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[摘要] 目的 探讨刀锋伪影校正(BLADE)T2WI及单次激发快速自旋回波(SS-TSE T2WI)序列在1.5T磁共振成像的常规序列出现运动伪影受检者的临床应用价值。方法 26例出现了运动伪影的受检者,进行BLADE T2WI 和SSTSE T2WI 扫描,采用卡方检验及配对样本符号秩和检验评价两种序列减轻运动伪影的能力,同时对两种序列图像清晰度及对比度进行对比。采用配对样本符号秩和检验。结果 使用BLADE T2WI(Z=-5.099,P<0.000)和SS-TSE T2WI(Z=-5.099,P<0.000)扫描方法所获得的图像运动伪影均较常规序列减少,分别还有4/26例及3/26例存在轻度的运动伪影,两种序列减轻运动伪影能力未见统计学差异(χ2=0.165,P=0.685)。但PROPELLER FSE T2WI图像的清晰度、对比度优于SS-FSE T2WI(Z=-4.583,P<0.000)。结论 PROPELLER 和SS-TSE 扫描技术均具有减轻呼吸运动伪影的能力,但PROPELLER T2WI对脑实质的显示更为理想,对不能配合的受检者具有较高临床实用价值。
[关键词] BLADE; SS-TSE T2WI; MR成像
[中图分类号] R445 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2009)23-105-02
The Value of BLADE and SSTSE T2WI in the Brain
LIANG Hanhuan LIANG Juxiang CHEN Huadong
Department of Radiology,Gaozhou People’s Hospital,Guangdong 525200,China
[Abstract] ObjectiveTo assess the value of BLADE and T2-weighted single-shot TSE(SS- TSE)techniques in patient that without cooperation. MethodsTwenty-six patients due to artifacts of motions in routine sequence were enrolled in this study. Assess the ability to reduce artifacts and compare the image quality with BLADE and SS- TSE. The data were analyzed with the Wilcoxon matched pairs signed test and Chi-square test. ResultsBoth BLADE and the SS-TSE imaging offer less artifacts of motion. BLADE achieves better image quality and image contrast. ConclusionSS-TSE imaging and BLADE provide motion correction than routine image,and BLADE enables better assessment of the brain parenchyma.
[Key Words]BLADE; SS-TSE T2WI; Magnetic resonance imaging
刀锋技术(BLADE)是一种K 空间放射状充填技术与TSE序列相结合的产物。其控制数据采集方式与传统线性K空间采集方式有所不同。传统线性K空间采集方式相位编码梯度的设计来控制,而非线性K的充填需要两个以上梯度来控制(相位编码梯度和频率编码梯度来控制)。SSTSE一次90度脉冲激发后,利用连续的180度脉冲采集了填充K空间所需要的所有回波信号,成像速度快[1-3]。本研究主要通过对比颅脑MR 成像中BLADE T2WI 和SS-TSE T2WI减轻运动伪影的能力,并对图像质量进行比较,有利于临床优化脉冲序列的选择。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
①西门子Avanto1. 5T超导磁共振扫描仪;②内置体线圈作为发射线圈;③12通道头颅矩阵线圈作为接收线圈。
1.2 入选标准
入选标准为无法配合的受检者,常规扫描所获图像出现了运动伪影。然后进行BLADE T2WI和SS-TSE T2WI采集。
符合以上標准的受检者共26例,男17 例,女9 例;年龄5～77岁,中位年龄61岁。脑血管病例19例,帕金森病3例,先天性心脏病2例(镇静不好在扫描过程中听到响声醒来),肺癌及乳腺癌脑转移瘤各1例。
1.3 扫描参数
BLADE TSE刀锋伪影校正技术:
TR/TE:4500/99msec,THCK/GAP:6~8/1~1.5mm,FOV:24cm× 24cm;MATRIX:256×256,NEX:1;轴位SS-TSE T2WI(横轴位T2单次激发快速自旋回波序列);TR/TE:2000/83msec,THCK / GAP:6 ~ 8/1 ~ 1.5mm,FOV:24cm×24cm,MATRIX:288×256,NEX:0.62。
