梯度翻转脂肪抑制技术在3.0T磁共振胰腺弥散加权成像中的初步评估

尚 靳，郭启勇，于 兵，石 喻，史凯宁，刘 莹

（1.中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁 沈阳 110004；2.飞利浦影像研究学院，北京 100020）

梯度翻转脂肪抑制技术在3.0T磁共振胰腺弥散加权成像中的初步评估

尚 靳1，郭启勇1，于 兵1，石 喻1，史凯宁2，刘 莹1

（1.中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁 沈阳 110004；2.飞利浦影像研究学院，北京 100020）

目的：评价梯度翻转脂肪抑制技术（LIPO）在3.0T磁共振胰腺弥散加权成像中的应用价值。方法：采用3.0T磁共振对20例正常志愿者分别采用LIPO技术和常规脂肪抑制技术行胰腺DWI扫描（b值800 s/mm2）。由两名经验丰富的影像科医师对所得DWI图像质量情况进行主观评分，并对胰腺表观扩散系数（ADC）值和信噪比（SNR）进行定量测量，应用SPSS 19.0统计学软件，采用单因素方差分析和LSD检验比较LIPO和压脂DWI序列图像中胰腺的ADC值、SNR及图像质量评分值。结果：正常胰腺在DWI LIPO和常规DWI序列中的ADC值无明显统计学差异（P=0.211）；两者的SNR有明显统计学差异（P=0.000 2），且胰腺在DWI LIPO序列上的SNR明显高于常规DWI序列。与常规DWI序列比较，正常胰腺在DWI LIPO序列中伪影及图像模糊程度评分值均具有统计学差异（P值分别为0.001、0.009）。结论：LIPO技术可以在3.0T磁共振胰腺弥散加权成像扫描中提高图像质量。

胰腺；磁共振成像，弥散

应用常规压脂技术（SPIR和SPAIR）进行磁共振弥散加权成像（DWI）临床扫描时经常会出现脂肪信号抑制不彻底，干扰临床图像质量的问题，特别是应用高场强磁共振（3.0T以上）进行弥散扫描时，这个问题更为严重。梯度翻转脂肪抑制（LIPO）又称SSGR，理论研究及体模扫描均证实这种新的脂肪抑制方式可以在一定程度上弥补传统压脂技术的缺陷，为临床提供更高质量的DWI成像，但对于LIPO在人体胰腺弥散加权成像扫描中的应用研究，目前未见报道。本文旨在评价LIPO在3.0T DWI中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料

本实验纳入2015年1—4月20例年龄22～25岁的健康志愿者（男10例，女10例，平均24岁）。本研究经我院伦理委员会批准，所有志愿者均签署知情同意书，有胰腺疾病及消化道系统疾病病史，或者相关影像及实验室检查结果异常者被排除在本研究之外。

1.2 磁共振DWI序列扫描参数

采用Philips Ingenia 3.0T超导型MR成像系统，16通道相控阵Torsopa体部线圈，志愿者取仰卧位，呼吸幅度及频率保持均匀，采用自由呼吸常规DWI序列及DWI-LIPO序列进行胰腺扫描。两者扫描参数相同：TR=6 000 ms，TE=73 ms，层数24，层厚3 mm，层距1 mm，FOV 36 cm，矩阵224×224；b值分别为0、800 s/mm2。

1.3 图像分析与数据采集

将图像传输至Philips后处理工作站，生成ADC图，测量并计算3.0T MR不同DWI序列图像中正常胰腺（胰头、胰体及胰尾）的平均ADC值及SNR（SNR具体公式如下：SNR＝S胰腺实质/S背景1/2，其中S胰腺实质及S背景分别代表所测量胰腺实质及相位方向上图像背景噪声的平均信号强度），胰腺组织内选取椭圆形ROI测量图像背景信号值，避开明显的伪影、血管及胰管区域，选取3个同样大小的椭圆形ROI并取其平均值（ROI=112.6 mm2）。

