眼眶磁共振扫描blade技术和常规技术对信噪比的影响

董玉茹，王 宏，钟 心，穆学涛，马 毅，刘 腾，刘 勉

眼眶磁共振扫描blade技术和常规技术对信噪比的影响

董玉茹，王 宏，钟 心，穆学涛，马 毅，刘 腾，刘 勉

目的通过常规技术和Blade技术检查眼眶疾病患者图像信噪比，探讨Blade技术对伪影发生、影像质量的改善情况。方法选取2012-07至2013-06行眼眶磁共振扫描的患者，并且行常规眼眶Tse T2WI序列扫描时显现不同程度的不自主运动伪影，最终纳入136例。采用德国西门子公司Trio Tim 3.0T超导磁共振成像系统，以在相同位置对所有患者先后进行常规磁共振扫描和Blade技术扫描，并以常规磁共振扫描图像的图像质量分级，将136例分为轻度、中度和重度伪影组，获取不同组两种扫描图像的信噪比，从而评价Blade技术对图像质量的改善情况。结果轻度伪影组眼球区(t=4.159，P<0.05)和骨膜外区(t=-4.306，P<0.05)Blade技术信噪比明显高于常规技术；中度伪影组各眼眶分区内Blade技术信噪比与常规技术比较无统计学差异；重度伪影组眼球区(t=-4.917，P<0.05)、视神经鞘区(Z=-4.687，P<0.05)和骨膜外区(Z=-3.431，P<0.05)Blade技术信噪比明显高于常规技术。结论Blade技术可提高眼眶扫描中图像的信噪比，且在同一伪影程度组中不同眼眶分区的信噪比差异有区别。

眼眶；磁共振扫描；Blade技术

MRI较易产生伪影，且每一幅MRI图像上都有不同程度的模糊。对于躁动或儿童等不自主运动的患者，必须借助镇静安眠才能完成磁共振检查，但镇静药和麻醉药对人体有不良反应，国外曾有使用镇静药导致儿童死亡的病例[1]。因此，怎样解决不配合患者MRI时出现伪影，或金属人工义齿等异物所致的磁敏感伪影，一直是磁共振成像亟待突破的研究课题[2,3]。Blade技术是周期性旋转重叠平行线采集技术，是一种全新的K空间采集技术，采用了放射状填充轨迹，能剔除失真数据，可以消除或减少MRI时出现的伪影和磁敏感伪影，提高图像的信噪比，获得高质量图像[4]。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2012-07至2013-06在我院进行眼眶磁共振扫描的患者，并且符合以下要求，行常规眼眶Fse T2WI序列扫描时显现不同程度的不自主运动伪影，或因躁动不配合的患者(排除严重躁动不能配合完成检查者[5])，Tse T2WI扫描序列图像显示伪影，发现伪影后在继承常规序列相同的位置加入Blade Tse T2WI序列技术扫描，对比图像质量，观察运动伪影改善效果情况。符合要求的共计136例，其中男74例(54.4%)，女62例(45.6%)，年龄2个月～90岁，中位年龄28.5岁。

1.2 检查方法 采用 SIEMENS Trio Tim 3.0T超导型磁共振扫描仪，头相控阵8通道线圈。患者仰卧，头部固定于8通道头相控阵线圈，对不宜配合的婴幼儿及躁动患者予镇静药镇静睡眠后方可进行MRI检查。扫描时嘱患者闭目，扫描期间不能转动眼球，头部保持静止不动，保持平静呼吸。定位线定位在左、右眉弓连线。薄层扫描，应用二次定位，在矢状位定位像上清晰显示视神经长轴，平行于视神经长轴确定横轴位的扫描平面，以该平面为中心行眼眶序列扫描[6]。成像参数见表1。