1.4 图像评价
BLADE TSE及SS-TSE T2WI与常规序列呼吸伪影相似时记为0分,伪影少于及多于RT TRA FSE T2WI序列分别记为1分,-1分。
PROPELLER 和SS-FSE T2WI从图像清晰度及对比度综合评价,BLADE TSE 和SSTSE T2WI相似时记为0分,BLADE TSE 优于及差于SS-FSE T2WI分别记为1分,-1分。
以上均为主观评价指标,由两位放射学医师分别评定,意见不一致时通过协商达到一致。
1.5 统计学方法
使用SPSS11.5统计软件包对本实验所有数据进行统计学分析,取检验水准α=0.05,P<0.05为差异有统计学意义。采用配对样本符号秩和检验(wilcoxon signed ranks test)。采用卡方检验评价两种序列减轻运动伪影能力。
2 结果
本研究发现BLADE T2WI(封三图1b)均较常规序列(封三图1a)对比运动伪影消失或减轻(Z=-5.099,P<0.000)。SS-FSE T2WI(封三图1c)也均较RT FSE T2WI呼吸运动伪影减轻(Z=-5.099,P<0.000)。在26例常规FSE T2WI出现明显运动伪影的病例中,无运动伪影者为22例,还有4例仍然存在较轻的运动伪影,SSFSE 扫描技术所获得的SSFSE2 T2WI,有3例存在较轻的运动伪影,经卡方检验(χ2=0.165,P=0.685),未见统计学差异。
对比经过校正后均未见运动伪影的21例中,5例仍然在任一校正序列的存在运动伪影的排出。PROPELLER(封三图1b)和SSFSE T2WI(封三图1c)相比,均显示灰白纸对比更好(Z=-4.583,P<0.000),图像更清晰和锐利,对颅内小病灶的显示更理想。因此,综合考虑,PROPELLER优于SS-FSE T2WI。BLADE T2WI的缺点在于扫描时间更长。
3 讨论
3.1 BLADE和SS-TSE 序列的K空间填充方式[4]
K空间是存放MR信号的地方,信号经过傅立叶转换成为MR图像。K空间中心决定图像对比,而K空间的周围决定图像细节。SS-FSE一次90度脉冲激发后,利用多个180度脉冲采集多个自旋回波信号,一次激发就完成了K空间填充。而BLADE指的是K空间的充填轨迹类似于螺旋浆,是 K空间的放射状充填技术与快速自旋回波序列相结合的产物。其旋转的“浆叶片”包含多条相位编码线,在K空间填充时每次“浆叶片”采集数据的中心位置是固定的,然后顺一个方向旋转,在K 空间边缘部分旋转的 “浆叶片”顺序连接,形成一个完整的圆形,完成一次K空间的填充。中心部分的数据重复采集,数据量多于周边区域。
3.2 BLADE和SS-TSE T2WI序列减轻运动伪影原因[5]
BLADE数据处理包括:数据采集、相位校正、旋转校正、平移校正、相关性加权、最后进行数据重建,其中涉及到很多较为复杂的数学演算。凡是图像通过平移或旋转的可以纠正的,就保存下来,用来重建图像。反之,就舍弃,从而可以消除运动伪影。BLADE 技术可以整合到任何使用平行线方式进行数据采集的序列之中,如标准SE 序列、梯度回波(gradient echo ,GRE)序列、平面回波成像(echo planar imaging ,EPI)序列等。
SS-TSE一次激发就完成了K空间填充,因此成像速度很快,单幅图像成像时间约1s,对运动不敏感,没有明显的运动伪影。
3.3 BLADE较SS-TSE 图像对比度清晰度更好原因分析[5]
SS-TSE 回波链很长,会导致图像模糊,T2 加权很重,T2对比下降,虽然图像能用于临床诊断,但对比度和信噪比低,对较小的病灶显示不清而容易漏诊。BLADE 技术平行填充轨迹使K空间周边区域在较短的时间内具有较高信号密度集,保证图像的空间分辨力,放射状填充轨迹使K中心部分的数据有较多的信号重叠,提高了图像的信噪比并减少了运动伪影。但BLADE技术的缺点在于比SS-TSE成像时间长。
3.4 小结
我们体会在于:在磁共振扫描中,对于无法配合扫描的在常规序列扫描中出现了运动伪影的患者,可以采用BLADE 技术及单次激发快速回波序列减轻运动伪影,单次激发快速回波序列的时间较短,对运动不敏感,然而缺点在于图像对比及信噪比较差,BLADE 技术时间较长,对缓慢规律的运动纠正较好,图像对比及信噪比较好,也就是说BLADE T2WI对脑实质的显示更为理想,能够清晰显示病灶,具有较高的临床实用价值。
[参考文献]
[1] Wintersperger BJ,Runge VM,Biswas J,et al. Brain magnetic resonance imaging at 3 Tesla using BLADE compared with standard rectilinear data sampling[J]. Invest Radiol,2006,41:586-592.
[2] Chuang TC,Huang TY,Lin FH,et al. PROPELLER-EPI with parallel imaging using a circularly symmetric phased-array RF coil at 3.0 T:application to high-resolution diffusion tensor imaging[J]. Magn Reson Med,2006,56:1352-1358.
