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[摘要]目的对比高分辨率与低分辨率三维快速自转回波成像技术（3D-Sampling Perfection with Application-Optimized Contrasts by using Different Flip Angle Evolutions，3D-SPACE）序列在磁共振胰胆管水成像（Magnetic Resonance Cholangiopancreatography，MRCP）中的应用效果。方法使用Siemens Avanto 1.5T磁共振扫描仪对44名受检者行胰胆管水成像，同时采用3D-SPACE的高分辨率与低分辨率序列扫描，两名高年资医师对成像效果进行评价和评分，评分的结果采用秩和校验进行统计学分析。结果高分辨率3D-SPACE原始图像对微小病变显示更清晰；低分辨率3D-SPACE成像时间更快；最大密度投影（Maximum Intensity Projection，MIP）重建图像质量无统计学差异（胆总管显示评分差异：P=0.899，左、右肝内胆管、主胰管显示评分差异：P=0.623）。结论对于配合程度较差的受检者应用低分辨率3D-SPACE更易获得较理想图像。

[关键词]磁共振胰胆管水成像；可变翻转角快速自旋回波；最大密度投影；分辨率；3D-SPACE

引言

磁共振胰胆管水成像（Magnetic Resonance Cholangio-pancreatography，MRCP）检查时采用多序列结合的方法可以取长补短，有效提高肝胆疾病的磁共振诊断效能 [1-3]。三维磁共振胰胆管水成像（3D-MRCP）因其容积采集获得薄层图像，与二维采集（2D-MRCP）相比信噪比更高、对胆系管腔内小病变的显示更好、对比度高、可以进行各种后处理、重建图像效果较好，且因3D-MRCP序列在扫描时常采用导航回波而不需要被检者进行屏气配合、能快速采集高空间分辨的三维各向同性数据、即使自身情况不能良好地配合的被检者都能获得较好的图像 [4]。3D-MRCP可以多角度、多平面重建直观立体的胰胆管系统图像供临床医师参考，以SPACE序列为代表的3D-MRCP当前已成为很多医院MRCP的常规选择 [5-6]。文献报道多在不同的序列之间对比其差异 [4-9]或联合应用多种序列以提高诊断效能 [1-3]，在应用于临床的MRCP检查中较少对同一序列的不同参数进行对比。本文旨在对比高分辨率与低分辨率三维快速自转回波成像技术（3D-Sampling Perfection with Application-Optimized Contrasts by using Different Flip Angle Evolutions，3D-SPACE）序列在MRCP的应用时效果。

1 材料与方法

对志愿者行MRCP扫描，所有志愿者对本研究知情同意，本研究通过院伦理委员会批准。其中男性25名，女性19名，年龄21～68岁，平均（49±12）岁。

扫描前准备：MR常规准备（确认受检者没有MR检查相关禁忌证，进入检查室之前，除去受检者身上携带的一切金属物品、磁性物质及电子器件，并告知检查所需的大概时间、扫描过程中平静呼吸、尽量避免运动）、禁食禁饮6 h以上、屏气训练、均匀呼吸训练；并告之若有检查过程中不适可通过话筒和工作人员联系。使用Siemens Magnetom Avanto 1.5T磁共振扫描仪，所有被检者均完成腹部常规扫描序列（冠状位：2D_HASTE_T2WI；横断位：2D_fl_T1WI，2D_TSE_T2WI，2D_TSE_FS_T2WI）及2D_HASTE_MRCP薄层，膈机导航回波触发高分辨率（体素为1 mm×1 mm×1 mm）与低空间分辨率（体素为1.4 mm×1.4 mm×1.4 mm）的3D-SPACE_MRCP序列。3D-SPACE_MRCP 参数，见表1。

