张晓晶，高珊珊，赵彦清，王锡臻

IDEAL序列与频率选择预饱和脂肪抑制在乳腺MR中的对比研究

张晓晶，高珊珊，赵彦清，王锡臻

目的：对比研究IDEAL序列和频率选择预饱和脂肪抑制方法的信噪比（signal to noise ratio，SNR）、对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）和脂肪抑制的均匀性，以明确IDEAL序列在乳腺MR成像中的优缺点。方法：选取19名行乳腺MR检查的患者，选择病变相同的层面测量SNR和CNR；对2种脂肪抑制方法所得图像选择相同层面的20个相同感兴趣区，测量皮下脂肪的信号值，并绘图进行比较。结果：IDEAL序列的SNR=7.159±0.279，频率选择预饱和脂肪抑制的SNR=5.012±0.243（P=0.000）；IDEAL序列的CNR=24.643±1.598，频率选择预饱和脂肪抑制的CNR=21.832± 2.096（P=0.031）。IDEAL序列的信号空间分布曲线形态平缓，频率选择预饱和脂肪抑制的信号空间分布曲线形态陡峭。结论：IDEAL序列具有良好的信噪比、对比噪声比和脂肪抑制均匀性，可作为乳腺MRI检查的首选序列。

IDEAL序列；乳腺；脂肪抑制；磁共振成像

0 引言

磁共振是评价软组织病变的一种理想的影像学手段，具有很高的组织分辨率[1]。新型MR技术在乳腺的成像和诊断中应用的相关研究日益增多[2-5]。由于乳腺组织内富含脂肪组织，往往需要脂肪抑制技术辅助显示病变，目前临床应用最多的乳腺MR扫描脂肪抑制技术是频率选择预饱和法（frequencyselective fat saturation，FS），它有其临床优点和应用的广泛性。新序列IDEAL（iterative dixon water-fat separation with echo asymmetry and least-squares estimation）目前在神经成像应用中和脊柱MR扫描中应用较多[6-8]，在MR乳腺成像的应用及其优缺点需要进一步对比研究，本文就IDEAL和FS 2种方法的脂肪抑制效果进行对比研究。

1 材料与方法

1.1 设备及扫描参数

使用由美国GE公司生产的Opitima MR360 1.5T超导型磁共振扫描仪，8通道乳腺相控阵线圈，分别扫描轴位的IDEAL和T2FSE加频率选择预饱和脂肪抑制方法，IDEAL序列的扫描参数为：重复时间（repeat time，TR）：5 000 ms；回波时间（echo time，TE）：93.2 ms；带宽（bandwidth）：31.2 kHz；视野（field of view，FOV）：32 cm×32 cm；层厚/层间距（slicethickness/gap）：4.0/1.0 mm；矩阵（matrix）：320×256；激励次数（NEX）：2。T2FSE的扫描参数为：TR：5 000 ms；TE：93.2 ms；带宽：31.2 kHz；FOV：32 cm×32 cm；层厚/层间距：4.0/1.0 mm；矩阵：320×256；NEX：2。

1.2 病例收集

收集19名来我院行乳腺MR检查的女性患者，共38只乳房，19名患者均由同一名影像技师检查完成，以保证成像的一致性。

1.3 对比评价

对所得2种脂肪抑制的图像选择病变相同的层面测量并计算病变的信噪比（signaltonoiseratio，SNR）和对比噪声比（contrast to noise ratio，CNR）。计算公式为其中S为组织感兴趣区信号强度的平均值，SD为背景信号的标准差；CNR=其中S病灶为病灶的信号强度的平均值，S组织为病变周围正常组织的信号强度的平均值。对2种脂肪抑制方法所得图像选择相同层面、相同的感兴趣区（20个），测量皮下脂肪的信号值，并运用Excell 2007绘制空间信号曲线图，比较其脂肪抑制的均匀性；所有数据均利用SPSS13.0软件包进行配对t检验数据分析，显著水准α为0.05。

2 结果

IDEAL序列的SNR=7.159±0.279，FS的SNR= 5.012±0.243，二者之间的比较有统计学意义（t= 9.556，P=0.000）；IDEAL序列的CNR=24.643±1.598，FS的CNR=21.832±2.096，二者之间的比较有统计学意义（t=2.244，P=0.031），具体见表1。2种脂肪抑制方法的空间信号曲线图如图1所示，◆线代表FS，其曲线形态陡峭，表示所测感兴趣区的皮下脂肪信号值不均一，脂肪抑制均匀性不好；■线代表IDEAL，其曲线走形平缓，表示所测感兴趣区的皮下脂肪信号值均一，脂肪抑制均匀性良好。

表1 IDEAL和FS的信噪比和对比噪声比的比较结果

图1 IDEAL和FS的空间信号曲线图

横坐标为所选取的20个感兴趣区，■曲线为IDEAL所测量的信号强度，各个感兴趣区的信号比较均一；◆曲线为频率选择预饱和脂肪抑制的信号强度，显示位于图像边缘的感兴趣区的脂肪信号抑制不理想。

