回波平面成像序列用于儿童中枢神经系统定量磁化率成像.pdf

第一作者朱百奇(),男,天津人,本科,主管技师.研究方向:儿童医学影像学技术.E m a i l:p o c k y q q c o m 通信作者邵剑波,华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院(武汉市妇幼保健院)影像中心 武汉市儿童影像医学临床医学研究中心,.E m a i l:s h a o j b s i n a c o m 收稿日期 修回日期 影像技术学E c h op l a n n e r i m a g i n gs e q u e n c e f o rq u a n t i t a t i v e s u s c e p t i b i l i t ym a p p i n go f c e n t r a l n e r v o u s s y s t e mi nc h i l d r e nZHUB a i q i,SHA OJ i a n b o,P ENGX u e h u a,L IJ i a n,L IQ u a n,Y EY a j i n g(D e p a r t m e n t o fI m a g i n gC e n t e r,W u h a nC h i l d r e nsH o s p i t a lW u h a nM a t e r n a la n dC h i l dH e a l t h c a r eH o s p i t a l,T o n g j iM e d i c a lC o l l e g e,H u a z h o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c e&T e c h n o l o g y,W u h a nC l i n i c a lR e s e a r c hC e n t e rf o rC h i l d r e nsM e d i c a lI m a g i n g,W u h a n ,C h i n a)A b s t r a c tO b j e c t i v eT oa n a l y z et h ev a l u eo fe c h op l a n a ri m a g i n g(E P I)s e q u e n c ef o rq u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g(Q S M)o f c e n t r a l n e r v o u ss y s t e mi nc h i l d r e n M e t h o d s D a t ao f c h i l d r e nw h ou n d e r w e n t r o u t i n eh e a dMRe x a m i n a t i o nw e r ee n r o l l e d Q S Mo f c e n t r a l n e r v o u s s y s t e mw a s a c q u i r e ds i n gt r a d i t i o n a l g r a d i e n t e c h os e q u e n c e a n dE P I s e q u e n c e,r e s p e c t i v e l y,t h et r a d i t i o n a l s t a n d a r dQ S M(S t d Q S M)a n dE P I Q S Mq u a n t i t a t i v em a pw e r eo b t a i n e d,a n dQ S Mq u a n t i t a t i v ev a l u e so f t h ew h o l eb r a i na n d b r a i nr e g i o n sw e r em e a s u r e da n dc o m p a r e d,w h i l e t h ec o r r e l a t i o n so fm e a s u r i n gr e s u l t su s i n gd i f f e r e n tm e t h o d sw e r ea n a l y z e d R e s u l t s T h e a c q u i s i t i o n t i m eo fS t d Q S M w a sm i n s,w h i l eo fE P I Q S M w a s r e d u c e d t o s Q u a n t i t a t i v eQ S Mv a l u e so f l e f t v e n t r a l p a l l i d u m,l e f t c a u d a t e n u c l e u s,b i l a t e r a l p u t a m e n,b i l a t e r a lm i d d l e f r o n t a l g y r u s a n d l e f tm i d d l e t e m p o r a l g y r u so b t a i n e dw i t ht w om e t h o d sw e r e s i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n t(a l lP ),w h i l en os i g n i f i c a n t d i f f e r e n c eo f q u a n t i t a t i v eQ S Mv a l u e so ft h eo t h e rb r a i nr e g i o n sw a sf o u n d(a l lP )T h e r ew e r ep o s i t i v ec o r r e l a t i o n so fq u a