不同翻转角的CDT序列在肝脏病灶中的应用研究

刘 豪 饶圣祥 陈财忠 陈世伟 曾蒙苏

不同翻转角的CDT序列在肝脏病灶中的应用研究

刘 豪 饶圣祥 陈财忠 陈世伟 曾蒙苏

目的：探讨CDT序列不同翻转角在肝脏动脉期扫描中的应用，以期确定提高检出率的最佳角度。方法：2014年1月至2015年1月我院收治的120例肝占位的患者行CDT序列增强扫描，应用Gd-DTPA对比剂，以4个不同翻转角12°、15°、18°、22°分别扫描，测定所得到的肝多动脉期图像的病灶信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR），比较4个翻转角的CNR、SNR情况并分析。结果：12°、15°、18°、22°四个翻转角的SNR分别为213.21±30.40、242.12±35.20、252.54±32.82及261.26±41.02；12°、15°、18°、22°四个翻转角的CNR分别为228.72±31.32、241.27±30.44、270.56±36.54及290.48±42.25；SNR、CNR值随着翻转角度数的增加明显增加，四个翻转角组间比较差异均显著有统计学意义（P＜0.05）。结论：大翻转角CDT序列增强肝动脉期扫描，有助于提高肝脏小病灶的检出率。

肝肿瘤；磁共振成像；CDT序列；Gd-DTPA

肝脏是人体最大的实质性脏器，最大的腺体器官，且拥有特异的供血系统，可并发多种原发性或继发性肿瘤，是肿瘤发生的常见器官。临床上一般采用CT和超声检查作为检查肝脏病变的基本手段，并得以广泛应用[1]。随着MRI技术的不断改进，人们生活水平不断提高，MRI在临床应用逐渐增多。MRI与CT、超声相比而言，其增强扫描可选用的对比剂较多，不像CT对碘对比剂存在较大的依赖，不像超声对操作医师的经验有较强的依赖，能提供其他检测手段不能得到的组织对比度。在肝脏这个复杂的脏器，MRI能提供肝实质、肝内胆管以及血管系统中更为详细的影像学特征，并给予更专业、准确的诊断评估。

CDT序列检查是结合了卷褶控制更快加速并行成像(CAIPIRINHA)、水脂分离(Dixon)及时间分辨交叉随机轨迹成像(TWIST )三种技术的容积内插体部检查(VIBE)，在肝脏多动脉期扫描中应用较广[2]。动脉期是MRI动态成像的首过时相，在肝脏病变诊断中尤其是对肝细胞癌、肝血管瘤等肝脏占位性病变的诊断特别重要。单期增强扫描在肝脏病变的检测中能能提供相应的诊断信息，但是信息有限，采取多期动态增强扫描技术较为妥当。

CDT序列较多应用在肝脏多动脉期扫描，但是该序列对于翻转角的选择目前还没有比较确切的定论。翻转角是一个重要的成像参数，对后期图像中的组织对比度影响较大。既往有文献报道采用钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）对比剂进行的动态增强扫描以及肝细胞期成像，多采用低偏转角（10°～15°）作为标准[3]。本文以我院120例患者为研究对象，应用CDT序列增强扫描肝脏多动脉期，采取4个不同的翻转角，比较4种角度的信噪比、对比噪声比两种指标，从而探讨CDT序列在肝脏动脉期扫描中应用中的最佳角度。

方法

1.临床资料

选取2014年1月至2015年1月我院收治的150例疑似上腹部占位的患者为研究对象，经过全肝动脉期多时相三维动态增强扫描后提示120例患者存在动脉期强化小病灶。其中男性45例，女性75例，年龄32～78岁。

2.检查方法

对所选患者行常规平扫和CDT序列增强扫描，应用Gd-DTPA对比剂，以4个不同翻转角12°、15°、18°、22°进行扫描。将所选120例患者，根据翻转角度数不同应分4组，每组患者30例，每组以1个翻转角扫描，每组的动脉期扫3个时相。测定所得到的肝多动脉期图像的病灶信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR），比较4个翻转角的CNR、SNR情况并分析。

常规扫描：所有检查使用西门子Aera 1.5T磁共振扫描仪，16通道表面线圈。按顺序进行横轴位T1WI(TR169ms， TE2.61ms，层厚4mm，层间隔0.4mm，矩阵384×75%，激励次数1次，FOV320mm)，脂肪抑制T2WI(TR3000ms，TE69ms，层厚4mm，层间隔0.4mm，矩阵384×75%，激励次数1次， FOV320mm)。