3 讨论

IDEAL是基于Dixon技术的序列，Dixon是一种水脂分离技术，在自旋回波、快速自旋回波或者梯度回波序列中利用双回波技术，都可获得水脂相位一致（同相位）的图像和水脂相位相反（反相位）的图像。通过2组图像信息相加或相减可得到水质子图像和脂肪质子图像。IDEAL实际上是水脂改良的三点式水脂分离技术的一种脂肪抑制方法，采集时间点是-π/6、π/2、7π/6，与传统的对称性采集水和脂肪含量时所致水脂分离不完全比较，具有明显的优势[9-10]。IEDAL技术的组织结构交界清晰，同时能够保证足够的信号强度，消除了外界干扰对水脂分离的影响[11]。

频率选择预饱和脂肪抑制方法是利用脂肪和水的化学位移效应。由于化学位移效应，脂肪中质子的进动频率要比水分子慢3.5 ppm。如果在成像序列的激发脉冲施加前，先连续施加一个或数个带宽较窄的脂肪饱和脉冲，这些预脉冲的频率与脂肪中质子进动频率一致，这样脂肪组织被连续激发而发生饱和现象，预脉冲产生的宏观横向磁化矢量可利用梯度技术予以消除；而水分子中的质子由于进动频率不同不被激发。这时再施加真正成像的射频脉冲，脂肪组织因为饱和不再接受能量，因而不产生信号，而水分子中的质子可被激发产生信号[12]。FS受到静磁场均匀度影响较大，局部强度不均匀引起脂肪和水的Larmor频率出现偏移，导致脂肪抑制不均匀，影响病变信号的判断。

在乳腺MR成像中，有效可靠的脂肪抑制对于诊断的准确性具有重要意义，FS脂肪抑制的均匀度明显低于IDEAL，乳腺边缘组织的脂肪信号不均匀，影响病变判断或者造成漏诊。通过本组图像对照研究显示，IDEAL的SNR和CNR皆高于FS，能够较好显示病灶，与文献报道的IDEAL脊柱脂肪抑制T2WI的SNR、CNR以及脂肪抑制均匀度均高于FS的T2W相符，IDEAL脂肪抑制效果良好[8]。IDEAL技术在成像同时可以获得脂肪抑制图像、脂肪像以及正反相位的图像，大大丰富了MR检查所提供的信息。IEDAL技术的成像时间仅比常规序列成像时间多1～2 min，在繁重的临床工作中容易被接受，因此IDEAL序列可以在乳腺MR成像中作为日常工作的首选序列。

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（收稿：2014-02-12 修回：2014-06-28）

Comparative study between IDEAL and frequency-selective fat saturation in breast MRI

ZHANG Xiao-jing1,GAO Shan-shan2,ZHAO Yan-qing2,WANG Xi-zhen2
(1.Department of Radiodiagnosis,General Hospital of the PLA,Beijing 100853,China;2.Imaging Center, Affiliated Hospital of Weifang Medical University,Weifang 261031,Shandong Province,China)

ObjectiveTo investigate the advantages and disadvantages of IDEAL in breast MR imaging by comparing values of Signal to Noise Ratio(SNR),Contrast to Noise Ratio(CNR)and uniformity between fat saturation of IDEAL and frequency-selective fat saturation.MethodsNineteen female patients were examined using a GE 1.5T MR.SNR and CNR were calculated on the same slice of lesions in breast.The region of interest（ROI）of subcutaneous fat in 20 equal installments were measured in two methods of fat saturation.Signal-spatial location curves were drawn according to the SI in different locations.Comparative analysis of SNR,CNR and Uniformity of fat saturation was processed by SPSS 13.0 software package.ResultsThe SNR of sequence IDEAL and frequency-selective fat saturation were 7.159±0.279 and 5.012±0.243(P=0.000).The CNR of sequence IDEAL and frequency-selective fat saturation were 24.643±1.598 and 21.832±2.096(P=0.031).The curve pattern of IDEAL was mild while frequency-selective fat saturation was steep.ConclusionSequence IDEAL has the advantages of high SNR,CNR and uniformity of fat saturation in breast MRI.IDEAL can be the first choice of breast MR imaging.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（3）：79-80，95]

IDEAL;breast;fat suppression;MR

R318；R445

A

1003-8868（2015）03-0079-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.03.079

国家自然科学基金项目（81171303）；山东省自然科学基金（BS 2012YY038，ZR2009CL046，ZR2010HQ029）；潍坊医学院大学生科技创新计划（KX2012051）；潍坊医学院博士科研启动基金（2009）

张晓晶（1981—），女，主管技师，主要从事医学影像技术方面的研究工作，E-mail：zhangxiaojing301@hotmail.com。

100853北京，解放军总医院放射诊断科（张晓晶）；261031山东潍坊，潍坊医学院附属医院影像中心（高珊珊，赵彦清，王锡臻）

王锡臻，E-mail：wangxizhen@wfmc.edu.cn