劉錦波，史 潔（通信作者）

（1中山大學(xué)腫瘤防治中心影像科 廣東 廣州 510060）

（2中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院超聲科 廣東 廣州 510120）

近年來(lái)，下肢骨惡性腫瘤的發(fā)病率有所上升，嚴(yán)重威脅著人民的健康[1]。其主要的治療方案為手術(shù)切除。為改善術(shù)后患者生活質(zhì)量，患者在腫瘤切除術(shù)后多需行假體置換手術(shù)[2]。磁共振由于良好的軟組織分辨率以及多參數(shù)、多方位成像的特點(diǎn)和無(wú)電離輻射的優(yōu)勢(shì)，在骨骼肌肉系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，假體的植入給MR評(píng)估術(shù)后療效和監(jiān)控腫瘤復(fù)發(fā)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。因?yàn)镸R檢查會(huì)受到假體磁敏感偽影的影響[3]。磁敏感偽影會(huì)導(dǎo)致圖像變形甚至信號(hào)丟失，從而影響對(duì)療效和復(fù)發(fā)情況的評(píng)估。因此，在不增加掃描時(shí)間的前提下，盡可能減少磁敏感偽影、改善圖像質(zhì)量有著現(xiàn)實(shí)的臨床意義。本文收集了32例在中山大學(xué)腫瘤防治中心接受磁共振檢查的下肢骨腫瘤假體置換術(shù)后患者，探討去金屬偽影優(yōu)化技術(shù)syngo WARP在改善金屬假體植入物對(duì)磁共振圖像質(zhì)量影響方面的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年1月—8月間中山大學(xué)腫瘤防治中心收治的32例因下肢骨腫瘤而行假體置換的患者。32例患者中男性23例，女性9例；年齡3～70歲，平均（30±16）歲；其中髖關(guān)節(jié)假體8例，股骨假體16例，膝關(guān)節(jié)假體5例，脛骨假體3例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①在5年內(nèi)進(jìn)行過(guò)下肢骨腫瘤切除手術(shù)并在下肢植入金屬假體的患者；②術(shù)后開(kāi)具磁共振檢查者；③無(wú)磁共振檢查禁忌證者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均知情同意。

1.2 方法

采用德國(guó)Siemens Magnetom Aera 1.5T高場(chǎng)強(qiáng)MR掃描儀，線(xiàn)圈采用全脊柱相控陣線(xiàn)圈（spine 32）及2個(gè)獨(dú)立體線(xiàn)圈（body coil）搭配使用，檢查體位為仰臥位，足先進(jìn)。所有患者分別行T2-STIR序列與T2-STIR-WARP序列掃描。掃描方位為冠狀。兩序列參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 T2-STIR和T2-STIR-WARP序列的掃描參數(shù)

1.3 圖像分析

圖像質(zhì)量的定性評(píng)價(jià)：首先，由2名高年資放射科醫(yī)生分別獨(dú)立對(duì)圖像進(jìn)行5級(jí)法評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：0分，圖像偽影嚴(yán)重，無(wú)法用于診斷；1分，圖像偽影明顯，且對(duì)診斷有較大影響；2分，圖像有偽影，但對(duì)診斷影響較小；3分，圖像有輕微偽影，或?qū)υ\斷不構(gòu)成影響；4分，圖像無(wú)偽影或僅為金屬假體丟失信號(hào)。然后，兩名醫(yī)生對(duì)不一致的評(píng)分協(xié)商一致，以此比較兩序列的評(píng)分差異。

磁敏感偽影面積的測(cè)量：在Siemens Syngo Via后處理工作站勾畫(huà)感興趣區(qū)域，測(cè)量T2-STIR冠狀位與T2-STIR-WARP優(yōu)化序列相對(duì)應(yīng)的偽影最大層面金屬偽影的面積，包括金屬假體及金屬假體所產(chǎn)生的磁敏感偽影。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以（）表示，行t檢驗(yàn)。采用加權(quán)的Kappa檢驗(yàn)分析兩名醫(yī)生對(duì)圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性，Kappa＞0.75，則一致性較好；0.4≤Kappa≤0.75，一致性一般；Kappa＜0.4，一致性較差。采用Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)比較T2-STIR和T2-STIR-WARP序列圖像質(zhì)量的評(píng)分。P＜0.05則差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

T2-STIR序列兩醫(yī)師獨(dú)立評(píng)分的Kappa值為0.899，T2-STIR-WARP序列兩醫(yī)師獨(dú)立評(píng)分的Kappa值為0.762，一致性均較好。協(xié)商一致后，T2-STIR和T2-STIR-WARP序列評(píng)分的中位數(shù)分別為2和3。前者評(píng)分高于后者0例，評(píng)分低于后者28例（87.5%），評(píng)分相等4例（12.5%）。兩序列評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-4.919，P＜0.001）。

T2-STIR序列中最大金屬偽影層面?zhèn)斡懊娣e為（121.2±55.0）cm2。T2-STIR-WARP序列中最大金屬偽影層面?zhèn)斡懊娣e為（99.2±46.7）cm2。兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.689，P＜0.001）。見(jiàn)圖1。