表1 眼眶MR扫描Blade Tse T2WI序列与常规Tse T2WI序列的成像参数

1.3 眼眶病变分区标准 病变位置采用巫北海等[7]所述分区方法，将眼眶划分为五个区域，分别是眼球区、视神经鞘区、肌锥内区、肌锥外区、骨膜外区。眼球区包括眼球及眼球内容；视神经鞘区由球内段、眶内段、管内段、颅内段四段视神经组成；肌锥内区包括上直肌、下直肌、内直肌、外直肌围成的圆锥形区域；肌锥外区指眼眶壁与四条直肌之间的区域；骨膜外区指眼眶壁以外区域。

1.4 图像分级标准 由两名主治医师共同评定，依据MR常规技术扫描图像的伪影程度和伪影对磁共振诊断的影响进行评价，意见不统一的协商后解决。图像分级判断标准如下：(1)理想，无伪影，所有图像清晰、结构可辨；(2)轻度伪影，有少许伪影，部分图像欠清晰但结构可辨；(3)中度伪影，大部分图像不清晰，结构不可辨；(4)重度伪影，所有图像模糊不清，结构不可辨。

1.5 信噪比测量方法 信噪比是图像的信号强度与背景随机噪声强度之比，在Siemens工作站上利用functool 软件行图像后处理。在每一例常规T2WI和blade T2WI同一层面的两幅图像上，首选眼眶五区内占位病变伪影明显处，手工选定感兴趣区分别为眼球区、视神经鞘区、肌锥内区、肌锥外区、骨膜外区、正常颞叶及在相位编码方向上背景处测量信号强度[8]，测量大小同为6 mm2。

2 结 果

五个眼眶分区中信噪比的比较结果见表2。轻度伪影组仅有眼球区和骨膜外区两种技术的信噪比存在统计学差异(P<0.05)，且Blade技术信噪比均明显高于常规技术。中度伪影组两种技术的信噪比均不存在统计学差异。重度伪影组中，眼球区、视神经鞘区和骨膜外区两种技术的信噪比存在统计学差异(P<0.05)，Blade技术均明显高于常规技术。经Blade技术校正前后的图像见图1。

表2 眼眶磁共振扫描中两种技术信噪比对比分析 ±s；M(Q)；%]

图1 眼眶磁共振常规技术及Blade技术扫描图像

A.常规Tse T2WI扫描，图像有明显的运动伪影；B. 行Blade Tse T2WI扫描，图像运动伪影几乎消失

3 讨 论

本研究显示，眼眶各区信噪比由高到低依次为眼球区、肌锥内区、肌锥外区、视神经鞘区、骨膜外区，且在三个组结果显示均一致。考虑与各区的解剖结构有直接关系。其中眼球区信噪比最高，可能与眼球解剖结构、眼球运动生理特点、保护性眨眼有直接关系。眼球形态体积固定，且球内成分较为单一，因此信噪比最好；而骨膜外区信噪比最低，是因为骨膜外区处于骨、软组织与空气交界处，质子分布极不均匀，磁化率差异较大，伪影明显。

本研究结果显示，应用blade技术后眼球区信噪比在轻度伪影组及重度伪影组明显提高，这与眼球区blade技术受眼球运动的影响较小有关。众所周知，眼球是个运动器官，在MRI扫描过程中，扫描时间较长，噪声较大，会刺激眼球运动神经核团，导致眼球向刺激侧发生不随意的反射性转动[9，10]；再加上与生俱来的眨眼反射，使得眼球区的MRI扫描极易产生伪影。而Blade技术的旋转重叠特点，在数据采集、数据加权校正和重建的过程中，能最大限度剔除运动幅度较大且低权重的失真数据，从而减少甚至消除伪影的发生，提高扫描图像的质量，较好地显示眼眶各个平面上的解剖关系。但在本研究中，发现中度伪影组中blade技术与常规技术无统计学差异，考虑与中度伪影组病例数较少有关。

