廖如云綜述，嚴 敏審校

（重慶醫(yī)科大學附屬大學城醫(yī)院，重慶401331）

3D-SPGR 序列在血管病變中的應用進展

廖如云綜述，嚴 敏審校

（重慶醫(yī)科大學附屬大學城醫(yī)院，重慶401331）

血管疾病；磁共振波譜學；序列分析；綜述

三維損壞性梯度回波序列（3D-SPGR）是在梯度回波序列（GRE）的基礎上演變而來的序列，有掃描時間短、分辨率高等特點。因其全面直觀、一站式、多方向觀察等特點，在關(guān)節(jié)軟骨及滑膜的成像應用方面已十分成熟[1-3]，較其他序列具有非常明顯的優(yōu)勢。作者收集近十余年3D-SPGR應用于不同部位的相關(guān)文獻，就3DSPGR在血管病變及其相關(guān)病變等方面進行綜述，總結(jié)該序列在各個部位、各種病變中對血管成像應用方面存在的優(yōu)缺點，明確其優(yōu)勢，總結(jié)存在的不足，以便于指導臨床應用，并為臨床研究提供參考。

1 3D-SPGR

3D-SPGR是在GRE的基礎上衍生的一種序列，其原理是在GRE成像序列上對質(zhì)子的相位加以干擾，使其失相位加快，消除前一次脈沖后殘留的橫向磁化矢量。通過對整個容積進行激發(fā)及采集，縮短成像時間。其空間分辨率較高，僅需在一個方位上掃描，通過重建，即可獲得其他方位的圖像。

1.1 GRE的成像原理[4]梯度回波的產(chǎn)生與SE序列的產(chǎn)生方式不同，是通過梯度場方向的切換而產(chǎn)生。其原理是在射頻脈沖激發(fā)后，在頻率編碼方向上先后施加2個大小相等、方向相反的梯度場，一個促使質(zhì)子失相位，稱為離相位磁場；一個糾正質(zhì)子的失相位，稱為聚相位磁場。在離相位磁場的作用下，組織的宏觀磁化矢量衰減至零，這樣產(chǎn)生了一個信號幅度從零到大又從大到零的完整回波，稱之為GRE。

當GRE序列的TR明顯大于組織的T2時，在下一次脈沖激發(fā)前，組織的橫向磁化矢量幾乎衰減到零，這樣前一次脈沖所產(chǎn)生的橫向磁化矢量不會影響下一次脈沖激發(fā)產(chǎn)生的信號。但是，當TR小于組織的T2時，前一次脈沖激發(fā)產(chǎn)生的橫向磁化矢量未完全衰減，殘留的橫向磁化矢量將對下一次脈沖產(chǎn)生的橫向磁化矢量產(chǎn)生影響，這種影響主要以帶狀偽影的方式出現(xiàn)，且組織的T2值越大、TR越短、激發(fā)角度越大，帶狀偽影越明顯。

1.2 損壞性梯度回波序列（SPGR）[5]為了消除常規(guī)GRE存在的帶狀偽影，在GRE的基礎上，在下一次脈沖來臨前對質(zhì)子進行相位干擾，加快其失向位，消除殘留橫向磁化矢量，消除帶狀偽影，即得到SPGR。通過對整個容積進行激發(fā)、采集和三維重建即獲得其三維圖像（3DSPGR）。

1.3 GRE的成像特點 GRE的共同特點是：（1）采用小角度激發(fā)，加快成像速度；（2）采用梯度場切換采集回波信號，進一步加快采集速度；（3）反映的是T2*弛豫信息而不是T2弛豫信息；（4）GRE的固有信噪比較低；（5）GRE序列對磁場的不均勻性敏感；（6）GRE中血流常呈現(xiàn)高信號。

