Dixon水脂分离序列R_(2)*值评估肝铁浓度及鉴别肝结节的研究进展

肝脏肿瘤性病变等多种疾病均可引起铁浓度的改变。MR Dixon水脂分离序列可以通过测量R_(2)*值精准量化人体肝脏及肝内结节的铁浓度,从而判别结节性质及分化程度。介绍Dixon水脂分离序列的成像原理,并就肝铁浓度评估、肝内良恶性结节的鉴别及恶性结节分化程度评估方法的研究进展进行综述。

三维梯度回波Dixon水脂分离序列在产前一周预测胎儿体重中的价值

目的探讨三维梯度回波Dixon水脂分离序列在产前1周预测胎儿体重的价值。方法随机搜集2020年3月至8月本院行MRI检查后1周内分娩的胎儿数据。所有胎儿分娩前1周内均行三维梯度回波Dixon水脂分离序列扫描,把原始图像数据导入星云IX工作站,选择同相位图像进行胎儿分割及三维重组并计算体积,采用Baker方程预测胎儿出生体重,计算预测值与出生体重的误差。结果共纳入23例胎儿数据分析,MRI预测胎儿体重与出生体重的相关性显著(r=0.987,P<0.05);MRI预测胎儿体重与出生体重的平均相对误差为3.98%,相对误差小于5%、10%的比例分别为78%、96%,绝对误差小于100 g、250 g的比例分别为43%、91%;MRI预测体重与出生体重具有较好的一致性,Bland-Altman图示96%的点在95%一致性界限内。结论运用单次屏气三维梯度回波Dixon水脂分离技术预测胎儿体重是可行的,而且扫描时间短,孕妇一次屏气即可完成扫描,能快速、有效地预测胎儿体重。

水、脂分离磁共振成像Dixon方法

目的:综述磁共振成像水脂分离技术,为在临床和研究中正确选择和应用水脂分离技术提供指导。方法:介绍各种水脂分离技术的物理基础和方法,重点介绍2点和3点Dixon方法及其各种新的改进技术,在分析水脂分离技术优缺点的基础上,提供应用方面的建议。结果:完整地介绍了水脂分离技术的重要意义,各种分离方法及其操作步骤,重点介绍了Dixon方法,并提出了如何把Dixon技术和数据并行采集相结合以提高扫描速度缩短扫描时间具有临床意义。结论:虽然目前国外大公司生产的高场MRI机器上都带有Dixon成像的数据处理和分析软件,但随着技术的快速发展已经不能满足日益扩展的各种应用需求,有条件的医院,以物理师为主,自己研发Dixon后处理的算法,不但可以补充应用方面的某些空缺,更能加深对Dixon技术的深入理解;国产的MRI设备都还没有先进的Dixon技术软件,应该投资和发展这方面的技术。

基于多分辨率和区域增长的两点Dixon水脂分离技术

目的提出一种改进的基于区域增长的水脂分离方法,使其可以在低信噪比情况下更可靠。方法对获取的两幅场向量图分别进行隔行隔列降采样,得到四幅子图像。每幅子图像分别运用区域增长算法获得误差向量图,然后再利用空间相邻像素相位平滑的性质来合并获得的四幅子误差向量图,从而获得一幅平滑的误差向量图,并实现水和脂肪的准确分离。结果提出方法分别应用于仿真数据和真实数据,仿真数据表明本文方法产生的误差更小。真实数据实验结果表明,提出方法在膝盖、腹部和大腿等部位都能够准确的实现水和脂肪的分离。结论相对于原始全局区域增长方法,提出方法更加可靠和鲁棒,能够在不同解剖部位实现准确水脂分离。