n t i t a t i v eQ S M v a l u e so fb r a i nr e g i o n sm e a s u r e dw i t hd i f f e r e n tm e t h o d s(r/rs:,a l lP )T h e q u a n t i t a t i v eQ S Mv a l u e o f t h ew h o l e b r a i nm e a s u r e dw i t hS t d Q S Ma n dE P I Q S Mw a s (,)a n d (,),r e s p e c t i v e l y,w i t h o u t s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e(Z ,P )T h e r ew e r e l i n e a rp o s i t i v e c o r r e l a t i o n so fQ S Mq u a n t i t a t i v ev a l u e so f t h ew h o l eb r a i nm e a s u r e dw i t hS t d Q S Ma n dE P I Q S M(R ,P ),a n dt h er e g r e s s i o ne q u a t i o nw a sSS t d Q S M SE P I Q S M C o n c l u s i o n E P Is e q u e n c ec o u l db eu s e d t oa c q u i r e c e n t r a l n e r v o u s s y s t e mQ S Mi nc h i l d r e n,w h i c hm i g h t s i g n i f i c a n t l ys h o r t e n t h e s c a n n i n g t i m e K e y w o r d s m a g n e t i cr e s o n a n c e i m a g i n g;c h i l d;q u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g;e c h op l a n n e r i m a g i n gs e q u e n c eD O I:/j i s s n 回波平面成像序列用于儿童中枢神经系统定量磁化率成像朱百奇,邵剑波,彭雪华,李俭,李权,叶雅晶 华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院(武汉市妇幼保健院)影像中心武汉市儿童影像医学临床医学研究中心,湖北 武汉 摘要目的分析回波平面成像(E P I)序列在儿童中枢神经系统定量磁化率成像(Q S M)中的应用价值.方法回顾性分析 例接受常规头部MR检查儿童,分别以传统梯度回波序列及E P I序列采集中枢神经系统Q S M,获得传统标准Q S M(S t d Q S M)及E P I Q S M定量图;测量全脑及 个脑区Q S M定量值,对比以种方法所获结果的差异,分析其相关性.结果S t d Q S M采集时间m i n s,E P I Q S M为 s.以种方法所获左侧苍白球、左侧尾状核、双侧壳核、双侧额中回及左侧颞中回的Q S M定量值差异均有统计学意义(P均 ),其余脑区Q S M定量值差异均无统计学意义(P均 ).以种方法所测各脑区Q S M定量值均呈正相关(r/rs:,P均 ).以S t d Q S M与E P I Q S M所测全脑Q S M定量值分别为 (,)、(,),差异无统计学意义(Z ,中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N oP ),且二者呈线性正相关(R ,P ),回归方程为SS t d Q S M SE P I Q S M .结论以E P I序列采集儿童中枢神经系统Q S M可明显缩短采集时间.关键词磁共振成像;儿童;定量磁化率成像;回波平面成像序列 中图分类号R ;R 文献标识码A 文章编号 ()MR定 量 磁 化 率 成 像(q u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g,Q S M)可量化人体组织磁化率变化,在显示微血管、监测血氧饱和度及鉴别微出血与钙化等方面具有优势,可无创评估儿童神经系统发育水平 ,且有利于诊断铁 沉 积 相 关 疾 病 .传 统Q S M常 以 梯 度 回 波(g r a d i e n t e c h o,G R E)序列采集幅值及相位信息,经过图像后处理获得局部磁化率定量图,但采集时间长达 m i n,易因患儿难以配合而产生运动伪影并影响诊断.单次激发回波平面成像(e c h op l a n n e r i m a g i n g,E P I)序列扫描速度快,用于Q S M能缩短采集时间.本研究观察E P I序列用于采集儿童中枢神经系统Q S M的价值.资料与方法 一般资料收集 年月 年月于武汉儿童医院就诊的 例接受常规头部MR检查儿童,男 例、女 例,年龄个月 岁、中位年龄岁;均无明确神经及精神疾病病史;头部传统及E P I序列Q S M均未见明显异常.本研究经院伦理委员会批准(R E ).检查前监护人均签署知情同意书.仪器与方法采用P h i l i p s TI n g e n i a超导MR仪 及 标 准 通 道 头 线 圈 扫 描 头 部,梯 度 场 mT/m,切换率 mT/m/m s进行头部扫描;对不能配合检查者予以口服 水合氯醛 m l/k g体质量镇静,最大 剂量不超过 m l.