磁共振成像（MRI）是检测脊髓病变范围和程度的最佳影像学方法，但由于脊髓形态细长 伴有明显的脑脊液搏动效应，且受呼吸、心跳等影响，故在颈段脊髓应用较少。合适的扩散敏感系数 （b值） 可以增加 DWI 信噪比，改善图像质量，提高病灶的检出率。本研究采用1.5T磁共振成像系统，利用单次激发平面回波成像序列技术，比较不同b值时颈段脊髓DWI的图像质量，进一步选择合适的b值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集我院2011 年9月～ 2013年 4 月疑有或确诊颈髓病变患者60例，行颈段脊髓 MRI常规及 DWI 检查，男 32 例，平均年龄41岁，女28例，平均年龄41岁，正常脊髓 ADC 值测量： 选择正中矢状面 ADC图 ，避开脑脊液和伪影的影响 ，在自动生成的 ADC 图中直接测量兴趣区的 ADC 值 ，每个受检者选择两个RO I ，即第 3 和第 5 颈椎平面的颈髓 ，每个 RO I 的最小面积包括 27 mm2 ，分别测量 ADC 值 ，取其平均值。
1.2方法 MRI检查采用SIEMENS AVANTO 1.5T MR系统，采用脊柱正交颈线圈或相控阵线圈，同时戴上耳机，检查室内温度维持在约20℃。进行常规的脊髓矢状面的自动旋转回波（TSE）扫描，序列为T1W1及T2W1，扫描视野（FOV）28*28CM，层厚为3%，层间距0.3mm，层数为13，T1W1中TR值为561ms，TE值为11ms，T2W1中TR值为2700ms，TE值为103ms。矩阵288*384。见图1～图3。弥散加权序列为EPI，ssh，DWI，全部采用自动匀场及脂肪抑制技术。带宽1562Hz，扫描矩阵128*128，FOV值为23*23cm，层厚为5 mm，层距为1.5 mm，重建矩阵为256×256，TR=1700ms TE=74ms，尽量避开伪影及脑脊液对其产生的影响，选取与病灶距离为2个椎体的相对正常的区域内的脊髓测量其正常值，在ADC自动生成的图像中直接计算病灶的ADC平均值，见图4、图5。
1. 3 图像及数据分析 由2 位副主任医师以上职称的医师在不知病理结果的前提下利用Siemens syngo 软件共同对病变进行观察和分析，获得DWI 图和表观扩散系数（ apparent diffusion cofficient，ADC） 图，结合横断面T2WI 进行定位，见图6。选择感兴趣区（ ROI） ，分别测量颈段脊髓和背景的ADC值及信号的强度，选取的ROI 面积约30 mm2，在对脊髓进行测量时，要避开脑脊液搏动的伪影产生的 影响，重复测量每个部位3 次后取其平均值。
1. 4 评价方法 DWI 图像质量的评价（见图4、图5）： 由两名经验丰富且有副高职称以上磁共振成像的诊断医师，通过双盲法对图像的对比度、清晰度、伪影轻重进行评价。将所有图像质量分3 个方面进行评价： 伪影轻重程度，脊髓轮廓清楚程度、边缘光整程度，脊髓信号均匀程度。每一方面分3 级并分别记分： 伪影有无轻重、脊髓边界光整、信号均匀各为3 分，伪影明显，脊髓边界与周围组织分界不清，脊髓内信号明显不均匀各为1 分，介于两者之间者各为2 分，由两名诊断医师评分完成后，对其平均值通过方差分析进行比较。信噪比（ SNR） 、对比噪声比（ CNR） 及ADC 的测量： ①SNR 计算公式SNR = SI /SD，其中SI 指脊髓内的信号强度平均值，在测量时要注意避开脑脊液信号机伪影，在DWI图像轴位中选择脊髓中间位置的3 个ROI的信号平均值，SD 指在避开伪影后背景中选取的3 个ROI所求得的信号平均值。② CNR 计算公式CNR SNR（ A） - SNR（ B） ，式中SNR（ A） 与SNR（ B） 分别作为组织A、B 的SNR。③ADC 值的测量： 依据矢状位的定位图来选择适宜的轴位ADC 图，注意避免伪影及脑脊液产生的影响，同时在ADC自动生产的图中测量ROI 的ADC 值，对受检者进行随机选择3 个ROI，每个ROI的面积约为30 mm2，然后分别测量，取其平均ADC值。
