3.0T高清弥散成像（MUSE）在脑梗死中的应用价值

李远辉，骆秋霞

（中山大学附属第三医院放射科 广东 广州 510630）

脑梗死是对人类身心健康和生命安全构成严重威胁的常见疾病，具有较高的致死率和致残率，且复发率较高[1]。如在其发病早期做出准确的诊断，将有助于脑梗死的早期干预，从而可有效达到改善患者预后的效果[2]。目前，临床上多采用传统弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）来检测和诊断脑梗死。但传统弥散成像由于单次激发采集图像易模糊变形[3-4]，而高清弥散成像（MUSE）利用多次激发采集图像能有效改善图像模糊变形的缺点[5-6]。故本研究通过对比分析46例脑梗死患者采用高清弥散成像（MUSE）和传统弥散成像的图像质量，探讨高清弥散成像（MUSE）在脑梗患者中的应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取中山大学附属第三医院岭南医院2020年8月—2021年1月收治的脑梗死患者46例，其中男性26例，女性20例，年龄34～92岁，平均年龄61岁。纳入标准：患者临床症状主要表现为头痛、眩晕、恶心呕吐、运动性或感觉性失语，病重者甚至昏迷等；患者均知情同意本研究。排除标准：体内有心脏起搏器者；人工瓣膜置换术后者；有铁磁性血管夹、眼球金属植入物者。

1.2 设备与方法

所有患者均采用GE 3.0T MRI（SIGNA Architect）设备，采用48通道专用头部相控阵线圈进行常规头颅MRI平扫、传统弥散成像扫描及高清弥散成像（MUSE）扫描。患者体位取仰卧位，头先进，定位中心对眉间连线中心及线圈中心。扫描范围：从颅低至颅顶。序列及参数：常规扫描序列包括T1 FLAIR（TR 2400 ms，TE 9 ms，TI 750 ms），T2 FLAIR（TR 9500 ms，TE 118 ms，TI 2500 ms），T2WI（TR 3800 ms，TE 90 ms），矩阵256×224，FOV 24 cm×24 cm，扫描层数为24层，层厚/层间距为5 mm/1 mm。传统DWI成像采用单次激发SS-SEEPI采集序列，TR 2300 ms，TE 65 ms，矩阵160×164，FOV 24 cm×24 cm，激 励 次 数（number of excitation, NEX）：1，采集带宽250 kHZ，b值1000 s/mm2，层厚/层间距为5 mm/1 mm。高清弥散成像（MUSE）采用Multi SE-EPI多次激发采集序列，TR 3828 ms，TE 79 ms，矩阵160×164，FOV 24×24 cm，激励次数（NEX）：1，采集带宽250 kHz，b值1000 s/mm2。

1.3 图像分析及评价

所有的数据处理均在AW4.7（GE）后处理工作站进行，由两名经验丰富的放射科医生对两种扫描方式获得的弥散成像图像进行处理分析，意见不一致时经讨论后统一结果。分别测量病灶及对比区的平均信号强度（signal intensity, SI）及噪声（standard deviation, SD），将感兴趣区（region of interest, ROI）置于病灶中心，ROI面积大于5 mm2，测量时尽量避开血管和脑沟和脑脊液等，以颅外空气作为对比区，根据公式进行测量计算：SNR=（SI病灶／SD病灶），CNR=（SI病灶-SI空气）／SD空气。使用5分制量表对所有患者的传统弥散成像和高清弥散成像（MUSE）图像的失真度及病灶的显示率进行评分（由低到高为1～5分）。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0统计软件对所采集的数据进行分析。以Kolmogorov-Smirnov检验验证计量资料是否符合正态分布，正态分布的计量资料用（±s）表示，偏态分布及等级资料以中位数表示。客观图像质量信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）采用独立样本t检验，图像失真度及病灶显著性评分由两名经验丰富的放射科医生采用Wilcoxon符号秩和检验比较分析，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 客观评价

高清弥散成像的SNR、CNR均显著高于传统弥散成像（P＜0.05）。见表1。

2.2 主观评价

传统DWI图像变形程度显著大于高清弥散成像（P＜0.05）；高清弥散成像对病灶的检出率显著优于传统弥散成像（P＜0.05）。见表1。

表1 高清弥散成像（MUSE）与传统弥散成像对比结果（x- ± s）

3 讨论

临床上将脑梗死按照发病时间的长短分成5期[1,4]，即超急性期（发病时间在6h内）；急性期（发病时间在6～72 h）；亚急性期（发病时间在3～10 d）；稳定期（发病时间在11～15 d）；慢性期（发病时间在1个月以上）。目前临床多采用CT灌注成像（CT perfusion imaging, CTP）和磁共振弥散加权成像（DWI）两种影像技术来排除或诊断脑梗死[7]。CTP是经静脉団注对比剂后，经过对十几组容积数据进行连续采集，然后通过灌注软件测量图像像素的密度变化，并采用灰度或色彩在图像上表示，最终得到头颅的灌注图像。用CTP来检测脑梗死，其局限性在于需向患者注射对比剂才能观察到脑梗死的发病部位和病期，同时CT增强扫描也会给患者造成一定概率的造影剂过敏及辐射。故以CTP来检测脑梗死不宜普及。弥散加权成像DWI较CTP而言，其对诊断脑梗死各个时期的敏感性及准确性具有更着重要意义，且无创、方便、易行，同时还能避免漏诊，是诊断脑梗死的首选方法[2,8]。

传统弥散成像DWI是采用单次激发SS-SE-EPI采集序列，就是SE-EPI序列中间加了一个双极梯度。采用EPI方式采集最大的优点就是对大体运动不敏感，然而传统弥散成像DWI在一次射频激发后采用迂回的方式进行K空间填充，使得该序列在磁化率差异明显的组织间产生磁化率伪影，由于单次激发就要实现完整K空间填充，因此回波链非常长，等效回波时间也较长，导致图像信噪比较低，图像模糊。鉴于此，本研究采用高清弥散成像（MUSE）和传统弥散成像DWI进行对比研究，旨在改善DWI序列图像质量。

高清弥散成像（MUSE）采用多次激发Multi SEEPI采集序列，使扩散成像的分辨率得到提升，突破了传统弥散成像的分辨率限制，提高了信噪比，MUSE技术可校正多段扩散EPI每次激发之间由微小运动引起的相位误差，该技术可以有效地抑制与微小运动相关地重影伪影，并与传统弥散相比减少了几何畸变，克服常见部位的磁敏感伪影。本研究46例脑梗死患者中，传统DWI图像变形程度大于高清弥散成像（2.94±0.41 vs. 4.53±0.52）；高清弥散成像的SNR、CNR均高于传统弥散成像，SNR（58.04±12.53 vs. 16.56±5.21），CNR（656.74±124.08 vs. 252.37±37.12）；高清弥散成像（MUSE）对病灶的检出率优于传统弥散成像，（4.28±0.38 vs. 3.42±0.27），差异均有统计学意义（P＜0.05）。根据对比数据分析，高清弥散成像（MUSE）与传统DWI对脑梗死检测均具有敏感性和特异性，但高清弥散成像较传统DWI具有更高的空间分辨力和信噪比，以及其在因磁场不均匀引起的图像扭曲变形和模糊情况更具抑制力和改善力。

综上所述，高清弥散成像（MUSE）颠覆了传统弥散成像DWI单次激发的采集方式，利用多次激发采集图像，较传统弥散成像DWI的图像质量具有更高信噪比，图像失真程度也较传统DWI小，且对小的病灶诊断具有更高的敏感性和特异性，对临床脑梗患者早期诊断具有重要意义。