采 集常规序列MR I后,行传统标准Q S M(S t d Q S M)及E P I Q S M扫描.S t d Q S M:采 用 回 波 快 速G R E序 列,T R m s,T E m s,N S A,层厚 mm,层间隔,平面 内 分 辨 率 mm mm,F O V mm mm,带 宽 H z/p i x e l,重 建 分 辨 率 为 mm mm mm,扫描时间m i n s;E P I Q S M:采用单次激发E P I序列,T R m s,T E m s,层厚mm,层间隔,平面内分辨率mm mm,F O V mm mm,带宽 H z/p i x e l,扫描前采集个D u mm ys c a n以保持E P I信号的稳定性,之后采集个时相的E P I模图及相位图,重建分辨率为 mm mm mm,扫描时间 s.数据处理首先对E P I Q S M数据于像素水平进行个时间点的信号平均.之后采用S PM 软件(h t t p:/www f i l i o n u c l a c u k/s p m)对S t d Q S M和E P I Q S M数据进行空间配准,使其解剖位置保持一致,并以开源软件S T I S u i t ev (h t t p s:/p e o p l e e e c s b e r k e l e y e d u/c h u n l e i l i u/s o f t w a r e h t m l)对数据进行磁敏感量化后处理,通过相位解缠、去除背景场、磁化率反演等步骤,最终获得全脑Q S M定量值及定量图(图).分别于S t d Q S M及E P I Q S M定量图中的左(l e f t,L)、右(r i g h t,R)侧 苍 白 球(v e n t r a lp a l l i d u m,V P)、尾状核(c a u d a t en u c l e u s,C N)、壳核图E P I Q S M(上排)及S t d Q S M(下排)定量图Z值代表该层面与颅底定位层面在纵轴方向上的距离中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o图于E P I Q S M定量图中各脑区放置R O I的示意图:R V P;:R C N;:R P UT;:L V P;:L C N;:L P UT;:R THA;:L THA;:R MF G;:L MF G;:R MO G;:L MO G;:R MT G;:L MT G;:R R N;:L R N;:R M S C;:L M S C;:S MA(p u t a m e n,P UT)、丘脑(t h a l a m u s,THA)、额 中 回(m i d d l ef r o n t a lg y r u s,MF G)、枕中回(m i d d l eo c c i p i t a lg y r u s,MO G)、颞中回(m i d d l et e m p o r a lg y r u s,MT G)、红核(r e dn u c l e i,R N)、运动感觉区(m o t o r s e n s o r yc o r t e x,M S C)及 辅 助 运 动 区(s u p p l e m e n t a r ym o t o r a r e a,S MA)放置R O I(图),获取其Q S M定量值.统计学分析采用S P S S 统计分析软件.以xs表示符合正态分布的计量资料,以中位数(上下四分位数)表 示 不 符 合 正 态 分 布 者,分 别 以 配 对t检 验、W i l c o x o n符号秩检验比较种方法所测Q S M定量值的差异,采用P e a r s o n或S p e a r m a n分析种方法测量结果的相关性,并对种方法所获全脑Q S M定量值进行线性拟合,获得回归方程.P 为差异有统计学意义.结果对 例儿童均完成S t d Q S M及E P I Q S M检查.以种方法所获L V P、L C N、双侧P U T、双侧M F G及L MT G的Q S M定量值差异均有统计学意义(P均 ),其余脑区Q S M定量值差异均无统计学意义(P均 ).种方法所测各脑区Q S M定量值均呈正相关(r/rs:,P均 ).见表.S t d Q S M、E P I Q S M测得全脑Q S M定量值分别为 (,)、(,),差异无统计学意义(Z ,P )且呈线性正相关(R ,P );回归方程为SS t d Q S M SE P I Q S M ,其中,SS t d Q S M为S t d Q S M测量值,SE P I Q S M为E P I Q S M测量值.见图.表以E P I Q S M与S t d Q S M所获不同脑区Q S M定量值比较及其相关性(n)测量方法L V PR V PL C NR C NL P UTR P UTL THA差异性分析S t d Q S M (,)(,)E P I Q S M (,)(,)t/Z值 P值 相关性分析r/rs值 P值 测量方法R THAL MF GR MF GL MO GR MO GL MT G差异性分析S t d Q S M (,)(,)(,)(,)(,)E P I Q S M (,)(,)(,)(,)(,)t/Z值 P值 相关性分析r/rs值 P值 测量方法R MT GL R NR R NL M S CR M S CS MA差异性分析S t d Q S M (,)(,)(,)(,)E P I Q S M (,)(,)(,)(,)t/Z值 P值 相关性分析r/rs值 P值 中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o图以E P I Q S M与S t d Q S M所测全脑Q S M定量值的相关性散点图讨论Q S M对于评价儿童中枢神经发育、贫血引发的脑损伤及神经精神类疾病所致中枢神经改变具有重要意义.既往研究发现,基于Q S M评估基底核区铁含量有助于诊断儿童注意缺陷 多动障碍.但是,S t d Q S M采集时间过长,常达m i n以上;儿童、尤其低龄儿童依从性较差,常难以充分配合而致检查失败.本研究以E P I序 列 采 集Q S M,将 扫 描 时 间 缩 短 至 约 s,大幅降低了对于受检儿童耐受性的要求,有助于提高检查成功率.