1. 5 统计学分析 采用SPSS 15.0统计软件包进行统计学分析，对正常组的年龄因素与颈髓ADC值之间进行Pear-son相关性分析后，并进行F检验；对脊髓外伤阴性组，阳性组受损区及对照区ADC值之间进行配对￡检验。P<0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
2. 1 图像质量的评价b 值取0 s / mm2 、300 s / mm2、500 s / mm2 、1000s / mm2 后，所得图像的平均分值依次为5. 40 ± 1. 02，7. 93 ± 1. 23，4. 2 ± 1. 15，3. 91 ± 0. 93，以b 值为600s mm2 分值最高，且与[第一论文网lunwen. 1KEJIAN.C OM专业提供写作论文和毕业论文写作服务，欢迎您的光临]其他组别的差异有统计学意义（ F 值为25. 882，P < 0. 05） 。随着b 值由400s / mm2 增加至300s / mm2 、500 s / mm2 、1000 s / mm2 ，图像的信号强度渐渐降低，b 值为1000 s / mm2 时，脊椎管内的各结构间的对比度较差，成像质量较模糊。故以b 值为500s / mm2 时的成像效果最好。
2. 2 不同b 值下SNR、CNR 分析施加不同b 值扩散的敏感梯度时的DWI 图像检测得到正常脊髓及脑脊液SNR值和脊髓脑脊液CNR 见表1。随着b 值的增加，脊髓及脑脊液SNR渐渐下降，b 值为500 s / mm2 时SNR 最高，而1000s / mm2 时SNR 最低。组-组间的统计学软件分析表明，正常脊髓在300 s / mm2 与500s / mm2 间比较，差异无统计学意义，而这两组与500 s / mm2 、1000 s / mm2 组间比较，差异有统计学意义（ F 值为27. 667，P < 0. 05） 。脑脊液SNR 各组间统计学软件分析显示，差异有统计学意义（ F 值为26. 955，P < 0. 05） 。脊髓的脑脊液CNR 在b 值为500s / mm2 最高，为9. 22 ± 2. 60，然后渐渐下降，300 s / mm2 与500 / mm2 组间比较，无统计学意义，这两组与另两组间比较，差异有统计学意义（ F 值为18. 703，P < 0. 05） 。
2. 3 不同b 值下ADC分析施加不同b值扩散的敏感梯度时的ADC 图像检测得到的脊髓ADC 值与参考值的范围（ 95% 可信区间） 见表2，通过统计学软件分析表明，随着b 值增加，ADC值逐渐下降，b 值300 s / mm2 ，组与其他组间比较，差异均有统计学意义（ P < 0. 05） ，而500 s / mm2 ， 组与500 s / mm2 ， 组间差异无统计学意义，只与300 s / mm2 ，组、1000 s / mm2 ，组有统计学意义，500 s /mm2 组只与300 s / mm2 组有统计学意义（ P<0.05） ，而与其他组间比较，无统计学意义。b 值为300 s /mm2 时ADC 值范围波动最大，而500s / mm2 、1000 s / mm2 时范围波动较小。
3讨论
磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）是磁共功能成像技术之一，能反映水分子的扩散特性，评价水分子随机运动的动态分布状况，还可以提供各部分组织的空间结构信息。MRI中水分子扩散的敏感性随b 值的变化而变化，但是图像中的信噪比反而下降，因此 DWI 中选择适宜的b值很重要，尤其是脊髓的体积较小，相比脑实质成像要求更高的分辨力及成像矩阵，见图4，图5；其次，周围组织结构（特别是脑脊液）容易在DWI的成像中产生容积效应，对ADC值的测量产生一定影响；尤其值得注意的是，在DWI成像时血管搏动、脑脊液、吞咽及呼吸等运动伪影对脊髓的DWI成像质量产生了一定程度的影响。