MRI 不同序列及參數(shù)評價鐵氰化錳納米對比劑對大鼠肝臟強(qiáng)化程度研究

潘冬梅，范國華（通訊作者）

（1 濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院放射科 山東 濟(jì)寧 272000）

（2 蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院放射科 江蘇 蘇州 215004）

本文采用MRI 不同成像序列及參數(shù)評價新型的鐵氰化錳納米對比劑對正常大鼠肝臟的強(qiáng)化程度及敏感性，以探討鐵氰化錳納米對比劑對肝臟增強(qiáng)的最佳成像序列及參數(shù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

36 只健康雄性SD 大鼠，體重260 ～310g，7 周齡。

1.2 對比劑

由常州柯艾醫(yī)藥科技有限公司研制，所制備的鐵氰化錳納米粒子的主要成分為Mn3[Fe（CN）6]2·13H2O。

1.3 MR 成像方法

取同齡、雄性SD 大鼠36 只，隨機(jī)分成三組，每組6 只，采用3.6% 的水合氯醛（劑量：1ml/100g 體重）進(jìn)行腹腔注射麻醉，肝臟部位置于Microscopy 4.7cm 顯微線圈中央。MR 成像設(shè)備為荷蘭Philips 公司的多通道全身掃描儀，場強(qiáng)為1.5T。首先進(jìn)行肝臟平掃，然后經(jīng)大鼠尾靜脈分別注入25μmol/kg 劑量的鐵氰化錳納米對比劑，注入后20min 進(jìn)行肝臟掃描，具體掃描參數(shù)見表1。

表1 各序列掃描參數(shù)

1.4 MR 圖像分析

在圖像處理工作站上，分別測量三組不同序列增強(qiáng)前后肝臟的信號強(qiáng)度（signal intensity，SI）及背景噪聲信號強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation of the noise，SD），測量時，感興趣區(qū)（ROI）選擇信號強(qiáng)度相對均勻的區(qū)域；每個ROI 測3 次并取其平均值。計(jì)算肝臟信噪比（signal to noise ratio，SNR）及信號增強(qiáng)率（signal enhancement ratio，SER）。公式如下：

SNR=SI肝臟/SD；SER=（SNR增強(qiáng)后-SNR增強(qiáng)前）/SNR增強(qiáng)前×l00%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用配對樣本t檢驗(yàn)，分別比較三組序列增強(qiáng)前、后肝臟SNR；采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，比較T1WI（TR=310ms，TE=28ms）、T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）序列增強(qiáng)后肝臟SNR及SER，P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

增強(qiáng)前后三組序列掃描肝臟SNR 及SER 見表2 ～4。增強(qiáng)前，大鼠肝臟T1WI 序列兩組不同參數(shù)掃描肝臟SNR差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；增強(qiáng)后T1WI（TR=310ms，TE=28ms）與T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）序列肝臟SNR與增強(qiáng)前相比均明顯增高，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）序列肝臟SNR 及SER 均高于T1WI（TR=310ms，TE=28ms）序列，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），且肉眼觀察T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）比T1WI（TR=310ms，TE=28ms）序列強(qiáng)化程度更顯著（圖1a、1b、2a、2b）。

與平掃比較，增強(qiáng)后T2WI-SPIR 序列肝臟SI 減低（圖3a、3b），肝臟SNR 與增強(qiáng)前比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（見表4）。

表2 T1WI 序列不同參數(shù)增強(qiáng)前后掃描肝臟SNR 比較（±s）

表2 T1WI 序列不同參數(shù)增強(qiáng)前后掃描肝臟SNR 比較（±s）

注：列中的t、P 值表示T1WI 不同參數(shù)增強(qiáng)后肝臟SNR 比較；行中的t、P 值表示T1WI 同一參數(shù)增強(qiáng)前后肝臟SNR 比較。

時間SNR t P T1WI（TR=310ms，TE=28ms）T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）平掃 17.76±1.61 15.71±2.96 5.998 0.000增強(qiáng) 36.28±1.37 43.42±2.57 t 25.510 14.362 --P 0.000 0.000 --

表3 T1WI 不同參數(shù)增強(qiáng)后掃描肝臟SER 比較（±s）

表3 T1WI 不同參數(shù)增強(qiáng)后掃描肝臟SER 比較（±s）

T1WI（TR=310ms，TE=28ms）T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms） t P 1.06±0.19 1.88±0.77 2.533 0.030