本研究以S t d Q S M及E P I Q S M所测L V P、L C N、双侧P UT、双侧MF G、L MT G的Q S M定量值差异均有统计学意义,其余 个脑区Q S M定量值差异均无统计学意义,且所测各脑区Q S M定量值均呈正相关;以种方法所测全脑Q S M定量值差异无统计学意义,且 其 结 果 呈 线 性 正 相 关(R ,P ),并 得 出 了 相 应 回 归 方 程SS t d Q S M SE P I Q S M ,由 此 可 将E P I Q S M测 量 值 转 化 为S t d Q S M测量值.以上结果提示,E P I序列用于采集儿童中枢神经系统Q S M具有较高临床应用价值.本研究发现,S t d Q S M定量图中于额叶、颞叶及壳核等处可见磁敏感伪影,可能系磁场受额窦、筛窦、乳突气房等气腔影响而不均匀所致,或将使所测Q S M结果的稳定性下降;而E P I Q S M定量图则易于额下回和颞下回等脑区出现变形伪影.既往研究结果显示,Q S M定量值不受图像几何变形的影响.由此分析,相比S t d Q S M,采用E P I序列采集Q S M可获得更为可靠的定量Q S M结果;临床应结合T W I和T W I等解剖图像进行综合分析,以精准定位病变.神经系统退行性疾病患者常因铁代谢异常而致Q S M定量值增高,故Q S M多用于辅助诊断阿尔茨海默病及帕金森病 ,以及判断多发性硬化病灶的活性 和监测中枢神经系统血管性疾病转归,但退行性疾病患者或老年人的检查依从性较差.将E P I Q S M应用此类患者有助于提高检查成功率及明确诊断.此外,Q S M亦常用于测量肝脏及体部其他脏器纤维化及异常铁沉积 ;E P I Q S M在这些临床场景中的应用同样具有优势,值得推广.综上,应用E P I序列可显著缩短儿童中枢神经系统Q S M采集时间,其定量结果与S t d Q S M结果呈正相关且可相互转换.但本研究为回顾性分析,样本量少,有待收集更多样本后针对不同年龄儿童进行更为深入的分层观察.参考文献 TH I RU P A TH IA C HAN G Y Z敭B r a i ni r o n m e t a b o l i s m a n dC N Sd i s e a s e s J 敭A d vE x pM e dB i o l 敭 宁宁 金超 张卫善 等 岁儿童脑深部灰质核团铁的变化 定量磁敏感图与R 的比较 J 敭磁共振成像 敭 HAY F L I C KSJ KUR I ANMA HO GA R THP敭N e u r o d e g e n e r a t i o nw i t hb r a i n i r o na c c u m u l a t i o n J 敭H a n d bC l i nN e u r o l 敭 T AN GS Z HAN GG R ANQ e t a l 敭 Q u a n t i t a t i v e s u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g s h o w s l o w e r b r a i n i r o n c o n t e n t i n c h i l d r e n w i t ha t t e n t i o n d e f i c i th y p e r a c t i v i t yd i s o r d e r J 敭H u m B r a i n M a p p 敭 D E I S TUN G A S C HWE S E R F R E I C HE N B A C H J R敭O v e r v i e w o f q u a n t i t a t i v e s u s c e p t i b i l i t y m a p p i n g J 敭 NMRB i o m e d n b m 敭 T AN GS Z HAN GG R ANQ e t a l 敭 Q u a n t i t a t i v e s u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g s h o w s l o w e r b r a i n i r o n c o n t e n t i n c h i l d r e n w i t ha t t e n t i o n d e f i c i th y p e r a c t i v i t yd i s o r d e r J 敭H u m B r a i n M a p p 敭 L I J C HANGS L I U T e ta l 敭R e d u c i n gt h eo b j e c to r i e n t a t i o nd e p e n d e n c eo f s u s c e p t i b i l i t ye f f e c t s i ng r a d i e n t e c h oMR I t h r o u g hq u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g J 敭M a g nR e s o nM e d 敭 李栋学 王頔 杨维新 等敭 MR定量磁化率成像在神经退行性疾病中的研究进展 J 敭中国医学影像技术 敭 YAK Z HON GM Q敭 I r o nm i s r e g u l a t i o n i n t h eb r a i n Ap r i m a r yc a u s eo fn e u r o d e g e n e r a t i v ed i s o r d e r s J 敭 L a n c e tN e u r o l 敭 V I NAYA GAMA I NS S HE E L AKUMA R IR S A B A R I S H S e t a l 敭Q u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g T e c h n i c a lc o n s i d e r a t i o n sa n dc l i n i