鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射科(河南 鄭州 450008)

韓 帥 孟 帆 張孝先 夏威利 李 祥 邵楠楠 曲金榮

T1弛豫即縱向弛豫，是在激發(fā)氫質(zhì)子躍遷至高能級(jí)狀態(tài)的射頻脈沖關(guān)閉后，組織中的宏觀縱向磁化矢量逐漸恢復(fù)到激發(fā)前平衡狀態(tài)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，能量從自旋系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移至周?chē)Ц馵1]，其定量參數(shù)為T(mén)1弛豫時(shí)間，簡(jiǎn)稱(chēng)T1值。T1 mapping是一種新的定量分析磁共振技術(shù)，能直接測(cè)量組織T1值。T1 mapping技術(shù)可無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)小鼠急性腎損害的嚴(yán)重程度[2]，反映腎病急性期炎癥組織水含量和慢性期組織纖維化程度。de Miguel MH等[3]通過(guò)測(cè)量T1值可檢測(cè)腎臟缺血性損害急性期炎癥的存在并評(píng)價(jià)其嚴(yán)重程度。近有研究[4-7]逐漸將T1 mapping應(yīng)用于肝纖維化、肝功能的評(píng)價(jià)，及正常青年人腎臟的定量研究上[8]；綜上，無(wú)論是動(dòng)物試驗(yàn)還是臨床試驗(yàn)都展示了T1 mapping在腹部組織成像中的良好應(yīng)用前景。

目前T1 mapping的獲得可以通過(guò)幾種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用的掃描序列是翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(inversion recovery method，IR)[9]，獲得的T1 mapping具有高信噪比，缺點(diǎn)是掃描時(shí)間長(zhǎng)。為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，在IR基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)恢復(fù)SNAPSHOT-FLASH或Look-locker序列[10]，Look-locker序列是在一個(gè)翻轉(zhuǎn)脈沖后多次進(jìn)行圖像信號(hào)采集，沿著馳豫恢復(fù)曲線(xiàn)生成多幅圖像，對(duì)這些圖像的每個(gè)像素計(jì)算T1值，而獲得T1 mapping圖像。該序列對(duì)靜態(tài)場(chǎng)的不均勻性(實(shí)際上不足5%的T1值偏差)不敏感，并且采集信號(hào)的時(shí)間明顯縮短。另一個(gè)更常用的T1 mapping技術(shù)是變量翻轉(zhuǎn)角(Variable Flip Angle，VFA)[11]，該技術(shù)使用至少兩個(gè)不同的翻轉(zhuǎn)角得到T1 mapping，能夠單次屏氣完成、具有較高的空間分辨率，但是由于是小角度激發(fā)，所以對(duì)運(yùn)動(dòng)比較敏感，額外的B1 mapping能夠有助于校正T1值，也就是B1-corrected VFA序列。隨著T1 mapping技術(shù)在臨床上各部位成像的逐漸開(kāi)展，這兩個(gè)常用的T1 mapping掃描序列在腹部組織中的成像效果上是否有差異、值得探討。故本研究通過(guò)對(duì)比Look-locker序列和屏氣的B1-corrected VFA序列掃描獲取的脾臟、胰腺、腎臟皮質(zhì)及髓質(zhì)、腹直肌及豎脊肌等腹部組織的平掃T1值，研究其定量特征及變異度，從而評(píng)價(jià)兩個(gè)序列量化腹部組織T1值的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 前瞻性分析本院2016年6月至2016年8月期間來(lái)我院就診患者，符合以下標(biāo)準(zhǔn)的患者納入研究，納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)近期無(wú)腎病史及可能影響腎臟、脾臟及胰腺功能的疾病(如惡性腫瘤，高血壓，糖尿病等；(2)近期無(wú)服用腎、脾及胰腺毒性藥物史；(3)無(wú)腎臟、脾臟及胰腺手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有磁共振檢查禁忌征者；(2)MRI檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)腎臟、脾臟及胰腺發(fā)育變異和病變(如腫瘤、腎積水等)；(3)圖像質(zhì)量不佳，影響測(cè)量；(4)不能耐受屏氣者。所有研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。

