黄梓杰，胡玉芳，覃宝仪，周智鹏，杨新官
(1.桂林医学院附属医院放射科，广西 桂林 541001；
2.桂林市人民医院放射科，广西 桂林 541000)
弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)是能够检测活体组织中的水分子弥散的方法，对于诊断及治疗鼻咽癌具有重要作用[1]；
临床常通过测量组织表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)进行鉴别诊断[2]、预测疾病进展[3]以及评估放射、化学治疗疗效[4]等。目前常以单次激发平面回波(single-shot echo planar imaging,SS-EPI)序列采集DWI，其特点是成像速度快，但存在伪影重、图像分辨率低及图像易变形等问题[5]，且在磁化率相差较大部位，如鼻咽部，尤为明显。相比常规DWI，多重灵敏度编码DWI(multiple sensitivity encoding DWI,MUSE-DWI)和基于周期性旋转重叠平行线增强重建技术(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction,PROPELLER)，即螺旋桨技术PROPELLER DUO-DWI均可减少图像伪影及图像失真，有助于提高图像质量[6-7]。本研究对比观察MUSE-DWI与PROPELLER DUO-DWI显示鼻咽癌的价值，为优化鼻咽部DWI图像质量提供依据。
1.1 一般资料 前瞻性收集2022年6月—8月于桂林医学院附属医院接受鼻咽部MR检查的25例鼻咽癌患者，男13例、女12例，年龄28～63岁、平均(48.9±9.7)岁。纳入标准：①接受MUSE-DWI和PROPELLER DUO-DWI检查；
②首诊且经活检病理诊断为鼻咽癌；
③未曾接受放射或化学治疗。本研究经院伦理委员会批准(批准号：2021YJSLL-77)，检查前患者均签署知情同意书。
1.2 仪器与方法 采用GE Signa Architect 3.0T MR超导扫描仪及19通道头颈联合线圈。嘱患者检查过程中尽量避免吞咽，行鼻咽部扫描，扫描序列包括T1WI、T2WI、MUSE-DWI、PROPELLER DUO-DWI及增强T1WI等。参数：MUSE-DWI，TR 3 839 ms，TE 69.4 ms，FOV 22 mm×22 mm，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵128×132，扫描层数24，b值为0、600 s/mm2，扫描时间2 min 3 s；
PROPELLER DUO-DWI，TR 7 104 ms，TE 70.6 ms，FOV 22 mm×22 mm，层厚4 mm，层间距1 mm，矩阵128×128，扫描层数24，b值为0、600 s/mm2，扫描时间3 min 2 s。
1.3 图像质量评估
1.3.1 主观评价 由2名具有7年以上工作经验的影像科主治医师(医师A、B)采用盲法以5分制法对b值为600 s/mm2的DWI进行主观评价。图像清晰度评分：清晰显示病灶及周围组织结构、且其间对比明显为5分；
较清晰显示病灶及其周围组织结构、其间对比度较明显为4分；
图像清晰度一般，病灶及周围组织尚可辨别但对比度较差为3分；
图像较模糊，难以辨认病灶及其周围组织结构为2分；
图像非常模糊，无法辨认病灶及周围组织结构为1分。图像伪影评分：无伪影为5分；
伪影较少为4分；
伪影一般为3分；
伪影较多为2分；
伪影严重为1分。图像变形：于病灶最大层面测量其横径及前后径，以增强轴位T1WI为标准，计算2种DWI与增强轴位T1WI所示病灶横径、前后径的差值绝对值，以病灶横径、前后径的差值绝对值≤1 mm为无肉眼可见变形，记为5分；
>1 mm且≤3 mm为轻微变形，记为4分；
>3 mm且≤6 mm为中度变形，记为3分；
>6 mm且≤9 mm为严重变形，记为2分；
>9 mm为极严重变形，记为1分，若横径与前后径的差值绝对值处于不同的评分区间，则针对较低评分进行分析。
1.3.2 客观评价 由1名具有8年工作经验的影像科主管技师以轴位T2WI及增强T1WI为参考，于b值为600 s/mm2的MUSE-DWI无明显伪影及图像变形区域放置面积10～50 mm2的ROI，以复制方式于PROPELLER DUO-DWI中放置ROI，测量病灶及其周围非瘤组织信号强度(signal intensity,SI)及其准差(standard deviation,SD)[8]，测量3次取平均值，并计算信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)：SNR病灶=SI病灶/SD病灶和对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)：CNR=SNR病灶-SNR组织。
1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布者，组间行配对t检验或Wilcoxon秩和检验。以组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC)分析观察者间评价结果的一致性：ICC≤0.2为一致性较差，0.2
