危重脑梗死患者颅脑MR检查的序列优化

刘文涛

脑梗死是临床上最常见中风病之一，磁共振检查目前已被公认为首选的检查方法，但由于磁共振检查受扫描速度的影响，部分危重脑梗死患者常因躁动、意识障碍以及呼吸衰竭等因素无法完成。虽然近年来以GE公司为代表的螺旋桨技术(PROPELLER)和以SIEMENS公司为代表的刀锋技术(BLADE)在消除或减少因运动引起的伪影方面发挥了明显的作用[1]。但在普及率较低和扫描时间未得到根本改善等因素的制约下，探索并建立一套危重脑梗死患者的MR检查方案是非常具有现实意义的。我院是一所以治疗脑血管病为特色的医院，在工作实践中，我们总结出一套在满足诊断要求的前提下，通过选择合理的MR检查序列和参数，采取必要的制动措施，最大限度的缩短检查时间，完成对危重脑梗死患者颅脑MR检查的方案，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2009年10月～2011年5月期间临床拟诊为急性脑缺血(全部病例均经CT检查已除外急性出血)患者90例；发病时间为6～12小时，其中男性60例，女性30例；年龄42～90岁，平均年龄66岁。检查时部分患者处于半昏迷或昏迷状态，呈现出不同程度的躁动、意识障碍以及呼吸衰竭等症状。

1.2 方法 (1)MRI检查：采用Siemens Magnetom Symphony 1.5T磁共振扫描仪，患者仰卧位，选用CP头部相控阵表面线圈实施横断面成像，序列及参数为：T1WI～采用半傅里叶SE序列（SE～HF），TR500～600ms，TE12～17ms；T2WI～采用半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列（HASTE），TR2000～2200ms，TE90～110ms；DWI～采用平面回波成像序列(EPI)，TR4978ms，TE105ms，弥散敏感系数采用b=500，b=1000s/mm2；采集次数均降低为1次，层厚、层距均为4mm，FOV230mm。矩阵256×256。(2)制动措施：根据需要采取头托夹持器制动、手持制动及气囊制动方式。

2 结果

2.1 90例患者均在约2分多钟左右完成颅脑MR检查，其中T1WI占时51秒，T2WI占时38秒，DWI占时39秒，定位像占时10秒，与常规颅脑MR检查所用时间相比节省了13分钟。

2.2 图像质量有所降低，尤其是图像的信噪比减低较为明显，但图像的运动伪影得到了明显的抑制。根据图像存在运动伪影的情况分为三个等级：I级：图像无运动伪影或部分图像存在轻微运动伪影，不影响诊断；II级：图像存在伪影但不严重，主要病变形态及信号特征明确，基本不影响诊断；III级：图像伪影严重，主要病变形态及信号特征被干扰而无法明确诊断。上述受检患者中图像质量I级者为65例，占72%；II级者为23例，占26%；III级者为2例，占2%。其中I级和II级图像质量的病例中有88例患者被诊断为脑梗死，占受检病例的94%。

3 讨论

3.1 MR检查的序列优化原则 目前，颅脑MR检查对缺血性脑血管疾病诊断的准确性已被公认，磁共振已成为临床诊断脑梗死的首选的检查方法。但由于磁共振检查受扫描速度的限制，部分脑梗死患者常因躁动、意识障碍以及呼吸衰竭等因素无法完成，部分危重的脑梗死患者更因生命维持设备和抢救设备无法进入磁体间而导致检查过程倍加风险。传统颅脑MR扫描顺序是常规T1、T2轴位和冠、矢状位扫描，发现病变后再进行其他序列扫描，其成像时间较长，无法完成对这种危重脑梗死患者的检查。因此MR检查的序列优化必须遵循“在满足诊断的前提下，最大限度地缩短检查时间”这一原则。

3.2 序列的选择 采用半傅里叶采集自旋回波序列（halffourier acquisition SE-HF）、半傅里叶采集单次激发快速自旋回波（half-fourier acquisition singo-shot turbo-SE，HASTE）和平面回波成像序列(echo planar imaging ,EPI)完成T1WI+T2WI+DWI的颅脑MR检查。

