T1WI双回波化学位移成像在腹部含脂病变中的应用价值

张延海 王佳冰 翁霄

T1WI双回波化学位移成像（Dual-echo chemical shift imaging）在临床工作中常被称为同/反相位成像（IP/OP），一次屏气同时采集数据，对发现腹部病灶内少量脂质非常敏感，并能准确区分病灶内脂质的类型，有助于肿瘤病变的定性诊断[1，2],目前已被广泛认可并应用于临床中。本研究探讨T1WI双回波化学位移成像（CSI）在腹部含脂病变诊断中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料 收集我院近5年来收治的腹部含脂病变患者78例作为研究对象，其中男52例，女26例，年龄31～74岁，平均56.2岁。78例患者中，肝细胞肝癌24例，局灶性脂肪肝12例，肝腺瘤4例，肝血管平滑肌脂肪瘤3例，肾上腺腺瘤16例，肾透明细胞癌8例，肾上腺髓质脂肪瘤5例，肾血管平滑肌脂肪瘤6例。其中，除18例脂肪肝及4例肝细胞肝癌具有典型影像学表现，没有病理诊断外，余均经手术或穿刺活检病理证实。

1.2 检查方法 机型：PHILIPS Achieva 1.5T磁共振机，采用腹部相控阵线圈，使用呼吸门控。扫描参数：扫描层厚 4～7mm，层距 0.5～1mm，层数 18～24，视野 375mm×300mm，矩 阵 256×256～384×256，体素1.2mm×1.2mm×4mm～2mm×1.6mm×7mm。序列：T1W-in-phase（IP）序列，TR=150ms，TE=4.6ms，激励次数 NSA=2 次；T1W-out-phase（OP）序 列，TR=150ms，TE=2.3ms，激励次数NSA=2次。方位：横轴位扫描。

1.3 图像分析 有学者认为反相位成像时只经目测法即可判断信号是否下降[3]。本次由3位高年资诊断医师采用目测法，以同相位图像信号为标准，对所有病灶的反相位图像信号强度是否衰减及衰减程度进行评估，根据反相位信号衰减程度分为3个等级：明显衰减、轻度衰减、无衰减。2名以上医师看法一致作为结果。

2 结果

12例脂肪肝中10例于OP像为明显衰减，两者差异非常明显，表现为均匀低信号（见图1、2），2例轻度脂肪肝于OP像无明显衰减，两者差异不明显，表现为等/稍高信号；24例肝细胞肝癌于OP像均呈轻度-明显衰减，两者差异较明显/明显，表现为稍低信号/低信号（见图3、4）；4例肝腺瘤OP像明显衰减，表现为低信号；3例肝血管平滑肌脂肪瘤均明显衰减，表现为低信号，1例加扫高分辨薄层后，表现为周边低信号，中心见点状高信号核心（见图5、6）；5例肾上腺髓质脂肪瘤于OP像有2例轻度衰减，两者差异不明显，呈稍低信号，3例无衰减，表现为等/高信号（见图7、8）；16例肾上腺腺瘤于OP像有13例呈明显衰减，两者差异明显，表现为低信号（见图9、10），3例轻度衰减，表现为稍低信号；8例肾透明细胞癌于OP像呈轻度-明显衰减，两者差异明显，表现为低信号（见图11、12）；6例肾血管平滑肌脂肪瘤有1例于OP像无明显衰减，表现为等信号，3例轻度衰减，表现为稍低信号，2例明显衰减，表现为低信号，加扫高分辨薄层后，表现为周边低信号，中心见高信号核心。

注：图1、2为局灶性脂肪肝，图1：同相位，肝Ⅳ段见类圆形稍高信号影；图2：反相位，病灶信号均匀降低，呈低信号。图3、4为肝细胞肝癌，图3：同相位，肝Ⅲ段见一类圆形以稍低信号为主混杂信号影，被膜下见半月形稍高信号（黑色箭头）；图4：反相位，被膜下稍高信号明显减低（黑色箭头）。图5、6为肝细胞腺瘤，图5：同相位，肝Ⅱ段见一类圆形低信号，其间夹杂小斑片状稍高信号；图6：反相位，同相位稍高信号区信号明显衰减，呈周边低信号，中心见点状高信号核心的特殊改变。图7、8为右侧肾上腺髓质脂肪瘤，图7：同相位，右侧肾上腺见椭形稍高/低混杂信号影；图8：反相位，右侧肾上腺病灶信号与同相位相比无明显改变。图9、10为左侧肾上腺腺瘤，图9：同相位，左侧肾上腺区见一类圆形稍低信号影；图10：反相位，左侧肾上腺病灶信号明显减低，呈较均匀低信号。图11、12为左侧肾透明细胞癌，图11：同相位，左侧肾实质内见一类圆形稍低信号灶，突出于肾轮廓；图12：反相位，左肾病灶内见斑片状信号衰减