CDT增强扫描：常规扫描后，用高压注射器静脉内团注0.2mmol/kg的Gd-DTPA对比剂，速率为2ml/s，随即以2ml/s的速率注射20ml生理盐水。注射开始后18s、60s及180s分别采集动脉期、门脉期及平衡期，动脉期3个时相于一次屏气下完成(约18s)。四组患者采用4个不同翻转角12°、15°、18°、22°扫描得到肝动脉期图像，其他参数保持不变。

3.图像分析

所有肝脏动脉期图像在我院 PACS 系统上分析。增强前后分别测量肝脏实质、腹主动脉和肝总动脉信号强度值(SI) ，同时测量相应背景的信号标准差。用直径为10mm左右感兴趣区域(ROI)在肝脏左中右段分别测量肝脏实质的 SI 1次，取均值为 SI实质，测量时避开肝脏肿瘤、大血管和结节区域。用直径为5mm左右的ROI测量3个层面的背景信号标准差取平均值为背景信号的背景噪声平均标准差（SD）。多发病灶选择典型者，背景噪声选择相位编码方向上右前方腹壁外，尽量保证增强前后的ROI位置大小相同，根据公式SNR=SI/SD ， CNR=(SI病灶-SI实质)/ SD计算增强前后肝脏和病灶信噪比(SNR)及病灶与肝脏的对比噪声比(CNR )。观察病变的形态、位置、数量及增强前后的变化，综合上述资料进行分析[4]。

4.统计学分析

医药B2C平台首先要严保所售药品的质量，避免出现假药、过期药等严重损害顾客利益并导致顾客流失的情况，同时可以通过制定合理的定价系统，包括详细的商品信息说明、对商品的质量作出保证和承诺、完善价格对比体系、适当的优惠措施等方式，来维持老顾客并吸引新顾客。

使用SPSS16.0统计学软件进行数据处理，计量资料以均数±标准差形式表示，采用t检验，χ2检验比较两组患者性别、乙肝、肝硬化和原发性肝癌分布有无区别。用两个独立样本 Wilcoxon 秩和检验比较4个不同翻转角获得的图像SNR及CNR情况，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

结果

1.CDT序列4种翻转角的信噪比分析

图1 为12°翻转角；图2 为15°翻转角；图3 为18°翻转角；图4 为22°翻转角，4种翻转角动脉期3个时相的图像显示病灶的CNR和SNR的由高到低依次为22°、18°、15°和12°。

表1 CDT序列4种翻转角的SNR和CNR分析比较

经过数据分析，统计12°、15°、18°、22°四个翻转角组患者的SNR值进行比较，结果提示SNR值随着翻转角度数的增加明显增加，四个翻转角组间比较差异均显著有统计学意义（P＜0.05）(表1)。

2.CDT序列4种翻转角的对比噪声比分析

经过数据分析，统计12°、15°、18°、22°四个翻转角的CNR值进行比较，结果提示SNR值随着翻转角度数的增加明显增加，四个翻转角组间比较差异均显著有统计学意义（P＜0.05）(表1)。

讨论

我国是肝炎大国，主要是乙肝病毒感染，其中乙肝病毒感染患者的肝硬化、肝细胞肝癌的发生率明显较正常人群高。肝脏病变主要以影像学辅助检查以及相关临床病史综合进行诊断，与脑、肺、骨相同，肝脏亦是转移癌的好发部位，若明确了患者存在恶性肿瘤病史，肝脏的多发实性结节是转移瘤的可能性较大。目前肝脏的基本检查手段是CT和超声检查，近年来MRI的应用亦逐渐增多。肝脏因其复杂的结构，在检查时整体的背景情况对肝脏病变的鉴别诊断有着重要的意义。如肝硬化，其MRI的影像学特征就较CT、超声更为明显，患者在肝硬化的前提下并发实性结节性肿物，则考虑肝细胞肝癌的可能性较大。

肝脏结构复杂，病变种类繁多，日常影像检查工作中，常碰到难以诊断明确的肝脏病变问题，即使行MRI增强扫描在鉴别诊断上都有一定的局限性。肝脏病变中有些具有较特征性的改变，如肝癌结节表现的大小不一的脂肪变性，而有些病变如囊肿、血管瘤等却无特异性改变。因此，关于MRI在肝脏诊断中的研究诸多，有不同序列的研究，有不同扫描期的研究，各有各的研究成果。其中CDT序列在肝脏动脉期的应用较多，但是该序列对于翻转角的选择目前还没有比较确切的定论。本文以CDT序列扫描为主要检测方法，研究不同翻转角在肝脏动脉期的检出效果。

