磁共振全身弥散加权成像的研究进展
·2018·《,临床荟萃》011年11月20日第26卷第22期ClinicalFocusNovember20,2011,Vol26,No.222ulmonarembolism:asstematicreviewandmetaanalsis pyyy -[],():J.AmJResirCritCareMed2008,1784425430. -p
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收稿日期:张卫国2011092020110925-- 修回日期:-- 编辑:
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磁共振全身弥散加权成像的研究进展
汪国宴,冯平勇,宋振虎,王藏海
()河北医科大学第二医院影像科,河北石家庄050000
关键词:磁共振成像,弥散;肿瘤转移;诊断,鉴别中图分类号:R730.46文献标识码:A
)文章编号:1004583X(201122201804---
是在常规MR在X、I基础上,Y、Z轴3个互相垂直的
从而获得反映体内水分方向上施加弥散敏感梯度,
子弥散运动状况的MR图像。在DWI中通常以表
观弥散系数(描述组织中水分子弥散的快慢,ADC)并可得到ADC图。将每一像素的ADC值进行自然对数运算后即可得到DW因此同一像素在AI图,DC图和DW即弥散运动快I图中的信号强度通常相反,的像素,其A在DW反之亦DC值高,I上呈低信号,然。
1.2 WBI技术的进展 早期DWI检查时间较-DW长,对运动伪影非常敏感,心跳、呼吸、脉搏等生理运动可对信号产生严重干扰,使得DWI在体部的临床应用受限,覆盖大范围的扫描难以实现。随着磁共)振(软硬件的发展,平面回波成像(得到运MR)EPI它缩短了扫描时间,但其信噪比(较低,影用,SNR)响了A并且随着场强的增DC轻微变化病变的显示,加,影像的变形程度和磁敏感伪影也增加,导致了影
]23-
。随后出现的单次激发的像的扭曲变形和模糊[
)是在自由WBI-DW 磁共振全身弥散加权成像(
包括胸部、腹部及盆腔)呼吸状态下完成的大范围(
薄层扫描经三维最大密度投影重建得到的高信噪比图像,可立体、直观地显示病变部位、形态、大小及范围,对病变的显示达到同正电子发射型计算机断层显像(相媲美的效果。WBPET)I自2004年-DW迅速成为国内外研究的Takahara等首次提出后,
热点,相比P简便快ET和核素骨显像具有费用低、捷和无辐射等优点。现就WBI的技术原理及其-DW在恶性肿瘤骨转移和淋巴结转移的临床应用进展综述如下。
1 主要技术原理和进展1.1 弥散的概念 弥散为分子在媒介中的一种随)机热运动即布朗运动。磁共振弥散加权成像(DWI
:冯平勇,Emailxf63.com 通信作者:@1jpy
[1]
半傅立叶E能在每次的激发中完成K空间PI技术,的数据填充,加快了采集速度,降低了对呼吸运动的
《,临床荟萃》011年11月20日第26卷第22期ClinicalFocusNovember20,2011,Vol26,No.222·2019·
敏感性,相对冻结了呼吸运动,达到理想的SNR和
4]
。为了提高S还有一种新的技术也得分辨率[NR,5]
,到了运用,即并行采集技术[其主要利用多组阵列
大部分骨骼系统病灶(尤其是肿瘤)由于其T下,2穿且细胞密度增高致弥散受限而出现明透效应特征,
12]
,显高信号[而正常组织与病变组织在信号上的显
通过减小线圈的体积和敏感的容积来改善线圈,
这样可有效地减小检测到噪声的幅度。并行SNR,
磁敏感伪影也采集技术由于读出持续时间的减少,
减少;相位编码方向上的带宽增加可使影像的几何学扭曲降低。并行成像技术与EPI序列联合应用,可显著减少磁敏感和化学位移伪影,并通过减少相位编码的数目而降低回波链长,从而减少相位编码
]68-
。总之并行成像技术与E方向上的伪影[PI序列
著差别使诊断医生能轻易发现病灶。
[3]
选取了32.2 临床应用研究 李烁等18例包括各均于2周内分别行WB种原发恶性肿瘤的患者,-比较两者所显示的病灶数,并测DWI和核素骨显像,
结果WB量不同部位病变的表观弥散系数,I检-DW
