張利軍 姚秀忠

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科，上海 200032)

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)因其特異的軟組織對比度、多參數(shù)多平面成像特性以及部分快速成像序列而被用于CT及超聲難以診斷時的腹部檢查。近年來，隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，特別是主磁體場強(qiáng)的提升、多通道多單元表面線圈的應(yīng)用以及掃描序列的改進(jìn)，MRI的空間及時間分辨率進(jìn)一步提高，功能成像也更易實現(xiàn)。另外，細(xì)胞外造影劑用于常規(guī)診斷和評價肝臟疾病，肝臟特異性造影劑的應(yīng)用則可以提供更多的信息。目前，MRI不僅可作為常規(guī)腹部檢查手段，而且可作為術(shù)前腫瘤評估、術(shù)后隨訪及放化療效果早期評價的一站式臨床檢查工具。

1 MRI軟硬件技術(shù)的最新進(jìn)展

近年來，MRI軟硬件技術(shù)的最大突破就是3.0T主磁場強(qiáng)度、高性能梯度系統(tǒng)、多通道高密度單元表面線圈及并行采集技術(shù)的應(yīng)用。3.0T主磁場強(qiáng)度的圖像信噪比理論上較1.5T提升了2倍[1]，從而提高了空間分辨率、縮短了腹部成像時間。然而，主磁場強(qiáng)度的增加延長了組織T1時間，使得二維T1加權(quán)像(T1 weighted image，T1WI)圖像對比度發(fā)生了變化，因此必需延長重復(fù)時間(repetition time，TR)才能達(dá)到與1.5T同樣組織對比度的效果。梯度線圈的提高對MRI腹部超快速成像至關(guān)重要，高梯度場強(qiáng)及高切換率可以加快信號采集速率，并有利于提高圖像的信噪比[2]。無縫隙高密度單元相控陣表面線圈在腹部的應(yīng)用有助于超快速多期及薄層掃描，同時可以提高圖像的質(zhì)量和空間分辨率[3]。并行采集技術(shù)(SENSE或GRAPPA技術(shù))是基于多單元相控陣表面線圈校正掃描所獲得的空間信息，通過減少K空間相位方向編碼線而以縮短2～3倍的掃描時間來實現(xiàn)腹部超快速高空間分辨率圖像的技術(shù)[4-5]。盡管并行采集技術(shù)導(dǎo)致圖像信噪比的喪失，但主磁場強(qiáng)度的提高可以彌補(bǔ)這一缺點。同時該技術(shù)可以降低超高磁場如3T所帶來的能量沉積、T2模糊效應(yīng)以及磁敏感偽影[6]，所以尤其適用于超高場強(qiáng)3T的臨床應(yīng)用。SENSE技術(shù)與GRAPPA技術(shù)的不同之處在于：前者需要校正掃描來獲得常規(guī)序列掃描額外的空間信息，可能會有憋氣錯位所導(dǎo)致的相位偽影；后者在序列掃描的同時獲得空間信息，所以后者掃描時間相對較長，但無相位偽影，圖像信噪比相對較低。

2 上腹部MRI掃描序列及技術(shù)的最新進(jìn)展

2.1 容積成像 常規(guī)上腹部快速成像通過層面激發(fā)產(chǎn)生二維圖像，多次憋氣經(jīng)常導(dǎo)致圖像匹配不一致，容易使肝臟的小病灶漏診或病變定性困難。三維T1WI容積成像如肝臟容積加速成像(liver acquisition with volume acceleration，LAVA)或容積式插入法屏氣檢查(volumetric interpolated breath-hold examination，VIBE)在基于高場強(qiáng)、高性能梯度線圈、多單元相控陣表面線圈及并行采集技術(shù)的基礎(chǔ)之上實現(xiàn)動態(tài)增強(qiáng)三維容積各向同性高分辨率成像，不僅解決了二維圖像所固有的多次憋氣錯位問題，而且能夠產(chǎn)生大范圍、超薄層高分辨率圖像，對原始圖像進(jìn)行多種技術(shù)重建之后可對上腹部動脈、門脈、靜脈血管進(jìn)行評價[7-9]。另外，MRI三維LAVA序列的單次憋氣動脈早、中、晚期和門脈期多時相成像有助于對肝內(nèi)結(jié)節(jié)性病變的定性診斷。

二維厚層單次激發(fā)快速自旋回波(single shot fast spin echo，SSFSE)序列的磁共振胰膽管成像(magnetic resonance cholangiopancreatography，MRCP)在臨床上常用來評價膽道系統(tǒng)疾病。近年來，基于呼吸門控快速恢復(fù)快速回波脈沖序列(fast recovery fast spin echo，F(xiàn)RFSE)或穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動成像(steady-state free-precession，SSFP)序列的三維MRCP能夠?qū)崿F(xiàn)各向同性容積信號采集，提高空間分辨率并降低由于憋氣不良帶來的圖像偽影，實現(xiàn)用膽道仿真內(nèi)窺鏡來觀察腔內(nèi)細(xì)節(jié)[10-12]。另外，通過應(yīng)用陽性MRI特異性造影劑，如錳福地匹三鈉(Mn-DPDP)、釓貝葡胺(Gadobenate Dimeglumine)或釓塞酸二鈉(Gd-EOB-DTPA)，三維LAVA或VIBE膽道成像可以提供水成像所不能提供的膽道病變信息，如膽道手術(shù)或肝移植所致的膽汁漏[13-14]。

