MR三维快速扰相梯度回波序列显示甲状腺结节图像质量

周月圆，谌业荣，单秀红

(江苏大学附属人民医院影像科，江苏 镇江 212002)

甲状腺结节发病率较高，在成人中的发病率超过50%[1]。MR无辐射，且软组织分辨率较高，可多方位、多序列及多参数诊断甲状腺结节，现已成为临床常用的影像学检查方法[2]，可无创观察甲状腺结节的位置、形态及包膜受侵情况等[3]，增强扫描还可根据强化特点及轮廓完整性鉴别良恶性结节[4]，也可从血流动力学高低判断是否已生成微血管[5]，为临床诊断及治疗提供影像学指导。为满足诊断要求，MR图像质量控制至关重要。本研究观察MR三维快速扰相梯度回波(three dimensional fast spoiled gradient echo, 3D FSPGR)序列成像技术显示甲状腺结节的图像质量。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2016年1月—2018年4月60例于江苏大学附属人民医院接受颈部MR检查的甲状腺结节患者，男12例，女48例，年龄22～82岁，平均(51.5±12.6)岁。排除标准：①因体位等原因导致图像质量不佳；②图像存在严重伪影。本研究经本院伦理委员会审核批准。

1.2 仪器与方法 采用UMR 1.5T超导型MR仪(上海联影公司)，头颈部相控阵线圈，嘱患者仰卧，头后仰，上抬下颌，检查过程中避免吞咽，且保持头颈部固定不动；垫高其颈部，充分暴露甲状腺，扫描范围从舌骨水平至主动脉弓上缘。扫描参数：轴位快速自旋回波(fast spin echo， FSE)脂肪抑制T1W，TR 593 ms，TE 11.50 ms，FA 150°，层厚3 mm，层间距0.20 mm，FOV 200 mm，矩阵288×216，平均采集2次，扫描次数1，扫描时间206 s；轴位3D FSPGR脂肪抑制T1W：TR 10.50 ms，TE 4.89 ms，FA 15°，层厚3 mm，层间距0.20 mm，FOV 200 mm，矩阵240×144，平均采集1次，扫描次数10，扫描时间49 s。采用高压注射器经肘静脉注射以流率2.50 ml/s注射对比剂Gd-DTPA0.20 ml/kg体质量，总量≤20 ml，于启动增强序列扫描时自动注入。

1.3 图像质量评价 将图像数据传输到MR工作站，由2名具有10年以上工作经验的主治医师对采用2种序列扫描获得图像显示甲状腺结节及甲状腺组织的质量进行主观和客观评价，意见不一致时经协商达成共识。主观评分标准：显示清楚甲状腺结节，满足诊断要求(结节的结构、形态显示清晰，结节与甲状腺组织、与周围其他组织的边界均清晰可辨)计1分；清楚显示甲状腺组织结构计1分；无呼吸、吞咽及血管搏动产生的运动伪影计1分；颈部组织脂肪抑脂效果明显、均匀计1分；显示对比剂强化情况良好计1分，满分为5分。客观评价：于甲状腺结节、正常甲状腺组织强化效果最佳的实性区域选取2.50 mm2圆形ROI，测量其信号强度(signal intensity， SI)及背景空气噪声标准差(SD)，分别计算甲状腺结节和甲状腺组织图像的信噪比(signal noise ratio， SNR)及甲状腺结节的对比噪声比(contrast noise ratio， CNR)，SNR=SI/SD，CNR=∣SI结节-SI组织∣/SD。所有数据均测量3次，取平均值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 25.0统计分析软件。计量资料以±s表示，采用独立样本秩和检验比较2种序列图像质量的主观评分，以配对t检验比较图像的SNR及CNR。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 主观评分 FSE脂肪抑制增强T1WI可见颈部血管搏动伪影(图1A、2A)，颈部脂肪抑制不均匀，皮下可见条状脂肪高信号(图2A)。3D FSPGR脂肪抑制增强T1WI可清晰显示甲状腺结节内部囊实性成分结构呈不均匀强化，结节周围软组织易分辨，颈部皮下脂肪抑制均匀，未见血管搏动伪影(图1B、2B)。3D FSPGR序列成像甲状腺结节主观评分平均(4.15±0.78)分，明显高于TSE序列的(3.68±0.81)分(Z=-3.538，P<0.001)。

