磁共振脂肪抑制技术及临床应用论文_陈玉芳,黄略,秦培鑫

磁共振脂肪抑制技术及临床应用论文_陈玉芳,黄略,秦培鑫

(广东省珠海市中山大学附属第五医院放射科,广东 珠海 519000)

【摘要】目的:探讨目前磁共振常用的脂肪抑制技术的特点及临床应用。方法:选取磁共振检查中运用了脂肪抑制技术的50例病例进行本次的研究,对检查后的图像进行质量分析,了解脂肪抑制技术在磁共振成像中的临床应用价值。结果:50例病例检查后的图像经过图像质量分析,图像的信噪比,对比度及病灶的显示均到影像诊断目的。结论:在磁共振的临床应用中,合理的利用脂肪抑制技术可以改善图像质量,提高病变检出率,为影像诊断提供重要的信息。

【关键词】磁共振 ;脂肪抑制;临床应用

Magnetic resonance fat suppression technique and its clinical application

Chen Yufang; Huang Luo; Qin Peixin (correspondent writer)

(Department of Radiology, Fifth affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Zhuhai, Guangdong Province, 519000)

[abstract]:Objective: to investigate the characteristics and clinical application of fat suppression technique commonly used in MRI. Methods: 50 cases with fat suppression technique were selected for this study. The quality of the images was analyzed and the clinical application value of fat suppression technique in magnetic resonance imaging was investigated. Results: the images of 50 cases were analyzed by image quality analysis, the signal-to-noise ratio (SNR), contrast and focus display of the images all reached the purpose of image diagnosis. Conclusion: in the clinical application of MRI, the reasonable use of fat suppression technology can improve the image quality, improve the detection rate of pathological changes, and provide an important method for imaging diagnosis. Information

[keywords] MRI; Fat-suppression; Clinical application

[ 中图分类号 ]R2[ 文献标号 ]A[ 文章编号 ]2095-7165(2018)21-0017-02

脂肪组织在人体中分布广泛,其特点是质子密度较高,T1值很短,因此在PDWI及T1WI图像上表现为高信号;脂肪组织的T2值也很长(在1.5T约为80ms),目前普遍采用的TSE T2WI图像上,其信号强度也高。脂肪组织的这一特性,在一方面能为病变的检出提供天然的对比,例如某位患者在皮下组织内或骨髓腔中长有一肿瘤组织,在T1WI图像上因骨髓或皮下组织富含脂肪组织而呈高信号,病灶组织由于长T1值而呈现低信号,两者之间形成很好的天然对比。但是,脂肪组织的这些特性也会降低MR图像的质量,影响病变的检出。笔者在本文中探讨脂肪抑制技术在磁共振中的临床应用。

1.资料与方法

1.1一般资料:回顾性分析了2018年1月至3月期间在我院磁共振室检查的50例病例。其中检查颅脑的15例,颈部的10例,上腹部的10例,盆腔的5例,四肢关节的5例,脊柱的5例。年龄段为15-70岁,平均年龄43岁,男性29人,女性21人。

1.2检查方法:采用我院西门子Verio 3.0T磁共振扫描仪扫描。颅脑及颈部使用头颈联合线圈,上腹部及盆腔使用表面相控阵线圈,四肢关节使用专用的关节线圈,脊柱使用检查床自配的脊柱线圈行常规的T1,T2及质子加权成像,选择相应的脂肪抑制技术进行扫描,对检查完成后的图像进行质量分析。

2.结果

50例病例中,检查的阳性率为90%(45/50),其中常规的T1,T2及质子像上可疑病变,平扫或增强时行抑脂扫描。检查后的图像伪影更少,对比度更高,病变的显示更为明确。

各不同部位所选择的脂肪抑制技术如下:

检查部位颅脑颈部上腹部盆腔四肢关节脊柱

选择的脂肪抑制技术1.频率选择饱和法法1.DIXON技术;2放置抑脂饱和带1.频率选择饱和法法;2.放置抑脂饱和带;3.频率选择反转脉冲脂肪抑制技术1.频率选择饱和法法;2.放置抑脂饱和带;3.频率选择反转脉冲脂肪抑制技术1.STIR技术;2放置抑脂饱和带2.1.DIXON技术;2放置抑脂饱和带

