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SSFSE序列在胎儿中枢神经系统MR检查中的应用

2012-07-24孙涛石银龙韩善清

中国医疗设备 2012年7期
关键词:冠状磁共振脉冲

孙涛,石银龙,韩善清

南京医科大学第一附属医院 a.放射科;b. 信息中心,江苏 南京 210029

SSFSE序列在胎儿中枢神经系统MR检查中的应用

孙涛a,石银龙a,韩善清b

南京医科大学第一附属医院 a.放射科;b. 信息中心,江苏 南京 210029

目的探讨单次激发快速自旋回波(SSFSE)序列在胎儿中枢神经系统MRI检查的应用价值。方法通过分析SSFSE序列的成像原理,并将其应用于检查中,评价其图像。结果应用SSFSE序列成像可以在轴位、矢状位、冠状位成像。结论SSFSE序列应用于胎儿中枢神经系统MRI检查具有广泛的价值。

核磁共振成像;快速自旋回波;中枢神经系统;胎儿;先天畸形

0 前言

我国每年约有 100 万左右先天畸形或者有缺陷的婴儿出生 ,占全部出生人数的 4%~6%,其中中枢神经系统(Central Nervous System, CNS) 畸 形 的 发 生 位 居 前列[1],因此 ,及早准确地发现各种胎儿中枢神经系统畸形 ,对临床及时处理、治疗以及优生优育均起到重要作用。超声技术一直是孕期胎儿监测的首选影像学检查方法。其优点很多 ,但存在以下不足之处 :对于一些孕周较大、羊水少、胎头位置低、孕母腹壁肥胖的胎儿,超声检查进 一 步 受 限[2]。 而 核 磁 共 振 成 像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)却具有良好的组织分辨率和空间分辨率,以大视野及多方位成像进而评价解剖异常的空间关系及较大病变与周围结构关系的优点,特别是近几年,随着快速成像技术的发展,MRI在产前诊断,尤其是在胎儿中枢神经系统的应用日益受到重视[3-8]。本文详细介绍单次激发快 速 自 旋 回 波序列(Single-Shot Fast Spin Echo, SSFSE)原理及其在胎儿中枢神经系统检查中的作用。

1 原理介绍

1.1 快速自旋回波

自旋回波是 90°射频脉冲开始后续以 180°相位重聚。如果在 1 次 90°射频脉冲激发后,利用多个 180°聚焦脉冲采集多个自旋回波,就可以填充K空间的多条相位编码线,那么序列所需要重复执行的次数也即TR需要重复的次数将明显减少,从而加快成像速度。这种技术被称 为弛 豫 增 强快 速 采 集(Rapid Acquisition with Relaxation Enhancement, RARE),在临床上也被称为快速自旋回波(Fast Spin Echo,FSE)。

在普通自旋回波(Spin Echo,SE)序列中,2 个 90°脉冲之间时间为 TR,第 1 个 90°脉冲后,要等待 TE 时间才收集信号。FSE 序列中,在第 1 个 90°脉冲激发后,经第1个TE时间收集信号完成后,继续给予具有不同相位的180°脉冲,可达 8 或 16 个连续脉冲,出现 8 或 16 个连续回波,称为回波链(Echo Train Length, ETL)。回波链可 1 次获得 8 或 16 种相位 K 空间的回波信号值,使 1 次 TR 时间完成 8 或 16 个相位编码上的激发和信号采集 ,等于将相位编码减少 8 或 16 倍。SE 序列、FSE 序列回波示意图 ,见图 1。

图1 SE序列、FSE序列回波示意图

1.2 单次激发快速自旋回波序列

单次激发快速自旋回波序列是采集速度更快的序列,常规的 FSE 序列是在 1 次 90°脉冲激发后,利用多个180°脉冲采集多个自旋回波,需要多次 90°脉冲激发后才能完成 K 空间的填充。与常规的 FSE 序列相比,SSFSE有以下特点:1次脉冲激发后,利用连续的脉冲采集了填充K空间所需要的所有回波信号,即1次脉冲后完成了K空间的填充,如果图像的矩阵 =256×128,即相位编码步级优点:快速(单层图像采集 1s以内)。缺点:T2 加权太重,T2对比差,除较纯的水外,其他组织的信号几乎完全衰减;图像信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)低,边缘模糊伪影严重,图像不清晰。用途:水成像,尤其是MR胆胰造影(MR CholangioPancreatography,MRCP)、MR 脊髓成像(MR Myelography,MRM)。

