3D-SPACE 联合3D-TSERT 序列扫描技术在MRCP 诊断结石中的价值

朱磊 张莉2 孙梦晨

1 江苏省徐州市中心医院MR 室 221009；2 江苏省徐州矿务集团总医院影像科 221006

胰腺和胆道结石是一种临床常见疾病，该疾病的致病因素较多，其中饮食习惯、长期炎症是最常见的病因，约占胰腺和胆道结石病的70%[1]。胰腺和胆道结石发病率较高，可引起腹部剧烈疼痛、黄疸和腹部感染等临床症状的发生，具有反复发作的特征，尽早诊断和及时治疗才可减轻其对患者生活质量的影响[2]。现阶段，胰腺和胆道结石常用的影像学诊断手段为胰胆管CT 及磁共振胰胆管成像（magnetic resonance cholangiopancreatography，MRCP）等，但因成像特点不同，各种影像学诊断结果存在一定的差异，而目前临床上通常认为，与胰胆管CT 比较，MRCP 的诊断价值相对较高[3]。MRCP 技术应用于胰腺和胆道结石的诊断，主要包括三维快速恢复快速自旋回波（three dimensional turbo spin echo retore，3D-TSERT）序列和可变翻转角的三维快速自旋回波（three dimensional sampling perfertion with application optim ized contrasts using deifferent flip angle evolutions，3D-SPACE ）序列扫描技术，其价值均在于MRCP 对胆道结石的诊断得到了研究者的普遍认同[4-5]。但不同扫描序列的MRCP 具有一定的差异，3D-TSERT 和3D-SPACE 序列这两种扫描技术是否存在互补性尚未见文献报道。鉴于此，本研究以确诊的胰腺和胆道结石患者为回顾性研究对象，评估3D-SPACE 联合3D-TSERT序列扫描技术在MRCP 诊断结石中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019 年1 月至9 月于徐州市中心医院收治的胰腺和胆道结石患者进行回顾性研究。纳入标准[6]：（1）右上腹部绞痛伴发热、冷汗等临床症状，初步诊断为胰腺和胆道结石，但仍需进一步行影像学检查确诊； （2）未患有合并心肺等重要脏器功能障碍类疾病；（3）行外科取石手术，取出沙粒性结石；（4）对本研究知情并签署了知情同意书。排除标准：（1）依从性较差，临床资料不全；（2）妊娠期、哺乳期的女性。最终收集胰腺和胆道结石患者168 例，其中男性93 例、女性75 例，年龄24～70（42.91±3.20）岁。本研究符合《赫尔辛基宣言》的原则。

1.2 检查方法

采用德国西门子公司MRI 扫描仪（型号：MAGNETOM Skyra 3.0T，配备6 通道体线圈和6 通道脊柱线阵列连接接收器）行腹部常规横断面T2 压脂、T1 加权扫描，定位胰腺和胆道，患者分别于自由呼吸状态下行3D-TSERT 和3D-SPACE 序列的胰腺、胆道部位扫描，扫描位置以胆总管和胰管汇合处为中心，共旋转8 次（每次约45°）投影模拟三维成像。3D-SPACE 序列扫描参数：视野38 cm×38 cm、重复时间/回波时间（echo time，TE）2 000 ms/629 ms、翻转角160°、层厚1.2 cm、层数80；回波数 106、矩阵279×384；体素1.0 mm×1.0 mm×1.1 mm；信噪比1.25；平均时长 133 s；加快因子2。3D-TSERT 序列扫描参数：视野38 cm×38 cm、重复时间/TE 2 000 ms/622 ms；翻转角150°、层厚1.2 cm、层数 80；回波数 75；矩阵275×320；体素 1.4 mm×1.2 mm×1.3 mm；信噪比1.07；平均时长 284 s；加快因子 2。应用Syngo 软件去除干扰影像，采用最大密度投影（M IP）技术处理原始图像，得到3D-SPACE 和3D-TSERT 序列胰胆管系统的磁共振图像。所有图像均由2 名影像科副主任医师共同阅片，得出胰腺和胆道结石统一诊断，意见不统一时由主任医师进行最终判定。

1.3 观察指标

以手术结果为诊断标准，计算3D-SPACE、3D-TSERT 序列及其二者联合诊断结石的检出率，以及不同大小胰腺和胆道结石（≤0.8 cm 结石，>0.8 cm 结石）[7]、不同部位胰腺和胆道结石（胆囊结石、肝内胆管结石、胆总管结石、胆总管下端壶腹部结石、胰管结石）的检出率。分析3 种扫描方法在MRCP 诊断结石中的灵敏度、特异度和准确率，以ROC 曲线最优临界值（最接近左上角点）的坐标值分别作为灵敏度、特异度，以ROC 曲线的AUC 作为准确率。

1.4 统计学方法

应用SPSS 22.0 软件对数据进行统计学分析。胰腺和胆道结石的检出率及不同大小、不同部位胰腺和胆道结石的检出率等以百分比表示，2 组间的比较采用χ2检验。差异标准α=0.05，P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRCP 表现的分析

