CDT序列在肝脏病变中的应用研究

刘 豪 何 颖 孙 伟 陈世伟 陈财忠

肝脏占位性病变较多，临床上常见的有肝局灶性结节增生、肝血管瘤、肝细胞癌以及肝囊肿等。肝脏病变多与肝脏的供血情况存在着密切的联系，涉及肝脏的肝动脉、门静脉[1-2]。若能早期发现病灶，明确诊断，早期治疗，对患者的生存率提高有着重要的价值。尤其是肝脏恶性病变，准确地分析肝脏的血供及其与肿瘤内新生血管的关系不仅有利于病变的鉴别诊断，而且可以了解肿瘤的生物学行为，为介入及手术等治疗提供指导性信息。目前所有的临床影像学手段的空间分辨力都还不足以直接显示肿瘤的微血管，但新生血管的增多必将引起肿瘤内血流灌注的增加，这为影像学评价肿瘤的新生血管化提供了可能性。MRI动态增强扫描能在一定程度上反映肿瘤的新生血管化的程度，随着磁共振快速扫描序列的不断涌现，磁共振扫描的时间分辨力有了很大的提高，在一定程度上可以客观评价肿瘤的微循环。其中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[3]。动脉期是肝脏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、肝血管瘤等腹部占位性病变的诊断特别重要[4]。单期增强扫描在肝脏病变的检测中虽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。

本文以我院120例患者为研究对象，分别进行肝脏常规增强Vibe扫描和CDT序列增强扫描，比较两种检查方法的信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）两种指标，从而探讨CDT序列在肝脏动脉期扫描中的临床应用价值。

方 法

1.临床资料

以2015年1月至2016年1月120例经我院CT或超声检查提示肝脏占位的患者为研究对象，行MRI全肝动脉期多时相三维动态增强扫描，提示存在动脉期强化小病灶。男性45例，女性75例，年龄32～78岁。

2.检查方法

采用西门子Aera 1.5T磁共振扫描仪Dot平台，体部阵列线圈，取足先进的仰卧位，扫描范围从膈顶至肝右下缘，均行轴位扫描。

所有病例均先行常规T2WI抑脂、T1WI及DWI序列后，60例行常规VIBE肝脏增强扫描，60例患者行CDT增强扫描，具体检查方法如下：

常规VIBE肝脏增强扫描：监测点置于肝门平面主动脉， 用高压注射器静脉内团注Gd-DTPA剂量按0.2 mmol/kg体重，速率为2ml/s。门脉期和延迟期分别于上一期结束后10s、40s开始扫描。扫描时间平均为16s/期，呼气末屏气扫描。

CDT增强扫描：监测点置于肺动脉主干平面，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。门脉期及延迟期分别于上一期结束后10s、40s开始扫描，动脉期3个时相于一次屏气下完成(约18s)。

3.图像分析

所有肝脏动脉期图像在工作站上分析。

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[5]。

4.统计学分析

采用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，比较两种扫描方法获得的图像SNR及CNR情况，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

结 果

1.不同检查方法动脉晚期的信噪比分析

整理数据进行分析，比较两种扫描方法图像的SNR值，结果提示常规VIBE肝脏增强扫描及CDT增强扫描的SNR值，组间比较差异不显著，无统计学意义（P＞0.05）见表1。

2.不同检查方法动脉晚期的对比噪声比分析

整理数据进行分析，比较两种扫描方法图像的CNR值，结果提示常规VIBE肝脏增强扫描及CDT增强扫描的CNR值，组间比较差异不显著，无统计学意义（P＞0.05）见表2。

表1 两种检查方法的SNR比较分析

表2 两种检查方法的CNR分析

图1 CDT序列。A为动脉早期；B为动脉中期；C为动脉晚期。图2 单期VIBE序列的动脉晚期。CDT序列的动脉晚期和VIBE序列动脉晚期，病灶均呈明显强化，其SNR和CNR在统计学上均无明显差异。

讨 论

肝脏占位病变首要的是明确其良恶性，以指导后续的治疗，对恶性病变应积极治疗。肝脏恶性肿瘤分为原发性和继发性两种，其中原发性肝脏恶性肿瘤最多见的是原发性肝癌，发病率较高；继发性肝脏恶性肿瘤是起源于全身其余脏器如肺、胃、胰腺、结直肠、卵巢等的恶性肿瘤的肝转移[6]。