3.2.1 半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列：半傅里叶采集单次激发快速自旋回波（HASTE）序列是一个单次激发快速成像序列，并结合半傅里叶采集技术，利用K-空间的数学对称原理对正相位编码数据进行复制，最终由采集数据以及复制的数据重建成一幅完整图像。因为仅采集一半多一点的数据，所以扫描时间降低了近一半。单次激发序列是指在一次90°激发脉冲后使用一连串180°复相脉冲，采集一连串的回波信号，快速形成图像[2]。因为仅需一次激发便可完成采集，所以大大减少了运动伪影。这里，我们采用该序列获得T2WI。

3.2.2 半傅里叶采集自旋回波序列：半傅里叶采集自旋回波（SE-HF）序列同样是一个结合半傅里叶采集技术重建图像的序列。这里，我们利用该序列获得T1WI，较传统SE序列缩短了近一半的检查时间。

3.2.3 平面回波成像序列(echo planar imaging,EPI)，完成颅脑的DWI检查。弥散成像是一种对组织中水分子的横向弥散运动特别敏感的磁共振成像技术。由于其在脑梗死，特别是对于超急性期脑梗死定性、定位诊断方面的敏感性、准确性具有不可替代的价值，同时又具有快速成像的特点[3-5]，因此也成为本“套餐”中必备的项目。

3.3 参数的调整

3.3.1 缩短成像时间：MR成像时间是由TR、相位编码步数以及采集次数决定的，T＝Ny×Nacq×TR(其中TR为获得每条相位编码线的时间，即重复时间；Ny为相位编码线的次数；Nacq是每条相位编码线扫描的重复次数)，通过合理地改变序列的成像参数，可以在不影响诊断的前提下缩短成像时间[6]。这里，我们在实验的基础上，通过降低采集次数和合理控制重复时间以及相位编码步数等方法，最大程度的降低检查时间。

3.3.2 提高信噪比 在缩短成像时间的同时，信噪比也相应降低。为了在一定程度上补偿信噪比，提高图像的质量，通常需要调整重建矩阵及带宽等参数。

3.4 层面的选择 颅脑MR检查中基础成像层面是横断面，因此，为了缩短检查时间，我们只保留了横断面而舍弃了冠状和矢状面成像。

3.5 辅助措施 良好的制动措施也是危重脑梗死患者实施快速检查的必要手段，根据需要我们采取头托夹持器制动、手持制动及气囊制动方式对患者制动。

3.6 应用价值 在MR硬件设备无法彻底解决颅脑超快速扫描情况下，通过序列的优化设计，达到在满足诊断的前提下，最大限度地缩短检查时间，实施对危重中风患者颅脑MR检查是当今医学影像学领域急需解决的一个重要课题。上述快速T1WI+T2WI+DWI颅脑MR检查方案中保留了影像诊断的基本元素，除可准确地显示脑梗死范围、部位及信号特征外，基本可满足其它颅内一般常见病变的诊断和鉴别诊断的需要。特别是序列的设计能够在约2分多钟左右完成颅脑MR检查，使得以往被视为MR检查禁忌的躁动、呼吸衰竭、意识障碍甚至昏迷的脑梗死患者能够完成MR检查。

3.7 存在的问题 显然，扫描速度的大幅提升是以牺牲图像质量和图像层面的方位为代价的。首先，图像质量的降低会给一些微小病变的观察带来困难，存在着遗漏病变的隐患；其次，图像层面方位的不完全会造成颅内某些区域成像的所谓“盲区”，如蝶鞍区域。因此上述序列设计的应用范围仅局限于危重脑梗死患者的MR检查，非重症的中风患者和其它类型的患者不在该检查范围之内。

[1] 杨正汉，冯逢，王霄英.磁共振成像技术指南[M].2版.北京：人民军医出版社，2010：441.

[2] 刘定西，于群.MR成像分册[M].湖北：湖北科学技术出版社，1999：61.

[3] 韩鸿宾，谢敬霞.MR扩散与灌注成像在脑缺血诊断中的应用[J].中华放射学杂志，1998，32：364-369.

[4] Warach S,Gaa J,Siewert B,et al.Acute human stroke studied by whole brain echo planar diffusion-weighted magnetic resonance imaging[J].Ann Neurol,1995,37:231-241.

[5] 章跃武，朱希松，吴渭贤，等.MR扩散加权成像对急性脑梗死的诊断价值[J].放射学实践,2004,19(10):706-708.

[6] 谢敬霞.核磁共振新技术研究与临床应用[M].北京：北京医科大学出版社，2001：45-46.