对全部患者行3D-SPACE 联合3D-TSERT 序列扫描结果发现，个别患者胆囊体积不同程度增大或缩小，胆囊壁增厚或无增厚，胆囊周围可见T2 信号包绕或结节状T2 信号（图1）。

图1 胆囊结石患者（女性，44 岁）的磁共振胰胆管成像图A 为三维快速恢复快速自旋回波序列，未见胆囊结石；B 为可变翻转角的三维快速自旋回波序列，清晰可见胆囊结石2 颗，最大径分别为0.6 cm 和0.7 cmFigure 1 Magnetic resonance cholangiopancreatography of a patient with gallbladder calculi (female, 44 years old)

2.2 胰腺和胆道结石的检测结果分析

168 例患者在手术中检出胰腺和胆道单发结石148 例、双发或多发结石20 例。手术中共检出结石194 颗，以其为诊断标准，3D-SPACE 序列检查共检出结石158 颗，检出率为81.44%； 3D-TSERT序列检查共检出结石153 颗，检出率为78.87% ；3D-SPACE 联合3D-TSERT 序列检查共检出结石191颗，检出率为98.45%。3D-SPACE 联合3D-TSERT序列的胰腺和胆道结石检出率高于3D-SPACE 、3D-TSERT 序列（χ2=12.738、13.461，均P<0.01）。

2.3 不同大小的胰腺和胆道结石的检出情况分析

手术中共检出胰腺和胆道结石194 颗，其中最大径≤0.8 cm 结石105 颗、>0.8 cm 结石89 颗。3D-SPACE、3D-TSERT 序列及其二者联合检查对最大径≤0.8 cm 结石的检出率分别为69.52%（73/105）、66.67%（70/105）、97.14%（102/105），二者联合的检出率高于单独检查，且差异均有统计学意义（χ2=10.684、11.374，均P<0.01）；对最大径>0.8 cm结石的检出率分别为95.51%（85/89）、93.26%（83/89）、100.00%（89/89） ，二者联合的检出率略高于单独检查，但差异均无统计学意义（χ2=0.684、0.457，均P>0.05）。

2.4 不同部位的胰腺和胆道结石的检出情况分析

手术中共检出胰腺和胆道结石194 颗，其中胆囊结石58 颗、肝内胆管结石36 颗、胆总管结石44 颗、胆总管下端壶腹部结石30 颗、胰管结石26 颗。由表1 可知，3D-SPACE 联合3D-TSERT序列检查对不同部位的胰腺和胆道结石的检出率均高于单独检查，且差异均有统计学意义(χ2=9.105～15.715，均P<0.01)。

表1 MRCP 的不同扫描方法对不同部位的胰腺和胆道结石的检出率（%）Tab le 1 The detection rate of different scanning methods of magnetic resonance cholangiopancreatography for different parts of pancreas and biliary tract calculi (%)

2.5 不同扫描方法在胰腺和胆道结石检测中的价值分析

ROC 曲线结果显示，3D-SPACE 序列诊断胰腺和胆道结石的灵敏度、特异度和准确率分别为78.46%、79.68%和79.38%，95%CI：0.718～0.884；3D-TSERT 序列诊断胰腺和胆道结石的灵敏度、特异度和准确率分别为77.53% 、78.62%和76.19%，95%CI：0.704～0.862；3D-SPACE 联合3D-TSERT序列诊断胰腺和胆道结石的灵敏度、特异度和准确率分别为89.73%、90.64%和88.26%，95%CI：0.846～0.943（图2）。3D-SPACE 联合3D-TSERT 序列诊断胰腺和胆道结石的灵敏度、特异度、准确率均高于3D-SPACE、3D-TSERT 序列。

图2 MRCP 的不同扫描方法诊断胰腺和胆道结石效能的受试者工作特征曲线 MRCP 为磁共振胰胆管成像；3D-SPACE为序列和可变翻转角的三维快速自旋回波；3D-TSERT 为三维快速恢复快速自旋回波Figure 2 Receiver operating characteristic curve of the effectiveness of different scanning methods of magnetic resonance cholangiopancreatography in diagnosing pancreatic and biliary tract calculi

3 讨论

3.1 胰腺和胆道结石影像学诊断技术的应用现状

胰腺和胆道结石是发展中国家的常见疾病，发病率约为3%～6%，多是由于饮食习惯、长期炎症等原因导致[8]。一般来说，单纯胰腺和胆道结石不会引起剧烈疼痛，但若结石从胆囊转移至胆总管，则可能引起剧烈疼痛或阵痛，给患者生活质量带来影响，甚至威胁患者的生命安全[9]。研究结果显示，12%～20%的胰腺和胆道结石患者伴有胆总管结石，且约2%～4%胰腺和胆道结石伴有胆总管结石可导致患者死亡，因此尽早诊断治疗具有重要的临床意义[10-11]。目前，临床诊断胰腺和胆道结石的影像学方法较多，包括超声、CT、MRI 等，其中超声和CT 虽有方便易行的优势，但极易受腹腔内气体、造影剂等多种因素干扰，导致诊断有一定的误差[12]。MRI 是目前临床应用最多的诊断胰腺和胆道结石影像学技术，可在短时间内进行胰胆部位大范围薄层扫描，可清晰显示胰胆解剖结构及病理状态，但由于胰胆部位解剖结构较为复杂，单纯二维成像技术难以完整显示胰腺及胆囊结构，极易发生胰胆管结石的误诊和漏诊[13]。

