鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院(河南省腫瘤醫(yī)院)放射科,河南 鄭州 450008
T1 mapping是一種新的定量分析磁共振技術(shù),能直接測(cè)量組織T1弛豫值(簡(jiǎn)稱Tl值),Cassinotto等學(xué)者[1]認(rèn)為T1 mapping技術(shù)能夠診斷和評(píng)估肝硬化嚴(yán)重程度,與常規(guī)肝脾擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)序列相比,具有更高的準(zhǔn)確性。近年來(lái)有研究認(rèn)為T1 mapping成像能夠用于肝纖維化的無(wú)創(chuàng)性診斷,并反映肝功能狀態(tài)[2-4]。本研究通過(guò)對(duì)比T1 mapping兩種成像方法(Look-locker序列和屏氣的B1-corrected VFA序列)掃描獲取的肝臟左、右葉平掃T1值,研究其定量特征及變異度,從而評(píng)價(jià)兩個(gè)序列量化肝左、右葉T1值的應(yīng)用價(jià)值。
分析2018年1—8月于鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院就診的肝臟疾病患者70例(同時(shí)行自由呼吸Look-locker序列和屏氣B1-corrected VFA序列掃描)。納入標(biāo)準(zhǔn):① 近期無(wú)服用肝毒性藥物史;② 近期無(wú)肝臟手術(shù)史;③ 肝功能正常。排除標(biāo)準(zhǔn):① 圖像質(zhì)量差,影響測(cè)量。② 不能耐受屏氣者。排除4例不能配合屏氣的患者,共有66例患者納入研究。其中男性44例,女性22例,年齡31~79歲,平均年齡(55.0±33.9)歲。
采用德國(guó)Siemens公司的MAGNETOM Skyra 3.0T磁共振掃描儀,18通道腹部相控陣線圈,內(nèi)置32通道脊柱矩陣線圈,取頭先進(jìn)的仰臥位。檢查前禁飲食6 h。檢查序列包括:Look-locker序列、屏氣B1-corrected VFA序列、T1WI正反相位序列,T2WI抑脂序列及DWI序列以及增強(qiáng)掃描。Look-locker序列采用2D快速激發(fā)序列,掃描參數(shù):反轉(zhuǎn)角=8°,重復(fù)時(shí)間(repetition time,TR)/回波時(shí)間(echo time,TE)=3.00 ms/1.32 ms,矩陣=128×112,層數(shù)24層,視野380 mm×309 mm,層厚=3.5 mm。B1-corrected VFA序列采用3D VIBE序列,掃描參數(shù):2個(gè)反轉(zhuǎn)角度3°及15°,TR/TE1/TE2=5.86 ms/2.46 ms/3.69 ms,矩陣=288×216,層數(shù)72層,視野380 mm×380 mm,層厚=2.5 mm。在VFA序列采集之前一個(gè)B1序列進(jìn)行匹配,在VFA序列采集之后一個(gè)B1序列進(jìn)行自動(dòng)矯正。
采用Look-locker序列和屏氣B1-corrected VFA序列自動(dòng)生成偽彩圖,由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射科主治醫(yī)師(醫(yī)師1及醫(yī)師2)獨(dú)立肓法在肝臟左、右葉相對(duì)應(yīng)位置測(cè)量T1值,測(cè)量3次,并取其平均值,感興趣區(qū)(region of Interest,ROI)面積為2.14~3.98 cm2,測(cè)量時(shí)避開(kāi)肝臟病灶、大血管區(qū)、偽影及周圍組織。
采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。通過(guò)組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)2名閱片者間的一致性,ICC<0.50為信度差;0.50~0.75為信度一般;>0.75為信度好。Look-locker序列、B1-corrected VFA序列在肝臟左右葉所得T1值之間的比較采用兩樣本t檢驗(yàn);Look-locker序列在肝左右葉所得T1值及B1-corrected VFA序列所得T1值之間的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn);P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)算采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左葉、肝右葉所得T1值的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差,然后計(jì)算相應(yīng)的變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)(標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值),利用變異系數(shù)的大小評(píng)價(jià)各參數(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性。采用Bland-Altman法對(duì)醫(yī)師1與醫(yī)師2之間的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