圖1 兩序列圖像比較

3 討論

近年來(lái)，我國(guó)骨腫瘤發(fā)病率有所上升，其中股骨與脛骨骨肉瘤發(fā)病率最高[1]。骨腫瘤患者大多可接受腫瘤瘤段切除手術(shù)。為改善患者切除術(shù)后生活質(zhì)量，瘤段切除手術(shù)通常與人工假體置換術(shù)聯(lián)合施行[2]。人工假體置換術(shù)能讓患者術(shù)后早期負(fù)重行走，加速患下肢功能恢復(fù)，且保留了關(guān)節(jié)功能，從而提高患者生活質(zhì)量[4-5]?；颊咝g(shù)后仍有局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，因此術(shù)后仍需定期復(fù)查[6]。此外，臨床尚需了解植入術(shù)后假體與周?chē)M織的關(guān)系。在現(xiàn)有的影像學(xué)檢查手段中，磁共振檢查相對(duì)于X線(xiàn)、CT檢查在骨骼肌肉系統(tǒng)上具有更高的軟組織分辨率，能在骨腫瘤患者術(shù)后復(fù)查影像評(píng)估中提供更多有用的診斷信息。但是，由于金屬假體的存在，使得主磁場(chǎng)局部變得不均勻。局部磁場(chǎng)不均勻不僅可使頻率編碼出錯(cuò)而導(dǎo)致圖像扭曲變形，而且可因?yàn)槭辔欢鴮?dǎo)致信號(hào)丟失，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的磁敏感偽影，進(jìn)而大大限制了MRI在假體植入部位的臨床應(yīng)用[7]。

目前，有多種方法可改善金屬植入物帶來(lái)的磁敏感偽影。如選擇低場(chǎng)的掃描儀、選用快速自旋回波序列（turbo spin echo，TSE）、脂肪抑制方式采用短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)脂肪抑制序列（short TI inversion recovery，STIR），增加掃描帶寬等[8-10]。由于低場(chǎng)掃描儀有逐漸淘汰之勢(shì)，故本研究采用應(yīng)用較為廣泛的1.5T掃描儀，相對(duì)于3.0T掃描儀能產(chǎn)生更少的磁敏感偽影。在序列選擇上，由于梯度回波序列采用小翻轉(zhuǎn)角，對(duì)磁場(chǎng)均勻度要求高，而金屬假體會(huì)導(dǎo)致體素內(nèi)失相位，進(jìn)而導(dǎo)致圖像信號(hào)丟失，圖像出現(xiàn)大片暗區(qū)，不能應(yīng)用金屬假體成像。而TSE序列由于使用180°重聚焦脈沖以補(bǔ)償磁場(chǎng)不均勻，使其具有更高的信號(hào)效能，在金屬植入物成像時(shí)應(yīng)作為首選[9]。STIR序列是基于TSE序列的，同樣采用180°聚焦脈沖，對(duì)金屬假體產(chǎn)生的磁場(chǎng)不均勻較不敏感，是對(duì)金屬假體植入部位進(jìn)行脂肪抑制的常用序列[10]。所以本研究采用T2-STIR序列作為常規(guī)對(duì)照。但是，該序列仍存在較明顯的金屬偽影圖1中（A和C）。更為重要的是，該序列對(duì)假體植入部位復(fù)發(fā)病灶的顯示欠佳（圖2-A）。syngo WARP是較新的應(yīng)用于快速自旋回波序列（TSE）的去金屬偽影技術(shù)。去金屬偽影序列syngo WARP和常規(guī)STIR序列相比主要有以下三個(gè)優(yōu)化。一為WARP使用了視角傾斜技術(shù)（view angle tilting，VAT）；二是WARP使用了層面編碼金屬偽影矯正技術(shù)（slice encoding for metal artifact correction，SEMAC）；三是WARP使用了高帶寬技術(shù)（約為常規(guī)序列帶寬的3～4倍）[11]。這三大技術(shù)的共同應(yīng)用大大改善了磁敏感偽影，并且對(duì)假體植入部位的復(fù)發(fā)病灶顯示更為清晰（圖2-B）。

圖2 三技術(shù)圖像比較

本研究采用自身對(duì)照方法，通過(guò)對(duì)比常規(guī)的T2-STIR序列與T2-Stir-WARP優(yōu)化序列，發(fā)現(xiàn)去金屬偽影技術(shù)syngo WARP能有效改善假體植入部位的磁敏感偽影，與胡立等[12]對(duì)全髖置換患者假體植入部位的成像研究結(jié)果相符，均證實(shí)了去偽影金屬技術(shù)syngo WARP在改善磁敏感偽影中的應(yīng)用價(jià)值。與胡立等[12]的研究所不同的是，本研究樣本量更大，胡立等人研究的樣本量為17，本研究為32。此外，本研究樣本不局限于全髖置換患者，而是涵蓋了下肢骨惡性腫瘤假體置換術(shù)后患者。腫瘤患者置換假體的大小與惡性腫瘤的范圍相關(guān)，大多比人工關(guān)節(jié)假體范圍更廣。

本研究存在以下局限，首先，磁敏感偽影與金屬假體的材質(zhì)、大小、形狀和體積等均有關(guān)系[3]，本研究未深入分析syngo WARP對(duì)磁敏感偽影的抑制是否與假體材質(zhì)有關(guān)。其次，由于syngo WARP技術(shù)本身存在一些局限，它僅能與頻率選擇脂肪抑制技術(shù)或STIR聯(lián)合使用，而頻率選擇脂肪抑制技術(shù)對(duì)磁場(chǎng)均勻度很敏感[13]。這大大影響了它在T1加權(quán)脂肪抑制序列中的使用。

綜上所述，去金屬偽影技術(shù)syngo WARP能夠在不延長(zhǎng)掃描時(shí)間的情況下顯著改善圖像的質(zhì)量，并減少金屬假體所產(chǎn)生的磁敏感偽影。故其在評(píng)價(jià)假體植入情況以及假體部位局部復(fù)發(fā)中有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。