颅内动脉粥样硬化是导致缺血性脑卒中的主要原因，在亚洲人群中占比约30%~50%^[1,2]。其中，椎基底动脉是脑动脉粥样硬化的好发部位。近年来高分辨磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HRMRI)由于其无创性和优越的组织对比度而在颅内动脉斑块成像方面应用日益广泛^{[3,4,5,6,7,8,9]}。但在临床实践中，随场强的提高，快速自旋回波(fast spin echo，FSE)序列对磁敏感伪影(magnetic susceptibility artifact，MSA)更加敏感，MSA常沿频率编码方向引起空间位置和信号的失真，在颅底脑组织与骨气交界面处引起的信号丢失可能造成基底动脉(basilar artery，BA)管壁信号缺失，从而影响斑块显示，特别是蝶窦气化程度较高的患者，信号丢失现象更加明显。

       非对称回波的最小二乘估算法迭代水脂分离(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetric and least-squares estimation，IDEAL)又称为三点法非对称回波水脂分离技术。在消除磁化率伪影和改善脂肪抑制效果方面显示了巨大优势，目前尚未见基于IDEAL FSE-T2WI技术的基底动脉高分辨MRI相关研究报道。本研究旨在比较不同频率编码方向FSE-T2WI和IDEAL FSE-T2WI技术的HRMRI对于基底动脉管壁显示的效果。

1　材料与方法

1.1　临床资料

       2015年10月至2015年12月，招募我院30名磁共振颅脑检查患者，其中男17例、女13例，年龄(51.9±16.5)岁。纳入标准：蝶窦气化较好的患者(鞍型蝶窦，与脑干间仅隔以纸样薄骨板)、无固定金属假牙或种植牙、无MRI检查禁忌证。该研究经医院伦理委员会严格审批，并详细告知试验目的及过程，签署知情同意书。

1.2　检查方法及图像分析

       采用GE Discovery MRI 750 plus 3.0 T扫描仪，8通道头部标准线圈。先完成常规颅脑平扫，再行颅脑3D-TOF MRA扫描，采用3D-TOF MRA图像定位做垂直于基底动脉的高分辨FSE-T2WI (A/P)横断面成像(图1)，FSE-T2WI (R/L)、IDEAL FSE-T2WI (A/P)的层厚和位置完全拷贝FSE-T2WI (A/P)。3组序列FSE-T2WI (A/P)、FSE-T2WI (R/L)、IDEAL FSE-T2WI (A/P)在成像选项界面(image option)中均选取：裁饰射频(tailored RF，TRF)、流动补偿(flow compensation，FC)、扩展的动态范围(extended dynamic range，EDR)、无相位卷褶(no phase wrap，NPW)、零穿插后处理(ZIP 512)。FSE-T2WI (A/P)、IDEAL FSE-T2WI (A/P)频率编码方向为前后方向；FSE-T2WI (R/L)频率编码方向为左右方向；FSE-T2WI (A/P)、FSE-T2WI (R/L)均采用频率选择饱和法脂肪抑制技术。3组序列具体扫描参数见表1。

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图1  A、B：以MRA的最大密度投影为定位像，做垂直于基底动脉长轴的断面图像；C：蝶窦气化较好患者矢状位定位像
Fig. 1  A, B: Take MIP images of MRA as a localizer, perpendicular to the long axis of the basilar artery, obtain traverse images; C: The sagittal localizer of the patients with better sphenoid sinus gasification, obtain traverse images.

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表1  基底动脉HRMRI扫描序列扫描参数
Tab. 1  HRMRI parameters of basilar artery imaging sequences

1.3　图像分析与评价

       屏蔽患者临床信息后，由两名高年资放射诊断医师(分别从事MRI诊断21年及25年)对受试者BA管壁图像质量按优、良、中、差4个等级目测评分^[10]，评分标准如下：全部12个层面管腔壁清晰显示，无缺失及伪影干扰者为"优"，记4分；8个层面以上管腔壁显示清晰，其余层面管腔壁显示欠清晰者为"良"，记3分；6个层面以上管腔壁显示清晰，其余层面管腔壁缺失中断欠连续者为"中"，记2分；6个层面以上管腔壁显示缺失中断者为"差"，记1分。

1.4　统计学分析

       采用Bland-Altman分析两个观察者对BA管壁图像质量评分的一致性(95% LOA)，若两观察者评分具有高度一致性，则进一步对不一致的评分数据经两者共同协商取得一组一致评分数据，所得数据采用SPSS 17.0统计分析软件，进行非参数统计多个相关样本，Friedman检验比较3种序列的图像质量，如差异有统计学意义者，再采用Wilcoxon配对符号秩和检验两两比较，以P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

