不同材質(zhì)針灸針在MRI上的圖像質(zhì)量研究

趙一蓉，楊 華，張曉宇，方 玉，曹 軼，劉翠芳

（重慶市中醫(yī)院放射科，重慶 400021）

針灸學(xué)是中醫(yī)學(xué)的重要組成部分，針灸通過刺激腧穴疏通經(jīng)絡(luò)、調(diào)和氣血，從而發(fā)揮防治疾病的作用。許多學(xué)者用尸體解剖進(jìn)行腧穴解剖學(xué)研究，探討腧穴的體表定位、操作方法、進(jìn)針層次、毗鄰結(jié)構(gòu)［1-2］；有學(xué)者把CT、MRI等獲得的人體信息轉(zhuǎn)為3D效果，模擬可視操作［3-4］；目前更多研究集中于探討應(yīng)用MRI測量危險(xiǎn)穴位的安全深度及角度［5-15］。然而運(yùn)用MRI針刺腧穴得氣而至的可視化研究并未實(shí)現(xiàn)，這與金屬物品為MRI掃描禁忌有關(guān)。本研究探討針灸針MRI掃描的安全及圖像清晰顯示問題，為針刺示蹤及針刺得氣后腧穴解剖及功能等相關(guān)課題研究打下基礎(chǔ)，為針灸影像學(xué)探索一條新的研究道路。

1 材料與方法

1.1 一般材料 選取市面上現(xiàn)有的各種針灸針，包括臨床常用不銹鋼針灸針（蘇州市南方醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)華佗牌一次性無菌針灸針），含金量75%的針灸針（金針）、含銀量85%的針灸針（銀針）（蘇州醫(yī)療用品廠有限公司生產(chǎn)華佗牌金銀質(zhì)針灸針）各2枚，規(guī)格一致：2.0寸（0.30 mm×50.00 mm）；選取帶皮豬身保肋肉1塊，約1000 g，切成長方形。

1.2 儀器與方法 使用Siemens Avanto 1.5 T MRI掃描儀。 行快速自旋回波（FSE）T1WI、T2WI、梯度回波序列（GRE）/快速小角度激發(fā)（FLASH）T1WI、T2WI，以及 SWI、DWI（GRE EPI）序列篩查性掃描，具體掃描參數(shù)見表1。

金針、銀針各2枚分別針刺豬肉，兩排并列排列、固定，分別采用以上序列平行于針灸針、垂直于針灸行多方位多次選擇性掃描。

表1 MRI掃描序列及參數(shù)

1.3 圖像質(zhì)量評價(jià)方法 由2名資深的MRI醫(yī)師盲法分析圖像，評分標(biāo)準(zhǔn)：5分，圖像顯示的針灸針長度、大小均與實(shí)際長度、大小一致；4分，圖像顯示的針灸針長度與實(shí)際長度一致但大小有細(xì)微差別，或圖像顯示的針灸針大小與實(shí)際大小一致但長度有細(xì)微差別；3分，圖像顯示的針灸針長度、大小與實(shí)際長度、大小均有細(xì)微差別；2分，圖像顯示的針灸針長度、大小與實(shí)際長度、大小均有明顯差別；1分，針灸針幾乎不能顯示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 全部數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，2名醫(yī)師對針灸針和MRI圖像的評分行Kappa相關(guān)性分析，對2名醫(yī)師評分的平均值行秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

不銹鋼針灸針于定位像即產(chǎn)生明顯偽影，圖像嚴(yán)重變形，無法評分，故不列入統(tǒng)計(jì)學(xué)分析范圍（圖1）。 FSE T1WI、FSE T2WI及 DWI掃描金針、銀針均不能顯示圖像，無法評分，故不繼續(xù)列入統(tǒng)計(jì)學(xué)分析范圍。金針T1FLASH、T2FLASH、SWI顯示成功率為100%；圖像評分平均值均≥4分，圖像質(zhì)量均達(dá)到示蹤要求（圖2～4）。2名醫(yī)師對針灸針和MRI圖像的評分具有很高的一致性（K=0.810，P=0.01）。金針與銀針得到的圖像質(zhì)量評分分別為（4.38±0.45）、（2.62±0.35）分，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。 金針T1FLASH、T2FLASH、SWI圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖1 臨床常用不銹鋼針灸針定位圖，可見明顯偽影，圖像嚴(yán)重變形，無法評分 圖2 含金量75%的針灸針T2FLASH圖像，評分4.6分 圖3 含金量75%的針灸針T1FLASH圖像，評分4.2分 圖4 含金量75%的針灸針SWI圖像，評分4分