表4 T2WI-SPIR 增強(qiáng)前后肝臟SNR、SER 比較（±s）

劑量 時間 SNR t P SER 25μmol/kg 平掃 6.30±2.16 4.758 0.005 0.61±0.19增強(qiáng) 2.09±0.41

圖1 a，1b分別為T1WI（TR=310ms，TE=28ms）增強(qiáng)前、后大鼠肝臟圖像。

圖2 a，2b 分別為T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）增強(qiáng)前、后大鼠肝臟圖像。

3 討論

掃描序列及不同參數(shù)的選擇對MRI 圖像質(zhì)量、病變的診斷及鑒別診斷非常重要。本研究中，鐵氰化錳納米對比劑增強(qiáng)后T2WI-SPIR 序列肝臟SNR 較平掃減低，這是因?yàn)殍F氰化錳中含有鐵成分，會產(chǎn)生一定的負(fù)性增強(qiáng)效應(yīng)，因?yàn)殄i在低注射劑量時對T2WI 序列影響很小[1]，故肝臟信號減低主要是由于對比劑中含有鐵的原因。錳在高注射劑量下才能明顯引起T2WI-SPIR 信號變化。由于鐵氰化錳納米材料是增強(qiáng)組織T1 弛豫率的陽性對比劑，因而在增強(qiáng)前后采用快速自旋回波TSE 的T1WI 序列作為掃描序列，且TSE 序列的T1WI 成像，組織對比度較好，圖像質(zhì)量高。本研究表明，應(yīng)用TSE T1WI 序列鐵氰化錳納米對比劑對肝臟增強(qiáng)效果顯著。但同時發(fā)現(xiàn)，TSE T1WI 序列不同掃描參數(shù)反映肝臟強(qiáng)化程度有所不同。本研究結(jié)果表明T1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）序列是反映鐵氰化錳納米對比劑肝臟強(qiáng)化程度較理想的序列。因?yàn)門1WI（TR=100ms，TE=7.6ms）的TE 時間較短，短TE 具有更強(qiáng)的縮短T1 值的作用，該掃描時間短，成像速度快，更適于肝臟對比增強(qiáng)成像。錳是增強(qiáng)組織T1 弛豫率的陽性對比劑，因此臨床實(shí)驗(yàn)中通常采用SE T1WI 或GRE T1Wl 序列，文獻(xiàn)報(bào)道[2]GRE T1WI 肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化程度常高于SE T1WI，GRE 序列掃描短，一次屏氣即可掃完全肝。葉慧[3]等認(rèn)為，盡管目前掃描序列與方法多樣，根據(jù)其體會結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道，掃描應(yīng)以SE 序列為主，適當(dāng)增加梯度回波序列，SE 序列雖掃描時間長，但其圖像質(zhì)量較好，仍應(yīng)作為常規(guī)序列[4]。但Halavaara 等[5]認(rèn)為，SE T1WI 與GRE T1WI 序列優(yōu)劣難以判斷，尚需進(jìn)一步研究。因?yàn)殄i的增強(qiáng)效應(yīng)具有較長的MR 成像時間窗，因此可采用SE TlWI 序列來獲取優(yōu)質(zhì)圖像和更多信息。TSE 序列比SE 成像時間短，可以獲得與SE 序列相當(dāng)?shù)膱D像，故本實(shí)驗(yàn)采用TSE T1WI 序列進(jìn)行研究。

此外，肉眼觀察到的肝臟強(qiáng)化程度（肝臟亮度）即是肝臟SI 的直接反映，但由于MR 信號強(qiáng)度受許多因素影響，如磁場和脈沖的均勻性，重復(fù)時間和回波時間的選擇等，所以本研究參照范明霞[2]、Murakami[6]、Xing[7]等的測量方法，肝臟強(qiáng)化程度的定量評價指標(biāo)采用信噪比（SNR）和信號增強(qiáng)率（SER）為研究參數(shù)，減少了重復(fù)時間和回波時間的選擇等對信號強(qiáng)度的影響，盡可能地減少了誤差，從而更能反映信號強(qiáng)度變化的規(guī)律。