2 材料与方法

2.1 一般资料

选择 2009 年 12 月 ~2011 年 2 月在我院进行产前检查的 35 例孕产妇。产前检查时间最早为妊娠 22 周 , 平均 32 周。

2.2 MRI机型

美国 GE Signa HDx,磁场强度为 1.5T 的超导型 MR 扫描仪。

2.3 MR的检查方法

2.3.1 检查前准备

检查前告知孕妇MRI的安全性,并与孕妇签署知情同意书。受检前嘱孕妇排空膀胱,对孕妇进行屏气训练后,孕妇取仰卧位或侧卧位,以孕妇感觉舒适为准,足先进,鼓励晚孕者左侧卧位,不使用镇静剂和造影剂。

2.3.2 MR扫描

采用 GE Signa HDx 1.5T 超导型全身磁共振扫描仪,相控阵列体部表面线圈。腹部用阵列线圈收集信号。扫描部位为胎儿,先做扫描定位,再用快速稳态进动采集 Fiesta序列或 SSFSE 序列 T2 序列进行扫描。胎儿各个器官均经过横断面、冠状位、矢状位扫描。

SSFSE 扫描参数为 TR :737~17173 ms,TE :82.9~95 ms,带 宽 :20.83 Hz/pixel, 矩 阵 :256×128 或 352×192, 采集次数 :0.5~1 次,层厚 :5~7 mm,间隔 :1 mm,FOV : 36 cm×36 cm~40 cm×40 cm。扫描层数根据胎儿大小来决定。

3 结果

所有孕妇均能配合完成胎儿常规扫描,无1例因中途不适而退出。羊水量正常时 MRF表现为 :在黑色背景中 ,子宫内高信号羊水衬托下,整个胎儿显示为多种层次、不同灰度结构。神经系统大体结构显示清晰,灰白质可区分,无伪影,对诊断结果无影响。图 2~4 分别为 SSFSE 序列胎儿矢状位、横断位、冠状位图。

图 2 SSFSE 序列矢状位图

图3 SSFSE序列横断位图

图4 SSFSE序列冠状位图

4 结论

CNS 是 胎 儿 MRI 文 献 报 道 的 主 题[5-10]。 尽 管 超 声(Ultrasound,US)可以显示脑室形态的轻微变化,但 MR 可以更好地显示脑实质情况。应用于检查胎儿的MR序列应是短时间解决大问题为最佳, SSFSE 有成像快速的优点,单层图像采集时间 1s以内即可完成,整个检查几十秒左右就可完成,极少产生胎动伪影。孕妇不需要服用镇静剂就可获得高质量图像。SSFSE 为类 T2W 图像,对于含水分较多的组织显示较好,而软组织的对比显示相对略差。SSFSE 血管为流空低信号,图像对比分辨率较好,容易显示与周围组织对比差别不大的病灶。对胎儿 MRI有潜在的临床应用和研究价值 ,可以作为胎儿三维成像的一种替代方法[11]。

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Application of SSFSE Sequence in Fetal Central Nervous System

SUN Taoa, SHI Yin-longa,
HAN Shan-qingb
1.a. Department of Radiology; b. Information Center, the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China

ObjectiveTo explore the application of SSFSE (single shot fast spin echo) sequence in MRI examination of the fetal central nervous system.MethodsAnalyzed the principle of SSFSE sequence, which is applied in the examination, then evaluated the images.ResultsSSFSE sequence imaging can be applied in axial view, sagittal view and coronal view.ConclusionSSFSE sequence can be used in MRI examination of fetal central nervous system with a bright future.

MRI; fast spin echo; central nervous system; fetal; congenital deformity

R816.1;R714.5

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.07.061

1674-1633(2012)07-0165-02

2011-07-30

2012-05-31

本文作者:孙涛,主管技师。

石银龙,副主任技师。

作者邮箱:stsdwh@sina.com

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