66例患者中,肝癌患者37例(均為單一病灶,其中18例為肝癌介入治療后,無(wú)活性存在),肝轉(zhuǎn)移瘤(來(lái)源于腸癌或乳癌)7例,肝臟良性腫瘤22例(血管瘤13例,囊腫7例,肝硬化結(jié)節(jié)2例)。肝硬化診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2000年病毒性肝炎防治方案[5],經(jīng)臨床、生化、影像學(xué)檢查及肝臟穿刺活檢證實(shí)為肝硬化23例,非肝硬化43例。
2名閱片者之間Look-locker序列所得T1值(肝左葉:0.961,肝右葉:0.962)的相關(guān)系數(shù)略高于B1-corrected VFA序列所得T1值(肝左葉:0.884;肝右葉:0.828)的相關(guān)系數(shù),信度好(P均<0.001)。
比較Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝硬化背景下及非肝硬化背景下肝左、右葉所得T1值,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),結(jié)果見(jiàn)表1。Look-locker序列在肝臟左、右葉之間所得T1值及B1-corrected VFA序列在肝左、右葉之間所得T1值進(jìn)行比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表2,圖1~2)。Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左、右葉所得T1值之間進(jìn)行比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),分別計(jì)算兩種序列的變異度,結(jié)果見(jiàn)表3。
表1 Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝硬化及非肝硬化背景下肝左、右葉獲得的T1值(×10-3 s)的比較
表2 Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝臟左右葉所得T1值(×10-3 s)比較
圖1 采用Look-locker序列及B1-corrected VFA序列所得T1 mapping 圖像
表3 比較Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左葉所得T1值(×10-3 s)之間和在肝右葉所得T1值(×10-3 s)之間的差異及兩序列CV
醫(yī)師1和醫(yī)師2采用Look-locker序列所得f差值95%一致性范圍更?。ū?)。Bland-Altman散點(diǎn)圖顯示Look-locker序列測(cè)定的f值分布相對(duì)更集中(圖3),提示Look-locker序列在不同醫(yī)師的重復(fù)測(cè)量中一致性區(qū)間變異度更小,準(zhǔn)確性更好。
表4 采用不同成像方法測(cè)得的T1值的參數(shù)差值
T1 mapping技術(shù),能直接測(cè)量組織的T1值。T1 mapping技術(shù)可用于鑒別輕度與重度肝纖維化[6-7],說(shuō)明T1弛豫時(shí)間能客觀地反映組織特征。而T1弛豫參數(shù)值與多種生物學(xué)因素有關(guān),如大分子濃度、水結(jié)合狀態(tài)和組織含水量,這些因素在不同的疾病狀態(tài)下會(huì)發(fā)生不同的改變[8],這也是T1 mapping用于疾病診斷和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。目前T1 mapping的獲得可以通過(guò)幾種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用的掃描序列是翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(inversion recovery method,IR)[9],獲得的T1 mapping具有高信噪比,但是掃描時(shí)間長(zhǎng)。為了縮短掃描時(shí)間,在IR基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)恢復(fù)SNAPSHOTFLASH或Look-locker序列[10],Look-locker序列是在一個(gè)翻轉(zhuǎn)脈沖后多次進(jìn)行圖像信號(hào)采集,沿著馳豫恢復(fù)曲線生成多幅圖像,對(duì)這些圖像的每個(gè)像素計(jì)算T1值,而獲得T1 map圖像。該序列對(duì)靜態(tài)場(chǎng)的不均勻性(實(shí)際上不足5%的T1值偏差)不敏感,并且采集信號(hào)的時(shí)間明顯縮短。另一個(gè)更常用的T1 mapping技術(shù)是變量翻轉(zhuǎn)角(variable flip angle,VFA)[11],使用至少兩個(gè)不同的翻轉(zhuǎn)角得到T1 mapping,能夠單次屏氣完成、具有較高的空間分辨率,但是由于是小角度激發(fā),所以對(duì)運(yùn)動(dòng)比較敏感,額外的B1 mapping有助于校正T1值,也就是B1-corrected VFA序列。
