脈搏門控與心電門控在頸動脈粥樣硬化斑塊MRI中的應用比較

1、脈搏門控與心電門控在頸動脈粥樣硬化斑塊MRI中的應用比較    摘 要 目的：比較脈搏門控與心電門控在頸動脈粥樣硬化斑塊MRI中的應用。方法：用1.5 T磁共振儀對15位健康志愿者采用心電門控和脈搏門控FSE?DIRT1WI進行頸動脈壁成像，測量和比較兩種序列的采集時間(TA)、圖像信噪比(SNR)、對比噪聲比(CNR)、靶血管壁完整性和血流偽影。結果：心電門控和脈搏門控FSE?DIRT1WI在采集時間和評價圖像質量的各項指標的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結論:頸動脈粥樣硬化斑塊MRI分析序列中，可以采用脈搏門控代替心電門控。 &

2、#160;  關鍵詞 MRI；動脈粥樣硬化；頸動脈；斑塊    A Comparison of Peripheral Pulse?gating with Cardiac?gating in Application in Carotid Atherosclerotic Plaque MRI    Abstract：Objective To compare the application of peripheral pulse?gating and cardiac?gating in carotid

3、 atherosclerotic plaque MRI.Methods Carotid MR imaging was performed in 15 healthy volunteers at a 1.5T MR scanner. Sequences including cardiac?gated and peripheral pulse?gated FSE?DIRT1WI were carried out. Acquisition Time (TA), Signal to Noise Ratio (SNR), Contrast to Noise Ratio (CNR), integrity

4、of vessel wall, blood flow artifact were measured and compared. Results There were no significant differences of TA, SNR, CNR, Integrity of vessel wall and blood flow artifact between cardiac?gated and peripheral pulse?gated FSE?DIRT1WI (P>0.05).Conclusion Peripheral pulse?gating can be used in c

5、arotid atherosclerotic plaque MRI instead of cardiac?gating.    Key words：Magnetic resonance imaging; Arteriosclerosis; Carotid arteries; Plaque    頸動脈粥樣斑塊MRI的自旋回波(黑血)序列中多應用心電門控技術來提高血管壁圖像的整體清晰度，特別對那些血管壁彈性較好的患者，這種技術尤為重要，相對于心電門控，脈搏門控的操作更加簡便。本文將以T1WI為例，比較脈搏門控與心電門

6、控在頸動脈粥樣斑塊MRI中的應用。    1 資料方法    1.1 臨床資料 15位健康志愿者，男9例，女6例，年齡21歲50歲，平均年齡(31.2±11.0)歲，心率60次/min100次/min。    1.2 MRI設備 用SIEMENS AVANTO 1.5 T超導磁共振儀，梯度線圈場強45 mT/m，切換率200 mT/(mm?s)，頸部相控陣線圈，軟件版本Syngo MR 2004 V，采用頭先進仰臥位，志愿者同時接心電門控及脈搏門控。 &#

7、160;  1.3 掃描序列及參數 15位志愿者均以右側頸動脈分叉為中心行兩種序列掃描，即心電門控FSE?DIRT1WI和脈搏門控FSE?DIRT1WI，掃描參數相同，TR：1R?R(1個心動周期)，TE 13 ms，視野(Field of View，FOV)125 mm×152 mm，層厚3 mm，矩陣320×320，激勵次數(Number of excitation，NEX)4，回波鏈長(Echo Train Length，ETL)9，帶寬(Band with，BW)120 KHz。檢查過程中受檢者心率變化會影響TR值和掃描時間，容易導致結果不準確，

8、因此兩種序列的掃描先后順序交替進行，前一個序列掃描完畢且心電圖波形恢復正常后，再調整TR進行下一個序列掃描，采集窗取心動周期8590，兩組序列均應用脂肪抑制。    1.4 評價指標測量及計算 記錄不同方法的采集時間(TA)。測量左側胸鎖乳突肌及同層面脊髓的信號強度(signal Intensity,SI)，背景信號強度取頸部左前方無組織處，避開偽影測量，SD背景為背景噪聲的標準差(satandar deviation，SD)。測量工作均在SIEMENS AVANTO 1.5 T超導磁共振儀工作站上進行，各序列均在相同的解剖層面和相同區(qū)域(避開周圍部分容

