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目的:评价心电门控(electrocardiograph-triggered)技术对肝脏体素内不相干运动成像(magnetic resonance diffusion-weighted intravoxel incoherent motion imaging,IVIM-DWI)图像质量、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)及IVIM相关参数测量值大小及其可重复性的影响;同时在此基础上研究基于心电门控的IVIM-DWI技术在临床肝脏病变中的诊断价值。方法:实验一:选择2015年5月至2015年12月期间符合条件的116名接受心电门控IVIM-DWI 序列扫描的志愿者,设定 6 个 b 值(b=0,50,100,150,300,600s/mm2),按受检者心率分为2组,低心率组受检者心率≤70次/分,高心率组受检者心率≥80次/分。采用单指数线性函数模型和双指数非线性模型对扫描所得全肝IVIM-DWI图像进行拟合得到平均ADC图,以及D值、D*值和f值伪彩参数图。选取其中连续3层作为R0I放置层面,在所选层面肝左、右叶各放置3个100mm2的圆形R0I,共各取9个R0I的平均值代表左、右肝的ADC值、D值、D*值和f值,并进行统计分析。实验二:选择2016年5月至2016年6月期间符合条件的18名中青年健康志愿者,每位志愿者行两次腹部IVIM-DWI检查,扫描过程中采用自由呼吸、自由呼吸结合心电门控两种技术采集5层肝脏IVIM-DWI图像,b值取0,50,100,150,300,600s/mm2。每个序列选择中间三层图像,分别在肝左、右叶实质、腹壁外各放置3个100 mm2的圆形R0I进行图像分析,获得相应的肝脏信号强度(signal intensity,SI)、信号噪声(standard deviation,SD),计算SNR值。同实验一的方法获取肝脏平均ADC值、D值、D*值和f值。两次测量的一致性评价采用配对t检验、pearson相关系数及组内相关系数ICC进行分析。两次扫描获得的ADC、D、D*和f测量值的一致性采用Bland-Altman方法评价。对两种技术中肝左、右叶平均SNR值、ADC值、D值、D*值和f值进行统计分析。实验三:收集2016年6月至2016年12月在我院诊断肝脏局灶性病变并行上腹部IVIM-DWI检查的66例患者(共85个病灶),所有患者于治疗前行常规上腹部MR扫描及IVIM-DWI扫描,扫描采用自由呼吸、自由呼吸结合心电门控两种技术,b值取0,50,100,150,300,600s/mm2。分别在肝左、右叶实质、病灶、腹壁外各放置3个100 mm2的圆形R0I进行图像分析,计算SNR、CNR值。将R0I放置于病灶最大层面,获得病灶平均ADC值、D值、D*值和f值。采用配对t检验比较自由呼吸和自由呼吸结合心电门控良恶性组间各b值的SNR、CNR及拟合所得ADC、D、D*、f值。结果:实验一:(1)低心率组和高心率组所得肝左叶ADC值、D值、f值高于肝右叶,均具有显著性差异(P<0.05)。(2)低心率组肝左叶的平均ADC值、D值、f值均低于高心率组,差异有统计学意义(P<0.01)。(3)低心率组肝右叶的平均ADC值、f值低于高心率组,差异具有统计学意义(P<0.05)实验二:(1)自由呼吸结合心电门控序列肝左、右叶SNR值均高于自由呼吸,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)两次测量的ICC范围,肝左、右叶ADC、D、f值均具有较好的一致性(左叶:0.869至0.987;右叶:0.776至0.980)。肝左、右叶D*值一致性较差(左叶:0.153 至 0.846;右叶:0.312 至 0.574)。(3)自由呼吸结合心电门控技术肝左叶ADC、D、f值两次扫描测量值的可重复性好于自由呼吸,其中f值的可重复性最好(L0A为0.03%),D*值两次扫描测量值的可重复性较自由呼吸差(L0A为20.95%)。自由呼吸结合心电门控技术肝右叶ADC、D*、f值两次扫描测量值的可重复性较自由呼吸差,D*值的可重复性最差(L0A为14.75%);f值两次扫描测量值的可重复性好于自由呼吸(L0A为0.03%)。IVIM-DWI参数值中,D*值的可重复性最差。(4)两种采集技术肝左叶ADC、D值均大于肝右叶(P<0.01);肝左叶D*值小于肝右叶(P<0.01);肝左叶f值大于肝右叶,仅在自由呼吸条件下差异有统计学意义(P<0.01)。(5)自由呼吸结合心电门控技术肝左、右叶的ADC、D、D*、f值低于自由呼吸,其中肝左叶间D*值差异不明显(P=0.464),ADC值、D值、f值差异均有统计学意义(P<0.05);肝右叶间D值(P=0.781)、D*值(P=0.161)间差异不明显,ADC值f值(P<0.01)差异均有统计学意义。实验三:(1)自由呼吸结合心电门控心电门控技术获得的肝脏IVIM-DWI图像信噪比、对比噪声比均高于自由呼吸(P<0.01)。(2)两种技术采集条件下肝脏良性病变的ADC值及IVIM参数值均高于肝脏恶性病变,差异具有统计学意义(P<0.05)。(3)自由呼吸结合心电门控技术肝脏良、恶性病ADC值及IVIM参数值低于自由呼吸,两者间仅恶性病变D*差异不显著(P=0.073)。结论:(1)适当的控制和降低心率,可减少肝脏IVIM-DWI图像运动伪影,从而获得相对准确的参数值,尤其是在肝左叶。(2)在肝脏IVIM-DWI成像时采用自由呼吸结合心电门控技术可明显改善肝脏图像质量、提高图像信噪比,尤其当心率控制在70bmp以下时,肝脏图像信噪比高、病灶显示清晰,图像质量好。(3)自由呼吸结合心电门控技术对ADC值及IVIM相关参数大小及可重复性有一定影响,肝左叶效果更明显,稳定性更好。(4)ADC、D、D*、f值可用于肝脏良恶性病变的鉴别,但D*可重复性差,具有较高的测量误差,建议临床运用时应慎重。