CDT序列结合了卷褶控制更快加速并行成像(CAIPIRINHA)、水脂分离(Dixon)及时间分辨交叉随机轨迹成像(TWIST)三种技术，能提供高空间、高时间分辨率的动态扫描，可以对研究对象所行增强MRI进行定量分析。CAIPIRINHA技术缩短了CDT序列的采集时间，但是因其本身技术的特定，并不会影响图像的SNR。采集图像时，SNR与线圈几何因子以及翻转角等参数存在负相关性，改变其中任何一个参数会导致SNR的改变。若增加翻转角，会增大线圈的几何因子，如此可能降低并行采集图像的SNR。但应用了CAIPIRINHA技术后，其采集数据的独特性解决了SNR、线圈几何因子以及翻转角等参数间的相关性，一定程度上避免了高翻转角引起的的SNR降低情况的发生。举例来说，常规的序列使用的GRAPPA只能在相位编码的方向上使用AF2，直接导致相位编码线减少一半。而CAIPIRINHA则能够同时实现相位和层面编码方向上实现AF2。每隔一条相位编码线，相应的编码线上的采样点会朝编码方向偏移一个单位的Delta位移，构成2x2-1的数据采集模式。CAIPIRINHA采集模式独特性，将线圈每条编码线的空间信息进行了高效地利用，在两个编码方向同时减少编码线还能够降低线圈的几何因子，不仅提高了图像质量，更解决了因翻转角不同导致的几何因子相关噪声的明显增加，有效提高了病例图像的SNR[5]。

既往使用部分K空间技术，会减少实际上进行采集的相位编码线，进而降低图像SNR，有报道提出使用使用半K空间技术，能引起图像SNR下降到原来的70%。时间分辨交叉随机轨迹成像(TWIST)技术，完全填充了中心部分仅占K空间的20%，部分填充的周边部分只占剩余K空间的20%，大大缩小了每个时间序列采集的填充范围。TWIST其优势体现在，不同的时间序列所填充的周边区域并不相同，相邻时间序列能够共享周边范围的的数据点，进而实现了周边部分的完全填充，如此减少了采集的时间，但是不会明显影响到图像的SNR。

水脂分离(Dixon)技术，不会影响图像的SNR，相反能提高其水像SNR近40%。考虑原因是水像是由正反相位两张图像相结合得到的，而正反相位回波的结合恰恰能使得SNR增加。相关研究报道，Dixon水像的SNR明显高于使用其它脂肪抑制方法的图像，如QFS和精确频率反转恢复[6]。本研究主要评价CDT序列用于肝脏动脉期图像质量的描述能力，并通过设计不同的翻转角扫描肝脏动脉期，比较所得图像的信噪比与对比噪声比，从而明确最佳翻转角。

2.翻转角在肝脏病变检测中的意义

翻转角是核磁共振检查中的一项重要成像参数，主要反映射频脉冲引起磁化矢量发生偏转的角度，对成像的质量具有一定的影响。在MRI成像的研究中，选择合适的翻转角，能有效地提高图像质量及检出率。理论上来说，选择最佳翻转角能促进对比剂增强肝脏动脉期图像的SNR、CNR值，使其达到一个最佳的数据，增加病灶与肝实质的对比，从而提供病灶的检出率[7]。既往有研究表明，在健康志愿者的初步成像研究中，最佳翻转角的选择同传统的角度有别。既往关于相关最佳翻转角的研究亦较多，尤其是在肝胆特异期的研究，但诸多研究所得出的结论并未达到统一，角度从20°～40°不等。研究肝胆特异期MRI的最佳翻转角，结果显示在测量肝胆特异期肝实质CNR的最佳翻转角度数为25°～30°，而在测量胆道结构成像中其最佳翻转角则为40°。有研究则提示肝实质成像的最佳翻转角度数为20°～35°，胆道系统成像的最佳翻转角为35°～45°。其他一些增强MRI肝胆特异期成像的研究中，最佳翻转角的定论都各不相同，各种角度范围均有被提及。考虑与研究对象较少，不同研究判定最佳角度的标准不统一等原因相关。本文在参考相关文献基础上，选择120例为研究对象，来研究4个不同的翻转角对MRI肝脏动脉期图像的影响，探讨最佳翻转角。研究结果显示随着翻转角度数的增加，SNR及CNR值均明显增加，组间比较差异均显著有统计学意义（P＜0.05），提示增加翻转角度数能明显提高肝脏病变的检出率。但值得注意的是，加大翻转角要考虑射频辐射量，有报道翻转角从10°增加到30°射频辐射量会增加9倍，使用较高偏转角应考虑这缺点，进行MRI扫描时遵守特异吸收率的限度[8]。

