【摘要】 目的 探讨3.0t磁共振在乳腺成像中的应用价值，优化扫描序列和参数。 方法 使用ge 3.0t磁共振扫描仪和8通道乳腺线圈对42名乳腺疾病患者进行乳腺mr成像，从图像质量和病灶显示数目上对其应用价值进行评价。 结果 所有患者均获得了具有诊断意义的图像。42例患者共检出45处病变，其中恶性3例，共5处病变；良性34例，共40处病变。 结论 3.0t mr乳腺成像，合理的扫描方案可以缩短扫描时间、提高图像质量。多序列联合应用更有利于疾病的诊断和鉴别诊断。
【关键词】 磁共振成像；乳腺；序列
application of 3.0 tesla system in breast magnetic resonance imaging
zhao hong-lan, liu ying, cheng li,et al. department of radiology, affiliated hospital of xuzhou medical college, xuzhou, jiangsu 221002, china
[abstract] objective to evaluate the application value of 3.0 tesla system in breast magnetic resonance imaging and to optimize scanning sequences and parameters. methods forty-two patients were performed on ge 3.0t mr scanner with 8-channel breast coil, then to evaluate the imaging quality and the number of displayed lesions. results 42 patients all acquired excellent images. 3 cases with 5 malignant breast lesions and 34 cases with 40 benign lesions were detected, and the other 5 cases showed no abnormality. conclusion for breast magnetic resonance imaging at 3.0 tesla system, reasonable scanning protocol may reduce the scanning time and improve imaging quality. combinative using of different sequences was helpful for differential diagnosis of breast disease.
[key words] magnetic resonance imaging; breast; sequence
乳腺癌是女性常见恶性肿瘤之一，目前已跃居我国女性恶性肿瘤第二位。www.133229.CoM早期诊断和治疗是降低死亡率的关键。随着医疗设备和技术的不断提高，红外线、钼靶、超声、ct和mri等逐步应用于乳腺肿瘤的检查中[1～3]。近年来高场强磁共振的出现和多通道乳腺专用线圈的使用，使mri成为诊断乳腺疾病的重要手段。目前人们对乳腺mri的研究多以1.0-1.5t为主，3.0t mr在此方面的应用研究在国内才刚开始。本文就3.0t mr乳腺成像所选用的扫描序列和扫描参数进行分析，探讨3.0t磁共振在乳腺成像中的应用价值。
资料与方法
1.一般资料 2006年10月～2008年2月共42名经临床体检、b超或钼靶检查拟诊为乳腺疾病的女性患者，年龄15～72岁，平均年龄46.7岁。行磁共振检查前均向其详细解释有关事项，并征得本人的同意和配合。
2.仪器设备 采用ge signa excite hd 3.0t mr系统和8通道乳腺线圈，adw4.2图像后处理工作站。
3.检查方法 被检者取俯卧位脚先进，双乳自然悬垂入线圈的孔洞内。扫描序列包括fse-ir和非脂肪抑制fse-xl t1wi横轴位、脂肪抑制fse-xl t2wi矢状位平扫和3d-fspgr横轴位动态增强。增强对比剂为钆喷酸葡胺(gd-dtpa)，剂量0.2mmol/kg体重、注射速率0.2ml/s。检查前于前臂静脉留置22号塑料套管针，设置12个fspgr增强时相，每个时相扫描41秒，采集图像96幅。扫描前手动寻找中心频率，注射对比剂前先扫描asset校准和mask蒙片，然后患者保持原体位不变，注射对比剂的同时开始扫描，连续扫描12个时相，持续扫描时间8分16秒。1cm以上的病灶加扫dwi（difussion weight imaging）序列，b值分别取500、800、1000、1200。扫描结束将所有序列图像传至adw4.2工作站，根据需要绘制时间-信号强度曲线或进行减影、mip（最大强度投影）及vr（容积）重建。具体扫描参数见表1。
4.图像评价 由两位主治以上mri诊断医师对42名患者的mr图像作出诊断，根据诊断结果，对检出病灶按性质和大小分为结节性（主要指实性结节）和非结节性（乳腺囊肿列入非结节性病变）两种类型，统计不同序列对病变的检出数目。
5.统计学方法 采用spss13.0统计软件包进行统计学分析，各序列对病灶的检出数目采用卡方检验。p〈0.05视为有统计学差异。
结 果
所有患者均顺利完成检查，每人平均扫描时间不超过22分钟（以上序列扫描时间之和加上三平面定位、asset校准和mask相的总计时间，dwi除外）。42例患者共检出45处病变，其中恶性3例，共5处病变；良性34例，共40处病变，其余5例mr检查未示异常。40处良性病变包括3例单纯性导管扩张、2例乳腺囊性增生、2个单发乳腺囊肿、1例乳腺炎性病变、5例腺体组织增生，和32个实性结节，大小从0.3cm到3.5cm不等,不同序列对病灶的检出情况分别见表2-4(图1-8)。
