磁共振化学位移成像和频率选择脂肪抑制成像在腹部含脂病变中的应用价值

雷立存 杜亚强 王伟秀 何丽 胡宏亮 刘连祥

腹部病变中是否含有脂肪和(或)脂质及存在形式对其定性十分重要［1］，目前超声检查、CT检查和常规MR检查对纯脂肪组织有很高的特异性，但对于混合形式存在的脂肪的检出很困难［2］。而应用磁共振化学位移成像和频率选择脂肪抑制成像对病变中的脂肪进行探测，可以特异性的检出病变中脂肪/脂质成份［1］，笔者应用两种成像技术对37例患者进行检查，探讨其在腹部含脂病变诊断中的价值。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2008年6月至2009年8月收治的腹部含脂病变37例41个病灶，其中男20例，女17例;年龄12～68岁，平均年龄45.8岁。包括:原发性肝癌合并脂肪变性12例12个病灶，肾上腺腺瘤6例6个病灶，肾脏平滑肌脂肪瘤8例11个病灶，腹腔畸胎瘤10例10个病灶，肝腺瘤1例2个病变，其中30例穿刺活检或手术病理证实，其余7例具有典型的影像学表现。

1.2 方法 研究中使用GE Signa Twinspeed Excite 1.5T扫描仪，全部采用腹部相控阵列线圈。扫描序列包括:(1)T1WI采用真稳态梯度回波脉冲序列，TR 180 ms，TE值在同相位为4.4 ms，反相位为 2.1 ms。(2)频率选择脂肪脉冲 T1WI(FST1WI)，TR 180 ms，TE 4.4 ms。(3)T2WI:采用呼吸触发快速自旋回波，TR 2 000～8 000 ms，TE 72～90 ms，回波链长度10～16。(4)频率选择脂肪抑制脉冲T2WI(FST2WI)，采用呼吸触发快速自旋回波，TR 2 000～8 000 ms，TE 72～90，回波链长度10～16。以上序列，扫描肝脏层厚8 mm，肾脏、肾上腺、盆腔及较小病变层厚6 mm;间隔1 mm，矩阵256×128，FOV 40×30。以上病例均行横断面扫描，必要时加扫矢状面或者冠状面。

1.3 诊断标准 所有患者图像传至GE AW4.4工作站，由两名高年资医师判定，阅片者仅知道该研究的目的和序列，不知道手术病理记录和临床资料。在相同层面相同窗宽窗位，对病变在压脂序列或反相位图像信号强度变化程度做出判断，反相位及FST1WI成像均与同相位比较，FST2WI成像与T2WI或与相邻组织比较，信号强度变化分为明显降低、稍降低、不变、稍高、高信号。

2 结果

肾上腺腺瘤6例(图1)，在原发性肝癌合并脂肪变性12例(图2)，肝腺瘤1例2个病变，三种病变归为含脂质为主病变，共计20个病灶，MRI表现同相位T1WI等信号(图1A)或稍高信号(图2A)，压脂T2WI和/或T1WI 11个病灶信号未见明显变化，8例稍降低，1例明显减低，而在反相位图像上信号不变1例，3例稍降低，16例明显降低(图1B，图2B);肾脏血管平滑肌脂肪瘤8例11个病灶(图3)，腹腔畸胎瘤10例(图4)，共计21个病灶，在T1WI上含脂肪区域呈高信号(图3A，图4A)，在FST2WI序列上20例明显降低呈低信号(图3C，图4B)，而反相位上14例呈高信号，无明显变化，周围可见“勾边效应”(图3B)，仅7例信号稍降低，无1例明显降低。各种病变在FST1WI和/或FST2WI及反相位图像上信号变化见表1。

表1 不同病变在两种成像技术中的信号变化 例

3 讨论

图1 为同一患者化学位移图像A为同相位 T1WI，示肿瘤呈较高信号;B为反相位 T1WI，肿瘤信号明显下降，经手术病理为肾上腺腺瘤

图2 同一患者化学位移图像A为同相位T1WI，肿瘤局部呈现片状高信号影;B为反相位 T1WI，高信号区信号明显降低，手术病理为肝癌合并脂肪变性

图3 为肾血管平滑肌脂肪瘤(典型影像学表现)A为同相位T1WI，肿瘤呈高信号为主;B为反相位T1WI，肿瘤中的高信号未见下降，出现“勾边现象”;C为频率选择脂肪抑制T2WI，肿瘤中的高信号明显下降

图4 腹腔畸胎瘤(手术病理证实)A为 FSE T1WI在肿瘤内可见片状高信号;B为频率选择脂肪抑制 FSE T1WI，肿瘤中的高信号影消失，被低信号所取代

3.1 脂质成分检出在腹部疾病诊断中的意义 腹部含脂病变的脂肪存在形式主要有两种:一种是病变组织发生脂肪变性，以水脂混合形式存在，脂滴可出现在细胞内或细胞外间隙，主要病变有肾上腺腺瘤(95%)、肝腺瘤(部分)、肝癌脂肪变性(部分)等，病理显示病灶内含有“泡沫样结构”即脂肪成分，此类病变80%的病灶在反相位图像上出现了信号的明显降低，15%信号轻度降低，病变信号下降程度与脂肪含量相关，孙娟等［3］在体外模型中显示，脂肪含量为23%时，信号下降最显著。另一种是病灶内含有大量的成熟脂肪组织，脂肪组织主要由脂肪细胞构成，频率选择脂肪选择技术对此类脂肪的检测具有较高的特异性，此类病变主要有脂肪瘤、血管平滑肌脂肪瘤、畸胎瘤等，在本研究95.23%此类病变出现了信号的明显下降，而且其病理均符合病灶内含有大量成块的脂肪组织［4］，仅1个病灶信号轻度下降，是因为瘤内合并少量出血。

