浅谈磁共振多模态乳腺成像解决方案（一）

zskyteacher 2019-07-31

展开全文

在西方国家乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，其发病率在整个恶性肿瘤中仅次于肺癌而居第二位。在我国女性乳腺癌的发病率也有明显的增长趋势，而且我国女性乳腺癌的发病年龄相对于西方国家要早10年左右。迄今为止，乳腺癌的发病原因尚不清楚，所以还做不到有效预防乳腺癌的发病。这就对乳腺癌的早期诊断提出了更高的要求。众所周知，早期的乳腺癌即原位癌或大小在2cm以内且不伴有腋下淋巴结转移的浸润性病例其五年生存率在90％以上。因此，评价影像学检查手段的一个根本要求就是能否更敏感的发现早期乳腺癌。

在众多影像学设备中，目前普遍用于乳腺癌筛查的有钼靶、超声等设备。近年来随着磁共振成像设备的不断普及，特别是伴随着不断涌现的磁共振乳腺检查新解决方案，磁共振在乳腺癌诊断中的作用越来越重要。每一种检查解决方案都拥有不同的优缺点，如钼靶检查对于那些早期伴有钙化的乳腺癌病例是最佳的选择方法，但对于致密型乳腺而言，乳腺癌的肿块病变容易被乳腺本身的致密结构遮挡而无法发现，此时超声检查能及早的发现相应病变。与这些解决方案相比，MRI具有无以伦比的软组织对比分辨率，而磁共振本身的多对比多序列成像也能提供更丰富的诊断和鉴别诊断信息。近年来，随着多对比度成像解决方案、弥散成像解决方案以及全新的乳腺动态增强扫描解决方案的不断成熟，使得磁共振乳腺检查方案不断完善，为乳腺癌的早期诊断提供了日益完美的解决方案。

传统乳腺MR检查的挑战：乳腺本身通常是富含脂肪的器官结构，而脂肪在MR常规序列如T₁、T₂均表现为高信号，如果不能进行有效的脂肪抑制显然就无法发现早期的细微病变。对于弥散解决方案而言，如果不能有效的抑制脂肪信号就会导致严重的化学位移伪影及各种鬼影，同时还会导致严重的几何形变，这些会限制弥散解决方案在乳腺检查中的应用。乳腺的动态增强扫描面临同样的问题和挑战。均匀的脂肪抑制是获取高质量乳腺MR图像的前提，但由于双侧乳腺位于人体的偏中心部位，在这些部位恰恰是磁场均匀度非常差的区域，这给乳腺特别是双侧乳腺的脂肪抑制带来了严峻挑战，由于这个原因使得MR在乳腺中的应用受到了很大局限。

图片说明：图1、显示由于双侧乳腺位于人体偏中心部位，在传统3D动态增强扫描采用一般的化学脂肪抑制解决方案时无法获得均匀的脂肪抑制图像；图2示在GE最新推出的VIBRANT动态增强扫描解决方案采用双侧分别匀场，从而获取了双侧均匀的脂肪抑制。这对于发现乳腺内小的病变非常重要。

全新多对比度成像解决方案--IDEAL：在传统MR乳腺检查解决方案中受乳腺解剖部位的限制无法获取双侧均匀的脂肪抑制效果。尽管采用翻转恢复解决方案的短时翻转（STIR）可以获取双侧均匀的脂肪抑制效果，但该解决方案带来的一个新的问题就是信噪比的降低。这是因为在STIR解决方案尽管我们所选择的翻转时间如1.5T MR中150ms是大多数脂肪成分回零点，但实际上在这个时间既不能保证所有的脂肪成分都回到零点，也不能保证只有脂肪类成分回零点。正是由于这个原因STIR脂肪抑制解决方案的信噪比一般低于化学脂肪抑制解决方案。同时，STIR解决方案成像中有些出血病变或蛋白含量比较高的囊性病变因为其回零时间和脂肪组织接近，这会导致其在STIR序列成像过程中表现为低信号，这对于病变的诊断和鉴别诊断也会带来困扰。能不能有一种更完美的解决方案呢？IDEAL就是在这样的临床需求下诞生的全新解决方案。IDEAL（Iterative Decomposition of Waterand Fat With Echo Asymmetry and Least-Squares Estimation）由Scott B Reeder提出的GE专利的全新水脂分离解决方案。尽管该解决方案和传统的DIXON解决方案有相似之处，但又超越了DIXON解决方案。其核心区别在于IDEAL采用了三点不对称回波方法。

传统的DIXON解决方案采用两点法水脂分离解决方案，它对磁场均匀度仍有高度的依赖性，因为这个限制使得DIXON解决方案在临床应用受到局限。为了克服DIXON解决方案的这个局限性，不少学者提出了三点法水脂分离解决方案，其中第三个回波用于进行相位校正。但是一般的三点法采用的是对称回波解决方案，该解决方案的一个缺陷是其信噪比受体素内水脂比例的影响，当一个体素内水和脂的比例接近相等时，该体素的信噪比就非常低。在IDEAL解决方案，为了克服这个缺陷采用了三点不对称回波解决方案，这样既能确保该解决方案能有效克服磁场均匀度的限制，同时又不受体素内水脂比例的影响。更重要的是在IDEAL解决方案一次成像能获取水像、脂像、水脂同相和水脂反相四种不同的对比度，这实际上提供了更多的诊断和鉴别诊断信息。IDEAL解决方案为磁共振乳腺检查提供的不仅仅是一个理想的脂肪抑制解决方案，更重要的是其多对比度成像也可以更好的优化乳腺磁共振检查流程。顺便强调一下：严格来说IDEAL成像解决方案不是一个传统的脂肪抑制技术，而是一个脂肪剔除的成像方案。