現(xiàn)有文獻(xiàn)中未曾提及。

3.2.2 以往關(guān)于LGE序列的對比研究：多是PSIR MoCo與TurboFLASH或TrueFISP的單一對比[7-9]，本研究首次將三種序列同時(shí)對比，更能體現(xiàn)出PSIR MoCo序列的綜合優(yōu)勢。

3.2.3 本研究設(shè)計(jì)不局限于單一病種：雖已有文獻(xiàn)針對缺血及非缺血心肌病的類似對比研[10]究，但本研究納入了多個(gè)病種及健康志愿者，且結(jié)果顯示：對于多種心臟病患者及擬排查心臟疾患的人群，PSIR MoCo序列具有普遍優(yōu)勢。

3.3 本研究局限性 首先，心率失?；蜷]氣不佳的受試者數(shù)目仍有限，期待以后積累更多樣本。其次，三種序列圖像不是按照隨機(jī)順序獲取，每名受試者均依次行TurboFLASH、PSIR MoCo、TrueFISP掃描，而造影劑在血池及心肌內(nèi)的分布隨時(shí)間逐漸減少，可能造成結(jié)果偏倚。實(shí)際掃描中，操作者應(yīng)盡可能熟練定位并掃描，且根據(jù)圖像及掃描經(jīng)驗(yàn)實(shí)時(shí)修正TI值[11]，以期達(dá)到最佳對比增強(qiáng)效果。

綜上所述，PSIR MoCo序列在節(jié)省LGE圖像采集時(shí)間、減少圖像偽影的同時(shí)，可獲得更接近“金標(biāo)準(zhǔn)”的圖像質(zhì)量、滿足診斷需求。尤其對心率失常及閉氣不佳患者，該序列掃描成功率大大提高，有望納入CMR常規(guī)掃描方案，擁有廣闊的臨床應(yīng)用前景。