由两位经验丰富的影像科医师对胰腺DWI图像的伪影及图像清晰程度分别做出评价，意见不一致时通过协商确定，其图像伪影评分标准如下：0分（胰腺实质基本无伪影）、1分（胰腺边缘可见鱼尾纹状伪影但基本不影响图像测量）、2分 （胰腺实质可见伪影但轮廓尚在）及3分（胰腺部分实质被伪影覆盖，轮廓消失）；其图像模糊程度评分标准如下：0分（图像质量好，胰腺边缘清晰锐利）、1分（图像质量较好，胰腺实质边缘略模糊但不影响图像测量）、2分（图像质量差，胰腺边缘模糊但轮廓尚在）及3分（图像质量差，胰腺轮廓显示不清），将评分数据计和并取其平均值[1]。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0统计学软件，比较采用不同压脂扫描方式所得胰腺DWI图像中胰腺ADC值、胰腺实质SNR及图像质量评分值，采用单因素方差分析和LSD检验对数据进行分析，以P＜0.05认为有统计学意义。

2 结果

LIPO压脂胰腺DWI图像的SNR明显高于常规DWI序列（t=3.94，P=0.000 2），胰头、胰体及胰尾分别在不同DWI序列中两两进行检验，其SNR均无明显统计学差异；在不同弥散序列中，胰头之间及胰尾之间的SNR有统计学差异，P值分别为0.021和0.007；而胰体之间无统计学差异，P值为0.057（表 1）。

表1 胰腺DWI序列中的SNR分析比较

表2 胰腺在不同 DWI序列中的伪影及图像模糊程度评分表

图1 LIPO序列图。Figure 1.LIPO sequence diagram.

图2 23岁，健康女性。图2a显示在DWI-LIPO序列上，胰尾部轮廓清晰，胰腺实质信号均匀；图2b显示在常规DWI序列上，胰尾部轮廓模糊，胰腺实质信号不均，可见滤泡状伪影（箭头所示）。Figure 2.A twenty-three years old female with normal pancreas;pancreas tail in DWI with LIPO were homogeneous signal and edge sharpness(Figure 2a),while it was heterogeneous signal and blurring outline with follicular artifacts in conventional DWI indicated by the white arrow(Figure 2b).

正常胰腺在DWI LIPO和常规DWI序列中所显示的伪影及图像模糊程度评分均具有明显统计学差异 （t值分别为3.943、2.932，P值分别为0.001、0.009）（表2）。扫描图像显示：胰腺在DWI LIPO序列中信号较均匀，胰腺边缘轮廓清晰，伪影较少；在常规DWI序列中信号不均，胰腺轮廓略模糊，伪影出现较多。

正常胰腺在DWI LIPO和常规DWI序列上的ADC值差异无统计学意义（t=-1.319，P=0.211）。

图3 24岁，健康女性。图3a显示在DWI-LIPO序列上，胰腺实质SNR较高，呈均匀一致高信号（箭头所示）；图3b显示在常规DWI序列上，胰腺实质SNR较前者低，信号略不均（箭头所示）。白色圆圈代表感兴趣区（ROI=112.6 mm2）。Figure 3.A twenty-four years old female with normal pancreas;pancreas in DWI with LIPO had higher SNR with uniform high signal(Figure 3a),while it had lower SNR and heterogeneous signal in conventional DWI(Figure 3b).The white circle standed for region of interest(ROI=112.6 mm2).