[3] Kuhl CK,Traber F,Schild HH. Whole-body high-field-strength(3.0-T)MR Imaging in clinical practice. Part I. Technical considerations and clinical applications[J]. Radiology,2008,246:675-696.
[4] Forbes KP,Pipe JG,Karis JP,et al. Brain imaging in the unsedated pediatric patient:comparison of periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction and single-shot fast spin-echo sequences[J]. Am J Neuroradiol,2003,24:794-798.
[5] 楊正汉,冯逢,王霄英,等. 磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2007:96-102.
(收稿日期:2009-06-08)
[关键词] BLADE; SS-TSE T2WI; MR成像
[中图分类号] R445 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2009)23-105-02
The Value of BLADE and SSTSE T2WI in the Brain
LIANG Hanhuan LIANG Juxiang CHEN Huadong
Department of Radiology,Gaozhou People’s Hospital,Guangdong 525200,China
[Abstract] ObjectiveTo assess the value of BLADE and T2-weighted single-shot TSE(SS- TSE)techniques in patient that without cooperation. MethodsTwenty-six patients due to artifacts of motions in routine sequence were enrolled in this study. Assess the ability to reduce artifacts and compare the image quality with BLADE and SS- TSE. The data were analyzed with the Wilcoxon matched pairs signed test and Chi-square test. ResultsBoth BLADE and the SS-TSE imaging offer less artifacts of motion. BLADE achieves better image quality and image contrast. ConclusionSS-TSE imaging and BLADE provide motion correction than routine image,and BLADE enables better assessment of the brain parenchyma.
[Key Words]BLADE; SS-TSE T2WI; Magnetic resonance imaging
刀锋技术(BLADE)是一种K 空间放射状充填技术与TSE序列相结合的产物。其控制数据采集方式与传统线性K空间采集方式有所不同。传统线性K空间采集方式相位编码梯度的设计来控制,而非线性K的充填需要两个以上梯度来控制(相位编码梯度和频率编码梯度来控制)。SSTSE一次90度脉冲激发后,利用连续的180度脉冲采集了填充K空间所需要的所有回波信号,成像速度快[1-3]。本研究主要通过对比颅脑MR 成像中BLADE T2WI 和SS-TSE T2WI减轻运动伪影的能力,并对图像质量进行比较,有利于临床优化脉冲序列的选择。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
①西门子Avanto1. 5T超导磁共振扫描仪;②内置体线圈作为发射线圈;③12通道头颅矩阵线圈作为接收线圈。
1.2 入选标准
入选标准为无法配合的受检者,常规扫描所获图像出现了运动伪影。然后进行BLADE T2WI和SS-TSE T2WI采集。
符合以上標准的受检者共26例,男17 例,女9 例;年龄5～77岁,中位年龄61岁。脑血管病例19例,帕金森病3例,先天性心脏病2例(镇静不好在扫描过程中听到响声醒来),肺癌及乳腺癌脑转移瘤各1例。
1.3 扫描参数
BLADE TSE刀锋伪影校正技术:
TR/TE:4500/99msec,THCK/GAP:6~8/1~1.5mm,FOV:24cm× 24cm;MATRIX:256×256,NEX:1;轴位SS-TSE T2WI(横轴位T2单次激发快速自旋回波序列);TR/TE:2000/83msec,THCK / GAP:6 ~ 8/1 ~ 1.5mm,FOV:24cm×24cm,MATRIX:288×256,NEX:0.62。
1.4 图像评价
BLADE TSE及SS-TSE T2WI与常规序列呼吸伪影相似时记为0分,伪影少于及多于RT TRA FSE T2WI序列分别记为1分,-1分。
PROPELLER 和SS-FSE T2WI从图像清晰度及对比度综合评价,BLADE TSE 和SSTSE T2WI相似时记为0分,BLADE TSE 优于及差于SS-FSE T2WI分别记为1分,-1分。
以上均为主观评价指标,由两位放射学医师分别评定,意见不一致时通过协商达到一致。
1.5 统计学方法