3 讨论

3.1 化学位移成像技术概要 1984年Dixon[4]首先提出化学位移成像技术，其利用水（-OH）和脂肪（-CH2）中H质子共振频率不同（水分子中H质子进动频率稍快于脂肪中H质子，约为3.5ppm），通过选择不同TE值（不同机型、不同场强TE值略有差别，PHILIPS 1.5T磁共振机，TE分别约为2.3ms和4.6ms），从而分别得到水和脂肪的同相位（in phase-IP）和反相位（opposed phase-OP）图像。OP和IP像上病灶的信号强度变化率与病灶内脂水比例有关[5]。同相位图像上水和脂肪信号相加，基本可以看作是标准的T1WI，反相位图像上水和脂肪信号相减，当病变组织发生脂肪变性时，病变组织成分变为水脂混合组织，信号衰减明显，程度超过其它压脂序列；而纯脂肪组织由于水分含量太少，信号几乎不受影响，由此来区分病变组织内是脂肪变性还是成熟脂肪。需要注意的是，过小的成熟脂肪组织（如直径约5mm）由于体积小于单位体素（2mm×1.6mm×7mm），体素内成熟脂肪因此变为水脂混合物，反相位上信号也可以明显减低。但是通过缩小体素（1.2mm×1.2mm×4mm），使体素小于脂肪块，此时，脂肪块中心部分为成熟脂肪，信号无衰减，反相位呈稍高信号；而脂肪块周边超出体素范围部分还是相当于水脂混合物，信号衰减明显，因此形成反相位上低信号病变中心见点状高信号核心的改变，用以区分是小块成熟脂肪或是脂肪变性。所以，通过观察反相位图像上信号有无减低，能够有效检出病变中脂肪变性；适当改变体素大小，有助于脂肪变性和小块成熟脂肪的鉴别，对病变的定性诊断具有非常重要的意义。

3.2 化学位移成像技术的腹部应用 临床工作中较常用的检测脂质的磁共振检查技术主要有STIP、SPAIR、CSI、频率选择饱和法等，STIP、SPAIR、频率选择饱和技术适用于检查病灶内所含的多量脂肪，而CSI则更适用于检查组织中所含的少量脂质[6，7]，有效弥补了常规抑脂序列的不足。由于双回波化学位移成像技术一次屏气同时采集数据，同反相位图像完全同步，不仅扫描时间短，能够有效消除和减少呼吸运动伪影，而且仅通过目测法就可以发现大部分含脂病变信号变化，简单、方便，现已被广泛应用于临床。

上腹部脏器局灶病变中是否含有脂质，脂质存在形式的准确检测对于病变的定性诊断具有非常重要的意义[6，7]。现阶段化学位移成像仅用于腹部含脂病变检查。腹部很多病变含有脂肪，术前准确判断病灶中是否含有脂肪，所含脂肪是成熟脂肪还是脂肪变性，对病变定性诊断非常关键。腹部含脂病变大致分为两种类型，一种是脂肪变性[3，6，7]（非脂肪细胞浸润），病变组织由非脂肪细胞构成，非脂肪细胞胞浆内可见甘油三酯异常沉积，多见于肝细胞肝癌、肝细胞腺瘤、肾上腺腺瘤、脂肪肝、肾透明细胞癌等；另一种是成熟脂肪[3，6，7]，病变组织由脂肪细胞构成，多见于肝/肾血管平滑肌脂肪瘤、肾上腺髓质脂肪瘤等。在过去相当长的时间里，有人认为脂肪变性是细胞内脂质，成熟脂肪是细胞外脂质，其实二者都是细胞内脂质，只不过是脂肪变性中脂滴在非脂肪细胞胞浆内沉积，而成熟脂肪甘油三酯充满整个脂肪细胞。

由于大块成熟脂肪内水分子含量很少，反相位信号衰减不明显，因此对含有大块成熟脂肪的病变，如肾上腺髓质脂肪瘤等应用价值有限，但成熟脂肪T1WI同相位往往呈稍高信号，反相位病灶周边有时可见到低信号勾边现象，对成熟脂肪的检出，也有一定的提示作用。但是对于肝细胞肝癌、肝细胞腺瘤、肾上腺腺瘤中脂肪变性、肾透明细胞癌及肝/肾血管平滑肌脂肪瘤中小块成熟脂肪的检出还是非常敏感的，反相位图像表现为病灶内局部信号轻度-明显衰减，肝/肾血管平滑肌脂肪瘤小块成熟脂肪在高分辨薄层扫描后，反相位图像会出现低信号病变中心见点状高信号核心的特殊改变，给影像诊断提供了重要依据，再结合临床病史及动态增强扫描，能对腹部多种病变作出正确诊断。

综上所述，双回波化学位移成像是探测组织中脂质成分最敏感的技术，能比较准确地判断病灶中脂质的类型，对腹部病变的定性诊断有重要价值。

1 Ji JS，Lu CY，Wang ZF，et al.Epithelioid angiomyolipoma of the liver：CT and MRI features[J].Abdomen Imaging，2013，38（2）：309-314

2 杨正汉，冯逢，王霄英.磁共振成像技术指南[M].2版.北京：人民军医出版社，2010：195-197

3 林江，陈祖望，周康荣.梯度回波化学位移成像用于诊断腹腔含脂病变的价值 [J].中华放射学杂志，2001，35（2）：139-141

4 Dixon T.Simple proton spectroscopic imaging[J].Radiology，1984，153（1）：189-194

5 Dunnick NR，Korobkin M，Francis I.Adrenal radiology：distinguishing benign from malignant adrenal masses[J].AJR，1996，167（4）：861-866

6 Pereira JM，Sirlin CB，Pinto PS，et al.CT and MR imaging of extra hepatic fatty masses of the abdomen and pelvis：techniques，diagnosis，differential diagnosis，and pitfalls[J].Radiographic，2005，25：69

7 Basaran C，Karcaaltincabs M，Akata D，et al.Fat-containing lesions of the liver：cross-sectional imaging findings with emphasis on MRI[J].AJR，2005，184：1103