相關(guān)研究認(rèn)為,平掃T1值的延長(zhǎng)可能提示肝硬化[1,12-13],而有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),肝纖維化的程度與T1弛豫時(shí)間之間沒(méi)有相關(guān)性[14-15],延長(zhǎng)T1值不能明確判斷肝硬化,這與本研究結(jié)果一致,66例患者中23例患者伴有肝硬化、43例患者不伴有肝硬化,采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列所得T1值之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),因此,認(rèn)為T1值的變化不能提示肝硬化。另外,比較Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝臟左、右葉所得T1值,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),這就提示兩種T1 mapping成像方法在肝臟組織不同位置得到的T1值均比較穩(wěn)定,因此,可以不考慮肝臟組織不同位置對(duì)T1值的影響。
采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在肝左葉所得T1值之間及肝右葉所得T1值之間比較,結(jié)果均存在差異,這就說(shuō)明選擇Looklocker序列或B1-corrected VFA序列成像方法會(huì)影響肝臟組織的T1值。采用Look-locker序列在肝臟(左、右葉)所得T1值低于B1-corrected VFA序列所得T1值,這可能與脂肪信號(hào)有關(guān),因?yàn)锽1-corrected VFA序列中應(yīng)用了脂肪飽和分離技術(shù),而Look-locker序列沒(méi)有應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),而脂肪信號(hào)的T1值較低,在不進(jìn)行脂肪抑制的情況下,有可能會(huì)降低有效的T1值。另外,B1-corrected VFA序列得到的T1 mapping圖像中,部分患者偽影較重,而這種現(xiàn)象在Look-locker序列成像方法中不存在,分析其原因,可能是因?yàn)長(zhǎng)ook-locker序列獲得了大量的擬合數(shù)據(jù),每一個(gè)重建對(duì)比圖像的數(shù)據(jù)都是在大約200 ms內(nèi)獲得,因此即使在自由呼吸的條件下,也幾乎不受周圍臟器運(yùn)動(dòng)的影響,而B1-corrected VFA序列只獲得兩個(gè)翻轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù),對(duì)于心臟運(yùn)動(dòng)及血管搏動(dòng)比較敏感,對(duì)其產(chǎn)生的偽影校正不足,這也間接說(shuō)明與B1-corrected VFA序列相比,自由呼吸Look-locker序列成像方法得到的圖像質(zhì)量更佳。
動(dòng)物模型研究表明,T1值具有較好的穩(wěn)定性[16]。良好的穩(wěn)定性可以保證影像學(xué)指標(biāo)的穩(wěn)定獲取,而變異度則是影響該影像學(xué)指標(biāo)的一個(gè)重要因素。因此本研究試圖從變異度角度初步探討Look-locker序列及B1-corrected VFA序列應(yīng)用穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,Look-locker序列在肝臟(左、右葉)所得T1值的變異系數(shù)均低于B1-corrected VFA序列所得T1值的變異系數(shù),而低變異度意味著正常與異常間重疊減少,從而增加了鑒別異常的能力。Lemke等[17]認(rèn)為,較高的信噪比是保證準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵,根據(jù)這點(diǎn),分析本研究結(jié)果的原因,有可能是B1-corrected VFA序列對(duì)B1場(chǎng)(靜態(tài)場(chǎng)強(qiáng))不均勻性很敏感,信噪比較低,這可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的T1值產(chǎn)生偏差,從而使其變異度增加。
本研究存在不足:① 研究對(duì)象均為肝臟組織,沒(méi)有對(duì)病灶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。② 對(duì)肝臟的測(cè)量?jī)H包括了肝左、右葉,沒(méi)有涵蓋肝尾狀葉及方葉。③ 樣本量較少,需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究。
綜上所述,本研究認(rèn)為,T1值的變化不會(huì)提示肝硬化。自由呼吸Look-locker序列、B1-corrected VFA序列所得T1值存在差異,自由呼吸Look-locker序列所得T1值變異度小、圖像質(zhì)量更佳,臨床應(yīng)用價(jià)值更高。