1.2 檢查方法 采用西門(mén)子3.0 T MR掃描儀 (MAGNETOM Skyra；Siemens Healthcare，Erlangen，Germany)，18-通道腹部相控陣線(xiàn)圈，內(nèi)置32-通道脊柱矩陣線(xiàn)圈，取頭先進(jìn)的仰臥位。檢查前禁飲食6h。檢查序列包括：Look-locker序列、屏氣B1-corrected VFA序列、T1WI正反相位序列，T2WI抑脂序列及DWI序列以及增強(qiáng)掃描。Looklocker序列采用2D快速激發(fā)序列，掃描參數(shù)：反轉(zhuǎn)角=8°，TR/TE=3.00/1.32，矩陣=128×112，層數(shù)24層，視野380mm×309mm，層厚=3.5mm。B1-corrected VFA序列采用3D VIBE序列，掃描參數(shù)：2個(gè)反轉(zhuǎn)角度3°及15°，TR/TE1/TE2=5.86/2.46/3.69，矩陣=288×216，層數(shù)72層，視野380 mm×380mm，層厚=2.5mm。在VFA序列采集之前一個(gè)B1序列進(jìn)行匹配，在VFA序列采集之后一個(gè)B1序列進(jìn)行自動(dòng)矯正。

表1 Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在上腹部組織所得T1值(Milliseconds)及變異系數(shù)(CV)

表2 Look-locker序列及B1-corrected VFA序列在雙腎皮髓質(zhì)之間所得T1值(Milliseconds)及變異度(CV)

表3 同側(cè)腎皮、髓質(zhì)之間采用Look-locker序列、B1-corrected VFA序列所得T1值(Milliseconds)

表4 雙側(cè)腎皮、髓質(zhì)采用Look-locker序列、B1-corrected VFA序列所得T1值(Milliseconds)

表5 采用不同成像方法在腹部組織測(cè)得T1值的參數(shù)差值

圖1-4 為同一患者。圖1 為采用Look-locker序列所得T1 mapping圖像；圖2 為采用B1-corrected VFA序列所得T1mapping圖像；圖3-4為同一患者的MRI增強(qiáng)圖像及T2WI軸位壓脂圖像；圖5為醫(yī)師1及醫(yī)師2采用Look-locker序列在腹部組織所測(cè)灌注分?jǐn)?shù)(f值)Bland-Altman散點(diǎn)。圖6為采用B1-corrected VFA序列在腹部組織所測(cè)灌注分?jǐn)?shù)(f值)Bland-Altman散點(diǎn)圖。圖5較圖6中所測(cè)量f值分布更集中，提示采用Look-locker序列在肝左、右葉的重復(fù)測(cè)量中一致性區(qū)間變異度均更小，準(zhǔn)確性更好。

1.3 圖像分析 66例患者采用Look-locker序列和屏氣B1-corrected VFA序列自動(dòng)生成偽彩圖，由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射科主治醫(yī)師(醫(yī)師1及醫(yī)師2)獨(dú)立肓法在腹部各組織(脾臟、胰腺、雙側(cè)腎臟皮質(zhì)及髓質(zhì)、腹直肌及豎脊肌)相對(duì)應(yīng)位置測(cè)量T1值，測(cè)量三次，并取其平均值，感興趣區(qū)(Region of Interest，ROI)面積約為2.14-3.98cm2大小，測(cè)量時(shí)避開(kāi)各組織內(nèi)病灶、大血管區(qū)、偽影及周?chē)M織。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。通過(guò)ICC檢驗(yàn)評(píng)價(jià)兩名閱片者間的一致性，相關(guān)系數(shù)(ICC)＜0.50為信度差；0.50-0.75為信度一般；＞0.75為信度好。Look-locker序列、B1-corrected VFA序列在腎皮、髓質(zhì)所得T1值之間的比較采用兩樣本t檢驗(yàn)；Look-locker序列、B1-corrected VFA序列在雙側(cè)腎皮質(zhì)、髓質(zhì)所得T1值之間的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Look-locker序列在脾臟、胰腺、雙腎皮髓質(zhì)、腹直肌及豎脊肌所得T1值及B1-corrected VFA序列所得T1值之間的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)算Look-locker序列和B1-corrected VFA序列在脾臟、胰腺、雙腎皮質(zhì)、雙腎髓質(zhì)、腹直肌及豎脊肌所得T1值的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差，然后得出相應(yīng)的變異系數(shù)CV(標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值)，利用變異系數(shù)評(píng)價(jià)各參數(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性。采用Bland-Altman法對(duì)醫(yī)師1與醫(yī)師2之間的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

2 結(jié) 果

2.1 66例患者 男性44例，女性22例，年齡31-79歲，平均年齡55±33.9歲。2名閱片者之間采用Look-locker序列在腹部組織所得T1值的相關(guān)系數(shù)(0.973)高于B1-corrected VFA序列在腹部組織所得T1值的相關(guān)系數(shù)(0.924)，信度好，P值均＜0.001。計(jì)算Look-locker序列及B1-corrected VFA序列在脾臟、胰腺、腹直肌及豎脊肌所得T1值之間的差異，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，進(jìn)一步計(jì)算其變異系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2 Look-locker序列及B1-corrected VFA序列 在雙腎皮、髓質(zhì)之間所得T1值進(jìn)行比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，進(jìn)一步計(jì)算其相應(yīng)變異系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。雙腎皮、髓質(zhì)之間采用Look-locker序列、B1-corrected VFA序列所得T1值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，結(jié)果見(jiàn)表3。Look-locker序列、B1-corrected VFA序列在腎皮髓質(zhì)所得T1值與對(duì)側(cè)腎皮髓質(zhì)所得T1值進(jìn)行比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，結(jié)果見(jiàn)表4。

