探讨单层动态匀场弥散加权成像在提高直肠癌图像质量的应用

目的:对单层动态匀场-弥散加权成像(iShim-DWI)和单次激发平面回波成像(SS-EPI)-DWI在直肠癌MR成像中的图像质量进行对比研究。方法:共纳入31例原发性直肠癌患者,对入组患者使用iShim-DWI(b=0、800、1600mm^(2)/s)和SS-EPI-DWI(b=0、1000mm^(2)/s)进行扫描。使用Mann-WhitneyU检验比较两者的伪影和图像质量评分。使用配对样本t检验比较两者的定量指标,包括臀大肌的标准差(SD)、病变组织和正常直肠壁的信号值(SI)、表观弥散系数(ADC)、信噪比(SNR)和对比度噪声比(CNR)。结果:iShim-DWI的图像质量比SS-EPI-DWI有显著提升(P<0.01)。在iShim-DWIb1600图像和ADC图中背景SD显著降低(P<0.05)。iShim-DWI中b800和b1600图像的SNR和CNR均高于SS-EPI-DWI中的b1000图像(P<0.01)。原发性直肠癌患者在iShim-DWI扫描模式下,其b800和b1600图像中病变组织的SI值均显著高于正常直肠组织(P<0.01)。结论:与SS-EPI-DWI相比,iShim-DWI不仅可以显著提高直肠癌的图像质量,降低图像噪声,还可以更加显著区分病变与正常直肠,其应用前景具有很大的临床意义。

基于DSP的动态匀场放大器设计

匀场放大器是一种应用于磁共振设备上,对局部高阶磁场进行补偿的高精度电流放大器。随着磁共振设备往高场方向发展,局部高阶磁场的畸变使磁共振成像的伪影变得越来越严重,市场上已有的匀场放大器由于其响应速度过慢,不能对这种伪影进行有效的抑制,而受到了局限。为了改善其在高场应用中的性能,该设计以TI公司的具有高分辨率PWM模块的TMS320F2808 DSP作为主控芯片,设计了一个数字动态匀场放大器,并采用模糊自整定PI作为控制器算法。实验结果表明该动态匀场放大器,具有响应速度快和稳态精度高的特点,能满足高场应用的要求。

基于AFI的快速发射场B_1^+成像方法

该文提出了一种基于实际翻转角成像(Actual Flip-angle Imaging,AFI)的快速发射场测量方法(Fast AFI,FAFI),将多次激发平面回波成像(Multi-shot Echo Planar Imaging,Multi-shot EPI)的采集方式运用于AFI发射场(B_1^+)测量中,充分利用AFI序列中采集的等待时间,高倍数加速了水模和人体头部、腹部及盆腔的发射场测量.该文在水模和人体(n=16)实验中,验证了采用FAFI序列得到的B_1^+测量结果与AFI结果的一致性.FAFI序列大幅加速了发射场测量,为实现动态B_1^+匀场(B_1^+shimming)和快速局部激发提供了高效的发射场测量方法.

iShim-EPI和SS-EPI在胸部成像中ADC值稳定性的应用比较

目的探讨3.0T磁共振单层动态匀场技术(i Shim-EPI)在胸部成像中ADC值稳定性的比较。方法使用两种不同的弥散加权成像方法对20例健康志愿者行胸部检查,分别为单层动态匀场技术(i Shim-EPI)和常规单次激发平面回波成像技术(SS-EPI)。由一位影像科医师通过绘制感兴趣区(ROI)分别三次测量在胸廓入口水平、气管隆突水平及第一肝门水平同一位置竖脊肌的ADC值,并计算每层三次测量的SD值平均值。使用配对样本t检验比较在胸部三个水平两种不同扩散序列的SD值,并将其三个水平的平均SD值进行比较。结果两种不同扩散序列i Shim-EPI与SS-EPI在胸部扫描中同一医师对相同位置竖脊肌前后三次测量的一致性较好。同时两种序列在胸廓入口水平、第一肝门水平竖脊肌的SD值比较P值分别为0.003和0.037,差异显著。气管隆突水平P值为0.235,没有显著差异。最后三个水平的平均SD值比较结果,P值为0.023,仍然存在显著差异。结论i Shim-EPI可以明显提高胸部ADC值的稳定性。

