黃梓杰，胡玉芳，覃寶儀，周智鵬，楊新官

(1.桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科，廣西 桂林 541001；2.桂林市人民醫(yī)院放射科，廣西 桂林 541000)

彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是能夠檢測活體組織中的水分子彌散的方法，對于診斷及治療鼻咽癌具有重要作用[1]；臨床常通過測量組織表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)進行鑒別診斷[2]、預測疾病進展[3]以及評估放射、化學治療療效[4]等。目前常以單次激發(fā)平面回波(single-shot echo planar imaging,SS-EPI)序列采集DWI，其特點是成像速度快，但存在偽影重、圖像分辨率低及圖像易變形等問題[5]，且在磁化率相差較大部位，如鼻咽部，尤為明顯。相比常規(guī)DWI，多重靈敏度編碼DWI(multiple sensitivity encoding DWI,MUSE-DWI)和基于周期性旋轉(zhuǎn)重疊平行線增強重建技術(shù)(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction,PROPELLER)，即螺旋槳技術(shù)PROPELLER DUO-DWI均可減少圖像偽影及圖像失真，有助于提高圖像質(zhì)量[6-7]。本研究對比觀察MUSE-DWI與PROPELLER DUO-DWI顯示鼻咽癌的價值，為優(yōu)化鼻咽部DWI圖像質(zhì)量提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2022年6月—8月于桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院接受鼻咽部MR檢查的25例鼻咽癌患者，男13例、女12例，年齡28～63歲、平均(48.9±9.7)歲。納入標準：①接受MUSE-DWI和PROPELLER DUO-DWI檢查；②首診且經(jīng)活檢病理診斷為鼻咽癌；③未曾接受放射或化學治療。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(批準號：2021YJSLL-77)，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa Architect 3.0T MR超導掃描儀及19通道頭頸聯(lián)合線圈。囑患者檢查過程中盡量避免吞咽，行鼻咽部掃描，掃描序列包括T1WI、T2WI、MUSE-DWI、PROPELLER DUO-DWI及增強T1WI等。參數(shù)：MUSE-DWI，TR 3 839 ms，TE 69.4 ms，F(xiàn)OV 22 mm×22 mm，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣128×132，掃描層數(shù)24，b值為0、600 s/mm2，掃描時間2 min 3 s；PROPELLER DUO-DWI，TR 7 104 ms，TE 70.6 ms，F(xiàn)OV 22 mm×22 mm，層厚4 mm，層間距1 mm，矩陣128×128，掃描層數(shù)24，b值為0、600 s/mm2，掃描時間3 min 2 s。

1.3 圖像質(zhì)量評估

1.3.1 主觀評價 由2名具有7年以上工作經(jīng)驗的影像科主治醫(yī)師(醫(yī)師A、B)采用盲法以5分制法對b值為600 s/mm2的DWI進行主觀評價。圖像清晰度評分：清晰顯示病灶及周圍組織結(jié)構(gòu)、且其間對比明顯為5分；較清晰顯示病灶及其周圍組織結(jié)構(gòu)、其間對比度較明顯為4分；圖像清晰度一般，病灶及周圍組織尚可辨別但對比度較差為3分；圖像較模糊，難以辨認病灶及其周圍組織結(jié)構(gòu)為2分；圖像非常模糊，無法辨認病灶及周圍組織結(jié)構(gòu)為1分。圖像偽影評分：無偽影為5分；偽影較少為4分；偽影一般為3分；偽影較多為2分；偽影嚴重為1分。圖像變形：于病灶最大層面測量其橫徑及前后徑，以增強軸位T1WI為標準，計算2種DWI與增強軸位T1WI所示病灶橫徑、前后徑的差值絕對值，以病灶橫徑、前后徑的差值絕對值≤1 mm為無肉眼可見變形，記為5分；>1 mm且≤3 mm為輕微變形，記為4分；>3 mm且≤6 mm為中度變形，記為3分；>6 mm且≤9 mm為嚴重變形，記為2分；>9 mm為極嚴重變形，記為1分，若橫徑與前后徑的差值絕對值處于不同的評分區(qū)間，則針對較低評分進行分析。

1.3.2 客觀評價 由1名具有8年工作經(jīng)驗的影像科主管技師以軸位T2WI及增強T1WI為參考，于b值為600 s/mm2的MUSE-DWI無明顯偽影及圖像變形區(qū)域放置面積10～50 mm2的ROI，以復制方式于PROPELLER DUO-DWI中放置ROI，測量病灶及其周圍非瘤組織信號強度(signal intensity,SI)及其準差(standard deviation,SD)[8]，測量3次取平均值，并計算信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)：SNR病灶=SI病灶/SD病灶和對比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)：CNR=SNR病灶-SNR組織。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計量資料，以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布者，組間行配對t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗。以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient,ICC)分析觀察者間評價結(jié)果的一致性：ICC≤0.2為一致性較差，0.20.8為一致性好。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像主觀評價 2名醫(yī)師對MUSE-DWI及PROPELLER DUO-DWI顯示鼻咽癌的主觀評價結(jié)果的一致性均較好(P均<0.01，表1)。MUSE-DWI顯示鼻咽癌清晰度評分高于PROPELLER DUO-DWI(P均<0.01)，而圖像偽影及變形評分低于PROPELLER DUO-DWI(P均<0.01)。見表2及圖1。

