零充填技术在三叉神经成像中的应用

【摘要】  目的： 探讨层面内零充填技术（zero?fill interpolation, ZIP）在磁共振3D T1 SPGR序列三叉神经成像中的应用价值. 方法： 10例随机颅脑检查患者采用3D T1 SPGR序列行三叉神经薄层扫描，将选用ZIP512及不选用ZIP512的图像分为两组，用IVI功能软件对图像进行后处理，并采用盲法及非盲法对两组图像质量进行对照分析. 结果： 磁共振 3D T1 SPGR序列成像参数选用ZIP512的图像分辨率优于不选用ZIP512图像，且不增加成像时间，但图像信噪比轻度下降P<0.05. 结论： ZIP512为更加清晰地显示三叉神经与血管的关系提供了更佳的选择.

【关键词】  磁共振成像；三叉神经；零填充技术

      0引言

    三叉神经痛为神经科常见病，以病变侧三叉神经分布区内反复发作的阵发性剧痛为特征，严重影响患者的身心健康.  我们用3D T1 SPGR序列对微血管和三叉神经进行扫描,对采用层面内零充填技术(zero?fill interpolation, ZIP)前后的图像进行比较,探讨ZIP的作用与价值.

    1对象和方法

    1.1对象本组共10（男6，女4）例, 为2007?06?15/2007?07?03在海军总就诊并接受MR颅脑检查的随机患者,每个病例扫描两次3D T1 SPGR序列,成像参数一组加ZIP512，一组未加ZIP512，年龄13～78（平均47.6）岁.

    1.2方法

    1.2.1MRI检查采用GE 1.5T Signa Horizon LX Highspeed 超导磁共振成像仪,以脑桥为中心（范围包括桥脑上、下缘），行3D T1 SPGR(spoiled gradient recalled echo)序列扫描,TR/TE 35/7，翻转角45°，FOV 24 cm， 层厚1.0 mm，层间距0 mm，块厚28 mm，矩阵256×256，NEX 1，Phase FOV 0.75，同一患者一组选用ZIP512，一组未选用ZIP512，成像时间均为218 s.

    1.2.2三叉神经与血管关系的判断本研究选取脑池段三叉神经作为研究对象，以三叉神经长轴与邻近血管间最短距离作为标准, 将三叉神经与邻近血管间关系分4型: ①  远离: 三叉神经与最近的血管断面内侧缘距离≥ 2 mm; ② 接近: 三叉神经与最近的血管断面内侧缘距离< 2 mm; ③ 接触: 三叉神经与血管紧贴; ④ 受压、变形: 血管不但与三叉神经直接接触, 并且压迫三叉神经使其变形. 本文对三叉神经与血管关系只做简单研究，主要对是否应用层面内零充填技术的两组图像进行比较.

    1.2.3阅片用IVI（Interactive vascular imaging）软件对10例二组图像三叉神经与血管的关系进行后处理分析. 采用盲法由两位以上资深医生对加ZIP512和不加ZIP512的所有图像空间分辨率进行比较,以三叉神经边缘锐利、与周围血管关系显示清晰为优,其余为良.

    1.2.4信噪比测量将感兴趣区放在有三叉神经层面的桥脑中央,在图像的四周无图像处各放置一个等面积的感兴趣区，其大小与桥脑上感兴趣区大小相等(155 mm2). 出四个周围噪声感兴趣区的标准差平均值. 信噪比(SNR)计算方法: SNR=信号强度均值/噪声的标准差.

    统计学处理：用统计学软件SPSS对两组信噪比进行t检验.

    2结果

    10例随机检查患者均入选图像研究组. 盲法肉眼比较图像的空间分辨率，加ZIP512三叉神经边缘锐利与周围血管关系显示清晰者7例（70%），而未加ZIP512三叉神经边缘锐利与周围血管关系显示清晰者只有2例（20%），加ZIP512的图像空间分辨率明显高于未加ZIP512的空间分辨率. 信噪比测量结果显示加ZIP512的图像信噪比较不加ZIP512要低（表1，图1）. 两组成像时间均相等.  加ZIP512后左侧显示血管与三叉神经接近及接触各增加1例，说明图像空间分辨率提高致图像细节显示更加清晰（表2，图2）. 表1加ZIP组与未加ZIP组图像质量比较

    3讨论

    　　磁共振成像是一种多序列、多参数成像,不同的脉冲序列可以获取不同的组织对比度，如T1加权像、T2加权像等；同一脉冲序列不同扫描参数图像质量也可以有显著差别，如对比度、信噪比、空间分辨率及扫描时间. 因此选择合适的成像参数对图像质量至关重要. 表2加及未加ZIP512左、右侧三叉神经与邻近血管的关系

    ZIP技术是一种零充填技术，分层面内零充填和层面间零充填. 层面内零充填是在原始数据的基础上在层面内两个相邻数字之间通过数学换算的方法充填一个中间数字，使重建矩阵增大，不增加采集矩阵及成像时间，提高图像的空间分辨力. 而层面间零充填技术是在与原来层厚保持一致的基础上创造一些重叠的层面，ZIP2可增加50%的重叠，ZIP4可增加75%的重叠，因此可减少血管三维重建时的阶梯状伪影.