9、積效應區(qū)域)選取相同面積的感興趣區(qū)(region of interest，ROI)進行測量。以公式和分別計算圖像信噪比(SNR)和對比噪聲比(CNR)：SNRSI肌肉/SD背景；CNR(SI肌肉-SI脊髓)/SD背景。評價靶血管顯示情況：管壁完整性：按血管壁完整和不完整評價雙側頸動脈血管斷面圖像。評價標準：血管壁連續(xù)，信號均勻，評為完整；血管壁連續(xù)，但部分血管壁信號降低，或血管壁不連續(xù)，表現為部分缺失，評為不完整;血流偽影：以有血流偽影、無血流偽影評價。評價標準：血管腔信號低而均勻，為無血流偽影；血管腔信號不均勻，肉眼可見片狀信號增高，為有血流偽影。   

10、0;1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 11.0統(tǒng)計學軟件包，計量資料采用配對t檢驗(Paired?Samples T Test)，計數資料用卡方檢驗進行分析,取P<0.05有統(tǒng)計學意義。    2 結果    15位志愿者雙側共48個頸總動脈或頸內外動脈橫斷面圖像列入分析，分別使用心電門控、脈搏門控FSE?DIRT1WI圖像SNR、CNR、TA測量結果見表1，經配對t檢驗差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。血管壁完整性、有無血流偽影評價結果見表2，經2檢驗(Fisher's Exact Test

11、)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見圖1。    A 脈搏門控FSE?DIRT1WI圖像    B 心電門控FSE?DIRT1WI圖像。右側頸總左側頸內外動脈壁顯示清晰，管腔內無明顯偽影    表1 應用心電門控、脈搏門控FSE?DIRT1WI比較(配對t檢驗(Paired?Samples T Test)(略)    表2 應用心電門控、脈搏門控FSE?DIRT1WI圖像血管壁完整性和血流偽影比較(2檢驗(Fisher'

12、s Exact Test)(略)    上述統(tǒng)計結果表明：采用心電門控和脈搏門控的FSE?DIRT1WI在TA和評價圖像質量的各項指標的差異均無統(tǒng)計學意義。    3 討論    利用門控方式采集數據是減小生理周期性運動引起的偽影的有效方法，為消除心臟大血管搏動對圖像造成的影響，可以通過門控技術在心臟大血管搏動的某一固定時相觸發(fā)質子激勵和信號采集來消除搏動偽影，最常用的門控技術有心電門控和脈搏門控，前者是利用貼于胸壁的電極獲得心電信號，以R波作為MRI測量的觸發(fā)點，選擇適當的

13、延遲時間，使MRI信號采集固定于心動周期的同一相位。文獻報道斑塊分析的自旋回波序列與心電門控相結合可以提高血管壁圖像的整體清晰度1，2。周圍門控是采用光脈沖感應器，根據流經全身的血液搏動來觸發(fā)MRI采集數據。心電門控需要在患者的體表貼電極，操作相對復雜，電極的位置會影響心電波形進而影響觸發(fā)，同時一次性電極增加患者檢查費用的支出。有作者提到，由于頸動脈內血流動力學相對簡單，使用外周門控亦能取得較好的抑制血流的搏動偽影的效果3。我們從操作方便性(TA)、整體圖像質量(SNR、CNR)、靶血管顯示情況(血管壁是否完整、有無血流偽影)三個方面比較脈搏門控和心電門控在頸動脈斑塊MRI中的應用，結果顯示使

14、用心電門控和脈搏門控所需的掃描時間和所獲得的圖像信噪比、對比噪聲比、靶血管壁完整性、血流偽影方面均無明顯差別。與心電門控相比，脈搏門控使用方便、成本低，對縮短患者檢查時間也有利。因此，我們認為在頸動脈斑塊MRI分析序列中，可以采用脈搏門控代替心電門控。    參考文獻：    1 Chun Yuan, PhD, and William S, Kerwin,PhD.MRI of Atherosclerosis. Journal of Magnetic ResonanceJ. Imaging， 2004, 19: 710?719 .    2 R,A Trivedl,J,U?King lm,J,Graves,J,Horsley,et al.Mutil?sequence in viv