2.3 醫(yī)師1和醫(yī)師2采用Looklocker序列 所得f差值95%一致性范圍更小(見(jiàn)表5)。Bland-Altman散點(diǎn)圖顯示Look-locker序列測(cè)定的f值分布相對(duì)更集中(圖1-6)，提示Look-locker序列在不同醫(yī)師的重復(fù)測(cè)量中一致性區(qū)間變異度更小，準(zhǔn)確性更好。

3 討 論

T1值與多種生物因素有關(guān)，如大分子濃度、水結(jié)合狀態(tài)和組織含水量，這些因素在不同的疾病狀態(tài)下會(huì)發(fā)生不同的改變，這也是T1mapping用于疾病診斷和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)[1]。本研究將兩種T1 mapping技術(shù)(Look-locker序列和B1-corrected VFA序列)應(yīng)用到腹部組織(脾臟、胰腺、雙腎皮髓質(zhì)、腹直肌及豎脊肌)中，將其所得T1值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示之間，兩種序列在腹部各組織中均存在差異(P＞0.05)，這就說(shuō)明這兩個(gè)成像序列的選擇會(huì)對(duì)腹部組織的T1值產(chǎn)生影響。并且在各組織中Look-locker序列所得T1值均要低于B1-corrected VFA序列，這可能與脂肪信號(hào)有關(guān)，因?yàn)锽1-corrected VFA序列中應(yīng)用了脂肪飽和分離技術(shù)，而Look-locker序列沒(méi)有應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，脂肪信號(hào)的T1值較低，在不進(jìn)行脂肪抑制的情況下，有可能會(huì)降低有效的T1值。

雙側(cè)腎皮、髓質(zhì)之間采用Look-locker序列和B1-corrected VFA序列所得T1值進(jìn)行比較，結(jié)果均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與胡富碧等學(xué)者[8]研究結(jié)果一致，這就提示兩種T1mapping成像方法在雙側(cè)腎對(duì)應(yīng)的皮質(zhì)、髓質(zhì)所得T1值均比較穩(wěn)定，因此，當(dāng)一側(cè)腎臟發(fā)生病變，對(duì)側(cè)腎臟的相應(yīng)部位，理論上可以作為參照。同一側(cè)腎臟的皮質(zhì)及髓質(zhì)之間采用Looklocker序列和B1-corrected VFA序列所得T1值進(jìn)行比較，結(jié)果均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.001)，髓質(zhì)的T1值明顯高于皮質(zhì)，可能是因?yàn)槟I臟皮髓質(zhì)的組織學(xué)基礎(chǔ)不同，且腎臟髓質(zhì)的含水量多于皮質(zhì)。

動(dòng)物模型研究表明[12]，T1值具有較好的穩(wěn)定性。良好的穩(wěn)定性保證了影像學(xué)指標(biāo)的穩(wěn)定獲取，而變異度則是影響該影像學(xué)指標(biāo)的一個(gè)重要因素。因此本研究試圖從變異度角度初步探討Look-locker序列及B1-corrected VFA序列應(yīng)用穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，Look-locker序列在腹部組織(脾臟、胰腺、雙腎皮質(zhì)及髓質(zhì)、腹直肌及豎脊肌)所得T1值的變異系數(shù)均低于B1-corrected VFA序列所得T1值的變異系數(shù)，低變異度意味著正常與異常間重疊減少、穩(wěn)定性增加，從而增加了鑒別異常的能力。Lemke[13]等學(xué)者認(rèn)為，較高的信噪比是保證準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵，根據(jù)這點(diǎn)，分析本研究結(jié)果的原因，有可能是B1-corrected VFA序列對(duì)B1場(chǎng)(靜態(tài)場(chǎng)強(qiáng))不均勻性很敏感，信噪比較低，這可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出的T1值產(chǎn)生偏差，從而使其變異度增加。

綜上所述，本研究認(rèn)為，自由呼吸Look-locker序列、B1-corrected VFA序列均可用于正常腹部組織的定量評(píng)估，但兩者所得T1值存在差異。自由呼吸Looklocker序列所得T1值變異度小，穩(wěn)定性高，臨床應(yīng)用價(jià)值更高。