基于双掩模和3D区域迭代矢量选择的双回波Dixon水脂分离方法

目的:提出一种基于双掩模和3D区域迭代矢量选择(DM-3DRIPE)的水脂分离方法,使其在包含低信噪比(SNR)区域和强不均匀磁场情况下更可靠.方法:两点水脂分离的关键在于确定正确的场矢量.低SNR体素场矢量受噪声影响较大,为了降低噪声的影响,通过双掩模方法进行图像质量控制,先计算高质量体素点场矢量,然后再用于辅助计算低质量体素点场矢量.为了降低主磁场不均匀的影响,联合区域迭代矢量选择(RIPE)方法和三维信息辅助确定场矢量.结果:仿真实验结果表明,即使低SNR区域(rSN=0.8)或场不均匀性是常规场图的4倍,水图和脂肪图依然能够成功分离.413层人体图像实验结果显示,与传统的RIPE方法相比,DM-3DRIPE方法可将错误率从28.33%降到0.73%.结论:在低SNR区域和强不均匀主磁场存在时,DM-3DRIPE方法鲁棒性更高.

MRI水-脂分离Dixon技术与弥散加权成像技术在良恶性椎体压缩性骨折诊断中的应用

目的:探讨MRI水-脂分离Dixon技术与弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)技术在良恶性椎体压缩性骨折诊断中的应用价值。方法:回顾性分析60例椎体压缩性骨折患者的病例资料,按病理检查结果不同将其分为良性组和恶性组,其中良性组34例、恶性组26例。所有患者均行MRI常规矢状位T1WI、T2WI、短时反转恢复序列扫描和T2WI-Dixon、DWI序列扫描。比较2组患者病变椎体信号强度比(signal intensity ratio,SIR)、脂肪信号分数(fat-signal fraction,FF)以及表面弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)。采用受试者工作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲线分析评价应用SIR、FF、ADC诊断良恶性椎体压缩性骨折的准确性。结果:良性组患者SIR低于恶性组[(0.78±0.21)%,(1.29±0.35)%,t=6.619,P=0.000],FF、ADC均高于恶性组[(20.45±5.84)%,(14.83±3.37)%,t=-4.677,P=0.000;(1.89±0.51)×10^(-3)mm^(2)·s^(-1),(1.24±0.28)×10^(-3)mm^(2)·s^(-1),t=-6.338,P=0.000]。经ROC分析,应用SIR、FF及ADC诊断良恶性椎体压缩性骨折的敏感度分别为0.769、0.808、0.962,特异度分别为0.941、0.765、0.735;ROC曲线下面积分别为0.885、0.804及0.870。结论:应用MRI水-脂分离Dixon技术与DWI技术可有效区分良恶性椎体压缩性骨折。

^(1)H-MRS、Dixon水脂分离与Z谱成像技术在大鼠棕色脂肪上的量化比较

目的比较^(1)H-MRS、Dixon水脂分离与Z谱成像技术在体模以及大鼠棕色脂肪上的脂肪量化结果。方法首先,制作6个脂肪含量分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%的油水混合体模,共同放置于50 mL离心管内。依次采用ZS-MRI、^(1)H-MRS和Dixon水脂分离技术对体模的脂肪含量进行定量评估,其结果与体模脂肪真实值相比较。其次,使用ZS-MRI和Dixon水脂分离技术分别采集了六只大鼠肩胛间的数据,并计算出水脂分布图,并将结果与^(1)H-MRS定量结果进行比较。结果ZS-MRI可以很好地准确定量并区分出各个不同脂肪含量的体模(Y=0.95*X+1.48);能较好地区分棕色脂肪与白色脂肪,并与Dixon方法得到的脂肪含量在空间分布上高度一致。在棕色脂肪的量化上,ZS-MRI结果与^(1)H-MRS结果相比无显著性差异(P=0.35)。结论ZS-MRI作为一种新的脂肪定量方法,可以生成无伪影的脂肪分布图,用于定量测量大鼠体内棕色脂肪的含量以及分布。