本研究显示，应用blade技术后视神经鞘区的信噪比在重度伪影组明显提高，而在轻度伪影组及中度伪影组与常规技术却无明显差异，这是因为视神经为长条形，体积小，活动度较大。由于磁共振分辨力较低，在轻度及中度伪影组，消除伪影效果不明显，仅在重度伪影组，即在视神经形态、走行明显变化时此种消除伪影的效果才能显示出来。视神经由视网膜于眼球后部中心视神经盘处穿出形成，视神经周围有血管通过进入眼球，视神经全长42～50 mm，视乳头是神经纤维聚合组成视神经的始端，眼球与视神经紧密相连，由球内段、眶内段、管内段、颅内段组成视神经，出眼球后被眼球筋膜后部包绕，眼球运动影响视神经的稳定，眼球运动会引起视神经眶内段运动[6]。因此，Blade技术消除运动伪影的优越性使得视神经鞘区Blade技术信噪比明显高于常规技术。

另外，本研究结果显示，骨膜外区Blade技术信噪比高于常规技术信噪比，这一结果可能与骨膜外区结构复杂有关系。骨膜外区处于骨、软组织与空气交界处，各种成分的磁化率不同，对局部磁场不均匀，导致质子自旋失相，信号丢失，几何失真，即人体组织自身的磁敏感差异伪影[11]。而Blade技术采用的是Tse序列，对磁场不均匀性不太敏感，不易产生磁敏感伪影。

研究显示，应用blade技术后肌锥内区、肌锥外区信噪比在各组无明显差异，因为这些区域除了诸眼直肌、血管神经成分外，大部分由眶内脂肪结构填充，成分相对单一，即使有运动伪影，也为脂肪成分的移动所致，所以信噪比无差异。

综上所述，Blade 技术可提高眼眶扫描中图像的信噪比，且在同一伪影程度组中不同眼眶分区的信噪比差异有所区别。

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(2014-01-20收稿 2014-03-10修回)

(责任编辑 武建虎)

Bladeandconventionaltechnologyofsignal-to-noiseratioinorbitalMRIscansofimpactanalysis

DONG Yuru, WANG Hong, ZHONG Xin, MU Xuetao，MA Yi, LIU Teng, and LIU Mian. Department of MRI, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces, Beijing 100039, China

ObjectiveTo study Blade technology artifacts occurrence, improvement in image quality and orbital partitions artifacts degree on Blade image correction techniques through comparative analysis between conventional technology and Blade technology in image SNR, image improvement and image classification.MethodsPatients who conducted MRI scans of eyes in Armed Police General Hospital MRI Department from July 2012 to June 2013 were recruited as objects. Routine orbital Tse T2WI sequence scan exhibited different degree of involuntary motion artifact. There were ultimately 136 patients admitted. Using the German Siemens Trio Tim 3.0T superconductive magnetic resonance imaging system, all patients were scaned by conventional MRI and Blade technology in the location. Based on the artifacts degree of conventional MRI, 136 patients were divided into mild, moderate and severe artifacts groups. Obtaining the signal to noise ratio, the image quality grade and technical-image improving efficiency of two scanning images were compared to evaluate the improvement of image quality.ResultsArtifacts mild eye area (t=4.159，P<0.05)and periosteal groups outside the area (t=-4.306，P<0.05)Blade technology SNR was significantly higher than conventional techniques; severe eye area artifact group(t=-4.917，P<0.05), nerve sheath region(Z=-4.687，P<0.05) and the outer region(Z=-3.431，P<0.05) Blade technology periosteum SNR was significantly higher than that of conventional technology.ConclusionsThe Blade technology can significantly improve the SNR of the scanning image in eyes, and there are differences among different orbit partitions in the same degree of artifacts.

orbital; magnetic resonance imaging; blade technology

董玉茹，硕士，副主任技师，E-mail：dongyuru@sohu.com

100039北京，武警总医院磁共振科

马 毅，E-mail：mayiwj@sina.com

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