盆腔磁共振成像——常用脉冲序列与解读(二)
增强扫描序列
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虽然盆腔增强扫描序列不像在肝脏等部位磁共振成像强调的那么重要,但实际上增强扫描总能够提供更多的诊断和鉴别诊断信息。同时,增强扫描也是制订治疗方案和疗效评估的一个有效手段。譬如,对于子宫肌瘤而言,增强扫描强化明显的病例更适合进行子宫动脉栓塞治疗,而治疗后的强化程度是判断子宫动脉栓塞后是否取得疗效的重要影像学依据。随着动态增强扫描技术的不断进步,多期动态增强扫描也是盆腔增强扫描的常用扫描策略。一方面,通过观察多期动态增强扫描可以更精准地评估肿瘤病变的强化类型,而且也可以为肿瘤精准分期提供重要的影像信息;另一方面,也可以通过动态增强扫描来定量分析肿瘤的微循环改变信息,譬如对肿瘤的毛细血管通透性等的定量评估可以作为判断新辅助化疗是否可以取得疗效的一个前瞻性依据。因为盆腔器官受呼吸运动影响比较小,而同时磁共振成像又是一种安全的无电离辐射成像,因此盆腔多期动态增强扫描在扫描期相、总的扫描时间上都有更大的灵活度。扫描方向取决于所要观察的器官结构,子宫、直肠等通常进行矢状位扫描,前列腺或膀胱则可以选择轴位扫描。具体的扫描方案制定需要结合病变的生长特点、平扫时病变的显示情况以及需要解决的临床问题来综合分析。
(1)三维容积脂肪抑制动态增强扫描序列:随着成像设备梯度性能的提高,很多厂商都可以提供三维容积脂肪抑制动态增强扫描序列。这个序列在不同的厂商有不同的商品名称,如LAVA,VIBE,THRIVE等。这里以GE磁共振平台的LAVA为例进行简单的说明。LAVA动态增强扫描序列是GE磁共振成像设备HD平台后推出的一个三维容积动态增强扫描序列,它采用SPECIAL脂肪抑制技术。为了实现更均匀的脂肪抑制,该技术采用了节段式多个脂肪抑制脉冲的容积成像,这样就确保了在三维容积成像过程中取得大范围更均匀的脂肪抑制效果。同时LAVA依托于并行采集技术、部分K空间技术等实现了更快速的容积成像。LAVA中所采用的SPECIAL脂肪抑制是一种反转脉冲和频率选择饱和脉冲有机结合的脂肪抑制方法,既能选择性地实现脂肪抑制,同时又能保证更高的信噪比。迄今为止,LAVA容积动态增强扫描在盆腔磁共振成像时仍是比较常用的一个成像方案,特别是当对时间分辨率要求很高时,该序列仍可能是首选的增强扫描解决方案。
图片说明:动态增强扫描在宫颈癌中的应用。宫颈占位病变,LAVA多期动态增强扫描可以显示病变的强化程度和类型。相比正常宫颈强化来说,宫颈癌肿块呈快进快出,延迟期低于正常宫颈强化信号。
图片说明:动态增强扫描在宫颈癌中的应用。宫颈部占位病变,LAVA多期动态增强扫描显示增强早期病变开始强化,肿块内部强化不均匀,部分突破宫颈浆膜层向外膨隆。
(2)水脂分离成像动态增强扫描解决方案:水脂分离成像在不同公司对应的商品名称不同,如mDixon,VIBE Dixion等,但成像原理相似。在GE磁共振平台上该技术的代表是LAVA Flex,它和LAVA的一个重要区别是不再使用脂肪抑制脉冲而是通过同反相位成像经计算而实现了水与脂肪信号的相互分离。LAVA Flex成像技术的一个优点是一次成像可以提供四种不同的对比度图像:水像、脂像、水脂同相位和水脂反相位。相比于LAVA而言,LAVA Flex因为一次要采集同相位和反相位两个回波,所以其成像时间较LAVA长一些,但双回波成像也带来一定程度的信噪比的提高。另外,水脂分离解决方案能更好地解决偏中心区域的脂肪抑制问题。