1.4 GRE成像參數(shù)設置 GRE T1WI序列一般選用較大的激發(fā)角度，如50°～80°，這時常需要采用相對較長的TR（如100～200 ms）。而當TR縮短到數(shù)十毫秒甚至數(shù)毫秒時，激發(fā)角度則可調(diào)整到10°～45°。常規(guī)GRE和擾相GRE T1WI在臨床上應用非常廣泛，實際應用中，應該根據(jù)需要通過TR和激發(fā)角度的調(diào)整選擇適當?shù)腡1權(quán)重。

GRE T2*WI序列一般激發(fā)角度為10°～30°，TR常為200～500 ms。由于GRE序列反映的是組織的T2*弛豫信息，組織的T2*弛豫明顯快于T2弛豫。因此，為了得到適當?shù)腡2*權(quán)重，TE相對較短，一般為15～40 ms。有文獻報道，3D-SPGR在行顱腦掃描時，其最佳成像參數(shù)為TR 14～15 ms，TE 3.1～3.4 ms，翻轉(zhuǎn)30°[6]。

2 SPGR在顱內(nèi)血管病變及其相關(guān)病變中的應用

2.1 顱內(nèi)大動脈瘤 顱內(nèi)動脈瘤是顱內(nèi)常見血管病變，磁共振對于顱內(nèi)動脈瘤的檢出具有重要的價值，已能發(fā)現(xiàn)小于3 mm的動脈瘤。但對于較大的動脈瘤（＞13mm），因瘤腔內(nèi)血流較慢及血栓的影響，可能會導致信號丟失[7]，從而影響病變的檢出。有研究表示，3D-SPGR增強磁共振血管造影（MRA）對動脈瘤的檢出率與常規(guī)三維時間飛躍法（3D-TOF）并無明顯差異，但對于較大的動脈瘤（＞13 mm），其對病灶的形態(tài)學及細節(jié)部分（如血栓）的顯示更加精確[8]。在該序列上，新鮮血栓常表現(xiàn)為高信號，陳舊性血栓呈稍低信號，未栓塞部分瘤腔呈高信號。動脈瘤頸常因其走形迂曲，需結(jié)合多平面重建（MPR）技術(shù)，在平行于動脈瘤頸的方向上可得到較好的顯示。

2.2 腦出血 腦出血是中老年人常見的急性腦血管病，病死率和致殘率都很高，是我國腦血管病死率最高的臨床類型。常規(guī)磁共振序列中腦出血的信號變化復雜，更有利于出血的分期，指導臨床治療。有學者發(fā)現(xiàn)，在3D-SPGR T2*WI序列，出血急性期病灶呈現(xiàn)不均勻低信號影，＜10 mm的微小出血灶則呈均勻低信號；亞急性期病灶呈中心混雜低信號，外周環(huán)形高信號，最外周低信號影；慢性期病灶中心呈混雜略高信號影，外周明顯低信號影[9-10]。

急性腦出血常以CT檢查方法作為首選，擾相GRE T2*WI在診斷急性腦出血的敏感性與CT一致，為100%。但對于亞急性后期及慢性期的出血，其檢出率明顯高于CT，尤其是對小出血灶的顯示更為敏感。較大范圍的出血，對血腫范圍的顯示也較 CT掃描清晰[11]。此外，對于后顱窩、腦干、小腦等部位的出血，SPGR掃描序列的檢出率也明顯高于CT。

2.3 顱神經(jīng)血管壓迫綜合征 顱神經(jīng)血管壓迫綜合征是指腦血管壓迫相應節(jié)段的顱神經(jīng)根所產(chǎn)生的一系列臨床癥狀，根據(jù)血管壓迫的神經(jīng)不同，可在受壓神經(jīng)所支配的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生相應的癥狀。臨床常見的血管神經(jīng)壓迫綜合征有三叉神經(jīng)痛、單側(cè)面肌痙攣、舌咽神經(jīng)痛。