用西门子syngo对图像原始序列进行最大密度投影（Maximum Intensity Projection，MIP）重建后裁剪掉周围组织并旋转保存。

在胆总管、左肝内胆管、右肝内胆管、主胰管起始处选取兴趣区，测量信号强度SI；在相位编码方向上组织外选一兴趣区，测量背景噪声标准差SD。SNR=SI/SD。

由两位高年资放射诊断医师对所获得的3D-SPACE_ MRCP图像（高分辨率与低分辨率MIP重建图像）胆总管、左肝内胆管、右肝内胆管、主胰管的显示情况进行分析评分，评分不一致时，共同协商一致。胆总管评分标准：3分，显示很好完全满足诊断要求；2分，显示欠清，但不影响诊断；1分，显示不清，影响诊断。左、右肝内胆管及主胰管评分标准：3分，显示很好完全满足诊断要求；2分，显示欠清，但不影响诊断；1分。显示不清，影响诊断。

采用SPSS 17.0进行统计学分析，重建MIP图像显示评分、信噪比测量结果采用秩和检验分析，P＜0.05认为具有统计学差异。

2 结果

在所有被检者中共有3例因严重呼吸不均匀和运动伪影而图像无法重建，图像舍弃。胆总管、左、右肝内胆管及主胰管MIP评分结果，见表2，MIP评分结果无统计学差异；信噪比测量结果，见表3，信噪比评分结果有统计学差异；重建图像效果，见图1。图像平均信噪比（SNR）对比，见表3。

图1 高低分辨率3D-SPACE

注：a.高分辨率3D-SPACE；b.低分辨率3D-SPACE，胆总管、左、右肝内胆管及主胰管MIP重建图像效果无明显差异。

表2 胆总管与左、右肝内胆管、主胰管显示评分 (分)

表3 平均信噪比（SNR）

表1 3D-SPACE_MRCP 参数

3 讨论

3D-SPACE是基于快速自旋回波（Turbo Spin Echo，TSE）演化而出的技术，可获得TSE的对比度；采用可变翻转角的回聚脉冲链设计，避免了TSE采用长回波链带来的T2衰减而致图像的模糊效应；由于回聚脉冲不再是统一的大角度，特殊吸收率（Specific Absorption Ratio，SAR）显著降低；优化的序列设计使SPACE回波间隔很短，相同的时间内可以获得更多的回波从而节省扫描时间 [10]。SPACE序列的应用十分广泛：内在高空间分辨率可用于垂体病变的评价 [11-12]、精确地显示复杂关节韧带的解剖结构 [13]、颅神经的影像评价 [14]等。Arizono等 [15]曾在健康志愿者改变参数以对比SPACE序列在MRCP中的应用效果，并认为3.0T场强下高分辨率的SPACE序列可以在健康志愿者获得更优质的肝内胆管显示效果。在我们实际工作中，即使在检查前与病人做过良好的沟通，也有部分病人因各种原因配合程度不尽如意。由于SPACE序列的多个参数都会直接或间接影响图像的质量，因此在本研究中，我们保持影响SPACE序列图像质量的其它主要参数不变，包括：回波时间（Echo Time，TE）、相位编码数（Phase Encoding Lines，PE）、回波链长（Echo Train Lengt，ETL）、序列中的带宽（Band Width，BW） [16]仅改变体素大小以最大程度地避免多因素综合效应对图像质量的影响。