图片说明:LAVA Flex多期动态增强扫描在子宫病变中的应用。子宫腺肌症合并子宫肌瘤LAVA Flex动态增强扫描,病变在增强早期呈不均匀强化,延迟期显示病变明显强化。
序列组合与参数优化
在临床实际工作中盆腔磁共振成像的应用越来越广泛,这主要是因为盆腔磁共振成像能够提供更多其他成像设备无法比拟的诊断和鉴别诊断信息,也能为制订临床治疗方案以及疗效评估提供精准的影像学评估。有些肿瘤病变如子宫颈癌、子宫内膜癌以及直肠癌等进行磁共振成像的主要目的不是用于早期的诊断,因为这些肿瘤病变可以通过其他方法如宫腔镜、直肠镜等检查明确诊断,并可通过活检而明确病理类型。进一步进行磁共振多序列评估的重要目的是明确肿瘤浸润的范围从而进行精准分期,这些临床需求客观上对于磁共振成像检查提出了很高的要求。在临床实际工作中,作为磁共振使用者应该充分了解每个序列的临床优势,在工作中要充分发挥这些序列的优势以提供尽可能多的影像学信息,这对于进一步的病变分期、治疗方案制定以及疗效评估都具有深远影响。在盆腔磁共振成像过程中有几点需要特别强调:
1. FSE T2序列使用需要注意的事项:在盆腔磁共振成像过程中,FSE T2序列是一个特别重要的序列。首先根据其信号改变可以作为某些病变的诊断、鉴别诊断的依据,如子宫肌瘤和子宫腺肌症在T2加权像上信号就会有一定区别,通常子宫肌瘤信号更低。同时,在T2加权像上通常也能清晰显示子宫的分层结构,这对于判读子宫内膜癌的浸润深度非常有价值,而精准地判断其浸润深度不仅是分期的依据,也是临床预后判断的依据。T2加权像的另一个重要意义是用于评估病变与邻近组织的相互关系。为了更好地显示病变与邻近组织的相互关系,盆腔T2加权成像更需要非脂肪抑制序列,因为中等偏高的脂肪信号与病变之间构成了一个良好的天然对比。当病变如直肠癌突破肠壁向外浸润时,就可能在周围的脂肪中形成絮状索条影。非脂肪抑制的T2加权像也更有利于发现增多或肿大的淋巴结,这对于分期以及预后判断无疑具有重要意义。在进行T2加权成像过程中,回波链长度和TE时间的选择都非常重要。回波链长度的一个使用原则是切忌过长,过长的回波链长度不仅会导致图像的对比度变差,同时也会降低图像的可识别的空间分辨能力。TE时间的选择需要结合到具体的扫描部位,前列腺扫描通常需要更长一些的TE时间,这样才能更好地突出病变与邻近组织的对比。
2. 合理地选择脂肪抑制方式:当在T1加权成像上发现高信号时,我们就需要区分这个高信号是什么成分导致的信号改变。出血成分、脂肪成分甚至高蛋白含量的囊液成分都可能表现为T1加权像的高信号改变。在进行脂肪抑制成像时需要牢记:不同的脂肪抑制方式不仅会对脂肪抑制的程度以及脂肪抑制的均匀性带来不同,同时也可能会对诊断带来不同的鉴别诊断信息。这里需要特别注意所使用的脂肪抑制方式是否是选择性地抑制脂肪成分。盆腔病变的成分相对比较复杂,如可能有出血成分,也可能有脂肪成分,还可能有高蛋白含量的囊性病变等。在选择脂肪抑制序列时必须要考虑其是否是选择性的脂肪抑制方式。这里需要指出的短时反转脂肪抑制序列STIR就是一个非选择性的脂肪抑制方式。很多T1弛豫时间和脂肪成分接近的成分在STIR序列上都可能表现为低信号,如陈旧性出血成分,蛋白含量高的囊液成分等,所以当在T1像发现一个高信号时如果在STIR序列上表现为低信号不一定都是脂肪成分,这时强烈建议采用选择性脂肪抑制方式进行成像,如化学位移脂肪成像或水脂分离成像等进一步加以区分。T1加权像上的高信号特别是卵巢类病变中的高信号病灶,绝不能因为在进行STIR脂肪抑制扫描时信号被抑制就判断为脂肪成分,这会导致错误的诊断和鉴别诊断。因此,STIR序列不太适合盆腔脂肪抑制扫描。
