脉搏门控与心电门控在颈动脉粥样硬化斑块MRI中的应用比较

　　作者：张丽香,徐坚民,龚静山,李莹,孙黎明　　作者单位：深圳市人民医院暨南大学医学院附属二院,广东 深圳

　　[摘 要] 目的：比较脉搏门控与心电门控在颈动脉粥样硬化斑块MRI中的应用。方法：用1.5 T磁共振仪对15位健康志愿者采用心电门控和脉搏门控FSEDIRT1WI进行颈动脉壁成像，测量和比较两种序列的采集时间(TA)、图像信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、靶血管壁完整性和血流伪影。结果：心电门控和脉搏门控FSEDIRT1WI在采集时间和评价图像质量的各项指标的差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:颈动脉粥样硬化斑块MRI分析序列中，可以采用脉搏门控代替心电门控。

　　[关键词] MRI,动脉粥样硬化,颈动脉,斑块

　　Abstract：Objective To compare the application of peripheral pulsegating and cardiacgating in carotid atherosclerotic plaque MRI.Methods Carotid MR imaging was performed in 15 healthy volunteers at a 1.5T MR scanner. Sequences including cardiacgated and peripheral pulsegated FSEDIRT1WI were carried out. Acquisition Time (TA), Signal to Noise Ratio (SNR), Contrast to Noise Ratio (CNR), integrity 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 cardiacgated and peripheral pulsegated FSEDIRT1WI (P>0.05).Conclusion Peripheral pulsegating can be used in carotid atherosclerotic plaque MRI instead of cardiacgating.

　　Key words：Magnetic resonance imaging; Arteriosclerosis; Carotid arteries; Plaque

　　颈动脉粥样斑块MRI的自旋回波(黑血)序列中多应用心电门控技术来提高血管壁图像的整体清晰度，特别对那些血管壁弹性较好的患者，这种技术尤为重要，相对于心电门控，脉搏门控的操作更加简便。本文将以T1WI为例，比较脉搏门控与心电门控在颈动脉粥样斑块MRI中的应用。

　　1 资料方法

　　1.1 临床资料 15位健康志愿者，男9例，女6例，年龄21岁～50岁，平均年龄(31.2±11.0)岁，心率60次/min～100次/min。

　　1.2 MRI设备 用SIEMENS AVANTO 1.5 T超导磁共振仪，梯度线圈场强45 mT/m，切换率200 mT/(mm's)，颈部相控阵线圈，软件版本Syngo MR 2004 V，采用头先进仰卧位，志愿者同时接心电门控及脉搏门控。

　　1.3 扫描序列及参数 15位志愿者均以右侧颈动脉分叉为中心行两种序列扫描，即心电门控FSEDIRT1WI和脉搏门控FSEDIRT1WI，扫描参数相同，TR：1RR(1个心动周期)，TE 13 ms，视野(Field of View，FOV)125 mm×152 mm，层厚3 mm，矩阵320×320，激励次数(Number of excitation，NEX)4，回波链长(Echo Train Length，ETL)9，带宽(Band with，BW)120 KHz。检查过程中受检者心率变化会影响TR值和扫描时间，容易导致结果不准确，因此两种序列的扫描先后顺序交替进行，前一个序列扫描完毕且心电图波形恢复正常后，再调整TR进行下一个序列扫描，采集窗取心动周期85%～90%，两组序列均应用脂肪抑制。

　　1.4 评价指标测量及计算 记录不同方法的采集时间(TA)。测量左侧胸锁乳突肌及同层面脊髓的信号强度(signal Intensity,SI)，背景信号强度取颈部左前方无组织处，避开伪影测量，SD背景为背景噪声的标准差(satandar deviation，SD)。测量工作均在SIEMENS AVANTO 1.5 T超导磁共振仪工作站上进行，各序列均在相同的解剖层面和相同区域(避开周围部分容积效应区域)选取相同面积的感兴趣区(region of interest，ROI)进行测量。以公式①和②分别计算图像信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)：①SNR=SI肌肉/SD背景;②CNR=(SI肌肉-SI脊髓)/SD背景。评价靶血管显示情况：管壁完整性：按血管壁完整和不完整评价双侧颈动脉血管断面图像。评价标准：血管壁连续，信号均匀，评为完整;血管壁连续，但部分血管壁信号降低，或血管壁不连续，表现为部分缺失，评为不完整;血流伪影：以有血流伪影、无血流伪影评价。评价标准：血管腔信号低而均匀，为无血流伪影;血管腔信号不均匀，肉眼可见片状信号增高，为有血流伪影。