高分辨率3D-SPACE减少了部份容积效应，能更准确地显示细微解剖结构与小病变的关系 [15,17]。但同时由于分辨率的提高，将导致采集时间延长和信噪比降低（对于1.5场强的磁共振设备而言信噪比下降更加明显），如果要保证图像既具有高空间分辨率，又具有足够的信噪比，增加平均次数是合适的选择。但这样将进一步进加采集时间，采集时间延长会降低受检者的体验、增加对受检者配合程度的要求。这在健康志愿者不会有太多问题，对于配合能力较差的受检者，运动伪影的机率增加，由于SPACE序列扫描任何层面时出现的运动都将使多个层面甚至整个序列所有层面的图像出现伪影。因此，降低对空间分辨率的要求以缩短扫描时间十分有必要。其它参数不变的情况下将体素由1 mm× 1 mm×1 mm增加到1.4 mm×1.4 mm×1.4 mm，相同容积大小所需扫描层数可从96层减少到72层（减少25%），同时由于空间分辨率的降低（包括层面内和Z轴上），信噪比大幅提高，可将平均次数（NEX）由1.7降为最低值1.4，如此一来，序列总激发次数将减少近40%，即采集时间节省近40%（序列显示的扫描时间从346 s缩短为215 s，节省时间38%，但每个受检者的具体减少时间与其呼吸均匀程度和频率有关：在一定范围内，呼吸频率越快均匀、呼气末膈肌运动幅度越均匀，实际扫描时间越短），因为降低空间分辨率后信噪比提升较大，在同时减少信号平均次数后图像信噪比并没有降低。MIP重建图像与高分辨率MIP重建图像对胆总管及肝内胆管、主胰管的显示无统计学差异。但由于部份容积效应原始薄层图像对小病变的显示不如高分辨率序列直观。

膈肌导航回波通过采集回波信号动态监测膈肌运动轨迹，在呼气末膈肌处于最高点时触发成像脉冲序列采集信号，达到减少甚至消除呼吸运动伪影的目的。要求受检者的呼吸频率和幅度要尽量保持相对稳定才能达到图像质量好且扫描时间短。在我们的实践中，嘱受检者轻微快速呼吸比完全自由式呼吸更能达到此效果，亦不会增加不适感。

综上所述，3D-SPACE序列在用于MRCP时成像质量的关键在于受检者的配合。对于呼吸频率和幅度稳定的受检者宜采用高分辨率以更好地观察细微病变；而对于配合程度较差者，一方面通过训练尽量使其呼吸均匀，另一方面降低分辨率以减少扫描时间，从而降低对受检者的配合要求，获得理想的图像。

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Comparison of High-Resolution and Low-Resolution 3D-SPACE Sequences in Magnetic Resonance Cholangiopancreatography

XIAO Jian-ming, PENG Tao, WANG Zong-yong, WANG Na
Department of Radiology, Affiliated Hospital & Clinical Medical College of Chengdu University, Chengdu Sichuan 610081, China

Abstract：ObjectiveTo compare the application effects of 3 dimensional sampling perfertion with application optimized contrasts using different flip angle evolutions (3D-SPACE) sequence under the status of high-resolution and low-resolution in Magnetic Resonance Cholangiopancreatography (MRCP) examination. MethodsForty-four examinees were conducted MRCP scanning with Siemens Avanto 1.5T magnetic resonance imaging (MRI) scanner. In such examination, examinees were scanned by adopting 3D-SPACE sequence with high-resolution and low-resolution mode respectively. Then the imaging effects in the two resolution models were evaluated and scored by two senior radiologists separately. Later, the scoring results were analyzed statistically with the Wilcoxon rank sum test. ResultsMinimal changes were displayed more clearly in original image with high-resolution 3D-SPACE sequence, whilst imaging time of low-resolution 3D-SPACE sequence was less. There was no significant difference in image quality with Maximum Intensity Projection (MIP) reconstruction technology between the two resolution models (score difference in delineating common bile duct: P=0.899, score difference in delineating right and left hepatic duct as well as main pancreatic duct: P=0.623). ConclusionFor examinees with poor cooperation, low-resolution 3D-SPACE sequence was easier to get qualified images.

Key words：magnetic resonance cholangiopancreatography; sampling perfertion with application optimized contrasts using different flip angle evolutions; maximum intensity projection; resolution ratio; 3D-SPACE

通讯作者：彭涛，副主任医师，研究方向为腹部磁共振诊断。

高分辨率与低分辨率3D-SPACE序列在磁共振胰岛管水成像中的应用对比

引言

1 材料与方法

2 结果

3 讨论