2.2 功能成像 自旋回波單次激發(fā)平面回波序列(single shot echo-planar，SS-EPI)具有快速及高信噪比的優(yōu)點，故被廣泛應(yīng)用于上腹部彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)。為了突出病灶對比度，通常要結(jié)合一定的脂肪抑制技術(shù)，如頻率選擇或反轉(zhuǎn)回復(fù)，而結(jié)合并行采集技術(shù)可以抑制由于高速梯度切換所帶來的圖像扭曲偽影[15]并縮短掃描時間。目前，為了增加DWI的穩(wěn)定性和提高其對肝內(nèi)病灶定量及定性診斷的正確率，三維DWI、呼吸門控DWI、呼吸門控背景抑制DWI、自由呼吸背景抑制DWI成為研究熱點[16-17]。此外，DWI由過去的定性及定量診斷逐漸擴(kuò)展到術(shù)后隨訪及腫瘤放化療療效的早期評價，并有望參與指導(dǎo)治療[18-19]。

血流量、血容量及平均通過時間等MRI灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging，PWI)參數(shù)應(yīng)用于有血腦屏障的神經(jīng)系統(tǒng)時相對準(zhǔn)確，而不適用于腫瘤系統(tǒng)或有動脈及門脈雙重血供系統(tǒng)的肝臟。目前，采用雙輸入兩室模型算法提供肝臟的灌注參數(shù)[20]。基于計算T1 MAP的動態(tài)增強(qiáng)三維LAVA或VIBE序列所產(chǎn)生的絕對定量參數(shù)——腫瘤血管滲透速度Ktrans成為用來描述腫瘤血管通透性的MRI PWI研究熱點[21]。此外，MRI小分子造影劑(釓劑)與T1值的非線型復(fù)雜關(guān)系使得單室模型不能真實地反映腫瘤血管通透性的特征。雙輸入兩室模型算法可能提供一種研究肝臟MRI PWI的灌注參數(shù)計算模式[22]。

臨床上在1.5T上所實現(xiàn)的肝臟MRI氫質(zhì)子波譜成像(proton magnetic resonance spectroscopy，H1-MRS)掃描時間長，波譜分辨率容易受呼吸運(yùn)動、周圍脂肪干擾及低信噪比的影響，需要多次信號采集及大體素來提高。3.0T MRI不僅極大地提高了組織的信噪比、波譜分辨率，并加快了腹部成像速率，可以在連續(xù)幾次憋氣后完成上腹部臟器H1-MRS[23-24]。

3 肝膽特異性造影劑的最新進(jìn)展

目前，用于肝臟MRI檢查的造影劑包括5類：非特異性細(xì)胞外液對比劑釓噴酸葡胺(如GD-DTPA)、肝細(xì)胞選擇性的對比劑(如Mn-DPDP)、兼有細(xì)胞外液特性及腫瘤晚期肝細(xì)胞選擇性對比劑釓貝葡胺(如GD-BOPTA和 Gd-EOB-DTPA)、網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞選擇特異性對比劑超順磁性氧化鐵(如SPIO)和兼有早期血池效應(yīng)和晚期網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞選擇特異性的對比劑超小型超順磁性氧化鐵(如USPIO)。GD-DTPA動態(tài)增強(qiáng)成像有助于評價肝臟病灶強(qiáng)化情況，其中對晚期肝動脈觀察最為重要。Mn-DPDP、GD-BOPTA及Gd-EOB-DTPA可由肝細(xì)胞攝取，經(jīng)膽道系統(tǒng)排泄，結(jié)合三維高分辨LAVA或VIBE延遲期(45 min～2 h)成像有助于判別腫瘤是否為肝細(xì)胞起源，更加清晰地顯示膽道系統(tǒng)，并進(jìn)行膽道重建，能夠提供MRCP水成像不能獲得的膽道疾病信息。GD-BOPTA及Gd-EOB-DTPA能進(jìn)行動態(tài)增強(qiáng)成像，對肝內(nèi)病變的的強(qiáng)化情況進(jìn)行動態(tài)評價。以SPIO為代表的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞選擇特異性對比劑主要為T2增強(qiáng)弛豫對比劑，除局灶性結(jié)節(jié)增生外，大多數(shù)肝臟良惡性腫瘤不含有網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞，因此，在肝臟實質(zhì)暗背景下的腫瘤表現(xiàn)為高信號。釓劑結(jié)合SPIO的雙對比造影在T1WI動態(tài)增強(qiáng)后使得肝臟內(nèi)病變的對比噪聲比明顯增加，病灶檢出率提高[25]。USPIO的較長的血池效應(yīng)適用于平衡期對比磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)增強(qiáng)檢查，同時期晚期網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞的吸收效應(yīng)有助于肝內(nèi)病變的檢出。

總之，MRI軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展及并行采集技術(shù)的應(yīng)用使得三維高分辨動態(tài)增強(qiáng)成為腹部掃描常規(guī)檢查序列。三維高分辨水成像MRCP及造影劑膽道系統(tǒng)成像可以更為詳盡地評價膽道系統(tǒng)疾病及其功能。功能成像有助于肝臟病變的篩查、診斷、治療及療效評價；肝膽特異性造影劑結(jié)合最新MRI技術(shù)已成為不可缺少的檢查手段。然而，許多問題也隨之而來：如高場強(qiáng)所固有的興趣野射頻不均勻性、磁敏感偽影、運(yùn)動偽影及能量沉積，并行采集技術(shù)導(dǎo)致的相位錯位偽影及信噪比的喪失等。因此，在臨床工作中要注意權(quán)衡利弊，靈活應(yīng)用。

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