3 討論

一般認(rèn)為，針灸針等金屬物體為MRI掃描的禁忌［5］。金屬分為鐵磁性、順磁性和抗磁性三類，臨床常用的不銹鋼針灸針為鐵磁性物質(zhì)，具有強(qiáng)磁性，不能進(jìn)入MRI，即使使用技術(shù)手段進(jìn)入MRI也會(huì)產(chǎn)生明顯偽影（圖1），對局部解剖結(jié)構(gòu)的觀察造成影響，更無法用于針刺作用機(jī)制的深入研究；而金、銀均屬抗磁性物質(zhì)，金、銀抗磁率分別為-34×10-6和-24×10-6，僅具有微弱磁性，無安全隱患［16］。

本研究在國內(nèi)首次對金針、銀針在MRI上的圖像質(zhì)量問題進(jìn)行了探討，結(jié)果表明含金量為75%的針灸針在T1FLASH、T2FLASH和SWI圖像上均能清晰完整顯像，針尖位置明確，可實(shí)現(xiàn)針刺示蹤，達(dá)到針刺可視化要求。含金量75%的針灸針其余25%成分為銀、銅，金、銀、銅、鉛等，均為抗磁性物質(zhì)，為弱磁性，其對外加磁場的均勻性改變不大，僅在梯度線圈開始和關(guān)閉時(shí)引起較小的渦流，當(dāng)為純金、純銀單獨(dú)成像時(shí)，理論上無偽影、無信號(hào)，在MRI圖像上表現(xiàn)為黑區(qū)。當(dāng)金針、銀針針刺豬肉后，可造成磁場不均勻性，從而出現(xiàn)磁敏感偽影。金針、銀針因?yàn)閮?nèi)含金量、含銀量不同而導(dǎo)致其弱磁性程度及磁場梯度不同，最后導(dǎo)致金針、銀針成像差異，同時(shí)金針顯示的圖像有些序列有不同程度偽影。體積微小的金針（含金量為75%，直徑僅0.3 mm）形成輕度磁場梯度，所用序列對磁敏感變化十分敏感，其中FSE T1WI、FSE T2WI圖像偽影最小，其直徑最接近針灸針的直徑，但或許因直徑太?。▋H0.3 mm），MRI序列所用層厚為3 mm，層距0.6 mm，常找不到針尖位置，不能確定針灸針的顯像長度，無法達(dá)到示蹤目的。SWI對局部磁場的不均勻高度敏感，對輕度磁場變化能更好發(fā)現(xiàn)，針灸針顯示為略有擴(kuò)大效應(yīng)的低信號(hào)（圖4）。GRE FLASH序列相對FSE對磁場不均勻性敏感，因此表現(xiàn)為擴(kuò)大效應(yīng)略小于SWI的低信號(hào)圖像（圖2，3）。DWI對金屬偽影尤其敏感，原因?yàn)樾蛄兄惺┘恿艘粚μ荻葓觯〝U(kuò)散敏感梯度），體素間由于磁場不均勻而存在梯度差，致使非擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)質(zhì)子難以重聚相位，而不能形成組織的擴(kuò)散加權(quán)對比，金屬的存在進(jìn)一步加重了這種擴(kuò)散效應(yīng)，再加上EPI技術(shù)易產(chǎn)生磁敏感偽影，2種原因協(xié)同，而難以獲得可分辨的圖像［16］。本研究DWI也因明顯偽影，圖像嚴(yán)重變形。

本研究不足之處：出于安全考慮，僅用于豬肉研究，下一步將進(jìn)行活體研究。本研究對現(xiàn)有市面上的各種針具、掃描序列進(jìn)行了初篩，證明含金量75%的針灸針在T1FLASH、T2FLASH及SWI圖像上顯示良好，可用于針刺示蹤、針灸可視化研究。