经卡方检验，各序列对不同类型病变的检出率无显著统计学差异，p〉0.05。
讨 论
1.扫描序列的选择 乳腺mr成像序列繁多、参数复杂，目前尚无统一的标准。se序列临床应用最早、最广泛，但因其扫描时间较长，高场强磁共振出现以后已逐渐被快速自旋回波（fse）所代替[4]。fse是一系列1800脉冲所产生的回波共同填充一个k空间（x-y平面）而组成一幅图像，扫描时间大为缩短。fse-xl是fse序列的增强版，所得图像更加清晰，允许扫描层数更多。stir（短t1反转恢复）序列多用于脂肪抑制，因其对磁场的不均匀和fov中心偏离的影响较不敏感，用于脂肪抑制比化学饱和压脂更均匀[5]，但扫描时间相对较长。本研究采用fse-ir序列进行横轴位扫描明显缩短了扫描时间，提高了对病灶检出的敏感性，同时为fse-xl t2wi序列矢状位扫描提供了定位参考；用fse-xl t2wi序列进行矢状位薄层扫描有利于较小病灶的检出，而且便于观察腋窝淋巴结病变及胸壁浸润情况。fse-xl t1wi序列对皮下脂肪和腺体周围脂肪、乳房悬韧带、乳腺与胸壁肌肉之间的乳后间隙显示清晰[3]，采用该序列进行横轴位扫描与fse-ir序列形成对比，有利于疾病的鉴别诊断。本研究采用3d-fspgr序列对双侧乳腺进行横轴位一次成像，同时满足了高空间分辨率和高时间分辨率的要求。一方面对增强病灶的边缘、内部结构、浸润范围及其血供情况等形态学特点进行描述，另一方面从病灶的强化动力学方面，根据时间-信号增强曲线特征、早期增强率、最大增强率等特点进一步深入分析，提高了mr对乳腺疾病诊断和鉴别诊断能力[4,7～8]。
2.扫描参数的设置 扫描参数主要影响图像质量和扫描时间。不同扫描序列均有其各自的特征参数，如fse序列有两个重要参数即tr与te。改变tr、te的长短不仅可获得t1、t2和pd加权像，而且也决定了扫描时间的长短。除此之外，fse序列的回波链(etl)是决定扫描时间长短的关键参数，它可使扫描速度成倍提高。stir序列中除tr以外，ti（time of inversion）是决定图像对比度的主要参数， ti受组织t1驰豫时间的限制，而t1驰豫具有场强依赖性[9～10]，因此，3.0t mr乳腺成像ti取值应较1.5t长。gre序列中除了tr、te的长短可影响加权程度以外，反转角的大小直接影响图像的对比度和扫描时间。由于长te极易导致伪影，通常在保持短tr、短te的情况下，通过改变反转角的大小来控制图像对比度。反转角越小，纵向磁化的恢复越快、rf沉积效应亦越小，从而使图像的对比度提高，扫描速度加快。本研究在3d-fspgr序列中，取tr、te为最小值，选用12°反转角成像，使扫描时间大大缩短。
动态增强扫描主要考虑以下两方面因素：第一，要有足够高的空间分辨率以便能对小的强化灶进行形态学描述；第二，要有足够的时间分辨率，允许作出不同的时间-信号强度曲线以便对增强病灶进行强化动力学分析[11～15]。时间分辨率由对比剂吸收时间决定，恶性病灶的峰值强化典型地发生在对比剂注入后90-180秒间，正常纤维腺体组织强化多在对比剂注入10分钟以后[16]。morris等[13]认为要精确描述强化灶的动力学特征，时间分辨率应小于2分钟。为满足分辨率要求，1.5t上乳腺mri多采用单侧乳腺矢状位成像。因为矢状位fov小、乳腺组织相对较薄，采用相同采集矩阵可相对提高图像信噪比，而减少扫描层数又能提高扫描速度。3.0t本身可以提供足够高的信噪比而允许采用大矩阵扫描。
本研究采用3d-fspgr序列，对双侧乳腺进行横轴位一次成像，不仅节省了扫描时间，而且更有利于评价双侧乳腺的对称性。一方面通过大矩阵（512×416或512×384）、薄层、负层间隔扫描，获得了较高空间分辨率；另一方面使用更短的tr和te以及小反转角使时间分辨率达41秒。通过12个增强时相的连续动态扫描，同时满足了增强扫描的空间分辨率和时间分辨率。
根据良恶性病变和周围腺体组织的时间-信号增强曲线得出：恶性病变对比剂流入多发生在第2-3个时相、达峰时间多在第4-6个时相；良性病变对比剂流入多开始于第2、3个时相，并呈缓慢上升趋势；周围正常腺体组织对比剂吸收缓慢，多开始于增强后期，而且周围腺体组织的信号强度曲线与病灶的时间-信号强度曲线在设定的扫描时相内无重叠，说明在增强后期良、恶性病变都未被逐渐强化的腺体组织所掩盖。扫描技术上，一方面通过缩短扫描时间限制脂肪等其它组织的驰豫，增加了病变组织与其它组织间的对比度，另一方面采用手动预扫描方式选择性抑制水峰结合使用脂肪频谱翻转技术（special），达到了很好的脂肪抑制效果，获得了较高的图像质量。
3.不同序列对病变的显示 从病灶的显示情况来看，病灶体积越大越容易被检出。2cm以上的病灶在各序列上都能显示。对于体积较小的病变，fse-xl t1wi序列的检出率较低，而fse-ir和fse-xl t2wi序列的检出率相对较高，能够检出0.5cm或0.3cm以下的病灶。对于囊性和导管扩张性病变，fse-ir和fse-xl t2wi序列的敏感性较高，fse-xl t1wi序列则因腺体组织、腺导管和肿块多呈低或等信号，组织之间的分辨率较低而不易检出。3d-fspgr动态增强扫描序列上，脂肪瘤、囊性病变和导管扩张性病变一般不强化，需依靠图像后处理或结合平扫序列图像特点给出诊断。对于体积较小的结节性病灶，动态增强扫描除了可从病灶的形态学和血流动力学进行描述以外，还可利用减影及mip重建进行综合分析，因此提高了该序列对微小病灶检出的敏感性和特异性。dwi主要检测活体组织内水分子扩散运动，以往主要用于急性脑缺血的早期诊断[17]，目前已被应用于乳腺及全身各部位如腹部、椎体、四肢关节中。乳腺dwi的目的是通过测量表观弥散系数 (adc)值的大小来鉴别乳腺肿瘤的良恶性[18～20]。本研究对于1cm以上的病灶，于增强扫描前加扫了扩散加权成像（dwi）序列，并选择不同b值成像，但因本组恶性病例数太少，本研究对良恶性病灶的adc差异未作详细统计。从图像质量上比较，3.0t mr乳腺成像b值越大，越容易产生磁敏感伪影，b值500、800时磁敏感引起的图像几何变形较小。