       所有患者均顺利完成检查，无明显头部运动伪影。IDEAL FSE-T2WI (A/P)序列较FSE-T2WI序列扫描时间增加约1 min 30 s。经Bland-Altman分析，两观察者评分差值均位于95%的一致性界限区间内，两观察者评分具有较好的一致性(图2)。3组序列经Friedman检验，P<0.001，3组序列评分的差异总体上具有统计学意义。

       3种序列基底动脉图像质量比较：FSE-T2WI (A/P)总分81分，基底动脉下端近椎动脉分叉处，基底动脉及其前方脑脊液常信号缺失，管壁显示模糊甚至中断；FSE-T2WI (R/L)总分92分，较FSE-T2WI (A/P)在管壁显示清晰度和连续性上虽有所提高，但在部分磁敏感伪影较大的情况下也没有较大改善；IDEAL FSE-T2WI (A/P)总分115分，管壁结构清晰显示，无中断，基底动脉及其前方脑脊液信号显示正常无缺失，图像质量显著提高。3种序列两两比较，FSE-T2WI (A/P)和FSE-T2WI (R/L)差异具有统计学意义(Z=-3.317，P=0.001)。FSE-T2WI (R/L)和IDEAL FSE-T2WI (A/P)差异具有统计学意义(Z=-4.600，P=0.000)。FSE-T2WI (A/P)和IDEAL FSE-T2WI (A/P)差异具有统计学意义(Z=-4.540，P=0.000)，IDEAL FSE-T2WI (A/P)对于基底动脉管壁结构显示效果最好，可显著减少磁敏感伪影干扰(表2、图3)。

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图2  A~C分别为两观察者对FSE-T2WI (A/P)、FSE-T2WI (R/L)、IDEAL FSE-T2WI (A/P)的Bland-Altman图，上下虚线为95%一致性界限，中间实线为平均差。A~C评分数值均位于一致性界限以内，提示两观察者之间评分一致性高
Fig. 2  A—C: Bland-Altman diagram of FSE-T2WI (A/P), FSE-T2WI (R/L), IDEAL FSE-T2WI (A/P) for two observers, above and below the dotted line is 95% limits of agreement, the middle line is the mean difference. A—C: The score values were within the limits of agreement, indicating the high consistency of the two observers.

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图3  A~C为同一患者BA管壁图像。A：FSE-T2WI (A/P)部分层面BA前方管壁连续性中断，记2分(短箭)；B：FSE-T2WI (R/L)同一层面管壁连续，但显示欠清晰，记3分；C：IDEAL FSE-T2WI (A/P)同一层面BA管壁完整，无磁敏感伪影干扰，信号无丢失，图像无变形，4分。D~F为同一患者BA管壁图像。D、E分别采用FSE-T2WI (A/P)、FSE-T2WI (R/L)图像无明显改善，磁敏感伪影较大，BA前方管壁信号丢失；F：IDEAL FSE-T2WI (A/P)同一层面BA管壁完整，显示清晰(长箭)，颈内动脉海绵窦段管壁亦清晰完整显示(短箭)。G~I为同一患者BA管壁图像。G：FSE-T2WI (A/P)BA管壁斑块，受磁敏感伪影干扰，前方管壁信号缺失，斑块范围未完整显示(短箭)；H：FSE-T2WI (R/L)频率方向为左右方向，磁敏感伪影干扰影响变小，斑块显示完整，BA管壁受信号缺失干扰，前方管壁显示似欠清晰(短箭)；I：IDEAL FSE-T2WI (A/P)BA管壁无磁敏感伪影干扰，斑块形态、范围清晰显示
Fig. 3  A—C: Images of the basal artery of the same patient. A: Part of the level of the basilar artery wall discontinuity for FSE-T2WI (A/P), 2 points (short arrow); B: The same level of the basilar artery wall is continuous for FSE-T2WI (R/L), but the display is not clear, 3 points; C: At the same level, the basilar artery wall is complete, no magnetic susceptibility artifact interference, no loss of signal, no distortion of the image for IDEAL FSE-T2WI (A/P), 4 points. D—F: Images of the basal artery of the same patient. D, E: There was no significant improvement in the image, and the magnetic susceptibility artifacts were larger, and the basilar artery front wall signal was lost for FSE-T2WI (A/P) and FSE-T2WI (R/L); F: The same level of basilar artery wall is complete and clear display for IDEAL FSE-T2WI (A/P)(long arrow), beside the cavernous segment of internal carotid artery wall is complete and clear display (short arrow). G—I: Images of the basal artery of the same patient. G: The basilar artery wall plaque, which is affected by the magnetic susceptibility artifacts, is missing in front of the wall, and the area of the plaque is not fully displayed for FSE-T2WI (A/P) (short arrow); H: Magnetic susceptibility artifact is small, the plaque display is complete, but basilar artery front wall is not clear display for FSE-T2WI (R/L); I: There is no magnetic susceptibility artifact interference in the basilar artery wall, and the shape and range of the plaque are clearly displayed.

