综合应用磁共振快速成像序列提高肝脏肿瘤的诊断水平

药罐

中华放射学杂志2000年第34卷第7期



综合应用磁共振快速成像序列提高肝脏肿瘤的诊断水平



谢敬霞　杨正汉



　　关键词：磁共振快速成像序列；肝脏肿瘤；诊断

　　我国是肝脏肿瘤特别是肝细胞癌的高发区，病变的早期检出并明确诊断直接影响治疗方案的制定和疗效。近年来，MRI技术的发展，尤其是快速、超快速序列的应用，对肝脏病变的诊断显示了较大的优势和发展潜力。



肝脏快速T2加权序列



　　T2WI对肝脏局灶性病变的检出和鉴别诊断极为重要。肝脏的结构特点对T2WI有一定的要求：（1）正常肝实质的T2值为50 ms左右，肝脏实性病变的平均T2值为80 ms左右，因而肝脏T2WI的回波时间（time echo，TE）以60～80 ms为宜；（2）为提高图像质量，控制呼吸或抑制运动伪影是必要的；（3）肝脏实质生理性含脂，T2WI采用脂肪抑制技术有利于病变的显示。

　　常规的SE T2WI组织对比良好，但成像时间长，存在所谓的运动相关部分容积效应，影响病变与肝实质的对比，对小病变的影响更大；同时沿相位编码方向的呼吸运动伪影又严重影响病变的显示。因此，近年来快速T2WI序列逐渐取代了常规SE序列。

　　弛豫增强快速采集（rapid acquisition with relaxation enhancement，RARE）即快速自旋回波序列（fast-SE或turbo-SE），由于在90°激发脉冲后采集多个自旋回波信号，从而加快了成像速度。影响RARE序列图像质量的主要因素有回波链长度（echo train length，ETL）、回波间期（echo space，ES）及有效TE。ETL越长，扫描时间越短，但磁化转移效应越明显，会降低实性病变与肝实质的对比；ES越小，信号采集越快，不仅可以提高信噪比，节约扫描时间，而且可选用较短的有效TE。短ETL的RARE序列组织对比与SE相近，并可选用较短的有效TE，配以呼吸触发技术以减少呼吸运动伪影，为目前临床上最常用的肝脏T2WI序列，缺点是成像时间仍较长，部分呼吸节律不匀的病人仍有较明显的运动伪影；长ETL的RARE可在屏气状态下完成全肝的T2WI信号采集，但有效TE常在120 ms以上，对于肝脏来说T2权重太重，而且磁化转移效应会降低实性病变与肝实质的对比，因而该序列的应用并非为了提高病变的检出，而是为了区别实性病变与囊性病变。

　　单次激发RARE（single-shot RARE，SS-RARE）是快速自旋回波的极端表现形式，在1个90°脉冲之后用连续的180°脉冲采集所有的相位编码线，因而采集速度很快，利用半傅立叶采集技术（HFSS-RARE）可进一步缩短信号采集时间，如半傅立叶采集单次激发快速自旋回波（half-Fourier acquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE）单层成像时间不足0.5 s。SS-RARE和HFSS-RARE可采用很小的ES（小于5 ms），不仅加快采集速度，而且有效TE可调整到60～70 ms，同时单次激发又剔除了T1对图像的影响，得到的是较纯的T2WI。SS-RARE及HFSS-RARE还有1个明显的优势是很少有伪影，这对于肝脏成像非常重要。目前临床上常将该序列用于磁共振胆胰管造影（MRCP），也可用于不能屏气或呼吸不规则的病人的肝脏T2WI。然而该序列也存在一些问题，如对MRI扫描仪的硬件要求较高；由于ETL很长，磁化转移效应比一般的RARE还要明显。

　　回波平面成像（echo planar imaging，EPI）是近年来MRI技术发展的优秀成果，也是目前速度最快的MRI成像方法。EPI的T2WI序列常采用自旋回波方式，即SE-EPI方式。由于填充K空间中心的是自旋回波信号，因而具有较好的组织对比。临床应用的结果已经表明SE-EPI图像上实性病变与肝实质的对比高于RARE、SS-RARE或HFSS-RARE，甚至高于常规SE。但SE-EPI T2WI对肝脏实性病变的检出率各家报道不一，影响其检出率的主要原因是SE-EPI容易出现磁化敏感伪影和化学位移伪影。如果能很好抑制这些伪影，将能充分发挥SE-EPI组织对比好的优势，提高肝脏实性病变的检出率。

