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综述
3.0 T磁共振全身弥散成像的技术可行性及临床应用价值
魏来 李莉 彭屹峰

魏来,李莉,彭屹峰. 3.0 T磁共振全身弥散成像的技术可行性及临床应用价值.磁共振成像, 2016, 7(12): 957-960. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.12.013.


[摘要] 目的 整理有关3.0 T磁共振全身弥散成像(whole-body diffusion weighted imaging,WBD)技术及诊断应用的国内外相关文献,分析总结3.0 T磁共振全身弥散成像的技术可行性及临床应用价值。材料和方法 在Pubmed及Medline数据库中搜索1990年1月至2015年12月的英文文献,在万方数据库中搜索1990年1月至2015年12月的中文文献。结果 2篇论著探讨3.0 T磁共振全身弥散成像的临床技术改进,9篇文献研究3.0 T全身弥散成像在原发性或继发性肿瘤中的临床应用。结论 基于3.0 T磁共振平台的WBD成像技术可行,并且可以获得符合诊断需要的图像;WBD对全身多发病灶的检出率高,有望成为临床肿瘤分期的有效影像学检查手段。
[Abstract] Objective: The technical feasibility and improvements of whole-body diffusion weighted imaging (WBD) on 3.0 T Magnetic Resonance Imaging (MRI) will be summarized in this paper. Meanwhile, the clinical diagnostic value will be analyzed.Materials and Methods: The Pubmed and Medline databases were searched for all English original articles published between 1990 and February 2015. The Wanfang database was searched for all Chinese original articles published between 1990 and February 2015.Results: Two studies discussed the technical improvements, and 9 papers researched on the clinical use on tumor detecting.Conclusion: Whole-body diffusion weighted imaging is a newly developed technology that can get "PET" like images. It's economical without ionizing radiation. It is conceivable that with the current pace of imaging improvement, the technique may soon be equally successful at 3.0 T. There is emerging evidence that whole-body MRI may be a solution to current unmet needs in cancer staging.
[关键词] 磁共振成像;弥散加权成像;文献计量学
[Keywords] Magnetic resonance imaging;Diffusion weighted imaging;Bibliometrics

魏来 上海中医药大学附属普陀医院放射科,上海 200062

李莉 上海中医药大学附属普陀医院放射科,上海 200062

彭屹峰* 上海中医药大学附属普陀医院放射科,上海 200062

通讯作者:彭屹峰,E-mail:peng2188@sina.com


收稿日期:2016-06-28
接受日期:2016-11-15
中图分类号:R445.2; R-3 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.12.013
魏来,李莉,彭屹峰. 3.0 T磁共振全身弥散成像的技术可行性及临床应用价值.磁共振成像, 2016, 7(12): 957-960. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.12.013.

       磁共振全身弥散成像技术起源于弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI),b值范围通常选择在800~1000 s/mm2。磁共振弥散序列通常采用的是T1反转恢复序列,受检者自由呼吸,通常采用体线圈接收。扫描范围通常从头顶部至双侧膝关节上部,分6~7段扫描完成,通过后处理软件得到全身弥散图像,包括最大密度投影、黑白反转图像及伪彩图像[1,2,3]。正常情况下,腺体、脾脏、肾脏、胆囊、膀胱、前列腺、精囊腺、睾丸、椎间盘、关节腔积液及淋巴结在全身弥散图像上均表现为高信号[4,5]。现有论著性文献的研究方向大多是有关肿瘤原发灶及转移灶,综述性文献则是总结基于1.5 T磁共振平台的全身弥散成像技术的研究结果。有关3.0 T磁共振平台全身弥散成像技术的扫描参数和临床应用方面的研究则较少,目前尚无3.0 T磁共振全身弥散成像技术的综述文献。

1 材料与方法

       在Pubmed及Medline数据库中搜索1990年1月至2015年12月的英文文献,关键词如下:"whole body diffusion"、"3.0 T"、"MRI";在万方数据库中搜索1990年1月至2015年12月的中文文献,关键词如下:"全身弥散成像"、"磁共振"、"3.0 T"。文献的纳入标准如下:(1)扫描范围覆盖全身。(2)文献研究对象内容是磁共振全身弥散成像技术的扫描参数或临床应用方向。(3)研究是在3.0 T磁共振平台上进行。部分文献从参考文献及相关文献中获取。笔者通读文献,依照纳入标准选择最终符合要求的文献进行分析、汇总。