SPGR血管成像時，因靜態(tài)組織反復被激發(fā)而處于飽和狀態(tài)，組織信號低。而成像容積內(nèi)的血管，因血液的流動，新流入的血液未收到前一次脈沖的激發(fā)，具有較高的縱向磁化矢量。因而在下一次脈沖激發(fā)時即可差生較高的信號。因此，血管始終呈現(xiàn)高信號，而與周圍組織形成良好的對比[6]。三維梯度回波序列采用薄層掃面，腦血管呈高信號，腦實質(zhì)和顱神經(jīng)呈等信號，腦脊液表現(xiàn)為低信號，形成良好的組織對比，可顯示腦血管、神經(jīng)等細微結(jié)構(gòu)。采用MPR結(jié)合磁共振重建技術(shù)，顱內(nèi)神經(jīng)節(jié)段與鄰近血管的位置關(guān)系可清楚地顯示[12]。在有關(guān)三叉神經(jīng)痛、面肌痙攣、舌咽神經(jīng)痛等的相關(guān)研究中，均得出了相應的結(jié)果佐證[13-14]，認為3D-SPGR可能為顱神經(jīng)壓迫綜合征患者的微血管減壓手術(shù)做出療效預測，尤其在微小血管的顯示方面明顯優(yōu)于常規(guī)磁共振[15]。然而，由舌咽神經(jīng)、迷走神經(jīng)、副神經(jīng)等組成的后組腦神經(jīng)因其解剖較復雜、較纖細，在3D T1 SPGR的顯示有時不如FIESTA序列清晰[16]。

2.4 顱內(nèi)腫瘤 顱內(nèi)腫瘤是神經(jīng)系統(tǒng)的常見病，CT和MRI是其主要的檢查方法，又因磁共振的多參數(shù)、多序列成像，組織分辨率高，且無骨偽影干擾，對顱內(nèi)腫瘤的檢出較CT更為敏感。

在SPGR掃描序列與SE掃描序列的對比研究中發(fā)現(xiàn)，SPGR對顱內(nèi)腫瘤的顯示優(yōu)于SE序列，尤其是對小病灶的檢出明顯高于SE序列。對病灶與周圍組織的界限、水腫范圍、腫瘤血管及瘤周血管的顯示，SPGR都明顯優(yōu)于SE序列[17]。3D-SPGR增強掃描可同時滿足臟器實質(zhì)和三維血管成像的需要，能較清楚地顯示病變與周圍組織之間的關(guān)系，還可顯示腫瘤的供血動脈及引流靜脈[18-19]，為臨床提供更多的有效信息。

2.5 顱內(nèi)其他病變 胡軍武等[6]的研究還指出，顱內(nèi)囊蟲病及轉(zhuǎn)移瘤患者，增強3D-SPGR較增強SE T1WI的檢出率更高，能發(fā)現(xiàn)更多的病變細節(jié)，如出血降解物及環(huán)形病變中的小附壁結(jié)節(jié)。

2.6 顱內(nèi)應用的缺點 3D-SPGR MRI檢查的缺點是對MRI系統(tǒng)要求高，移動偽影較敏感，對圖像的采集和數(shù)據(jù)分析比較復雜，有一定的假陽性率。對于血流較慢的血管，顯示較差，對于部分由于靜脈壓迫所致的顱神經(jīng)血管壓迫綜合征，普通的3D-SPGR陽性檢出率較低。李長青[17]還認為，SPGR信號強度較SE低，重建血管清晰度較三維時間飛躍法磁共振血管成像（3D-TOF）差。

3 SPGR在腦外血管病變及其相關(guān)疾病中的應用

3.1 主動脈病變 主動脈病變?nèi)缰鲃用}夾層、動脈瘤等屬高危病變，一旦出現(xiàn)破裂，常危及患者的生命。有研究表明，采用三維梯度回波序列行3D CE-MRA檢查，可清楚顯示各種動脈瘤的部位、形態(tài)、病變細節(jié)及其與鄰近動脈分支的關(guān)系，其所測參數(shù)與數(shù)字減影血管造影（DSA）高度一致[20]。結(jié)合常規(guī)MRI、MPR、最大密度投影法（MIP）等技術(shù)，還可清楚顯示受累動脈分支情況、腔內(nèi)血栓，基本可取代有創(chuàng)的DSA檢查。