3 讨论

在胰腺DWI成像中，脂肪信号抑制的程度直接影响临床图像质量，进而影响病变组织的检出和诊断。传统的脂肪抑制技术在腹部进行扫描时，B0场、B1场不均匀增加，脂肪抑制较为困难，而LIPO技术通过反转180°重聚焦脉冲的选层梯度，使得之前由于化学位移效应而被激励的脂肪信号无法被回聚，从而实现更有效的脂肪抑制，为临床提供高质量的胰腺图像[1-5]。Lee等[6]研究结果表明在3.0T DWI中运用层面选择梯度翻转脂肪抑制技术后，图像质量得以提高，从而有助于增加病变的检出率。

本研究采用不同压脂方式对正常志愿者进行胰腺DWI扫描，发现在LIPO-DWI序列中，胰腺的SNR明显高于常规DWI序列；节段SNR比较显示不同扫描方式之间胰头及胰尾的SNR有统计学差异，而胰体之间无统计学差异。在理论上，LIPO技术应该不影响无脂肪伪影区域的信号，但从上述研究结果来看，LIPO-DWI序列在胰腺头部及尾部有更高的SNR，可能的原因是反转的选层梯度弥补了射频激励的不均匀，获得了更多的回聚信号；此外，SNR可能会受到脂肪伪影的干扰，且伪影程度的不同可能会对胰腺不同部位的SNR产生一定的影响。

正常胰腺在DWI LIPO和常规DWI序列中所显示的伪影及图像模糊程度评分均具有明显统计学差异，可能是由于胰腺实质存在脂肪沉积，而LIPO序列采用其特有的脂肪抑制方式使正常胰腺与周围复杂组织结构分界较清晰，边缘锐利，从而有利于临床对胰腺病变的观察和对消化道相关疾病的鉴别诊断。

正常胰腺在DWI LIPO和常规DWI序列上的ADC值差异无统计学意义；此结果说明DWI LIPO序列以其特有的压脂技术在提高信噪比、减少伪影的同时并没有对3.0T磁共振DWI的ADC值产生系统偏移。

本研究的局限性：样本量较小，可能存在选择偏倚；所有受试对象仅限于正常志愿者，未能评估在胰腺病变时LIPO技术是否有助于提升病灶的检出程度。

总之，在3.0T磁共振上，正常胰腺在DWI LIPO序列中的SNR较高、伪影评分较低；胰腺信号较均匀，轮廓清晰，其图像质量优于常规DWI序列，ADC值与常规DWI序列无差异。由此可见，DWI LIPO具有提升临床胰腺DWI扫描的图像质量的能力，有提升MR胰腺病变鉴别诊断能力的潜力。

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Preliminary evaluation of gradient reversal fat suppression technology(LIPO)in diffusion-weighted MR imaging of normal pancreas at 3.0T

SHANG Jin1,GUO Qi-yong1,YU Bing1,SHI Yu1,SHI Kai-ning2,LIU Ying1
(1.Department of Radiology,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China; 2.Imaging Systems Clinical Science of Philips Healthcare,Beijing 100020,China)

Objective:To evaluate the clinical value of gradient reversal fat suppression technology(LIPO)in diffusionweighted MR imaging of normal pancreas at 3.0T.Methods:DWI-LIPO and conventional DWI sequence(b values 800 s/mm2) were performed among twenty volunteers on a 3.0T whole-body MRI system.The ADC value and image quality,including SNR,blurring and artifact level,was evaluated by two experienced radiologists.One-way analysis and LSD test were used to compare DWI-LIPO sequence with conventional DWI sequence through the software SPSS 19.0.Results:There was no statistical difference between two different DWI sequences(P=0.211)in ADC value of normal pancreas.Normal pancreas in DWI with LIPO has more higher SNR than conventional DWI(P=0.000 2).Compared with conventional DWI sequence,there was significantly statistical difference between the artifacts and image blurring degree scores in DWI with LIPO(P=0.001,0.009).Conclusion:LIPO technology improves the image quality of pancreas DWI at 3.0T MR.

Pancreas;Diffusion magnetic resonance imaging

R657.5；R445.2

A

1008-1062（2016）03-0180-03

2015-08-07

尚靳（1991-），女，辽宁辽阳人，在读硕士研究生。E-mail：895495103@qq.com

郭启勇，中国医科大学附属盛京医院放射科，110004。E-mail：guoqy@sj-hospital.org