磁共振水脂分离Dixon技术在非酒精性脂肪肝定量研究的进展

非酒精性脂肪肝在全球范围内患病率约为25%,亚洲地区高达27%且发病率逐年攀升,准确意识并诊断该病已成为临床所需要重视的问题,但目前该病的诊断金标准仍为穿刺病理活检,磁共振成像(MRI)的水脂分离技术即Dixon(multi-echo Dixon,ME Dixon)技术不仅可以测量肝脏脂肪分数,其具有无创性、可重复性等优点,在非酒精性脂肪肝的早期诊断、病情评估及疗效评价中具有重要的临床价值。就MRI水脂分离Dixon技术在肝脏脂肪定量中的研究进展予以综述,阐明其研究价值。

3.0T水脂分离梯度回波成像定量分析肝脏脂肪含量的可行性

目的探讨3.0T水脂分离梯度回波序列在一次屏息内完成定量分析肝脏脂肪的可行性及其参数优化。方法利用GE Signa HDx 3.0T MR系统对自制体模及42名受检者行迭代最小二乘法非对称采集水脂分离(IDEAL)梯度回波序列和单体素1 H-MRS,通过分析接收带宽(BW)、翻转角(FA)和矩阵(Matrix)的变化对体模脂肪定量分析的影响,确定以IDEAL梯度回波行脂肪定量分析的最优成像参数;以1 H-MRS测定的脂肪含量为参考标准,采用Spearman相关分析对IDEAL梯度回波序列测得数据进行相关性分析。结果应用IDEAL梯度回波序列行体模脂肪定量分析时,BW和FA对结果的影响较大;BW为200kHz、FA为12°时,体模脂肪定量分析结果与MRS的关联性最佳(r=0.997,P<0.05),在此条件下,应用IDEAL梯度回波序列和1 H-MRS测得的肝脏脂肪含量分别为(9.48±5.42)%和(10.13±8.06)%,二者呈正相关(r=0.872,P<0.05)。结论经参数优化的IDEAL梯度回波序列可在一次屏息内定量分析肝脏脂肪含量;成像时需合理调整FA和BW。

基于3D区域增长的磁共振水脂分离方法

目的:为提高磁共振水脂分离结果的准确性,提出一种基于3D区域增长的水脂分离方法,使得水脂分离结果更稳定和准确。方法:利用相位平滑性假设,引入图像中层与层之间的相似性信息,提高相位估计的准确性,并且在最后通过3D迭代平滑操作,获得最终的相位图,利用最小二乘法得到水脂分离结果。结果:采集4名志愿者腹部数据,在与基于2D区域增长方法的对比实验中,本方法能够准确分离出水和脂肪,而基于2D区域增长的方法发生了不同程度的水脂分离错误。应用本方法对4组数据共100层进行水脂分离实验,在100层的水脂分离结果中均无分离错误。结论:基于3D区域增长算法能明显改善水脂分离结果的准确性,可为临床诊断提供更准确的辅助信息。

一种有效的低场磁共振系统的水脂分离成像方法

提出了一种基于Dixon算法的磁共振水脂分离成像改进方法.该方法分别采集人体组织中的水和脂肪同相位和反相位的磁共振图像,利用化学位移效应所产生的相位差分离出水和脂肪的图像.采用了改进的区域增长算法进行相位校正,为了在低场、较高噪声时获得更好的稳定性,为感兴趣区域和背景噪声分别开辟两类不同的多个堆栈,并设定感兴趣区域的增长优先级总是高于背景噪声,使得由背景噪声引起的误差传播被有效抑制.实验结果证明,改进算法在低场高噪声条件下比原算法更稳定,并在0.3 T低场永磁型磁共振系统上对水模、膝关节与人脑等部位获得了满意的水脂分离图像.