图1 患者女，53岁，甲状腺结节 A.FSE脂肪抑制增强T1WI； B.3D FSPGR脂肪抑制增强T1WI (红箭示甲状腺结节，白箭示血管搏动伪影)

图2 患者女，48岁，甲状腺结节 A.FSE脂肪抑制增强T1WI； B.3D FSPGR脂肪抑制增强T1WI (红箭示甲状腺结节，白箭示血管搏动伪影，黄箭示皮下脂肪)

2.2 客观评价 甲状腺结节及正常甲状腺组织的3D FSPGR序列成像SNR均高于FSE序列(P均<0.001)。甲状腺结节的3D FSPGR序列成像CNR高于FSE序列(P=0.004)，见表1。

表1 增强FSE与3D FSPGR序列图像甲状腺结节与甲状腺组织SNR及CNR比较

3 讨论

颈部组织结构复杂，动脉搏动明显。甲状腺周围组织脂肪厚度不均，MR检查时多见气-骨交界[6]，且易受局部磁场不均匀及血管搏动和呼吸运动的影响，表现为脂肪抑制不均及出现运动伪影等[7]。增强FSE序列扫描时间较长，尽管通过增加矩阵(288×216)和采集次数(平均采集2次)可以提高空间分辨率，但颈部脂肪抑制仍不均匀，血管搏动伪影明显，易受呼吸及吞咽影响而产生伪影[5]。

本研究所用3D FSPGR序列采用较短的TR和TE、较小角度的射频脉冲及多种快速采集技术和容积内插重建技术，利用各向同性空间分辨率序列采集容积数据，通过对K空间相位编码排序和重建算法进行优化，获得了SNR和分辨率均较高的图像[8]。3D FSPGR序列多用于观察呈动态增强的软组织器官，可动态采集病变在各期相的强化特点，有效控制和缩短扫描时间[9]；虽然由于单期扫描时间较短，其空间分辨率(矩阵240×144)低于FSE，但联合运用K空间内插值法及频率选择法脂肪饱和脉冲技术抑制脂肪[10]可均匀抑制甲状腺周围颈部皮下脂肪，有效减少大血管搏动及呼吸或吞咽运动产生的伪影。对于无需于屏气状态下进行检查的颈部软组织器官或病变如甲状腺结节，增强3D FSPGR序列可通过优化扫描参数进一步提高图像显示甲状腺结节的SNR、对比度及空间分辨力[11]。

本研究分别由2名医师对3D FSPGR序列与常规FSE序列图像质量进行主观和客观评价，结果显示3D FSPGR序列图像甲状腺结节及甲状腺组织清晰度、减少血管搏动伪影和呼吸吞咽运动伪影以及脂肪抑制效果综合评分高于FSE序列图像(P<0.001)。SNR是评价MR图像质量的最重要的参数之一，SNR越大，组织信号成分越高，图像越清晰[12]。CNR可评估检出细节的可能性，提高CNR有助于提高小病灶检出率[13]。本研究中3D FSPGR序列图像所示甲状腺结节及甲状腺组织的SNR均高于FSE序列(P均<0.001)；甲状腺结节的CNR高于FSE序列(P=0.004)。

本研究的不足：为回顾性研究，样本量小，且主观质量评分难以避免主观因素影响，客观数据测值存在一定误差。

综上所述，3D FSPGR脂肪抑制序列脂肪抑制均匀，用于观察甲状腺可有效避免血管搏动及吞咽呼吸运动所致伪影，图像质量优于常规FSE序列，显示甲状腺结节的更佳，有助于提高甲状腺结节的检出率。