　　基于SE-EPI序列的扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）有2个用途：用低度的扩散敏感梯度可使血管断面转变成低信号，有利于与肝脏小病灶的鉴别；另外，肝脏各种局灶病变在DWI上有不同的表现，可为鉴别诊断提供信息。单次激发的SE-EPI由于剔除了T1成分对图像的影响，能较为准确地测得病变的T2值，有助于鉴别诊断。

　　梯度回波较少用于肝脏的T2WI，但真实稳态进动快速成像（true fast imaging with steady-state precession，true-FISP）在肝脏的应用中体现出独特的优势，由于采用极短的TR和TE，肝内血管表现为清晰的亮信号，很容易显示肿瘤对血管的侵犯，有利于肿瘤的分期分级。



肝脏快速T1加权序列



　　SE仍是肝脏T1WI的常规序列，能提供T1对比很好的图像，但成像速度较长，不宜用于动态增强扫描，近年来已逐渐被扰相梯度回波（GRE）T1WI序列所取代。

　　扰相GRE为临床上最常用的肝脏快速T1WI序列，该序列采用小角度激发（小于90°），利用读出线圈的反向切换采集梯度回波信号，由于该序列采用较短的TR和TE，为了消除残留的横向磁化矢量对图像对比的影响，在1个回波采集后与下1次激发前之间用一扰相射频脉冲使残留的横向磁化矢量失相位。实际应用中，各厂家采用不同的名称，如快速小角度激发（fast low angle shot，FLASH，西门子公司）、SPGR（spoiled gradient recalled acquisition in steady state，GE公司）、扰相FAST（spoiled fast acquired steady state，Picker公司）等。该序列TR常为100～150 ms，可在15～25 s完成15～20层的信号采集，而且图像的T1对比并不亚于常规SE序列。

　　利用扰相GRE序列可很容易地获得动态增强扫描的动脉期、门脉期及平衡期图像，提高肝脏病变的检出率和诊断准确率，据文献报道及笔者的体会，利用GRE序列进行的肝脏动态增强，其动脉期对小肝癌的检出率高于螺旋CT动态增强扫描动脉期，因而该序列可作为肝脏平扫及动态增强扫描的常规序列。GRE T1WI序列还可进行化学位移成像，在1.5 T的MR仪上，TE选择2.2 ms和4.4 ms左右可分别得到同相位（in-phase）和离相位（out-of-phase）图像，后者对诊断局灶性脂肪肝或判断病灶内是否含脂有特异性价值。

　　对于不能配合屏气的病人还可采用超快速GRE序列（如turbo-FLASH），单层成像时间不足1 s。反转恢复EPI序列不仅可用于肝脏的T1WI，而且可较准确地测量病变的T1值。



综合应用肝脏快速序列



　　T2WI是肝脏局灶病变检出和定性诊断的主要方法，常规SE序列费时、伪影多，由快速序列取代已成趋势。各种快速序列各具优缺点，呼吸触发的RARE的T2对比接近SE，但不少病人仍有明显的运动伪影，对于这类病人应采用屏气序列。SE-EPI序列T2对比较好，只要能控制伪影，该序列应该有较好的应用前景，能提高实性病变的检出率。SS-RARE和屏气RARE序列的磁化转移效应虽然降低了实性病变与肝实质的对比，影响实性病变的检出，但同时也增加了囊性病变与实性病变的对比，有利于正确区分这两类病变，避免不必要的增强扫描。true-FISP序列能清晰显示肝内血管及其病变累及情况，有助于病变的分期、分级及制定治疗方案。

　　T1WI的作用也不能忽视。某些病变在T1WI上有较特异的表现，如典型的肝硬化再生结节在T1WI呈高信号；化学位移成像能有效鉴别局灶性脂肪肝与肝脏肿块。动态增强扫描不仅有利于鉴别诊断，还能发现一些T2WI不能显示的病变，进一步提高肝脏实性病变、特别是小肝癌的检出率。

　　尽管近几年MRI新序列不断涌现，肝脏MRI技术有了很大的发展，但应该指出的是，这些新的序列和技术还不够成熟，各种序列各有优缺点，综合应用多个快速序列可以充分利用各序列的优势，扬长避短，提高肝脏局灶性病变的诊断水平。



作者单位：杨正汉(卫生部北京医院放射科　100730)

谢敬霞(北京医科大学第三临床医学院放射科　100083)