总之，3.0t mr乳腺成像，图像质量明显提高。合理地选择扫描序列和参数可在保证图像质量的前提下，进一步缩短扫描时间、提高检查速度，而多序列联合应用对疾病的诊断和鉴别诊断很有帮助。
【参考文献】
1. planche k, vinnicombe s.breast imaging in the new era. cancer imaging, 2003, 4:39-50.
2. 张伟,郭启勇,陈培青,等.多层ct 重建技术对乳腺癌的显示及诊断价值. 中国ct和mri杂志,2003,3(3): 31-34.
3. 成启华,史克珊.多层螺旋ct在乳腺良性疾病中的应用. 中国ct和mri杂志,2006,4(4):47-48.
4. kuhl ck, jost p, morakkabati n, et al. contrast-enhanced mr imaging of the breast at 3.0 and 1.5 t in the same patients: initial experience. radiology, 2006, 239(3): 666-676.
5. morrell gr. rapid fat suppression in mri of the breast with short binominal pulses. journal of magnetic imaging, 2006, 24(5): 1172-1176.
6. jennifer ah , hendrick re, jennifer m, et al. breast mr imaging artifacts: how to recognize and fix them. radiographics, 2007, 27(1):s131-s145.
7. masanori h, noriko o, daisuke h, et al. multi-volume fusion imaging of mr ductography and mr mammography for patients with nipple discharge. magn reson med sci, 2006, 5(2):105-112.
8. warren rml, crawley a. is breast mri ever useful in a mammographic screening programme? clinical radiology, 2002, 57(12):1090-1097.
9. kuhl ck, jost p, morakkabati n, et al. contrast-enhanced mr imaging of the breast at 3.0 and 1.5 t in the same patients: initial experience. radiology, 2006, 239(3): 666-676.
10. rakow-penner r, daniel b, yu h, et al. relaxation times of breast tissue at 1.5t and 3t measured using ideal. magn reson imaging, 2006, 23(1): 87-91.
11. kuhl ck, schild hh, morakkabati n. dynamic bilateral contrast-enhanced mr imaging of the breast: trade-off between spatial and temporal resolution. radiology, 2005, 236(3):789-800.
12. rausch dr, hendrick re. how to optimize clinical breast mr imaging practices and techniques on your 1.5-t system. radiographics 2006, 26(5):1469-1484.
13. morris ea. breast cancer imaging with mri. radiol clin north am, 2002, 40(3): 443-466.
14. sadowski ea, kelcz f. frequency of malignancy in lesions classified as prbably benign after dynamic contrast-enhanced breast mri examination.journal of magnetic resonace imaging. 2005, 21(5): 556-564.
15. kelcz fx, furman-haran e, grobgeld d, et al. clinical testing high-spatial-resolution parametric contrast-enhanced mr imaging of the breast. am j roentgenol, 2002, 179(6):1485-1492.
16. ramsay e, causer p, hill k. adaptive bilateral breast mri using projection reconstruction time-resolved imaging of contrast kinetics. journal of magnetic resonance imaging,2006,24(3):617-624.
17. 丁庆国,陈振湖,陆永明,等.急性脑缺血磁共振弥散加权成像及灌注加权成像.中国ct和mri杂志,2006,4(2):17-19.