使用SPSS11.5统计软件包对本实验所有数据进行统计学分析,取检验水准α=0.05,P<0.05为差异有统计学意义。采用配对样本符号秩和检验(wilcoxon signed ranks test)。采用卡方检验评价两种序列减轻运动伪影能力。
2 结果
本研究发现BLADE T2WI(封三图1b)均较常规序列(封三图1a)对比运动伪影消失或减轻(Z=-5.099,P<0.000)。SS-FSE T2WI(封三图1c)也均较RT FSE T2WI呼吸运动伪影减轻(Z=-5.099,P<0.000)。在26例常规FSE T2WI出现明显运动伪影的病例中,无运动伪影者为22例,还有4例仍然存在较轻的运动伪影,SSFSE 扫描技术所获得的SSFSE2 T2WI,有3例存在较轻的运动伪影,经卡方检验(χ2=0.165,P=0.685),未见统计学差异。
对比经过校正后均未见运动伪影的21例中,5例仍然在任一校正序列的存在运动伪影的排出。PROPELLER(封三图1b)和SSFSE T2WI(封三图1c)相比,均显示灰白纸对比更好(Z=-4.583,P<0.000),图像更清晰和锐利,对颅内小病灶的显示更理想。因此,综合考虑,PROPELLER优于SS-FSE T2WI。BLADE T2WI的缺点在于扫描时间更长。
3 讨论
3.1 BLADE和SS-TSE 序列的K空间填充方式[4]
K空间是存放MR信号的地方,信号经过傅立叶转换成为MR图像。K空间中心决定图像对比,而K空间的周围决定图像细节。SS-FSE一次90度脉冲激发后,利用多个180度脉冲采集多个自旋回波信号,一次激发就完成了K空间填充。而BLADE指的是K空间的充填轨迹类似于螺旋浆,是 K空间的放射状充填技术与快速自旋回波序列相结合的产物。其旋转的“浆叶片”包含多条相位编码线,在K空间填充时每次“浆叶片”采集数据的中心位置是固定的,然后顺一个方向旋转,在K 空间边缘部分旋转的 “浆叶片”顺序连接,形成一个完整的圆形,完成一次K空间的填充。中心部分的数据重复采集,数据量多于周边区域。
3.2 BLADE和SS-TSE T2WI序列减轻运动伪影原因[5]
BLADE数据处理包括:数据采集、相位校正、旋转校正、平移校正、相关性加权、最后进行数据重建,其中涉及到很多较为复杂的数学演算。凡是图像通过平移或旋转的可以纠正的,就保存下来,用来重建图像。反之,就舍弃,从而可以消除运动伪影。BLADE 技术可以整合到任何使用平行线方式进行数据采集的序列之中,如标准SE 序列、梯度回波(gradient echo ,GRE)序列、平面回波成像(echo planar imaging ,EPI)序列等。
SS-TSE一次激发就完成了K空间填充,因此成像速度很快,单幅图像成像时间约1s,对运动不敏感,没有明显的运动伪影。
3.3 BLADE较SS-TSE 图像对比度清晰度更好原因分析[5]
SS-TSE 回波链很长,会导致图像模糊,T2 加权很重,T2对比下降,虽然图像能用于临床诊断,但对比度和信噪比低,对较小的病灶显示不清而容易漏诊。BLADE 技术平行填充轨迹使K空间周边区域在较短的时间内具有较高信号密度集,保证图像的空间分辨力,放射状填充轨迹使K中心部分的数据有较多的信号重叠,提高了图像的信噪比并减少了运动伪影。但BLADE技术的缺点在于比SS-TSE成像时间长。
3.4 小结
我们体会在于:在磁共振扫描中,对于无法配合扫描的在常规序列扫描中出现了运动伪影的患者,可以采用BLADE 技术及单次激发快速回波序列减轻运动伪影,单次激发快速回波序列的时间较短,对运动不敏感,然而缺点在于图像对比及信噪比较差,BLADE 技术时间较长,对缓慢规律的运动纠正较好,图像对比及信噪比较好,也就是说BLADE T2WI对脑实质的显示更为理想,能够清晰显示病灶,具有较高的临床实用价值。
[参考文献]
[1] Wintersperger BJ,Runge VM,Biswas J,et al. Brain magnetic resonance imaging at 3 Tesla using BLADE compared with standard rectilinear data sampling[J]. Invest Radiol,2006,41:586-592.
[2] Chuang TC,Huang TY,Lin FH,et al. PROPELLER-EPI with parallel imaging using a circularly symmetric phased-array RF coil at 3.0 T:application to high-resolution diffusion tensor imaging[J]. Magn Reson Med,2006,56:1352-1358.
[3] Kuhl CK,Traber F,Schild HH. Whole-body high-field-strength(3.0-T)MR Imaging in clinical practice. Part I. Technical considerations and clinical applications[J]. Radiology,2008,246:675-696.
[4] Forbes KP,Pipe JG,Karis JP,et al. Brain imaging in the unsedated pediatric patient:comparison of periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction and single-shot fast spin-echo sequences[J]. Am J Neuroradiol,2003,24:794-798.
[5] 楊正汉,冯逢,王霄英,等. 磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2007:96-102.
(收稿日期:2009-06-08)