iShim-EPI和SS-EPI在甲状腺结节扩散加权成像的应用比较

目的:探讨单层动态匀场技术在3.0TMR仪甲状腺结节扩散加权成像中提高图像质量的可行性。方法:24例超声已明确诊断为甲状腺结节的患者共32个结节,对其进行单层动态匀场技术(iShim-EPI)和常规单次激发平面回波成像(SS-EPI)两种不同扩散加权成像(DWI)扫描。以横轴面T2WI抑脂图像为参考,两位放射科医师采用5分法对两种DWI序列图像的正常解剖结构显示能力、伪影及图像整体质量进行主观评分。评价2名医师主观评分的一致性使用Kappa检验,比较两种不同弥散序列对图像的正常解剖结构显示能力、伪影及图像整体质量的差异使用Wilcoxon检验。另由同一名放射医师通过绘制感兴趣区(ROI)对甲状腺结节进行定量参数的测量,计算甲状腺结节图像的信噪比(SNR),对比噪声比(CNR)及甲状腺结节前后(AP)、左右(RL)径几何变形率(GDR),测量甲状腺结节表观扩散系数(ADC)值,使用配对样本t检验比较两种不同扩散序列甲状腺结节定量参数的差异。结果:在iShim-EPI和SS-EPI两种不同扩散序列中对甲状腺结节的正常解剖结构显示能力、伪影及图像整体质量两名医师的一致性均较好(Kappa值均>0.70)。医师二对SS-EPI和iShim-EPI序列图像显示甲状腺结节正常解剖评分分别为2.62、4.71,伪影评分分别为3.09、1.09,图像整体质量评分分别为2.21、4.53,各项评分两两之间差异均有统计学意义(P均<0.05)。两种序列图像定量参数比较,iShim-EPI序列甲状腺结节图像的SNR、CNR分别为45.89、24.36,SS-EPI序列甲状腺结节图像的SNR、CNR分别为11.01、5.38,两种序列间SNR、CNR差异均有统计学意义(P<0.05)。iShim-EPI序列的甲状腺结节图像前后和左右方向GDR分别为8.02、4.02,SS-EPI序列的甲状腺结节图像前后和左右方向GDR分别为39.42、27.66,iShim-EPI序列甲状腺前后、左右变形率较SS-EPI显著降低(P<0.001)。iShim-EPI序列和iShim-EPI序列的甲状腺结节ADC值分别为1.15×10^-3mm^2/s、1.11×10^-3mm^2/s,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:iShim-EPI可以明显提高甲状腺结节的DWI图像质量。

膀胱癌ss-EPI-、RESOLVE-和iShim-DWI图像质量的对比

目的:对比分析膀胱癌术前ss-EPI、RESOLVE和iShim序列DWI的图像质量,探讨iShim-DWI在膀胱癌术前诊断中的应用价值。方法:回顾性分析经手术病理证实的97例膀胱癌患者(其中51例有明确的膀胱壁肌层浸润情况的病理结果)的MRI数据。所有患者术前在3.0T磁共振仪上分别采用ss-EPI、RESOLVE和iShim序列行横轴面DWI扫描。由两位观察者独立对3种DWI序列的图像质量进行定性和定量评估,同时观察和记录肿瘤是否侵犯膀胱壁肌层。定性评估使用李克特量表5分法,评价内容包括解剖细节(膀胱轮廓和边缘)、图像失真、病变显著性(肿瘤信号强度)、伪影和整体图像质量;定量测量指标包括病灶的信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)和ADC值。采用Kappa检验分析观察者组间及组内图像质量评分的一致性,3种DWI序列图像质量定性评估结果的比较采用Friedman M秩和检验,定量评估的比较采用单因素方差分析和SNK-q检验,采用卡方检验和ROC曲线评估3种序列对膀胱癌肌层浸润的诊断效能。结果:图像质量各项主观评分结果的观察者组间一致性为良好~好(Kappa≥0.75,P<0.001)。在显示膀胱癌的解剖细节和病变显著性方面,iShim与ss-EPI序列之间评分的差异均无统计学意义(P>0.05),但两者均高于RESOLVE序列(P<0.001)。图像失真、伪影和整体图像质量的主观评分方面,iShim-DWI均高于ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI(P<0.001)。3种DWI序列之间膀胱癌的SNR和CNR的总体差异均有统计学意义(P<0.001),iShim-DWI的SNR和CNR均高于ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI(P<0.001)。三种DWI序列之间膀胱癌的ADC值的差异无统计学意义(P=0.841)。IShim-DWI、ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI对膀胱癌肌层浸润的诊断符合率分别为90.2%(46/51)、80.4%(41/51)和80.4%(41/51),IShim-DWI诊断膀胱癌肌层浸润的ROC曲线下面积为0.910(95%CI:0.796~0.972),高于ss-EPI-DWI[0.798(95%CI:0.662~0.897),P=0.017)和RESOLVE-DWI[0.790(95%CI:0.654~0.892),P=0.012]。结论:与ss-EPI-DWI和RESOLVE-DWI相比,iShim-DWI在有效检出膀胱癌的同时可较好地显示肿瘤浸润肌层的情况,有利于指导临床选择合适的治疗方案。