2 结果

       10篇英文文献符合纳入要求,1篇中文文献符合要求,主要结果见表1表2。2篇论著是侧重3.0 T磁共振全身弥散成像的临床技术改进[6,7]。9篇文献有关3.0 T全身弥散成像在原发性或继发性肿瘤中的临床应用研究[8,9,10,11,12,13,14,15,16],其中大多数文献选择正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography,PET)/CT或核素骨扫描作为研究对照。Murtz等[6]发现采用双源并行射频激励技术可以明显缩短扫描时间,在其另一篇文献中,Murtz等[7]报道3.0 T磁共振全身弥散成像图像较1.5 T磁共振信噪比更佳,同时,运动伪影、模糊伪影以及磁敏感伪影更为明显,魏来等[8]的研究结果与其一致。Chun等[9]总结了3.0 T磁共振全身弥散图像的正常表现,测算、汇总出正常成人骨髓的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值范围。Xu等[10]设计了一项对照研究,他们发现磁共振全身弥散成像与核素骨扫描的敏感度及阳性预测值相近(89.5% vs 81.6%,97.1% vs 91.2%),但磁共振全身弥散成像的特异度及阴性预测值明显高于核素骨扫描(85.7% vs 57.1%,60.0% vs 36.4%)。表2中所示6篇文献选择核素骨扫描或PET作为研究的参照标准,且结论趋于一致:全身弥散成像与PET/CT具有较好的相关性,基于患者的敏感性和阳性预测值与核素骨扫描相近,且全身弥散成像技术检查敏感度与核素骨扫描及PET/CT间差异均无统计学意义。Azzedine等[11]的研究表明3.0 T磁共振全身弥散成像对于淋巴瘤分期诊断的准确性与1.5 T磁共振全身弥散成像相近。

表1  3.0 T磁共振全身弥散成像技术参数改进的相关研究
Tab.1  Overview of studies on technical improvements for whole-body diffusion weighted imaging
表2  3.0 T磁共振全身弥散成像用于肿瘤学成像的相关研究
Tab.2  Analyzing of studies on oncology for whole-body diffusion weighted imaging

3 讨论

       目前,有关磁共振全身弥散成像技术的研究大多是基于1.5 T磁共振平台。由于技术原因,3.0 T磁共振平台的相关研究则较少。笔者曾致力于1.5 T磁共振全身弥散成像对多发性骨髓瘤临床诊断价值的相关研究。研究结果表明全身弥散成像对于多发性骨髓瘤病灶检出和疗效评价的敏感度高[17]。笔者现阶段将研究拓展至3.0 T磁共振全身弥散成像技术的相关研究。3.0 T磁共振全身弥散成像拥有更高的信噪比,但段间错位也更为明显,使用头颈联合线圈及腹部线圈接收后,中心频率漂移现象明显得到改善,并且信噪比更佳(图1图2)。3.0 T全身弥散成像对于肿瘤患者的转移灶检出敏感性高,可清晰地显示病灶及其分布情况(图3图4)。

       综合文献资料及笔者研究体会,3.0 T-WBD与1.5 T-WBD相比,存在其优势与不足(见表3)。3.0 T-WBD图像有3.0 T磁共振图像的固有优点,其不足多源于高磁场下的DWI的不稳定性。因此,可通过减少及避免伪影的产生,从而保证图像质量。(1)做好检查前准备(去除所有可能影响磁场均匀性的物品),受检者平静呼吸、制动。(2)每段扫描前匀场。(3)覆盖表面线圈接收信号(头颈联合线圈及腹部线圈)。在有效保证图像质量的前提下,3.0 T-WBD较1.5 T-WBD更能清晰显示病灶。同时,加扫冠状位及横断位T2加权图像可以提供更加精确的解剖定位信息,也可根据受检者情况及诊断需要适当增加扫描序列。

图1~2  矢状位最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)重建图像:技术改进后,段间错位现象明显得到改善(图1:技术改进前,图2:技术改进后)
图3~4  女,65岁,肾癌病史,3D-MIP图像(图3)以及黑白反转图像(图4)显示其全身骨骼多发转移灶
Fig.1—2  Sagittal whole-body diffusion weighted imaging of two patients on 3.0 T MRI before (Fig.1) and after (Fig.2) technical improvements.
Fig.3—4  Whole-body diffusion weighted imaging for detection of bone metastasis on 3.0 T MRI. A 65 years old female patient with renal cancer: 3D-MIP image (Fig.3) and inverse grey image (Fig.4).
表3  3.0 T与1.5 T磁共振全身弥散成像技术对比
Tab.3  Contrast between 3.0 T MRI whole-body diffusion weighted imaging and 1.5 T MRI whole-body diffusion weighted imaging

4 结论

       磁共振全身弥散成像技术有望成为临床肿瘤分期的有效影像学检查手段[18,19],但磁共振全身弥散成像技术对于骨转移病灶的检出有高敏感性、低特异性的固有特点。磁共振全身弥散图像存在解剖学盲点,这些区域的病灶容易漏诊(即假阴性),如纵隔、肺门、肝左叶、心脏边缘等。此外,磁共振弥散的定量指标,ADC的相关研究较少,其诊断价值尚有待开发。因此,为了正确诊断,今后的研究需总结磁共振全身弥散图像的影像特征,同时增加对定量诊断信息(ADC值)的研究。3.0 T磁共振全身弥散成像技术对于肿瘤患者的诊断和评估具有重大意义。随着成像技术发展以及相关研究的推进,3.0 T全身弥散成像将会在技术及临床应用上取得重大进步。

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