3.2 脂质成分检出的两种磁共振技术原理 频率选择脂肪抑制技术是在成像时利用磁场中脂肪质子的进动频率要比水分子的慢3.5 ppm的原理，此时如果在射频脉冲之前，先用以脂肪分子中氢质子进动频率为中心频率的窄带宽射频脉冲对组织进行激发，这样脂肪组织将被连续激发而产生选择性饱和现象，而水分子的质子由于进动频率不同而不被激发，当给以射频脉冲时已饱和的脂肪组织将不会接受激发，从而不产生信号，脂肪组织被抑制，而事先未被激发的水分子能够接受以后的射频脉冲激发从而产生信号。利用脂肪抑制前后同一加权序列进行比较。可检测出病灶内含量较多的脂肪组织及比较明显的脂质成份［5］。

化学位移成像技术是由Leroy-Willing等［6］于1987年开发的，在磁共振成像时，像素的MR信号强度是像素内脂肪和水质子信号的矢量和，由于组织中自由水的质子和脂肪的质子的共振频率不同(相差3.5 ppm)，当受到射频脉冲激发后，脂肪氢质子和水质子位于同相位(相位差0°)，此时两种氢质子磁化矢量相互叠加称之为同相位，几毫秒后两者相位相反(相位差180°)，此时两种氢质子磁化矢量相互抵消称之为反相位。如果回波时间正好落在同相位时刻，得到的将是同相位图像，而如果回波时间正好落在反相位时刻，得到的将是反相位图像。如果一个像素内既有脂质成分又有水分子，那么在反相位上这两种成分的信号相互抵消，像素的信号强度将降低;而在同相位上这两种成分的信号相互叠加，则像素的信号强度将相对增高［5］。

3.3 磁共振化学位移成像技术和频率选择脂肪抑制技术的比较 与频率选择脂肪抑制技术相比，磁共振化学位移成像技术对于检测病灶内少量的脂质更为敏感［7］。这是因为假设某一像素信号30%来自于脂肪组织70%来自于水，此时利用频率选择法脂肪被抑制，还有70%水的信号，而利用化学位移成像反相位时水与脂肪信号相减只保留40%的信号强度;由此可见，当像素内为水脂混合形式存在时，应用化学位移成像可出现明显的信号下降。当像素内的主要成分为脂肪(皮下脂肪)或者水时，应用化学位移成像时，信号下降就不明显了，此时应用频率选择法脂肪抑制技术更为恰当。如在该研究中诊断肾血管平滑肌脂肪瘤、畸胎瘤在频率选择法脂肪抑制中出现了明显的信号下降，而在化学位移成像中没有出现明显的信号下降［7］。

3.4 磁共振化学位移成像技术和频率选择脂肪抑制技术应用的价值和不足 在临床工作中，这两种技术很容易实现，化学位移成像只需16～20 s左右的时间即可完成，简单易行;它对场强的依赖性低，在低场强的机器上也可以很好的进行同反相位的成像［8］。频率选择脂肪抑制脉冲序列具有高选择性和特异性，它主要是抑制脂肪组织信号，对其他组织的影响较小，还可用于多种序列，该脂肪抑制在磁共振的T1WI和T2WI序列中均可以应用。而且二者对结果的判定较容易，只需在相同的窗宽和窗位下观察病灶的信号有否下降，即可以判断病灶内有无脂质或脂肪成分。

但是，这两种技术也存在一些不足，频率选择法脂肪抑制技术在临床应用中存在场强依赖性大的缺点，在1.0T以上的高场强磁共振机，脂肪和水中的质子进动频率差别才能被识别和抑制脂肪;对磁场的均匀性要求高，如果磁场不均匀，脂肪选择脉冲的中心频率很难与脂肪中的质子中心频率一致，这样就会出现脂肪抑制不均匀的情况，随着磁场技术的提高，此类问题正逐步解决。化学位移成像需要患者很好的屏气，若患者无法屏气，图像的质量就差一些，目前只在T1WI实现了此项技术。虽然这两种技术都有一些不足，但这并不能限制它们在实际工作当中的应用。在临床工作中，我们应该取长补短，综合应用这两种技术来提高我们的诊断准确率，不断探索这两种技术的更大应用价值。

1 BasaranC，Karcaaltincaba M，Akata D，et al.Fat-containlesions of the liver:cross-sectional imaging finding with emphasis on MRI.AJR，2005，184:1103.

2 Martin，Puig J，Falco J，et al.Hyperechoic liver nodules:charaterizationwith protonfat-water chemical shift MR imaging.Radiology，1998，207:325-330.

3 孙娟，孙皓然.MRI化学位移同反相位成像的体外实验模型研究，临床放射学杂志，2003，22:172.

4 徐海波，孔祥泉.同相位和反相位梯度回波T1WI在肝脏的应用价值.中华放射学杂志，2000，34:44.

5 杨正汉，冯逢，王霄英主编.磁共振成像技术指南.第1版.北京:人民军医出版社，2007.185-191.

6 Leroy-Willing A，Bitton J，Luton JP，et al.Invitro adrenal cortex lesions characterizationby NMR spectroscopy.Magn Resonimaging，1987，5:339-344.

7 Pereira JM，Sirlin CB，Pinto PS，et al.CT and MR imaging of extra-hepatic fatty masses of the abdomenand pelvis;technique，diagnosis，differential diagnosis，and pitfall.Radiographics，2005，25:69.

8 苏丹，刘志兰，周宙.化学位移同反相位成像在脊柱病变中的应用价值，实用诊断与治疗杂志，2008，22:439-442.