目前，在脊髓DWI成像技术中常使用的序列是SE及EPI。本研究参考国内外相关文献的报道，经过比较后选取了EPI序列。虽然SE2DWI序列可对ADC值进行精确的计算，但是该序列的成像时间较长，对运动产生的伪影较为敏感，信噪比较差。EPI在目前的DWI成像技术中速度最快。虽然其分辨力相比SE序列要低[第一论文网lunwen. 1KEJIAN.C OM专业提供写作论文和毕业论文写作服务，欢迎您的光临]一些，但因其可进行多方向的扩散成像比较，因此相比SE序列的优势更为明显。其中 ， SS2EPI 扩散序列在几秒内即可完成一次扫描，花费时间极短，且不依赖周围的脉搏门控，硬件要求较低。在b 值由0 s/ mm2、 300 s/ mm2 、500 s/ mm2 升至1000 s/ mm2过程中，图像的信号强度明显渐渐减低。当 b 值为 500 s/ mm2时，图像的对比度及清晰度适中，分辨力好，伪影少，DWI的图像质量相对稳定，病变的检出率最高，相比其它三组明显更优，依据定量分析看 ，从DWI 是通过检测水分子微观运动受限与否判断病灶的良恶性，ADC 值与细胞密度呈负相关，故ADC 值由高到低的排列顺序为：恶性病变< 良性病变< 正常组织< 囊肿，同时良恶性病变存在一定程度的重叠。
依照定量分析，可从表1 中看出，b 值取300 s/ mm2及500 s/ mm2时SNR较高，随着b 值的增加，其信噪比降低，成像质量下降。从表2中可看出，b=300s/ mm2时，DWI的图像质量极不稳定，测量时ADC值的变化范围大，因此笔者认为在本次序列中的最优参数为选取b=500 s/ mm2，b值较高时会增加EPI的弥散成像序列运动敏感性，增加ADC图像中灰白质的对比，使得更容易检查出扩散受到限制的区域。因为颈髓中的扩散速度大于脑内，根据公式计算：1nS0/ S1 = - b ×ADC，在颈髓DWI的过程中，需要降低扩散梯度的强度（低于脑内b 值1000 s/ mm2），当b值较小时，容易受到T2的加权影响，产生T2的透射效应，无法显著的显示水分子的扩散运动。扩散加权图像信号的强度与检测组织的ADC值及T2值密切相关，两者的加权图像信号关系成正比。当受检测组织T2值显著升高，DWI中显示T2图像的对比存在时，则被称为T2 透射效应。临床中，常常通过将DWI及ADC图像联合进行应用，以排除这一影响。本次研究中b=300s/mm2时，其扩散的梯度较小，无法完全排除T2产生的影响因素，因此，无法较好地反应出水分子的扩散运动状况，检测时ADC值的变化较大；b=1000s/mm2时，图像的信号有显著的衰减，SNR明显变小，且对比度较差，成像质量较差。本研究结果显示颈髓的DWI选择b=500s/mm2为最佳，与相关研究的结果相同。
另外，b 值会对ADC值的测量产生一定程度的影响，对活体组织进行检测ADC值时，应当选用高的b值及大的b值间的差值，这样得到的数据稳定性好，测出的ADC值准确，因此测量ADC值时应选取较高的b值与较[第一论文网lunwen. 1KEJIAN.C OM专业提供写作论文和毕业论文写作服务，欢迎您的光临]大的b值间的差值。本研究中b=300s/mm2时，SNR值较高，但是检测出的ADC值的稳定性极差，结合DWI的图像质量选取b值为500s/ mm2 。另，在测量是注意避开脑脊液、伪影型号的影响，避免选择椎间盘层面。
综上所述，选择合适的扩散敏感梯度（ b 值） 对DWI 图像及ADC 值的测量都是至关重要的。选择b=500 s/ mm2 可以保证DWI 图像的质量。
本组正常人颈髄ADC 图，显示脊髓信号较均匀，对比度较好。在b 值= 500 s/ mm2 时颈髄ADC 值为（95. 7 ±11. 01） ×10 - 5 mm2 / s ，可为鉴别病理改变提供基础对照。编辑/许言
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