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        3.0TMRI不同DTI成像技術在正常人視神經(jīng)成像中的對比分析

        2021-06-10 07:44:20張小輝李詠梅馬紅麗杜思霖周芳露張格張志偉
        世界最新醫(yī)學信息文摘 2021年33期
        關鍵詞:掃描時間偽影視神經(jīng)

        張小輝,李詠梅,馬紅麗,杜思霖,周芳露,張格,張志偉

        (重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 放射科,重慶)

        0 引言

        視神經(jīng)是一段細小的神經(jīng)白質(zhì)束,鄰近四大副鼻竇。其微小病變即可出現(xiàn)臨床癥狀,嚴重影響人類健康。目前MRI是視神經(jīng)最佳影像檢查方法,但常規(guī)成像無法檢測隱匿損傷。DTI可以對視神經(jīng)做定量分析,成為視神經(jīng)成像新方向,常規(guī)DTI受視神經(jīng)解剖結(jié)構的特殊性,圖像畸變和磁敏感偽影嚴重。近年來出現(xiàn)了DTI新技術,高分辨率擴散張量成像(Readout-segmented Diffusion Tensor Imaging, Resolve-DTI)和小視野 擴散張量成像(Reduced Field-of-view Diffusion Tensor Imaging, Zoomit-DTI),研究顯示兩種技術可以有效克服常規(guī)DTI技術不足,但是目前尚無兩者在視神經(jīng)對比研究。本研究將兩種DTI視神經(jīng)成像技術進行比較研究,以期為最佳視神經(jīng)DTI成像方法提供客觀依據(jù)。

        1 資料與方法

        1.1 研究對象

        21例無視覺功能障礙20~55歲健康志愿者做MRI檢查,男6例,女15例。平均年齡33歲。入選本組樣本排除標準:眼眶或顱內(nèi)有病變。所有志愿者簽署知情同意書,行眼部MRI掃描,掃描時間約20 min,在SIEMENS MAGNETOM Skyra 3.0T MR上進行。

        1.2 MRI掃描方法

        分別采集眼眶橫斷面Resolve-DTI、Zoomit-DTI圖像及常規(guī)圖像,掃描參數(shù)見表1。2種序列的掃描參數(shù)均復制以保持一致。

        表4 對比兩組不良情緒波動情況(±s, 分)

        表4 對比兩組不良情緒波動情況(±s, 分)

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        1.3 圖像分析

        1.3.1 主觀評價評分

        圖像主觀評價由2位8年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師采用雙盲法閱片后分別評判,意見不一時,通過討論達成一致。根據(jù)有無視神經(jīng)扭曲畸變、影像銳利程度及解剖細節(jié)的勾畫(有無模糊影)對圖像進行評分。分值為1~5分,5分為最優(yōu),1分為最差,(1)圖像清晰,輪廓清楚,眼球無變形,視神經(jīng)無扭曲,蝶鞍部可清晰顯示則可以打5分;(2)眼球前部有變形扣1分,視神經(jīng)可顯示,但有輕度的扭曲扣1分,蝶鞍部扭曲變形或顳葉有條狀高信號偽影扣1分;(3)視神經(jīng)不可清晰顯示則直接評為1分。

        1.3.2 SNR的測量及計算

        測量使用RadiAnt(5.5.0版 本)。根據(jù)SNR公 式SNR=SI視神經(jīng)/SD背景,SI視神經(jīng)為組織感興趣區(qū)(ROI)信號強度的平均值,使用眶內(nèi)段視神經(jīng)最大橫截面中點的位置放置ROI1,前后連續(xù)3個感興趣區(qū)的平均值為最終確定值。SD視神經(jīng)為背景信號的平均值,其檢測方法是在圖像相位編碼方向上視野內(nèi)組織外,相當于視野內(nèi)空氣的區(qū)域,放置ROI2。ROI1與ROI2大小均為0.02 cm2。將ROI的強度平均值代入公式即可。

        1.4 統(tǒng)計學方法

        采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行處理,Resolve-DTI和Zoomit-DTI間主觀質(zhì)量評分及SNR比較,采用配對非參數(shù)Wilcoxon's signed rank方法檢驗,計量數(shù)據(jù)通過t檢驗,計數(shù)資料通過χ2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

        2 結(jié)果

        2.1 主觀評分比較

        對于21例受檢者,Resolve-DTI組圖像質(zhì)量平均評分為2.64 分,Zoomit-DTI組平均評分為1.78分,Resolve-DTI組圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于Zoomit-DTI組,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.000,P<0.001)。

        圖1 主觀評分的比較

        2.2 SNR比較

        Resolve-DTI組左右兩側(cè)視神經(jīng)SNR分別為(33.53±8.19)和(33.34±8.41),Zoomit-DTI組左右兩側(cè)視神經(jīng)SNR分 別 為(9.70±2.95)和(10.65±3.19),Resolve-DTI組雙側(cè)視神經(jīng)SNR平均值明顯高于Zoomit-DTI組,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.000,P=0.000;P<0.001)。