圖1 患者男，46歲，鼻咽癌 A.鼻咽部軸位MUSE-DWI圖像清晰度、偽影及變形評分分別為5分、4分及4分；B.鼻咽部軸位PROPELLER DUO-DWI圖像清晰度、偽影及變形評分分別為4分、5分及4分；C.鼻咽部軸位增強T1WI (箭示病灶) 圖2 患者男，48歲，鼻咽癌 A.鼻咽部軸位MUSE-DWI示SNR病灶為29.90，CNR為17.38；B.鼻咽部軸位PROPELLER DUO-DWI示SNR病灶為18.08，CNR為11.68

表1 觀察者間評估MUSE-DWI及PROPELLER DUO-DWI顯示鼻咽癌主觀評價的一致性(n=25)

表2 MUSE-DWI與PROPELLER DUO-DWI顯示鼻咽癌主觀評價結(jié)果比較(分，n=25)

2.2 圖像客觀評價 MUSE-DWI所示鼻咽癌SNR病灶及CNR均高于PROPELLER DUO-DWI(P均<0.01)，見圖2及表3。

表3 MUSE-DWI與PROPELLER DUO-DWI顯示鼻咽癌客觀評價結(jié)果比較(n=25)

3 討論

MUSE-DWI是一種多次激發(fā)、沿相位編碼方向分段讀取數(shù)據(jù)的彌散成像技術(shù)[6]，將欲以單次激發(fā)完成的相位編碼數(shù)分配到數(shù)次激發(fā)中完成，以降低回波鏈長度、減少相位累積錯誤，從而提高圖像分辨率、減少圖像磁敏感偽影和圖像變形。MUSE屬于自導航技術(shù)，無需采集額外導航回波來估計相位信息，而是在重建圖像時先利用靈敏度編碼重建出單次激發(fā)的全FOV圖像，用于估計每次激發(fā)運動引起的相位信息，再將所有激發(fā)數(shù)據(jù)聯(lián)合以求解圖像，可顯著降低重建矩陣的條件數(shù)，校正不同信號激發(fā)引起的相位誤差，避免導航回波與圖像回波之間運動不一致導致的圖像域不匹配[3]，圖像SNR及分辨率均較高、圖像變形及偽影均較少。

PROPELLER DUO-DWI是基于PROPLLER-DWI的改良DWI技術(shù)。PROPELLER-DWI是基于快速自旋回波(fast-spin echo,FSE)序列，每次激勵后采集的回波鏈均以某個角度平行填充K空間，經(jīng)多次激勵后，采集的回波信號填滿整個K空間，每個回波信號在K空間的中心部分相互重疊，可提高圖像SNR，并經(jīng)相位校正、旋轉(zhuǎn)校正及平移校正后重建，獲得偽影較少的DWI[9]。PROPELLER DUO-DWI在讀取FSE的回波鏈時，通過調(diào)整重聚回波位置將生成的2個回波分離，實現(xiàn)在1個回波間隔內(nèi)采集2個回波信號，用于填充PROPEELER采集K空間中相互垂直的2條原始數(shù)據(jù)帶，可顯著縮短PROPELLER-DWI的采集時間，避免回波間的相互干擾，以最大程度利用回波信號，使圖像SNR更高[10]。

本研究發(fā)現(xiàn)，MUSE-DWI顯示鼻咽癌的清晰度及SNR病灶、CNR均高于PROPELLER DUO-DWI，其圖像偽影及變形評分則均低于PROPELLER DUO-DWI。PROPELLER DUO-DWI在后期重建圖像時剔除了運動幅度超過一定閾值且具有較低權(quán)重的失真數(shù)據(jù)，保留運動幅度小的數(shù)據(jù)，經(jīng)校正后重建圖像以消除運動偽影，使有效數(shù)據(jù)減少，導致圖像SNR及清晰度有所下降[11]；且PROPELLER DUO-DWI的回波鏈過長，采集信號時間跨度大，回波鏈靠后的回波信號較弱，導致圖像模糊及SNR降低。而MUSE-DWI縮短了回波鏈長度，通過聯(lián)合所有信號激發(fā)數(shù)據(jù)重建圖像，而并非簡單的相位相減，故圖像清晰度更優(yōu)，SNR病灶及CNR均較高。針對圖像偽影及圖像變形，PROPELLER DUO-DWI顯示鼻咽癌的評分高于MUSE-DWI，其原因是PROPELLER DUO-DWI基于FSE序列，在信號采集過程中有多個180°重聚焦脈沖，能更好地糾正磁場的不均勻性[12]，以減少磁敏感偽影和幾何形變；而MUSE-DWI是基于EPI讀取、多次激發(fā)的成像技術(shù)，利用讀出梯度場的極性切換采集回波鏈，無180°重聚焦脈沖以均勻磁場，且每次激發(fā)的相位誤差不能完全校正，可致重建圖像中出現(xiàn)N/2偽影[13]，使得MUSE-DWI顯示鼻咽癌的偽影及變形較PROPELLER DUO-DWI更為明顯；另外，以相同掃描層數(shù)采集圖像時，PROPELLER-DWI(3 min 2 s)的掃描時間較MUSE-DWI(2 min 3 s)長，且受大量180°重聚焦脈沖的影響，其偏高的電磁波吸收比值也是潛在的問題。

綜上所述，相比PROPELLER DUO-DWI，MUSE-DWI顯示鼻咽癌的SNR、CNR更高，清晰度更優(yōu)，采集效率及安全性更高，具有臨床應用價值。但本研究樣本量有限，有待收集更多病例進一步觀察。