回波平面成像序列用于儿童中枢神经系统定量磁化率成像.pdf
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1、 第一作者朱百奇(),男,天津人,本科,主管技师.研究方向:儿童医学影像学技术.E m a i l:p o c k y q q c o m 通信作者邵剑波,华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院(武汉市妇幼保健院)影像中心 武汉市儿童影像医学临床医学研究中心,.E m a i l:s h a o j b s i n a c o m 收稿日期 修回日期 影像技术学E c h op l a n n e r i m a g i n gs e q u e n c e f o rq u a n t i t a t i v e s u s c e p t i b i l i t ym a p p i n
2、go f c e n t r a l n e r v o u s s y s t e mi nc h i l d r e nZHUB a i q i,SHA OJ i a n b o,P ENGX u e h u a,L IJ i a n,L IQ u a n,Y EY a j i n g(D e p a r t m e n t o fI m a g i n gC e n t e r,W u h a nC h i l d r e nsH o s p i t a lW u h a nM a t e r n a la n dC h i l dH e a l t h c a r eH o s p i
3、 t a l,T o n g j iM e d i c a lC o l l e g e,H u a z h o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c e&T e c h n o l o g y,W u h a nC l i n i c a lR e s e a r c hC e n t e rf o rC h i l d r e nsM e d i c a lI m a g i n g,W u h a n ,C h i n a)A b s t r a c tO b j e c t i v eT oa n a l y z et h ev a l u eo f
4、e c h op l a n a ri m a g i n g(E P I)s e q u e n c ef o rq u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g(Q S M)o f c e n t r a l n e r v o u ss y s t e mi nc h i l d r e n M e t h o d s D a t ao f c h i l d r e nw h ou n d e r w e n t r o u t i n eh e a dMRe x a m i n a t i o nw e r
5、 ee n r o l l e d Q S Mo f c e n t r a l n e r v o u s s y s t e mw a s a c q u i r e ds i n gt r a d i t i o n a l g r a d i e n t e c h os e q u e n c e a n dE P I s e q u e n c e,r e s p e c t i v e l y,t h et r a d i t i o n a l s t a n d a r dQ S M(S t d Q S M)a n dE P I Q S Mq u a n t i t a t
6、i v em a pw e r eo b t a i n e d,a n dQ S Mq u a n t i t a t i v ev a l u e so f t h ew h o l eb r a i na n d b r a i nr e g i o n sw e r em e a s u r e da n dc o m p a r e d,w h i l e t h ec o r r e l a t i o n so fm e a s u r i n gr e s u l t su s i n gd i f f e r e n tm e t h o d sw e r ea n a l
7、y z e d R e s u l t s T h e a c q u i s i t i o n t i m eo fS t d Q S M w a sm i n s,w h i l eo fE P I Q S M w a s r e d u c e d t o s Q u a n t i t a t i v eQ S Mv a l u e so f l e f t v e n t r a l p a l l i d u m,l e f t c a u d a t e n u c l e u s,b i l a t e r a l p u t a m e n,b i l a t e r a
8、lm i d d l e f r o n t a l g y r u s a n d l e f tm i d d l e t e m p o r a l g y r u so b t a i n e dw i t ht w om e t h o d sw e r e s i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n t(a l lP ),w h i l en os i g n i f i c a n t d i f f e r e n c eo f q u a n t i t a t i v eQ S Mv a l u e so ft h eo t h e r
9、b r a i nr e g i o n sw a sf o u n d(a l lP )T h e r ew e r ep o s i t i v ec o r r e l a t i o n so fq u a n t i t a t i v eQ S M v a l u e so fb r a i nr e g i o n sm e a s u r e dw i t hd i f f e r e n tm e t h o d s(r/rs:,a l lP )T h e q u a n t i t a t i v eQ S Mv a l u e o f t h ew h o l e b r
10、 a i nm e a s u r e dw i t hS t d Q S Ma n dE P I Q S Mw a s (,)a n d (,),r e s p e c t i v e l y,w i t h o u t s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e(Z ,P )T h e r ew e r e l i n e a rp o s i t i v e c o r r e l a t i o n so fQ S Mq u a n t i t a t i v ev a l u e so f t h ew h o l eb r a i nm e a