        3 討論

        視神經(jīng)是一段細小神經(jīng)白質(zhì)纖維束結(jié)構。神經(jīng)疾病是對視覺功能的巨大威脅,可導致不可逆視覺損害,早期診斷和治療尤為重要。僅憑臨床和實驗室檢查結(jié)果并不能夠正確地定位視神經(jīng)病變。因此,視神經(jīng)病變已成為影像學的一個常見指征[1]。視神經(jīng)可以在常規(guī)MRI上成像,但由于視神經(jīng)解剖結(jié)構微小,位置特殊,常規(guī)MRI在早期很難檢測出視神經(jīng)的病變,因此,對視神經(jīng)成像提出了更高的要求。

        DTI可以對視神經(jīng)做定量分析,量化參數(shù)值包括部分各向異性分數(shù)(Fractional Anisotropy, FA)和平均擴散率(Mean Diffusivity, MD),F(xiàn)A決定了擴散信號的方向性,而MD則顯示擴散信號的大小,研究表明FA和MD在病變早期常規(guī)MRI表現(xiàn)正常時已出現(xiàn)了改變[2],因此可以作為早期病變量化指標。但是,受視神經(jīng)解剖結(jié)構特殊性影響,成像依然面臨一些挑戰(zhàn),先進DTI應運而生,包括Resolve-DTI及Zoomit-DTI,但是目前缺乏兩者在視神經(jīng)成像對比研究。本研究首次將兩種先進的DTI技術應用于視神經(jīng)成像對比研究,以期為最佳視神經(jīng)DTI成像技術提供客觀依據(jù)。

        視神經(jīng)是DTI研究的理想對象[3-5]。常規(guī)DTI視神經(jīng)成像的一個局限性是利用單次激勵平面回波成像(Singleshot Echo Planar Image, ss-EPI)序列。雖然ss-EPI讀出可以秒生圖像,并且對運動相對不敏感[6],但往往會導致幾何畸變、信號丟失等。視神經(jīng)解剖位置臨近空氣、骨和組織更易造成幾何畸變,常規(guī)DTI成像質(zhì)量有限。ZOOM或小FOV的獲取,從而減少了相位編碼的數(shù)量,減少整個回波鏈的長度。Zoomit-DTI利用減少FOV來實現(xiàn)較短的ETL,從而減少空氣、骨和組織易感性變化引起的偽影[7]。這種方法提高了分辨率的同時減少了磁敏感偽影。已有研究表明Zoomit-DTI較常規(guī)DTI更有助于研究[8-9]。和常規(guī)MRI序列一樣,Zoomit-DTI也對運動敏感,但是掃描時間短于常規(guī)的DTI,運動偽影相應減小。ZOOM序列已經(jīng)有了一些應用。利用了內(nèi)部體積成像的概念,實現(xiàn)選擇性激發(fā)和重新聚焦小的視野,同時避免了來自觀察結(jié)構視野以外的信號干擾。因此,該方法能夠測量具有減少圖像失真的擴散參數(shù)。

        另外一種方法是Resolve-DTI,采用了分段讀取EPI技術(rsDTI)成像,最大限度地減少顱底的易感性偽影,并優(yōu)化定量指標。Resolve-DTI能夠產(chǎn)生明顯改善的擴散張量圖像,對于量化視神經(jīng)參數(shù)更加準確。RSDTI采用多熱點EPI技術,將信號強度采集劃分為多個具有交錯和串聯(lián)K空間軌跡的鏡頭。這需要一個2D導航器回波來糾正鏡頭之間的相位變化,這導致了掃描時間的增加,但有利于提高分辨率和降低磁敏感偽影。兩種掃描技術對于運動偽影影響同等敏感。Jeong HK等[10]最近報道,在15名健康志愿者中,使用Resolve DTI與常規(guī)MRI技術進行視神經(jīng)成像發(fā)現(xiàn),與SS-EPI相比,Rs-EPI具有較少的圖像失真,雙側(cè)視神經(jīng)的定量差異更小,在較高的分辨率下具有更高的可重復性。Ho CY等[11]采用傳統(tǒng)的自旋回波技術代替回波平面成像來進行DTI成像,但是掃描時間更長,運動偽影將更容易產(chǎn)生。高分辨率DTI與rsEPI技術可以更好地應用于視神經(jīng)。本研究表明Resolve-DTI在視神經(jīng)成像方面優(yōu)于Zoomit DTI,能夠提供更加滿足臨床要求的視神經(jīng)圖像,為臨床早期發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)的病變提供更加可靠的客觀依據(jù)。

        總之,DTI視神經(jīng)成像中Resolve DTI成像圖像質(zhì)量更佳,優(yōu)于常規(guī)DTI成像和Zoomit-DTI成像,是能夠滿足臨床要求的最佳DTI成像技術,能夠為視神經(jīng)相關疾病的早期診斷提供可靠的幫助。

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