测出2核素骨显像检测出20例患者共214处病灶,0例患者1两种检查方法结果差异无统计97处病灶,。得出WB学意义(P>0.05)I对于骨转移瘤-DW
可以与核素骨显像相互补充,具有较好的诊断价值,
为临床提供更加全面的信息的结论。
14]
张春燕等[的研究得出和李烁相似的结论。即
并抑制或减弱了运联合应用大大缩短了扫描时间,
动伪影,使自由呼吸扫描的体部DWI应用成为现
实。
传统体部DW进行I常用反转恢复序列(SPIR)背景脂肪信号抑制,但抑制常不够彻底和充分。而序列可以提供有效的脂肪抑短时反转恢复(STIR)制,所以在传统DW添加反转恢复I序列的基础上,(脉冲,起到抑制部分短TIR)TIR1信号的作用。S序列可有效地抑制肌肉、脂肪、肝脏、肾脏产生的磁共振信号,从而提高体部三维重建图像的质量。以背景信号抑制得较为彻底,在腹部STIR代替SPIR,
成像时还可以抑制肠道内短T使背景信1的内容物,号抑制得更彻底。因此采用背景信号抑制WBI-DW不但可以获得高质量的体部DW还可进行无I图像,间隔的薄层扫描,能够对所得数据进行三维重建,获得高分辨率的多平面重组(和最大密度投影MPR)(图像,这对于立体观察组织和病变有很大帮MIP)9]
。助[
2 WBDWI在骨转移瘤中的应用研究-
由于正常红、2.1 解剖成像基础 在骨骼系统中,
[0]
。徐贤黄骨髓分布不同,所以有不同的DWI表现111]
等[研究发现正常骨骼中椎体信号最高,髂骨、肋骨
对18例经手术证实的各种恶性肿瘤同时进行WB-
9
骨扫描检查,DWI和9mTc亚甲基二磷酸盐(MDP)结果WBI和骨扫描诊断骨转移瘤的敏感性均为-DW
特异性分别为1100%,00%、33.33%。
[15]
对WBYanI与CT及常规MRI检-DWg等
经查作了比较研究。研究选取56例恶性肿瘤患者(
,病理证实)把所有的肿瘤按直径大小分成4类:小于1.0cm,1.0~1.9cm,2.0~2.9cm和大于3.0
cm,WBI对病灶检出的敏感性分别为38%,-DW其中对骨转移灶检出的敏感性75%,97%和100%,和特异性最高,得出WBI可作为肿瘤转移的有-DW效筛查工具的结论。
[6]
在评估WBXu等1I和骨扫描两种检查方-DW
得出两者对骨转移灶的检出有很法的对比研究中,
可以作为互补的检查手段的结论。选好的一致性,
取的45例恶性肿瘤骨转移患者,WBI检出34-DW例患者总共1骨扫描检出381处转移灶,1个患者共167处转移灶,WBI成像的敏感性和阳性预测-DW
值与骨扫描的相似(89.5%vs81.6%,97.1%vs ,但是特异性和阴性预测值在WB91.2%)I上明-DW显高于骨扫描(85.7%vs57.1%,60.0%vs
。36.4%)
[7]
选取3全Nakanishi等10例有恶性肿瘤的患者,
部经WBI扫描及骨扫描检查。其中将WBI-DW-DW
较低,而四肢骨呈明显低信号。这一现象可以用骨骼不同部位骨髓成分的差别来解释。正常成年人中轴骨(主要是脊柱)内以红骨髓为主,含较多造血细而周围骨,尤其是四肢骨大部分已转变为黄骨胞,
髓,内含大量脂肪细胞,因此使用背景信号抑制WB-
脊柱信号高于周围四肢骨。由于骨髓内大DWI时,导致骨骼系统在背景信号抑制WB量的脂肪细胞,-
健康志愿者骨骼系统在DWI上呈低信号。因此,这一特征为探测DWI上较其他脏器呈明显低信号,
骨骼系统病变奠定了良好的基础。在低信号的背景
成像检查分为两组,第一组检查序列为TI+STIR,1W。3第二组为TI+STIR+DWI0例患者中总共1W
在WB52处骨转移灶,I检查的第二组的平均敏-DW阳性预测值(是9高于其第一感性是96%,PPV)8%,组(敏感性8也略高于骨扫描组(敏8%,PPV95%)
·2020·《,临床荟萃》011年11月20日第26卷第22期ClinicalFocusNovember20,2011,Vol26,No.222。很明显得出WB感性96%,PPV94%)I对骨 -DW转移的检出很有价值的结论。
3 WBDWI在恶性肿瘤淋巴结转移中的应用研究-
血3.1 解剖基础 在背景信号抑制WBI上,-DW管、肌肉、脂肪和大部分组织器官均被抑制呈低信号而淋巴结等正常结构及大多数的病变组织均强度,
呈高信号强度,这是淋巴结背景信号抑制WBI-DW