3.2 門靜脈病變 有較多學者利用3D DCE-MRA結(jié)合SPGR研究肝細胞癌、肝硬化門靜脈的改變，通過與門靜脈造影術(shù)對照分析發(fā)現(xiàn)在該序列上檢測門靜脈、肝靜脈及下腔靜脈有高度的一致性[21-23]，對肝癌細胞侵襲血管的診斷準確率較高。肝硬化門靜脈高壓患者使用該檢查技術(shù)可清楚顯示門靜脈主干及其肝內(nèi)左右分支級數(shù)，對側(cè)支循環(huán)包括食管胃底靜脈、腹壁靜脈、冠狀靜脈等曲張，脾腎分流及臍靜脈重開等均可有良好顯示，對于評估曲張靜脈的分布范圍及程度有極好的作用，可精確顯示門靜脈、肝靜脈解剖關(guān)系[24-25]。該檢查方法對肝門靜脈及其分支有很好的顯示作用，但當門脈細小分支閉塞或嚴重受壓包埋時，血管的顯示仍存在一定困難。

3.3 肝內(nèi)小結(jié)節(jié) 闞松林等[26]采取3D-FSPGR動態(tài)增強聯(lián)合DWI對56例肝內(nèi)小結(jié)節(jié)進行三期增強掃描，發(fā)現(xiàn)3D-FSPGR動態(tài)增強可突出強化的細小血管、病灶與正常組織的對比，提高結(jié)節(jié)的檢出率，并可顯示結(jié)節(jié)供血動脈，但未提到肝內(nèi)其他血管的顯示。

3.4 胰腺腫瘤 胰腺腫瘤常為惡性腫瘤，易對胰周組織形成侵犯，及早發(fā)現(xiàn)病變、明確病變性質(zhì)及病灶與周圍組織、血管的關(guān)系，對治療方案的確定有指導作用。有研究發(fā)現(xiàn)，胰腺病變的患者使用增強3D-SPGR掃描，可極好地顯示病灶各期的變化，通過三維重建，還能顯示病灶與血管的關(guān)系，顯示其微環(huán)境，為病灶切除術(shù)前的評估提供可靠的證據(jù)[27-29]。但仍有研究發(fā)現(xiàn)，少數(shù)胰周靜脈受累時，其檢出結(jié)果與術(shù)中觀察結(jié)果存在差異[30]。

4 小 結(jié)

3D-SPGR因其采用小角度激發(fā)成像，成像速度快，掃描時間縮短。采用三維成像技術(shù)，空間分辨率較高，對小病灶的檢出率較高。在該序列上，血管顯像呈高信號，使得各種血管病變得以清楚地顯示。

綜上所述，3D-SPGR序列對各種顱內(nèi)外血管性病變、非血管性占位性病變與責任血管的關(guān)系均有較好的顯示，對臨床診斷、治療具有臨床價值。但3D-SPGR對磁場均勻性要求較高，移動偽影較敏感，對于部分血流較慢的血管顯示較差，檢出率較低，仍是值得研究與改進的地方。

3D-SPGR在腦部以外的組織、器官血管性研究的文獻報道較少，而且劃分及總結(jié)沒有腦部細致，大多數(shù)文獻無3D血管成像分析及病灶與血管空間關(guān)系分析。因此，使用3D-SPGR對腦部以外血管性病變的顯像有待進一步研究。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.15.020

A

1009-5519（2015）15-2304-03

2015-03-14）

廖如云（1989-），女，重慶萬州人，在讀碩士研究生，主要從事影像醫(yī)學與核醫(yī)學方面研究；E-mail：476532115@qq.com。

嚴敏（E-mail：924452572@qq.com）。