磁共振全身弥散在肿瘤性病变筛查中的临床应用初探

作者：杨开 刘军 王青 穆家红

肿瘤;磁共振成像;全身弥散加权

弥散是指组织内部水分子无规则的随机运动（布朗运动），在MRI常规扫描中加入对称的弥散敏感脉冲，使在施加梯度方向的水分子运动活跃，从而测量活体水分子随机运动状态，由该技术成像获得的图像对比度实际反映了组织内水分子的弥散运动状态，即称为磁共振弥散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）。此技术的开展，基于平面回波技术（EPI）。EPI-DWI已广泛应用于神经放射学领域，如早期脑梗死、肿瘤、炎症、脱髓鞘等疾病的诊断[1-3]，随着MRI超快速成像序列的开发，DWI在中枢神经系统外的应用有了广泛开展。DWI已开始应用于临床各系统病变的检查，但大部分仍局限于一个部位或器官。近年来，随着磁共振（MRI）技术的迅速，DWI应用于全身MRI，使得快速的肿瘤筛查成像成为可能。本研究旨在探讨全身DWI肿瘤性病变筛查的可行性及临床应用价值。全身弥散成像技术(whole body diffusion weighted imaging WB-DWI)能够一次性全身范围成像，对于发现有无恶性肿瘤、肿瘤有无远处转移、肿瘤有无复发有较高的显示率，成像效果与正发射成像(PET)相近，故又称为类PET成像。

1材料与方法 1.2磁共振扫描方法:应用Siemens Essenza 1.5T超导MR系统，采用磁体内置体线圈（body coil）进行扫描。所有患者进行全身EPI-DWI 扫描，对全身进行轴位分段扫描的参数：TR 5500ms,TE86ms,视野26×34cm,激励次数1，矩阵96×128，层厚4mm，层与层间重叠1mm。扫描过程采用多次分段法，段与段间有4层重叠，自由呼吸扫描，每段扫描需时1min13s，完成整个扫描共需时7-10min。扫描结束后行3D-MIP重建。MR-DWI见高信号病灶（高于背景信号）为阳性，发现阳性部位加做常规扫描，对比综合分析其性质，同时其他检查结果。

2结果

DWI所得图像经3D-MIP后处理重建，图像整体信号较均匀，三维重建进行各个角度观察有较小空间错位，肌肉、脂肪信号抑制完全，具有良好的背景抑制效果，椎体清晰可见，各段之间、头颈结合部、肩部异常信号变化干扰较小。观察所得图像对病变显示较清晰，黑白翻转技术的应用使图像显示效果近似于PET。 在原始横断面图像上：水、脂肪信号抑制完全，脑部信号部分抑制，脾脏、肠道内容物、椎间盘、性腺呈高信号。头颈部淋巴结病灶，DWI图像上呈高信号，ADC图为低信号；肺部转移性病灶在DWI上信号增高，ADC图信号降低；肾脏实质的ADC显著较腹部其他实质性脏器高，但各个区域的ADC值各不相同，DWI可以容易地鉴别肾脏囊性病变，表现为DWI低信号，ADC图高信号；椎体转移性病变DWI为高信号，ADC图为低信号；骨髓浸润性病变DWI为高信号，ADC图为高信号。

在类PET图像上：观察到的信息与原始横断面图像一致，所得图像可以进行多平面重建及亮度调整，并能三维各向旋转观察，显示直观，有助于病变的定性及鉴别。结合对类PET检查有阳性发现部位进行常规MRI扫描，对病变的发现及定性有重要意义。

3讨 论

DWI是MRI常规成像技术的扩展，反映组织内水分子的弥散运动状态。

组织内水分子的弥散运动状态受到病变的影响。在肿瘤性病变，肿瘤实质部分组织细胞密度增加限制了水分子的弥散，ADC值降低，同时，水分子的运动状态也与纤维化、肿瘤实质等因素有关。增加信号平均次数或利用呼吸门控技术，使DWI在腹部的图像质量得到很大改善，使DWI在体部的应用日益广泛。Siemens Essenza 1.5T超导MR系统具有在全身各部位进行DWI检查的能力，并具有全身成像的TIM技术，使全身DWI检查的进行成为可能。 表观弥散系数（ADC值）：在活体弥散图像上观察到的表观作用，反映水分子在组织中的弥散能力，ADC值越大，水分子的弥散运动越强。活体组织的弥散系数受到许多微循环因素如毛细血管灌注、体液流动、细胞的渗透性等的影响，同时也受宏观因素如呼吸、血管搏动、胃肠蠕动等生理活动的影响。且与序列中采用的b值的大小有关，当b值大时，ADC值稳定性好，微循环对其影响较小，提高b值可以提高颅内胶质瘤的分级[4]，但高b值会带来弥散梯度脉冲时间延长，TE加大，信号下降且伪影增多。大部分研究者所采用的b值均大于400，为了获得良好的图像质量，b值一般不会大于1000[5]。我们通过试验后，确定以b值为500进行检查，对病变的发现能达到检查所预定的目的，并能用较少的时间得到较好的图像。

3.2DWI类PET图像的获得:利用DWI可以探测到异常代谢病灶，这和PET类似。通过STIR技术有效抑制脂肪信号，使背景信号降低，图像对比增加，使病变部位得以高对比清晰显示。由于呼吸有较长的平静期，而弥散所采用的EPI技术采集时间较短（约100ms以内），因此弥散图像受运动影响减小，且可以采用多次激励获取数据，使一些信号在呼吸平静期获得，使自由呼吸下进行扫描成为可能。此外，信号平均应用于重建图像而非K-空间，因而销毁期效应对图像影响较小，再利用黑白翻转技术，就可以使病变显示达到类PET效果。