早期肝脏的基本检查手段是CT和超声检查，近年来MRI的应用逐渐增多。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，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，而有些病变却无特异性改变。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，各有其研究成果[7]。常规磁共振成像是一种慢速成像技术，所有传统的成像序列都需要较长的成像时间，在磁共振应用的早期无需对比剂增强被认为是MR检查的一大优点，当前这些观点已被否定。实践证明，MR对比剂增强扫描已经成为不可忽略的临床检查方法，其临床应用日益广泛，经验日益成熟；到20世纪80年后期出现快速成像序列，快速成像序列的应用，使动态追踪信号强度的变化成为可能。对于快速成像序列来说，首先应该具备充足的空间和时间分辨率，然后才有可能利用磁共振成像较容易地检测到造影剂的强化情况[8]。肝脏结构复杂，病变发生情况多样化，而磁共振作为最主要的影像学检查手段之一，如能够对病变做出正确的判断，有着重要的临床指导意义。

CDT序列结合了卷褶控制更快加速并行成像、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，可以对研究对象增强MRI进行定量分析。CDT序列的特点主要体现在三方面：①在使用各种快速采集技术的同时，作为在K空间技术，半回波技术，并行采集技术，匙孔技术，扫描速度快，在整个三维采集需十几秒，甚至只有几秒钟就可以完成，诸如用于动态增强肝扫描，一口气可以扫描多个阶段，由此得到更多动脉期（如动脉早期，动脉晚期）的动态影像；②厚度一般较薄，在高场条件下2～5mm，没有扫描层间距，有利于小病灶的检测和显示；③使用内部容积插值重建，中间层可以有重叠，有利于重建和后处理可在同一时间内得到的三维图像和肝脏血管图像。然而，三维体积内插快速扰相梯度回波序列T1WI软组织对比度小于扰相梯度回波序列T1WI的二维图像，因此在肝脏MRI扫描中，前者用于动态对比增强肝扫描，而后者则是更加在平扫时使用。目前，文献普遍认为MRI动态增强扫描联合DWI可以提高肝脏局灶性病变诊断的准确性。Kim等[9]认为联合运用MRI动态增强和DWI序列可以改善肝转移的诊断灵敏度，但对于肝癌，联合使用两个单独序列，并使用动态之间的差异增强MRI没有统计学意义。

动态增强定量分析结果受扫描条件及测量方法等多种因素的影响。其中，时间分辨率，即对组织信号的重复采样频率，决定了釆集数据是否能够真实地反映对比剂在病灶内的分布、吸收和流出情况[10]。理论上，固定时间内采样点越多，对组织信号变化的记录就越接近实际情况，所得参数也就能更准确地反映病灶特点，而采样频率的下降会导致部分信号强度变化数据缺失，影响定量参数的准确性。

CDT序列实现了高时间-空间分辨率动态增强检查，在18s内即能完成一次三维容积高空间分辨率数据采集，满足常规肝脏动态增强MRI的空间分辨率要求，可应用于临床肝脏病变患者，直接观察时间分辨率高低对肝脏占位良恶性病变定量分析结果及参数诊断能力的影响[11]。

本文以我院120例肝脏占位患者为研究对象，分两组分别采用常规VIBE肝脏增强扫描以及CDT增强扫描，比较两组患者的信噪比及对比噪声比，结果发现两种检查方法SNR、CNR比较无显著差异（图1，2），即CDT增强扫描并不影响图像的信噪比及对比噪声比。同样的时间内，VIBE通常只扫一期(即动脉晚期)，CDT可以做3期 (动脉早、中、晚期)、4期甚至5期扫描。该序列数据采集时间短，并可进行薄层重叠重建。空间分辨率高，避免了部分容积效应的影响，从而更有利于微小病灶及解剖结构的显示，应用于肝脏增强扫描，一次屏气18s，在动脉期可以捕捉到动脉早、中、晚三期的时相，更有利于提高小病灶的检出率和肝内局灶性病变的定性诊断。肝脏是有丰富血管的脏器，肝脏肿瘤血供丰富，尤其是肝细胞癌，能获得良好的肝脏动脉多期扫描图像，具有重要的诊断价值。相关研究证明动脉多期其检出病灶的敏感度高于单一的动脉晚期，采用多动脉期扫描有助于鉴别由于动脉-门静脉分流而导致的假阳性，动脉早期对肝脏肿瘤的检出率明显提高，而且对肝细胞癌、局灶性结节增生、腺瘤、小血管瘤的诊断和鉴别诊断价值更大，能为临床诊断提供更多信息。

近年来，医学技术的飞速发展，磁共振成像设备和技术均得到快速发展，各种新的序列、新技术层出不穷，应用于临床研究，肝脏MRI技术已经大大改善了。然而肝脏MRI技术仍然存在诸多不足，各种新的序列，新技术在肝脏扫描中不够成熟，各有其优缺点，因此，在临床肝脏MRI检查，需要掌握各种MRI序列的原理及其临床应用技术和方法，合理利用MR常用序列，特别是新序列和新技术，充分发挥MRI对肝脏病变的诊断能力和诊断价值。

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