图片说明:不同脂肪抑制技术应用中的注意事项。盆腔T1加权像显示左侧卵巢类圆形高信号,提示可能为出血或脂肪成分,在STIR短时反转脂肪抑制序列中该病变呈低信号,容易误解为脂肪。但在IDEAL水脂分离成像的水像中病变呈高信号,而脂像中病变呈低信号,这说明该类圆形病变并非脂肪成分。结合T1加权像所见,提示该病灶可能为含血类病灶,因为其T1弛豫时间和脂肪接近,所以在STIR序列上呈低信号改变。该病例说明因为女性盆腔病变成分常常比较复杂,含血或含脂病变均有可能存在,应采用化学脂肪抑制或IDEAL水脂分离成像来进一步明确病变性质。
3. DWI成像中的b值选择与扫描方位选择:相比于其他序列而言,DWI成像能够准确地显示病变的大小和范围。因此,DWI成像在盆腔病变特别是肿瘤病变中更适合用于判断病变的浸润深度和范围。为了更清晰、直观地显示病变的浸润深度或范围,DWI成像的扫描方向至关重要。在直肠、子宫等器官矢状位扫描应该是更合适的扫描方位,但通常这个方向的梯度涡流会比较大,这对于DWI成像带来了很大挑战。必要时适当降低b值或减少相位编码线数目是一个折衷的解决办法。新的成像解决方案如GE推出的小视野高清弥散成像(FOCUS DWI)是一种更适合的解决方案。FOCUS DWI采用二维射频激发技术,避免了传统DWI成像通过部分相位方向FOV采集所面临的卷褶伪影问题。在进行小视野DWI成像时要采用合理的扫描时间,因为FOV的变小会带来信噪比降低,如果成像的信噪比过低,显然也会导致图像的对比度降低,这不利于病变的观察。b值的选择也要具体问题具体分析,虽然b值越高通常对于病变检出的敏感性也越高,但对于肠道病变而言,相对低的b值也可以通过叠加的T2透射效应而可能更清晰地显示病变的范围。而前列腺成像则需要比较高的b值成像,通常在b值为2500或3000时检查小癌变的敏感性更高,特异性也更好。在高b值成像中必须采用更长的扫描时间才能保证足够高的信噪比。
4. 多序列组合是解决临床问题的关键:虽然每个成像序列具有各自的临床优势,但实际工作中需要做到多序列相互组合才能给出更客观、更准确的评估。工作中要避免过度突出某一个序列的作用,需要对几个序列的信息综合分析才能做出更准确地评估和判断。
图片说明:扩散加权成像在前列腺癌诊断中的临床优势。在前列腺癌特别是小的前列腺癌病变检出及诊断中DWI成像能够敏感地显示病灶以及周边的淋巴结转移,这对于分期及进一步治疗都具有重要意义。
图片说明:LAVA增强扫描在直肠癌评估中的临床价值。直肠癌病变,矢状位T2加权成像清晰显示直肠内占位病变,但在T2加权像上无法明确病变是否侵袭到肠壁外直肠系膜中,在矢状位LAVA增强扫描不仅能清晰显示直肠壁病变,同时也显示直肠周围系膜中浸润改变,这对于肿瘤病变TNM分期提供了更明确的影像学依据。
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