11、 s u r e dw i t hS t d Q S Ma n dE P I Q S M(R ,P ),a n dt h er e g r e s s i o ne q u a t i o nw a sSS t d Q S M SE P I Q S M C o n c l u s i o n E P Is e q u e n c ec o u l db eu s e d t oa c q u i r e c e n t r a l n e r v o u s s y s t e mQ S Mi nc h i l d r e n,w h i c hm i g h t s i g n i f i
12、c a n t l ys h o r t e n t h e s c a n n i n g t i m e K e y w o r d s m a g n e t i cr e s o n a n c e i m a g i n g;c h i l d;q u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g;e c h op l a n n e r i m a g i n gs e q u e n c eD O I:/j i s s n 回波平面成像序列用于儿童中枢神经系统定量磁化率成像朱百奇,邵剑波,彭雪华,李俭,李权
13、,叶雅晶 华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院(武汉市妇幼保健院)影像中心武汉市儿童影像医学临床医学研究中心,湖北 武汉 摘要目的分析回波平面成像(E P I)序列在儿童中枢神经系统定量磁化率成像(Q S M)中的应用价值.方法回顾性分析 例接受常规头部MR检查儿童,分别以传统梯度回波序列及E P I序列采集中枢神经系统Q S M,获得传统标准Q S M(S t d Q S M)及E P I Q S M定量图;测量全脑及 个脑区Q S M定量值,对比以种方法所获结果的差异,分析其相关性.结果S t d Q S M采集时间m i n s,E P I Q S M为 s.以种方法所获左侧苍白球、左
14、侧尾状核、双侧壳核、双侧额中回及左侧颞中回的Q S M定量值差异均有统计学意义(P均 ),其余脑区Q S M定量值差异均无统计学意义(P均 ).以种方法所测各脑区Q S M定量值均呈正相关(r/rs:,P均 ).以S t d Q S M与E P I Q S M所测全脑Q S M定量值分别为 (,)、(,),差异无统计学意义(Z ,中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N oP ),且二者呈线性正相关(R ,P ),回归方程为SS t d Q S M SE P I Q S M .结论以E P I序列采集儿童中枢
15、神经系统Q S M可明显缩短采集时间.关键词磁共振成像;儿童;定量磁化率成像;回波平面成像序列 中图分类号R ;R 文献标识码A 文章编号 ()MR定 量 磁 化 率 成 像(q u a n t i t a t i v es u s c e p t i b i l i t ym a p p i n g,Q S M)可量化人体组织磁化率变化,在显示微血管、监测血氧饱和度及鉴别微出血与钙化等方面具有优势,可无创评估儿童神经系统发育水平 ,且有利于诊断铁 沉 积 相 关 疾 病 .传 统Q S M常 以 梯 度 回 波(g r a d i e n t e c h o,G R E)序列采集幅值及相位信
16、息,经过图像后处理获得局部磁化率定量图,但采集时间长达 m i n,易因患儿难以配合而产生运动伪影并影响诊断.单次激发回波平面成像(e c h op l a n n e r i m a g i n g,E P I)序列扫描速度快,用于Q S M能缩短采集时间.本研究观察E P I序列用于采集儿童中枢神经系统Q S M的价值.资料与方法 一般资料收集 年月 年月于武汉儿童医院就诊的 例接受常规头部MR检查儿童,男 例、女 例,年龄个月 岁、中位年龄岁;均无明确神经及精神疾病病史;头部传统及E P I序列Q S M均未见明显异常.本研究经院伦理委员会批准(R E ).检查前监护人均签署知情同意书.
17、仪器与方法采用P h i l i p s TI n g e n i a超导MR仪 及 标 准 通 道 头 线 圈 扫 描 头 部,梯 度 场 mT/m,切换率 mT/m/m s进行头部扫描;对不能配合检查者予以口服 水合氯醛 m l/k g体质量镇静,最大 剂量不超过 m l.采 集常规序列MR I后,行传统标准Q S M(S t d Q S M)及E P I Q S M扫描.S t d Q S M:采 用 回 波 快 速G R E序 列,T R m s,T E m s,N S A,层厚 mm,层间隔,平面 内 分 辨 率 mm mm,F O V mm mm,带 宽 H z/p i x e l
18、,重 建 分 辨 率 为 mm mm mm,扫描时间m i n s;E P I Q S M:采用单次激发E P I序列,T R m s,T E m s,层厚mm,层间隔,平面内分辨率mm mm,F O V mm mm,带宽 H z/p i x e l,扫描前采集个D u mm ys c a n以保持E P I信号的稳定性,之后采集个时相的E P I模图及相位图,重建分辨率为 mm mm mm,扫描时间 s.数据处理首先对E P I Q S M数据于像素水平进行个时间点的信号平均.之后采用S PM 软件(h t t p:/www f i l i o n u c l a c u k/s p m)对
19、S t d Q S M和E P I Q S M数据进行空间配准,使其解剖位置保持一致,并以开源软件S T I S u i t ev (h t t p s:/p e o p l e e e c s b e r k e l e y e d u/c h u n l e i l i u/s o f t w a r e h t m l)对数据进行磁敏感量化后处理,通过相位解缠、去除背景场、磁化率反演等步骤,最终获得全脑Q S M定量值及定量图(图).分别于S t d Q S M及E P I Q S M定量图中的左(l e f t,L)、右(r i g h t,R)侧 苍 白 球(v e n t r a
20、lp a l l i d u m,V P)、尾状核(c a u d a t en u c l e u s,C N)、壳核图E P I Q S M(上排)及S t d Q S M(下排)定量图Z值代表该层面与颅底定位层面在纵轴方向上的距离中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o图于E P I Q S M定量图中各脑区放置R O I的示意图:R V P;:R C N;:R P UT;:L V P;:L C N;:L P UT;:R THA;:L THA;:R MF G;:L MF G;:R MO G;:L M
21、O G;:R MT G;:L MT G;:R R N;:L R N;:R M S C;:L M S C;:S MA(p u t a m e n,P UT)、丘脑(t h a l a m u s,THA)、额 中 回(m i d d l ef r o n t a lg y r u s,MF G)、枕中回(m i d d l eo c c i p i t a lg y r u s,MO G)、颞中回(m i d d l et e m p o r a lg y r u s,MT G)、红核(r e dn u c l e i,R N)、运动感觉区(m o t o r s e n s o r yc o
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