的基础。由于背景信息被充分抑制,淋巴结表现为低信号背景上的明显高信号结构,因此采用这一技术可以更敏感地显示全身的淋巴结。
3.2 临床应用研究 淋巴结转移是影响恶性肿瘤
因此治疗前准确评价淋巴结的预后最重要的因素,
情况,对于治疗方案的选择和预后的判断均具有重要的临床意义。
18]
张赟等[对颈部淋巴结行背景信号抑制MR-
发现淋巴结表现为黑色背景上的明显高DWI研究,
使得体积较小的淋巴结也可以被清楚地显示信号,
度分别为86.84%、82.60%、85.24%。这表明WB-
准确地发现病变,实现了肺部DWI有利于帮助迅速、病变A成为胸部肺疾病鉴别诊断的DC的定量测量,一种有效方法。
[3][]
及IMoteki等2chikawa等4将ADC用于鉴别
肝血管瘤与肝细胞癌,指出肝血管瘤ADC高于肝细
胞癌;也有学者更进一步对肝内局灶病变的ADC进行排序,即肝囊肿的A依次为海绵状血管DC最高,
]2425-
。瘤及肝实质性肿瘤[
5 WBDWI当前存在的问题和应用前景-
WBI是诊断恶性肿瘤全身骨转移及淋巴结-DW有效的检查技术,随着其技术手段转移的一种快速、
的进一步发展和完善,可以为临床提供更全面有效的信息。对于核素骨显像在骨转移中的应用价值,
]2630-
。它对于骨转移病灶国内外文献均有大量报道[
的探测具有很高的敏感度,但特异性较差,有时难以与良性骨病变、外伤等非特异性改变相鉴别等。而鉴别并这些容易误诊的病变均有其MR特征表现,
不困难。有研究认为核素骨显像出现假阴性的原因主要为核素骨显像的空间分辨率较低,不能发现小
[1]
。弥补同位素骨扫描这一缺陷于15mm的病灶3
出来,较常规MRI能更敏感地显示淋巴结。
[9]
将WBVandecavee等1I应用于检测头-DWy
颈部鳞癌淋巴结转移的研究。研究选取33例患者
。b共计3淋巴结良恶性皆病理证实)01个淋巴结(/值取1良性淋巴瘤的A000smm2,DC为(1.19±
)/,)恶性淋巴结为(0.22×10-3mm2s0.85±0.27×
/。研究取Amm2s(P<0.01)DC值0.94×10-3
/区分良恶性淋巴结的敏感性10-3mm2s作为阈值,
而且磁共振检查无幅射不良反也应靠MRI技术,
应。当病灶局限于骨髓内,未形成骨皮质破坏,不伴有成骨过程时,成骨反应导致的同位DWI更为敏感,相对于MR素骨扫描核素浓聚,I上骨髓受侵信号改变是一个较慢的过程。WBI能够较核素骨显像-DW更早的发现转移灶。
WBI的不足之处在于其扫描范围难以达到-DW
显示四肢远端的病灶,对颅骨显示不佳及有时难以鉴别良恶性,心脏大血管搏动伪影易漏检病变,胃肠道高信号干扰临近器官的显示和病灶的诊断等;另外虽然WB但其空间分辨I能提供大范围图像,-DW
,率较低,解剖图像质量不如常规MR在评价恶性肿I还应将两者联合应用,以瘤骨转移及淋巴结转移时,便得到更为丰富的信息。
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为8特异性9准确性9得出WB4%,4%,1%,I-DW
对淋巴结的良恶性有明显的鉴别价值。
4BDWI在其他组织器官病变的应用及研究进展 W-
WBI技术从最初的头部缺血性疾病诊断逐-DW步扩展到脑部其他疾病,如脑肿瘤、颅内感染、创伤和脱髓鞘等的诊断中
。目前WBI亦用于-DW
22]
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2
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(/,周围型肺癌平均1.046±0.230)×10-3mm2s
/,各种炎性病ADC为(1.099±0.170)×10-3mm2s
)/;变平均A肺癌DC为(1.685±0.290×10-3mm2s
。1与炎性病变的平均ADC范围不同(P<0.05)1例肺腺癌的ADC与肿瘤细胞密度及核质比呈明显
。负相关(r=-0.744,r=-0.831,P<0.05)特异度及准确WBI对肺部疾病诊断的敏感度、-DW
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收稿日期:姜恒丽2011012720110331-- 修回日期:-- 编辑: