第一部分3.0T不同扩散敏感梯度方向DW-MRN胫神经与腓总神经成像质量研究　　 目的：　　 探讨不同扩散敏感梯度(MPGs)方向时扩散加权磁共振神经成像技术(DW-MRN)对胫神经与腓总神经成像质量的影响。　　 材料和方法：　　 共有21例健康志愿者行单侧膝部3.0 T DW-MRN序列扫描。图像采集均应用荷兰飞利浦Achieva3.0 T TX MR成像仪，应用8通道膝关节线圈。所有志愿者均进行四组DW-MRN序列扫描，分别在前后单向、左右单向、三个方向(x、y、z)及六个方向(xx、yy、zz、xy、xz、yz)施加MPGs，为保证相对平衡的施加MPGs次数及采集时间，相应激励次数分别为12、12、4、2，每次采集时间均为234秒。由一名放射科医生分别于原始DW-MRN图像30、40、50层设置兴趣区(Regionof interest，ROI)。设置神经ROI面积尽量大，但是应避免超出神经边界;周围组织ROI设置距离胫神经小于1cm，应尽量避开血管、淋巴结及关节腔液体等组织结构，且面积大于250mm2。测量并计算胫神经、腓总神经表观信噪比(SNR)及表观对比噪声比(CNR)。SNR=SI神经/SD周围组织，CNR=SI神经/SI周围组织，SI神经是神经的信号，SI周围组织是周围组织的信号，SD周围组织是周围组织信号的标准差。利用飞利浦EWS工作站三维最大强度投影(Maximum intensity projection，MIP)进行图像后处理，重建后形成15幅沿神经长轴旋转的图像。为更好地显示神经，可将背景中干扰显示的高信号组织剪切掉。两名放射学医师独立、随机评价所有三维DW-MRN图像神经成像质量。两名医师对图像采集所使用的扩散敏感梯度方向均未知晓。图像评分基于神经全程的显示及神经信号强度的分析，按照四级评分标准进行评价。标准如下:①1分，神经全程未完整显示;②2分，神经完整显示，信号强度为中等;③3分，神经完整显示，信号强度良好;④4分，神经完整显示，信号强度好，与周围组织间对比优异。对于腓总神经与胫神经分别进行评价。DW-MRN序列在前后单向、左右单向、三个及六个方向施加MPGs胫神经及腓总神经所测得的SNR、CNR值及神经成像质量评分比较采用多个相关样本间Friedman检验及两相关样本Wilcoxon符号秩和检验进行统计学分析。P＜0.05为有统计学差异。观察者间图像评分一致性采用Kappa统计分析。一致性水平定义如下:k=0-0.40为差;k=0.41-0.60为中;k=0.61-0.80为良;k=0.81-1.00为优。　　 结果　　 一.胫神经成像质量　　 DW-MRN序列在前后单向、左右单向、三个及六个方向施加MPGs所测得的胫神经SNR均值分别为4.109±0.527、4.311±0.822、3.429±0.495、3.300±0.469，CNR均值分别为0.604±0.042、0.606±0.133、0.543±0.052、0.529±0.054;图像质量评分A医生均值分别为3.714±0.561、3.762±0.436、2.619±0.590、2.048±0.590，B医生均值分别为3.667±0.577、3.714±0.463、2.571±0.507、1.714±0.463。两名医生间神经评分一致性良好，k值为0.691。　　 在不同方向施加MPGs组间比较胫神经SNR(x2=215.006)、CNR(x2=215.006)及图像评分（两医生x2值分别为56.667、59.270）均有统计学差异（P值均＜0.05）。胫神经在前后及左右单向施加MPGs优于三个及六个方向（P值均＜0.05），在三个方向施加MPGs优于六个方向（P值＜0.05）。胫神经前后、左右单向间比较图像评分差异无统计学意义（P值＞0.05），SNR、CNR值则左右方向优于前后方向(P值＜0.05)，但两者之间SNR、CNR平均值差值较小，分别仅为0.202、0.002。　　 二.腓总神经成像质量　　 DW-MRN序列在前后单向、左右单向、三个及六个方向施加MPGs所测得的腓总神经SNR均值分别为3.060±0.395、3.085±0.4444、2.888±1.474、2.628±0.371，CNR均值分别为0.503±0.048、0.505±0.053、0.459±0.086、0.443±0.058;图像质量评分A医生均值分别为3.476±0.680、3.571±0.676、2.000±0.548、1.857±0.478;B医生均值分别为3.524±0.602、3.571±0.598、2.048±0.384、1.905±0.301。两名医生间神经评分一致性良好，k值为0.699。　　 DW-MRN序列在不同方向施加MPGs组间比较腓总神经SNR（x2=182.821）、CNR（x2182.821）及图像评分（两医生x2值分别为58.953、58.720）均有统计学差异（P值均＜0.05）。腓总神经在前后及左右单向施加MPGs均优于三个及六个方向（P值均＜0.05），前后及左右单向间比较、三个与六个方向间比较差异均无统计学意义（P值均＞0.05）。　　 结论：　　 本研究表明3.0 T DW-MRN序列在前后或左右单向施加MPGs能够清晰三维立体显示胫神经及腓总神经，优于在三个及六个方向施加MPGs;其中胫神经DW-MRN以左右单向施加MPGs最佳，而腓总神经在前后或左右单向施加MPGs均较好。　　 第二部分3.0T单向扩散敏感梯度DW-MRN在四肢神经成像中的应用研究　　 目的　　 探讨3.0T单向扩散敏感梯度(MPGs)扩散加权神经成像(DW-MRN)在四肢神经成像中的成像质量及初步临床应用。　　 材料与方法：　　 本研究共纳入39例健康志愿者（31.1±9.5岁;年龄范围24-61岁，男20名，女19名）及14例可疑四肢神经病变的患者（32.2±15.9岁;年龄范围，6-61岁，男10名，女4名）进行单向MPGs DW-MRN序列扫描。所有志愿者既往均无神经相关疾病病史。其中21名进行上肢神经成像，包括上臂7名，肘部7名，前臂7名;18名进行下肢神经成像，包括股部9名，踝部9名（因第一部分已经进行膝关节神经成像研究，故本部分未再纳入）。病例组中有三名患者分别在术后2月、5月及1年后进行随访检查。所有患者同时接受常规磁共振检查，包括轴位或冠状位T1加权成像(T1-weighted imaging，T1WI)和频率反转恢复脂肪抑制T2加权成像(T2-weighted spectrally adiabatic inversion recoveryimaging，T2WI-SPAIR)。检查均应用飞利浦Achieva3.0 T TX MR成像仪。所用线圈如下:2-ch Flex-L或8-ch Knee线圈用于上肢神经检查（头先进，单侧成像），8-ch Knee线圈用于膝关节神经检查（脚先进，单侧成像），16-ch Torso-XL线圈用于股部神经检查（脚先进、双侧成像），16-ch NV线圈用于小腿水平神经检查（脚先进，单侧成像）。为了显示神经纤维瘤病患者双侧下肢病变，16-chTorso XL线圈也用于该类患者膝关节及小腿水平的神经检查。为保证成像参数一致性，DW-MRN序列仅在前后方向施加扩散敏感梯度(Motion probing gradients，MPGs)。图像重建同第一部分。志愿者神经成像主观质量评分方法同第一部分。对病例组，两名放射学医师独立、随机分析DW-MRN和T2WI-SPAIR图像所显示神经病变及神经外病变与神经的关系，DW-MRN和T2WI-SPAIR图像分开进行评价，并按照如下三级评分标准进行评分:①1分，无法显示神经病变或无法显示病变与神经的关系;②2分，可能显示，或者多发病变仅显示部分病灶;③3分，明确显示。病变评价以病理或者手术结果作为金标准，其中3例神经纤维瘤病患者经皮穿刺取得病理，余11例患者均进行手术。统计学分析采用SPSS软件，观察者间图像评分一致性采用Kappa统计分析。病例组DW-MRN和T2WI-SPAIR图像评分对比采用两独立样本间Mann-whitney U检验。取α=0.05为检验水准，P＜0.05为差异有统计学意义。　　 结果：　　 在志愿者中，单向MPGs DW-MRN序列能够三维立体显示主要的四肢神经包括桡神经、正中神经、尺神经、坐骨神经及胫神经，图像质量评分A医生分别为3.79±0.43、3.81±0.51、3.43±0.81、4±0、2.56±1.13;B医生分别为3.86±0.36、3.86±0.48、3.38±0.74、4±0、2.67±1.12。两名医师间的神经评分一致性良好（k值=0.766），所有神经平均评分分别为3.61±0.75和3.64±0.71。本研究中9例进行小腿神经检查的志愿者中，2例(22％)由于小腿远端血管紧密伴随胫神经走形，而使得胫神经与血管难以分开，神经显示不清。　　 病例组14例患者中包括5例神经鞘瘤患者、1例左尺神经纤维瘤患者、3例神经纤维瘤病患者、1例侵袭性纤维瘤病患者、3例神经扭转患者及1例坐骨神经损伤患者。两名医师对14例患者在单向MPGs DW-MRN及T2WI-SPAIR序列上的评分意见均一致（k值=1），单向MPGs DW-MRN序列除两例患者术后评分为1分外，其余患者评分均为3分，而T2WI-SPAIR序列仅有7例患者评分为3分。单向MPGs DW-MRN能够三维立体的显示病变及范围，并较T2WI-SPAIR序列能更有效的判断病变与神经的关系（Z值为-2.607，P值＜0.05）。　　 结论：　　 本研究表明3.0T单向MPGs DW-MRN序列能够清晰三维立体显示主要的四肢神经，包括桡神经、尺神经、正中神经、坐骨神经、胫神经及腓总神经，而且能够直观全面的显示病变的范围，较T2WI-SPAIR序列能更明确的判断病变与神经的关系，为四肢神经成像及疾病诊断提供了一种行之有效的方法。