3.讨论:

3.1磁共振成像时为何要应用脂肪抑制技术

3.1.1脂肪组织增加图像的运动伪影

MR扫描的过程中,如果被检组织出现自主或者不自主的运动,MRI图像上将出现不同程度的运动伪影。而且随着主磁场的场强越高,图像的采集时间(TA)越长,运动伪影就越发的明显。例如在腹部MR检查时,目前普遍采用表面相控阵线圈来采集磁共振信号,所以进一步增强了皮下脂肪组织的信号。因为生理性的呼吸运动,腹壁的皮下脂肪组织出现明显的运动伪影。

3.1.2水和脂肪组织交界面上的化学位移伪影

化学位移伪影是指处于不同化学环境中的质子共振频率发生变化的结果。例如脂肪中的氢质子的拉莫尔频率要低于水中的氢质子,它们在常温的条件下大约相差3.5ppm。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆即在1.5T的磁场强度下,脂肪的进动频率要比水低220Hz。当施加频率梯度和选层梯度场时,质子的共振频率按照其位置发生了线性的变化。因为脂质子本来进动的就慢,在施加了频率编码梯度场后,在水脂交界的面上两者中的质子频率差要大于3.5ppm,它们的空间位置就会沿着梯度场的方向偏移几个像素。结果就是在频率编码方向上看到一条亮线和一条暗线。亮线上是水脂信号互相重叠,信号增强;暗线是两者信号相减,信号缺失。

3.1.3脂肪组织的存在会一定程度上降低MR图像的对比度

在磁共振成像的过程中,脂肪组织的高信号特点可以为病变的检出提供良好的对比度,但是也会降低MR图像的质量,影响病变的检出。如骨髓腔中的病变在MR图像的T2WI上呈高信号,而骨髓富含脂肪组织也呈高信号,两者因此缺乏影像对比度,从而掩盖了病灶。又如肝小细胞癌通常会发生在慢性肝病的基础上。慢性肝病一般都会存在不同程度的肝脂肪变性。肝脂肪变性在TSE T2WI图像上使肝脏的背景信号偏高,而肝小细胞癌在TSE T2WI图像上也表现为高信号,两者之间的信号重叠,因此而遗漏肝小细胞癌病灶的检出。

3.1.4脂肪组织降低MRI增强检查的效果

做磁共振的T1WI序列时,因为脂肪组织短T1值的特点,所以在图像上会呈现现为高信号。在做增强检查时,注射了钆对比剂之后,由于钆对比剂缩短了组织的T1值,因此受检的组织或病变在MRI图像上也表现为高信号。两者之间信号重叠,脂肪组织有可能掩盖了病变组织。例如眼眶的球后血管瘤增强后明显的高信号,但球后富含脂肪组织也呈现高信号,两者因此缺乏明显对比度,从而影响增强的效果。为此,在MRI检查的过程中,抑制脂肪组织的信号可以改良一些病变的诊断精度,再或者改善磁共振成像的图像质量。

3.2目前常用的磁共振脂肪抑制技术原理及特点

3.2.1频率选择饱和法

频率选择饱和法是MRI成像中最为常用脂肪抑制技术该技术利用的就是脂肪与水的化学位移效应。在成像序列的脉冲施加前,先连续施加数个预脉冲,这些预脉冲的频率与脂肪中的质子进动频率一致,这样脂肪组织的质子被激发而发生饱和。由于水质子的进动频率与之不同而不被激发。这时施加真正的成像序列的激发脉冲,脂肪组织由于之前已被饱和而不接受激发,故不产生信号而达到脂肪抑制目的。频率选择饱和法的优点是:高选择性,可应用于多种序列中,简单易行,在中高场强的MRI检查中应用可取得很好抑脂效果。缺点在于该方法的场强依赖性大,对磁场的均匀度要求高,大的FOV采集时图像抑脂不均,视野周边区域脂肪抑制效果差,还增加人体的SAR值及采集时间。