2.1 图像主观评价 2名医师对MUSE-DWI及PROPELLER DUO-DWI显示鼻咽癌的主观评价结果的一致性均较好(P均<0.01，表1)。MUSE-DWI显示鼻咽癌清晰度评分高于PROPELLER DUO-DWI(P均<0.01)，而图像伪影及变形评分低于PROPELLER DUO-DWI(P均<0.01)。见表2及图1。
图1 患者男，46岁，鼻咽癌 A.鼻咽部轴位MUSE-DWI图像清晰度、伪影及变形评分分别为5分、4分及4分；
B.鼻咽部轴位PROPELLER DUO-DWI图像清晰度、伪影及变形评分分别为4分、5分及4分；
C.鼻咽部轴位增强T1WI (箭示病灶) 图2 患者男，48岁，鼻咽癌 A.鼻咽部轴位MUSE-DWI示SNR病灶为29.90，CNR为17.38；
B.鼻咽部轴位PROPELLER DUO-DWI示SNR病灶为18.08，CNR为11.68
表1 观察者间评估MUSE-DWI及PROPELLER DUO-DWI显示鼻咽癌主观评价的一致性(n=25)
表2 MUSE-DWI与PROPELLER DUO-DWI显示鼻咽癌主观评价结果比较(分，n=25)
2.2 图像客观评价 MUSE-DWI所示鼻咽癌SNR病灶及CNR均高于PROPELLER DUO-DWI(P均<0.01)，见图2及表3。
表3 MUSE-DWI与PROPELLER DUO-DWI显示鼻咽癌客观评价结果比较(n=25)
MUSE-DWI是一种多次激发、沿相位编码方向分段读取数据的弥散成像技术[6]，将欲以单次激发完成的相位编码数分配到数次激发中完成，以降低回波链长度、减少相位累积错误，从而提高图像分辨率、减少图像磁敏感伪影和图像变形。MUSE属于自导航技术，无需采集额外导航回波来估计相位信息，而是在重建图像时先利用灵敏度编码重建出单次激发的全FOV图像，用于估计每次激发运动引起的相位信息，再将所有激发数据联合以求解图像，可显著降低重建矩阵的条件数，校正不同信号激发引起的相位误差，避免导航回波与图像回波之间运动不一致导致的图像域不匹配[3]，图像SNR及分辨率均较高、图像变形及伪影均较少。
PROPELLER DUO-DWI是基于PROPLLER-DWI的改良DWI技术。PROPELLER-DWI是基于快速自旋回波(fast-spin echo,FSE)序列，每次激励后采集的回波链均以某个角度平行填充K空间，经多次激励后，采集的回波信号填满整个K空间，每个回波信号在K空间的中心部分相互重叠，可提高图像SNR，并经相位校正、旋转校正及平移校正后重建，获得伪影较少的DWI[9]。PROPELLER DUO-DWI在读取FSE的回波链时，通过调整重聚回波位置将生成的2个回波分离，实现在1个回波间隔内采集2个回波信号，用于填充PROPEELER采集K空间中相互垂直的2条原始数据带，可显著缩短PROPELLER-DWI的采集时间，避免回波间的相互干扰，以最大程度利用回波信号，使图像SNR更高[10]。
本研究发现，MUSE-DWI显示鼻咽癌的清晰度及SNR病灶、CNR均高于PROPELLER DUO-DWI，其图像伪影及变形评分则均低于PROPELLER DUO-DWI。PROPELLER DUO-DWI在后期重建图像时剔除了运动幅度超过一定阈值且具有较低权重的失真数据，保留运动幅度小的数据，经校正后重建图像以消除运动伪影，使有效数据减少，导致图像SNR及清晰度有所下降[11]；
且PROPELLER DUO-DWI的回波链过长，采集信号时间跨度大，回波链靠后的回波信号较弱，导致图像模糊及SNR降低。而MUSE-DWI缩短了回波链长度，通过联合所有信号激发数据重建图像，而并非简单的相位相减，故图像清晰度更优，SNR病灶及CNR均较高。针对图像伪影及图像变形，PROPELLER DUO-DWI显示鼻咽癌的评分高于MUSE-DWI，其原因是PROPELLER DUO-DWI基于FSE序列，在信号采集过程中有多个180°重聚焦脉冲，能更好地纠正磁场的不均匀性[12]，以减少磁敏感伪影和几何形变；
而MUSE-DWI是基于EPI读取、多次激发的成像技术，利用读出梯度场的极性切换采集回波链，无180°重聚焦脉冲以均匀磁场，且每次激发的相位误差不能完全校正，可致重建图像中出现N/2伪影[13]，使得MUSE-DWI显示鼻咽癌的伪影及变形较PROPELLER DUO-DWI更为明显；
另外，以相同扫描层数采集图像时，PROPELLER-DWI(3 min 2 s)的扫描时间较MUSE-DWI(2 min 3 s)长，且受大量180°重聚焦脉冲的影响，其偏高的电磁波吸收比值也是潜在的问题。
综上所述，相比PROPELLER DUO-DWI，MUSE-DWI显示鼻咽癌的SNR、CNR更高，清晰度更优，采集效率及安全性更高，具有临床应用价值。但本研究样本量有限，有待收集更多病例进一步观察。
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