IDEAL-IQ序列在乳腺肿块良恶性鉴别诊断中的应用价值探究

目的 探讨非对称回波最小二乘估算法迭代水脂分离序列(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetrical and least-squares estimation quantitation sequence, IDEAL-IQ)来源的R2^(*)值在乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断中的价值,并与传统多回波T2^(*)梯度回波(gradient recalled echo, GRE)序列来源的R2^(*)值进行比较。材料与方法 回顾性分析2021年9月至2023年10月在中国医科大学附属第一医院连续收治的42名患者的50个良性肿瘤病灶,在本院影像归档和通信系统(picture archiving and communication systems, PACS)中使用倾向性评分匹配方法匹配肿瘤所在最大层面的最长径,按1∶3的比例纳入150名患者的150个恶性肿瘤病灶。将恶性肿瘤根据预后因子[雌激素受体(estrogen receptor, ER)、孕激素受体(progesterone receptor, PR)以及人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2, HER-2)]的阳性/阴性表达情况进行分组。所有患者均接受包含IDEAL-IQ和多回波T2*GRE序列的多参数MRI,测量以下定量参数:IDEAL-IQ序列R2^(*)值(R2^(*)IDEAL)、多回波T2*GRE序列R2^(*)值(R2^(*)GRE)、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)及肿瘤长径。根据原始资料类型的不同,分别利用单因素分析(独立样本t检验、Mann-Whitney U检验等方法)对比分析各参数的差异。采用Spearman相关性分析R2^(*)IDEAL与R2^(*)GRE及二者与ADC的相关性。采用配对样本t检验比较R2^(*)IDEAL与R2^(*)GRE的差异。采用logistic回归分析建立联合诊断模型,并使用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线及曲线下面积(area under the curve,AUC)分析单独及联合参数鉴别乳腺肿瘤良恶性的效能。结果 相关性分析显示乳腺肿瘤患者的R2^(*)IDEAL与R2^(*)GRE呈中度相关(r=0.763,P<0.001),二者与ADC值均呈负性弱相关[r=-0.300(R2^(*)IDEAL),-0.306(R2^(*)GRE),P<0.001]。良性组与恶性组中,R2^(*)IDEAL与R2^(*)GRE均呈中度相关(r=0.745、0.680,P<0.001),二者与ADC均无相关性。两种序列所得的R2^(*)值差异有统计学意义(P<0.001)。R2^(*)IDEAL在良恶性组间差异有统计学意义(P<0.001),管腔HER-2阴性型R2^(*)值最高。对于单一参数,ADC值鉴别良恶性的AUC最高(0.857);对于联合参数,R2^(*)IDEAL+ADC鉴别良性组与管腔阴性组的AUC最高(0.927);差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 IDEAL-IQ序列生成的R2^(*)值可用于区分良恶性乳腺肿块,可能成为除ADC外辅助乳腺肿瘤良恶性鉴别的又一无需对比剂参数。

3D-DIXON定量评价肝内脂肪含量的稳定性研究

目的对3D-DIXON、1H-MRS、IN/OPP三种序列用于定量检测人体肝脏脂肪浸润的稳定性进行对照分析,以为脂肪肝的诊断与监测提供一种可靠的评价方法。方法无脂肪肝28人作为研究对象,且均由CT筛选获得。在CT检查后1周内接受磁共振3D-DIXION、1H-MRS、IN/OPP检查,每种序列分别进行两次扫描,并分别计算肝内脂肪浸润值FFMRS、FF3D-DIXON、FFIN/OPP。结果 1)3D-DIXON序列前后两次所测得FF值高度正相关,相关系数r=0.927(P<0.05)。Bland-Altman图显示FF3D-DIXON1、FF3D-DIXON2间一致性较1H-MRS及IN/OPP高。结论 3D-DIXON序列具有较高的稳定性,且在三法中稳定性最高,因此对于临床应用具有较好的前景。

低场磁共振的水脂分离方法

提出了用于低场磁共振系统的水脂分离成像改进方法。该方法分别采集人体组织中的水和脂肪同相位和反相位的磁共振图像,利用化学位移效应所产生的相位差分离出水和脂肪的图像。现有相位去卷绕技术中的孤岛效应很常见,故提出在相位去卷绕前进行信号点的判断,可有效抑制噪声的影响,且改进了相位去卷绕方法,该法在迈瑞0.36T系统上获得了满意的效果。