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表2  3个序列对基底动脉HRMRI图像质量评价的比较
Tab.2  Comparison of image quality evaluation for three imaging sequences

3　讨论

       动脉粥样硬化性狭窄常累及头颈部血管，是缺血性脑卒中的主要原因。欧美国家动脉粥样硬化常累及颈动脉，而中国人则更易累及颅内动脉^[11,12,13]。目前国内外还未见有关IDEAL-T2WI技术在BA高分辨血管壁成像应用的文献报道。本研究将IDEAL技术应用颅脑BA高分辨扫描，并与常规FSE-T2WI进行比较，结果显示IDEAL FSE-T2WI中BA管壁结构清晰显示，基底动脉及其前方脑脊液信号无缺失，该技术较FSE-T2WI图像质量显著提高。

       目前脑动脉高分辨MRI技术主要选用频率选择饱和法脂肪抑制技术的FSE-T2WI序列^[14,15]，该序列在高分辨率参数下保持了较高的信噪比，而且成像时间短，能够较好地显示管壁结构。但是，在颅底脑组织与骨气等具有不同磁化率的物质交界面处，局部场强差异导致主磁场不均匀，致使该处质子自旋失相位，导致局部图像信号缺失。由于FSE序列对B1场不均匀性敏感，在颅底特别是鞍型蝶窦患者行BA高分辨成像时，信号丢失更加明显。IDEAL技术是一种采用三点法非对称回波的水脂分离成像法，一次扫描采集3个回波，一次激励实际上是3次激励，在分离获得单纯水和脂肪图像同时保持高的信噪比(signal noise ratio，SNR)，能有效克服磁场不均匀性的影响，脂肪抑制均匀，在高场MR仪上应用越来越广泛^[16,17]。基于这一特点，本研究IDEAL FSE-T2WI (A/P)序列采用6次激励，图像SNR显著提高。IDEAL技术能在一次扫描内，获得水像、脂像、同相位图像、反相位图像4种组织对比度图像，能提高颅内动脉斑块检测和特征的显示，对脑动脉斑块的风险评估具有重要临床意义。

       常用的减小磁敏感伪影的技术方法有：减小视野、增大矩阵、减小层厚和增加回波链长度^[18,19]。另外在FOV和相位编码一定的情况下，增加带宽使体素减少，缩短体素间失相位时间，造成伪影直径减小。由于FSE-T2WI (A/P)本身就是高分辨成像在参数设置上符合小FOV、大矩阵、小层厚的条件，但在BA管壁显示上还是受颅底MSA的影响，管壁结构显示并不理想。基于磁敏感失真伪影常沿频率编码方向这一特点，本研究FSE-T2WI序列在保持高分辨成像参数的情况下，通过改变频率编码的方向，由前后方向变成左右方向，试验结果得出，虽较FSE-T2WI (A/P)在BA管壁显示清晰度和连续性上有所提高，但在部分磁敏感伪影较大的情况下管壁的显示亦不理想。脑动脉HRMRI磁敏感伪影最明显、造成信号缺失和失真的位置集中在颅底脑干下缘、斜坡骨质和蝶窦气腔交界处，而此处的基底动脉常常显示欠佳，尤其在基底动脉走行于脑干前方较正中位置，与前方斜坡骨质和气化程度高的鞍型蝶窦仅仅隔以纸样薄骨板时，受MSA影响最大。本研究采用IDEAL FSE-T2WI序列，较常规FSE序列能显著消除颅底MSA干扰，BA管壁及其周围结构清晰显示。

       本研究存在的不足：首先样本量偏少，可能削弱统计结果的准确性，未来需加大样本量进一步研究。其次，没有对管壁斑块的检出率和诊断效能进行进一步评价。IDEALFSE-T2WI扫描时间较常规FSE序列延长，若结合快速采集技术时间能够显著缩短。

       综上所述，基于IDEAL FSE-T2WI技术的基底动脉高分辨MRI是可行的，该技术可以显著减小颅底磁敏感伪影，改善基底动脉管壁的显示效果。