综上，CDT序列因其超快速高空间分辨率在肝脏病变的检测中得以广泛应用，通过调整翻转角加大角度，能进一步增加病灶与肝组织的对比噪声比，从而提供肝脏病变的检出率，尤其是小恶性病灶的检出率。

[ 1 ]孟令平，万凯明，俞忠辉，等. MRI鉴别诊断肝硬化退变结节与小肝癌. 中国医学影像技术, 2005, 21：263-266.

[ 2 ]Michaely HJ, Morelli JN, Budjan J, et al. CAIPIRINHA-Dixon-TWIST (CDT)-volume-interpolated breath-hold examination (VIBE): a new technique for fast time-resolved dynamic 3-dimensional imaging of the abdomen with high spatial resolution. Invest Radiol, 2013, 48: 590-597.

[ 3 ]Barrett T, Brechbiel M, Bernardo M, et al. MRI of tumor angiogenesis. Journal of magnetic resonance imaging, 2007, 26: 235-249.

[ 4 ]Huang W, Tudorica LA, Li X, et al. Discrimination of benign and malignant breast lesions by using shutterspeed dynamic contrastenhanced MR imaging. Radiology,2011，261: 394-403.

[ 5 ]谢敬霞. 核磁共振新技术研究与临床应用. 第2版. 北京，北京医科大学出版社， 2001：301-319.

[ 6 ]杨正汉，冯 逢. 王霄英磁共振成像技术指南. 第2版. 北京，人民军医出版社，2010：203-206.

[ 7 ]翁得河，张 乐. 肝脏MRI的Dixon序列及其syngo.via界面.磁共振成像,2013,04:291-293.

[ 8 ]周婷婷. 1.5T MRI常用检查序列在肝脏局灶性病变诊断中的应用评价. 苏州大学, 2013.

Study on the Different Flip Angle of CDT Sequences for Hepatic Lesions

LIU Hao, RAO Sheng-xiang, CHEN Cai-zhong, CHEN Shi-wei, ZENG Meng-su

Purpose:To explore CDT sequence with different fip angles in hepatic arterial phase for improving the detection rate of hepatic lesions.Methods:One hundred and twenty patients with hepatic lesions admitted in our hospital from Jan 2014 to Jan 2015 were examined by the contrast-enhanced CDT sequence with fip angle of 12°, 15°, 18°and 22° respectively. The signal noise ratio (SNR) and contrast noise ratio (CNR) of hepatic lesions in the arterial phase were investigated among the CDT sequences with different fip angles.Results:SNR of hepatic lesions in CDT sequences with fip angle of 12°, 15°, 18° and 22° was 213.21±30.40, 242.12±35.20, 252.54±32.82 and 261.26±41.02 respectively. CNR of hepatic lesions in CDT sequences with fip angle of 12°, 15°, 18° and 22° were 228.72±31.32, 241.27±30.44, 270.56±36.54 and 290.48±42.25 respectively. There were statistical differences in SNR and CNR among CDT sequences with different fip angles (P＜0.05).Conclusion:The CDT sequence with the largest fip angle could help to improve the detection rate of small hepatic lesions.

Liver neoplasms； Magnetic resonance imaging； CDT sequence； Gd-DTPA

R445.2

A

1006-5741（2016）-06-0578-05

2016.05.12;修回时间：2016.06.02)

中国医学计算机成像杂志，2016，22：578-582

复旦大学附属中山医院放射科

通信地址：上海市徐汇区枫林路180号，上海200030

曾蒙苏 (电子邮箱：Zengmengsu@gmail.com)

Chin Comput Med Imag，2016，22：578-582

Department of Radiology, Zhongshan Hospital, Fudan University

Address: 180 Fenglin Rd., Shanghai 200030, P.R.C.

Address Correspondence to ZENG Meng-su (E-mail: Zengmengsu@gmail. com)