探讨不同扫描序列在骨关节金属植入物磁共振成像(MRI)的临床伪影抑制价值

观察不同扫描序列在骨关节金属植入物磁共振成像的临床伪影抑制价值。方法 选取2021年3月到2023年3月期间于我院接受骨关节金属植入术治疗的64例患者进行研究,全部患者均接受磁共振成像技术进行检查,并在检查过程中,分别应用短时间反转恢复序列和三点法非对称回波水脂分离技术序列,进行伪影抑制,观察不同序列对磁共振影像的影响。结果 三点法非对称回波水脂分离序列的伪影面积较短时间反转恢复序列更少,图像质量优良率较短时间反转恢复序列更高,伪影评分较短时间反转恢复序列更低,对比均有统计学意义(P<0.05);三点法非对称回波水脂分离序列的检查时间较短时间反转恢复序列差异较小,对比无统计学意义(P>0.05)。结论 针对接受骨关节金属植入术治疗的患者采用磁共振成像技术进行检查时,通过三点法非对称回波水脂分离技术进行伪影抑制,可以取得更为理想的成像结果,能够最大限度的降低金属植入物对检查结果的干扰,既可以保证检查结果的准确性,还不会导致检查时间的增加,具有更高的应用价值。

2点Dixon技术评价鼠骨质疏松模型骨髓脂肪:与病理对照

目的探讨2点Dixon技术定量鼠骨质疏松(OP)模型骨髓脂肪含量的可行性。方法 18只12周龄雌性SD大鼠随机分为假手术组(SHAM)及去卵巢组(OVX),每组9只。分别在基线、6、12周行2点Dixon水-脂分离成像及骨密度(BMD)扫描,获取骨髓脂肪分数(FF)及BMD。第12周末行骨髓脂肪细胞定量分析。结果 OVX组FF呈时序性增高而BMD呈时序性降低。第6、12周时,OVX组FF较基线时分别增高40.0%、69.4%(P均<0.001)。第6周始组间FF有显著性差异,而组间BMD至第12周时才有统计学差异(P均<0.001)。OVX组骨髓脂肪细胞密度、直径及面积百分比较SHAM组分别增高57.3%、29.5%、163%(P均<0.001)。结论 OP骨受损伴随骨髓脂肪组织增多,2点Dixon MRI成像可动态定量骨髓脂肪含量。

磁共振IDEALIQ序列联合DWI在NAFLD患者肝脏脂肪变程度评估中的应用

目的探讨磁共振非对称回波三点法水脂分离-定量测定(IDEAL IQ)序列联合扩散加权成像(DWI)在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者肝脏脂肪变程度评估中的应用价值。方法选取2018年1月至2021年1月漯河市中心医院收治的120例NAFLD患者为研究对象,依据脂肪变程度将其分为轻度组、中度组与重度组。所有患者接受磁共振IDEAL IQ序列、DWI扫描检查,分析磁共振IDEAL IQ序列联合DWI在NAFLD患者肝脏脂肪变程度评估中的应用价值。结果120例NAFLD患者轻度脂肪变38例(31.67%),中度脂肪变43例(35.83%),重度脂肪变39例(32.50%)。3组患者脂肪百分比(HFF)、表观扩散系数(ADC)值比较,差异有统计学意义(P<0.05),其中轻度组HFF最低,中度组次之,重度组最高;轻度组ADC值最高,中度组次之,重度组最低。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,结果显示,HFF联合ADC值评估NAFLD患者中度、重度肝脏脂肪变的曲线下面积(AUC)均>0.9,具有较高评估价值。结论磁共振IDEAL IQ序列联合DWI在NAFLD患者肝脏脂肪变程度评估中具有较高应用价值。