3.2 3D-TSERT 和3D-SPACE 序列扫描技术的优缺点

MRCP 技术是一种利用水的长波特征，采用长回波时间T2 加权技术使水样结构保持较大横向磁化矢量，从而显影成像[14]。众所周知，人体内各组织结构均有特定的T2 值，可根据TE 长短决定T2 值，当TE 高于T2 值时，组织结构可呈现低信号，当TE 低于T2 值时，组织结构可呈现高信号。因此，应用MRCP 技术时，肝脏、脾脏、胰腺等组织表现为低信号，快速流动液体在流空效应下表现为信号缺失，而结石则表现为高信号[15]。基于上述原理，MRCP 技术可在不应用外源性对比剂的情况下诊断胰腺和胆道结石，而该手段已经成为临床诊断胰腺和胆囊结石的首选方法。目前，MRCP扫描序列主要包括3D-TSERT 序列和3D-SPACE序列 ，这2 种序列扫描技术均基于MRCP 原理，但在MRCP 中却有一定的差异。3D-TSERT 序列是一种基于快速回波序列的衍生技术，可在一次90°脉冲后，利用多个180°聚焦脉冲产生自旋回波，将横向磁化矢量重聚，从而进行MRCP[16]。3D-SPACE 序列是一种基于3D-TSERT 序列技术的变异，别称为“魔方成像”，传统3D-TSERT 序列技术的重聚回波翻转角是恒定的，但3D-SPACE序列对回聚脉冲进行了翻转角设计，因可多角度成像被称为“魔方成像”，因此该技术在成像效果方面具有更佳的效果[17]。归纳来说，3D-TSERT 序列和3D-SPACE 序列各具优缺点，主要表现：（1）与3D-TSERT 序列相比，3D-SPACE 序列可获得更佳的MRCP 对比度；（2）与3D-SPACE 序列相比，3D-TSERT 序列可使组织宏观纵向磁化矢量恢复，在保持较高图像质量的同时，缩短成像时间；（3）与3D-TSERT 序列相比，由于3D-SPACE 序列采用可变翻转角的回波链采集技术，不但可减少扫描时间，在克服T2 值衰减和避免长回波链模糊效应方面同时具有较大的优势；（4）虽然3D-TSERT 序列采用硬脉冲作为回聚脉冲，但与3D-SPACE 序列相比，其具有回波间隔较短的特点，故可采集出更多的成像信息[18-19]。

3.3 3D-TSERT 联合3D-SPACE 序列扫描技术在胰腺和胆道结石诊断中的价值

从3D-TSERT 和3D-SPACE 序列扫描技术的优缺点来看，3D-TSERT 序列扫描具有成像时间较短、成像信息全面的优点，可避免3D-SPACE 序列扫描成像时间较长、成像信息单一的缺点，但3D-SPACE 序列扫描成像具有对比度较高、长回波链模糊效应较弱的优点，可避免3D-TSERT序列扫描成像对比度较低和长回波链模糊效应较强的缺点，因此3D-TSERT 联合3D-SPACE 序列应用可能提升3D-TSERT、3D-SPACE 序列的MRCP诊断结石的准确率。本研究结果显示，3D-SPACE联合3D-TSERT 序列对结石、不同部位胰腺和胆道结石的检出率均高于3D-SPACE、3D-TSERT序列；3D-SPACE、3D-TSERT 序列及其二者联合对最大径>0.8 cm 胰腺和胆道结石检出率的比较，差异无统计学意义，而3D-SPACE 联合3D-TSERT序列对最大径≤0.8 cm 胰腺和胆道结石的检出率高于3D-SPACE、3D-TSERT 序列，且差异有统计学意义。这提示，与3D-SPACE、3D-TSERT 序列比较，3D-SPACE 联合3D-TSERT 序列扫描技术在不同部位MRCP 对结石的诊断中有更高的检出率，尤其在微小结石的诊断中，具有更高的应用价值。另外，本研究ROC 曲线分析结果也显示，3D-SPACE联合3D-TSERT 序列在胰腺和胆道结石检测中的诊断灵敏度、特异度和准确度均高于3D-SPACE、3D-TSERT 序列，这表明3D-SPACE 联合3D-TSERT序列扫描技术可充分发挥3D-SPACE 和3D-TSERT序列的优点，其缺点为扫描时间长，患者耐受性差。

综上所述，3D-TSERT 和3D-SPACE 序列扫描技术在MRCP 成像中各具优缺点，与3D-SPACE、3D-TSERT 序列比较，3D-SPACE 联合3D-TSERT序列扫描技术在MRCP 诊断胰腺和胆道结石中有更高的检出率，尤其对微小结石的检出率更高。因此，联合序列扫描技术在MRCP 诊断结石中具有更佳的应用价值，值得临床推广应用。