3.2.2 STIR技术

STIR技术其实是短时间反转恢复采集序列该技术是利用人体中脂肪组织的T1值短,180度的反转脉冲后其纵向磁化矢量从反向最大到过零点所需要时间很短,因此在特定的主磁场下,选择一个合适短的反转时间(TI)可有效的抑制脂肪组织的信号。抑制脂肪组织信号的TI时间选择等于其T1值的69%(一般选择其T1值的70%)。在不同的场强下,脂肪组织的T1值不同,其TI时间也应调整。例如在1.0T场强的MR扫描机上,TI时间一般约为125-140ms,而在1.5T的场强机上,TI时间则应增加为140-175ms。STIR技术的优点是:对磁场的场强及均匀性要求低,较大的FOV扫描也能取得较好的抑制脂肪的效果。缺点主要是:信号的抑制选择性较低,扫描时间比较长,不能应用于T1WI的增强扫描序列。

3.2.3频率选择反转脉冲脂肪抑制技术

该脂肪抑制技术一般应用于三维快速GRE序列中。其是在真正的射频脉冲激发前,先对三维成像容积进行预脉冲激发。这种的激发预脉冲带宽很窄,中心频率为脂肪质子的进动频率,因此仅有脂肪组织被激发。同时这一脉冲略大于90度,这样脂肪将出现一个较小的反向纵向磁化矢量,预脉冲结束后,脂肪组织发生纵向弛豫,其纵向磁化矢量将发生从反向到零,然后到正向并逐渐增大,直至最大值的过程。由于预脉冲略大于90度,所以反向到零时需要的时间很短。如果选择很短的TI时间,仅需要一次的预脉冲就能对三维扫描容积内的脂肪组织进行很好的抑制,图像采集时间略有增加。频率选择反转脉冲脂肪抑制技术的优点是:仅少量增加采集时间,一次预脉冲激发就能完成三维容积内的脂肪抑制,几乎不增加人体的SAR值;缺点在于其对磁场的强度及均匀度要求高。

3.2.4Dixon技术

Dixon技术不但是一种水脂分离的MR成像技术,也是目前MR扫描仪上比较常用的检查序列。其通过一次扫描即可获得四种对比度的图像,并可用于临床的脂肪肝的定量测量。Dixon技术通过对自旋回波序列的TE的调整,获得水脂肪同相位图像和水脂肪反相位图像。水脂肪同相位图像与水脂肪反相位图像相加除以2,即得到水质子图像;两者相减除以2即得到脂质子图像。这就是两点法的Dixon技术。由于两点法的Dixon在技术上存在缺陷,Glover和Schneider于1991年提出三点法的Dixon方法。这种方法是通过三幅具有不同水脂相位差的图像实现分离运算,能够消除T2的影响,获得更好的分离图像。Dixon方法的主要优势在于:一次扫描能得到四种不同的对比度图像,不影响纵向磁化,对主磁场的不均匀性不敏感。

3.2.5放置抑制脂肪饱和带技术

从某种真正意义上来讲,放置饱和带并不能算是抑制脂肪的技术。因为在添加饱和带的区域接受预脉冲激发,使质子达到饱和。该区域的所有质子(包含脂肪质子在内)的信号都受到了饱和抑制。放置饱和带一般多应用于抑制磁共振检查时的生理性的运动伪影。

综上所述,合理地利用磁共振的脂肪抑制技术可以明显的降低运动伪影,增加图像的对比度,提高病变的检出率,达到影像检查的目的。

参考文献:

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[4]李真林 倪红艳 中华医学影像技术学(MR成像技术卷),第一版(J).北京.人民卫生出版社.2017-9

[5]金爱国,汪军. 中华现代影像学杂志[J].2005,2.6:564

[6]Peter A,Rinck 医学磁共振[M].译者:宋英儒 人民卫生出版社,2007:27-37.

论文作者:陈玉芳,黄略,秦培鑫

论文发表刊物:《医师在线》2018年11月21期

论文发表时间:2019/3/25

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