3.0T MR IDEAL-IQ序列测定成年女性脊旁肌脂肪含量临床意义初探

目的采用3.0T MR IDEAL-IQ序列测量不同年龄组成年女性的脊旁肌肌肉脂肪含量,并探讨其与年龄相关性,进而间接反映腰椎退行性变程度。方法对60例成年女性进行腰椎MRI常规序列及IDEAL-IQ序列横轴位扫描,测量脊旁肌脂肪分数,并对测量值进行统计学分析。结果各脊旁肌肌肉脂肪分数与年龄具有相关性(r=0.72、0.74、0.75),青年组、中年组、老年组腰椎脊旁肌脂肪分数差异具有统计学意义(P<0.05),绝经前后脊旁肌脂肪分数差异具有统计学意义(P<0.05),同一年龄段各肌肉脂肪分数具有差异性。结论3.0T MR IDEAL-IQ序列为腰椎脊旁肌脂肪含量的测定提供了快速、可靠的方法,并用于研究年龄与脊旁肌脂肪含量相关性,从而反映腰椎退行性变与脊旁肌脂肪含量的关系。

两点法T2-DIXON图像局部水-脂分离错换的解决方法

目的探讨鼻咽部和颈部两点法T2-DIXON图像局部水-脂分离错换的解决方法。 方法前瞻性收集2015年8月至2016年11月四川省肿瘤医院，行鼻咽部、颈部T2-DIXON轴面检查出现局部水-脂分离错换且检查部位无金属植入物的140例患者。将患者采用随机数字表法分为7组，每组20例，再次采用以下方案进行T2-DIXON轴面扫描。A组采用方案1（局部水-脂分离错换层面增加匀场块）；B组采用方案2（将T2-DIXON序列重复采集次数增加为2次）；C组采用方案3（在扫描部位放置匀场辅助装置）；D组采用方案1＋方案2；E组采用方案1＋方案3；F组采用方案2＋方案3；G组采用方案1＋方案2＋方案3。对比2次扫描的图像质量，进行图像质量分级；并分别测量各组2次T2-DIXON序列扫描图像未出现水-脂分离错换同一解剖位置的肌肉组织信噪比（SNR）。7组间患者SNR的差异采用单因素方差分析比较（组内两两比较采用SNK法），图像质量分级的差异采用秩和检验比较（两两比较采用Nemenyi法）；采用配对t检验比较同组患者两次扫描图像SNR的差异。 结果7组的图像质量均有不同程度的改善，A^G组图像质量分级达到3级及以上者分别为12、15、15、16、17、18、18例，采用单一方式进行扫描对图像质量的改善效果不如采用2种及以上方式组合的效果。A、C、E组两次扫描的SNR差异无统计学意义（P均〉0.05）；B、D、F、G组两次扫描的SNR差异有统计学意义（P均〈0.05）。7组间图像质量分级的差异有统计学意义（P〈0.05），G组图像质量最优；7组间第1次扫描的SNR差异无统计学意义（P〉0.05），第2次扫描的SNR差异有统计学意义（P〈0.05）。 结论MRI扫描出现水-脂分离错换时，通过采用局部层面增加匀场块、增加重复采集次数、局部放置匀场辅助装置的方法可以改善图像质量，联合采用上述方法的效果优于采用单一方法。将T2-DIXON序列重复采集次数增加可提高图像的SNR。

3.0T磁共振IDEAL序列在臂丛神经病变诊断中的应用价值

目的探讨臂丛神经病变在3.0T MRI IDEAL序列中的表现,确定其临床应用价值。方法手术确诊3例神经纤维瘤病,临床诊断14例臂丛损伤患者采用IDEAL技术扫描,观察其影像表现。结果 3例神经源性肿瘤清晰显示了肿块部位及其与神经关系。14例臂丛神经损伤患者:节前损伤6例,节后损伤5例,节前并节后损伤3例。结论 IDEAL序列对臂丛损伤及病变的显示清晰、准确,可以在臂丛神经病变MRI检查中常规应用。