c a la p p l i c a t i o n si nn e u r o i m a g i n g J 敭JM a g nR e s o nI m a g i n g 敭 U C H I D Y KANH S AKUR A I K e t a l 敭 M a g n e t i cs u s c e p t i b i l i t ya s s o c i a t e sw i t hd o p a m i n e r g i cd e f i c i t sa n dc o g n i t i o ni nP a r k i n s o n sd i s e a s e J 敭M o vD i s o r d 敭 卜书婷 庞惠泽 范国光敭定量磁化率成像用于帕金森病研究进中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o展 J 敭中国医学影像技术 敭 E S K R E I S W I N K L E RS Z HA N GY Z HA N GJ e t a l 敭 T h e c l i n i c a lu t i l i t yo fQ S M D i s e a s e d i a g n o s i s m e d i c a lm a n a g e m e n t a n d s u r g i c a lp l a n n i n g J 敭 NMRB i o m e d n b m 敭 QU Z YAN G S X I N G F e t a l 敭 M a g n e t i c r e s o n a n c eq u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t y m a p p i n gi nt h ee v a l u a t i o no fh e p a t i cf i b r o s i s i nc h r o n i cl i v e rd i s e a s e Af e a s i b i l i t ys t u d y J 敭Q u a n tI m a g i n gM e dS u r g 敭 S HA RMA S D HE R NAN D O D HO R N G D E e t a l 敭Q u a n t i t a t i v e s u s c e p t i b i l i t y m a p p i n g i n t h e a b d o m e n a s a ni m a g i n gb i o m a r k e ro fh e p a t i ci r o no v e r l o a d J 敭M a g n R e s o nM e d 敭 第一作者石莹(),男,安徽淮北人,在读硕士,医师.E m a i l:q q c o m 收稿日期 修回日期 A l v e o l a r s o f tp a r t s a r c o m ao fu t e r u s:C a s e r e p o r t子宫腺泡状软组织肉瘤例石莹,郭奇,吕永燕,杨增娣,徐翠萍,程兰兰,童清平,(安徽医科大学解放军临床学院,安徽 合肥 ;中国人民解放军联勤保障部队第九一医院超声诊断科,生殖中心,病理科,安徽 合肥 )K e y w o r d su t e r i n en e o p l a s m s;s a r c o m a,a l v e o l a r s o f tp a r t;u l t r a s o n o g r a p h y 关键词子宫肿瘤;肉瘤,软组织腺泡状;超声检查D O I:/j i s s n 中图分类号R ;R 文献标识码B 文章编号 ()图子宫腺泡状软组织肉瘤A、B经阴道二维声像图(A,箭示病灶)及C D F I(B);C病理图(HE,);D免疫组织化学染色图(S MA,)患者女,岁,经期延长、经量增多半年、加重个月,伴轻微痛经,无阴道不规则流液;岁初潮,既往月经正常,孕产,无特殊病史.专科检查:已婚式外阴,阴道通畅,宫颈轻度糜烂;子宫后位,正常大小,双侧附件未触及异常.实验室检查:血小 板 升 高(/L),红 细 胞 分 布 宽 度 变 异 系 数 偏 高(),血红蛋白降低(g/L).经阴道超声:宫腔偏左侧 mm mm mm偏强回声团,边界清,C D F I示病灶与子宫左前壁肌层间血流信号丰富(图 A、B);考虑子宫黏膜下肌瘤.行全麻下宫腔镜下子宫黏膜下肿物切除术及诊刮术,术中见子宫内膜呈白色中等厚度,子宫内膜点状出血并见腺体开口,宫底稍偏左侧见直径约c m赘生物,质软,宽蒂,血供丰富.术后病理:光镜下肿瘤细胞呈腺泡状或巢团状排列,体积增大,细胞质丰富,呈嗜酸颗粒状,细胞核轻中度异型,周围见薄壁窦隙样血管包绕(图 C);免疫组织化学:HMB (),D e s(),S MA(,图 D),C a l r e t i n i n(C R)(),C K p a n(),C D (),S y n(),C g A(),M y o D(),M y o(),S (),K i ().病理学诊断:子宫腺泡状软组织肉瘤(a l v e o l a rs o f tp a r t s a r c o m a,A S P S).讨论A S P S为来源尚不明确的恶性软组织肉瘤,好发于 岁女性四肢及躯干软组织,子宫腔内A S P S罕见;其生长缓慢,随体积增大,转移风险增加;肿瘤细胞可呈典型“腺泡状”或“器官样”排列.A S P S超声多表现为低回声团,内部回声均匀或不均匀,边界清,呈圆形或分叶状,C D F I可见丰富血流.本例子宫A S P S超声主要呈偏强回声,病灶与子宫肌层之间可见丰富血流信号.鉴别诊断:黏膜下肌瘤,超声常表现为宫腔内低或中等回声,内膜线偏移或包绕病灶;子宫内膜息肉,与正常子宫内膜及局部肌层分界清晰,C D F I可见滋养血管自蒂处伸入病灶中心.确诊需依赖病理学检查.中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o