    　　提高空间分辨率的方法主要有：① 缩小像素颗粒的大小，如加大矩阵或在矩阵不变的情况下缩小FOV（field of view）,前者增加成像时间，后者不增加成像时间；② 缩小层厚、层间距，使成像体素缩小，空间分辨率提高，但扫描层数增加至使成像时间延长；③ ZIP技术不增加扫描矩阵而增加重建矩阵，能提高图像的空间分辨率而不增加成像时间. 国内报道目前ZIP技术主要用于磁共振血管内径测量的准确性研究，它能通过层面内零充埴技术使血管壁边缘更加锐利，有利于血管内径测量的准确性［5］. 国外报道ZIP技术用于内耳高分辨率扫描［6］、也可用于血管成像［7］. ZIP技术既可以沿着产生图像层面的方向重建出更多的层面（ZIP2, ZIP4），也可以在层面内使矩阵增大（ZIP512, ZIP1024）［5］. ZIP技术可轻度地降低SNR，但仍高于使用高分辨率时的SNR. 它可以提高显示分辨率,但不能创造额外的信号［5］.

    　　在三叉神经成像中能够清晰显示三叉神经与血管的关系是至关重要的. 在3D T1 SPGR 图像上,三叉神经呈等信号,邻近血管影为高信号,桥前池脑脊液呈低信号,三叉神经与邻近血管之间的关系通过横断面、斜矢状面及冠状面成像可被直接显示,对检测三叉神经痛的病因可有相当的敏感性和特异性［1-4］.

    　　本组10例一组加ZIP512，一组未加ZIP512，加ZIP组图像三叉神经边缘锐利,与周围血管关系显示清晰,空间分辨率明显高于未加ZIP组，但图像的信噪比则相对的下降(表1)，加ZIP组较不加ZIP组病变检出率明显提高(表2). 因此对于细微结构的检查，加ZIP技术能够提高组织细微结构的显示，是一项很好的成像参数选择. 在本研究中原始扫描矩阵为256×256，使用ZIP512后图像的重建矩阵扩大为512×512，重建后的图像空间分辨率显著提高，图1, 2显示加ZIP技术的三叉神经图像边缘锐利程度明显比不加ZIP技术的图像边缘锐利度高，尽管空间分辨率的高低（在本研究中）无法用测量的方法来表示,但是在10例随机患者中加ZIP技术组血管与三叉神经邻近与接触比未用ZIP技术组各增加1例,且图像质量加ZIP组优质图像占70%,未加ZIP组优质图像仅占20%. 研究显示加ZIP技术组三叉神经图像的信噪比较未加ZIP技术组轻度下降， 但在本研究中信噪比的轻度下降对图像质量无明显影响.

    　　综上所述,我们认为在3D T1 SPGR三叉神经成像中有必要应用零点充填技术，有助于提高图像的空间分辨率，更加清楚地显示三叉神经与血管的关系，同时不增加成像时间，为更加清晰地显示三叉神经与血管的关系提供了更好的选择.

【】
  ［1］ Kamel HA, Toland J. Trigeminal nerve anatomy : illustrated using examples of abnormalities［J］. AJR, 2001,176(1):247-251.

［2］ 杨利霞，贾文霄，李琛玮. 运用3D2T SE 序列研究三叉神经与血管的关系［J］. 新疆医科大学学报，2004, 27 (2):177-179.

［3］ Fukuda H, Ishikawa M, Okumura R. Demonstration of neurovascular compression in trigeminal neuralgia and hemifacial spasm with magnetic resonance imaging: Comparison with surgical findings in 60 consecutive cases［J］. Surg Neurol, 2003,59(2):93-99.

［4］ Patel NK, Aquilina K, Clarke Y, et al. How accurate is magnetic resonance angiography in predicting neurovascular compression in patients with trigeminal neuralgia? A prospective, single?blinded comparative study［J］. Br J Neurosurg, 2003,17(1):60-64.

［5］ 林锐，吴仁华，肖壮伟，等. 零点充填技术提高增强磁共振血管成像内径测量准确性的模型研究［J］. 医学影像学杂志，2005,15（7）:596-598.

［6］Nakamura T, Naganawa S, Koshikawa T, et al. High?spatial?resilution MR cisternography of the cerebellopontine angle in 90 seconds with a zero?fill interpolated fast recovery 3D fast asymmetric spin?echo sequence ［J］. AJNR Am J Neuroradiol, 2002,23:1407-1412.

［7］Yamada I, Nakagawa T, Matsushima Y, et al. High?resolution turbo magnetic resonance angiography for diagnosis of moyamoya disease ［J］. Stroke, 2001,32:1825-1831.