　　1.5 统计学分析 采用SPSS 11.0统计学软件包，计量资料采用配对t检验(PairedSamples T Test)，计数资料用卡方检验进行分析,取P<0.05有统计学意义。

　　2 结果

　　15位志愿者双侧共48个颈总动脉或颈内外动脉横断面图像列入分析，分别使用心电门控、脉搏门控FSEDIRT1WI图像SNR、CNR、TA测量结果见表1，经配对t检验差异均无统计学意义(P>0.05)。血管壁完整性、有无血流伪影评价结果见表2，经χ2检验(Fisher's Exact Test)差异无统计学意义(P>0.05)，见图1。

　　A 脉搏门控FSEDIRT1WI图像

　　B 心电门控FSEDIRT1WI图像。右侧颈总左侧颈内外动脉壁显示清晰，管腔内无明显伪影

　　表1 应用心电门控、脉搏门控FSEDIRT1WI比较(配对t检验(PairedSamples T Test))(略)

　　表2 应用心电门控、脉搏门控FSEDIRT1WI图像血管壁完整性和血流伪影比较(χ2检验(Fisher's Exact Test)(略)

　　上述统计结果表明：采用心电门控和脉搏门控的FSEDIRT1WI在TA和评价图像质量的各项指标的差异均无统计学意义。

　　3 讨论

　　利用门控方式采集数据是减小生理周期性运动引起的伪影的有效方法，为消除心脏大血管搏动对图像造成的影响，可以通过门控技术在心脏大血管搏动的某一固定时相触发质子激励和信号采集来消除搏动伪影，最常用的门控技术有心电门控和脉搏门控，前者是利用贴于胸壁的电极获得心电信号，以R波作为MRI测量的触发点，选择适当的延迟时间，使MRI信号采集固定于心动周期的同一相位。文献报道斑块分析的自旋回波序列与心电门控相结合可以提高血管壁图像的整体清晰度[1，2]。周围门控是采用光脉冲感应器，根据流经全身的血液搏动来触发MRI采集数据。心电门控需要在患者的体表贴电极，操作相对复杂，电极的位置会影响心电波形进而影响触发，同时一次性电极增加患者检查费用的支出。有作者提到，由于颈动脉内血流动力学相对简单，使用外周门控亦能取得较好的抑制血流的搏动伪影的效果[3]。我们从操作方便性(TA)、整体图像质量(SNR、CNR)、靶血管显示情况(血管壁是否完整、有无血流伪影)三个方面比较脉搏门控和心电门控在颈动脉斑块MRI中的应用，结果显示使用心电门控和脉搏门控所需的扫描时间和所获得的图像信噪比、对比噪声比、靶血管壁完整性、血流伪影方面均无明显差别。与心电门控相比，脉搏门控使用方便、成本低，对缩短患者检查时间也有利。因此，我们认为在颈动脉斑块MRI分析序列中，可以采用脉搏门控代替心电门控。

　　参考文献：

　　[1] Chun Yuan, PhD, and William S, Kerwin,PhD.MRI of Atherosclerosis. Journal of Magnetic Resonance[J]. Imaging， 2004, 19: 710719 .

　　[2] R,A Trivedl,J,UKing lm,J,Graves,J,Horsley,et al.Mutilsequence in vivo MRI can Quantity Fibrous Cap and Lipid Core Components in Human Carotid Atherosclerotic Plaques[J].Eur J Vasc Endovasc Surg，2004,August 28:207213.

　　[3] 刘莉,冯定义,夏黎明,等.颈动脉粥样硬化斑块的MRI[J].放射学实践，2003,18(7):465467.