2018, Vol. 16引用本文 |
| 不同材质针灸针在MRI上的图像质量研究 |  [PDF全文] |
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张晓宇,
方玉,
曹轶,
刘翠芳 ,
ZHANG Xiaoyu,
FANG Yu,
CAO Yi,
LIU Cuifang 针灸学是中医学的重要组成部分，针灸通过刺激腧穴疏通经络、调和气血，从而发挥防治疾病的作用。许多学者用尸体解剖进行腧穴解剖学研究，探讨腧穴的体表定位、操作方法、进针层次、毗邻结构[1-2]；有学者把CT、MRI等获得的人体信息转为3D效果，模拟可视操作[3-4]；目前更多研究集中于探讨应用MRI测量危险穴位的安全深度及角度[5-15]。然而运用MRI针刺腧穴得气而至的可视化研究并未实现，这与金属物品为MRI扫描禁忌有关。本研究探讨针灸针MRI扫描的安全及图像清晰显示问题，为针刺示踪及针刺得气后腧穴解剖及功能等相关课题研究打下基础，为针灸影像学探索一条新的研究道路。
1 材料与方法 1.1 一般材料选取市面上现有的各种针灸针，包括临床常用不锈钢针灸针(苏州市南方医疗器械有限公司生产华佗牌一次性无菌针灸针)，含金量75%的针灸针(金针)、含银量85%的针灸针(银针)(苏州医疗用品厂有限公司生产华佗牌金银质针灸针)各2枚，规格一致：2.0寸(0.30 mm×50.00 mm)；选取带皮猪身保肋肉1块，约1 000 g，切成长方形。
1.2 仪器与方法使用Siemens Avanto 1.5 T MRI扫描仪。行快速自旋回波(FSE)T1WI、T2WI、梯度回波序列(GRE)/快速小角度激发(FLASH)T1WI、T2WI，以及SWI、DWI(GRE EPI)序列筛查性扫描，具体扫描参数见表 1。
| 表 1 MRI扫描序列及参数 |
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金针、银针各2枚分别针刺猪肉，两排并列排列、固定，分别采用以上序列平行于针灸针、垂直于针灸行多方位多次选择性扫描。
1.3 图像质量评价方法由2名资深的MRI医师盲法分析图像，评分标准：5分，图像显示的针灸针长度、大小均与实际长度、大小一致；4分，图像显示的针灸针长度与实际长度一致但大小有细微差别，或图像显示的针灸针大小与实际大小一致但长度有细微差别；3分，图像显示的针灸针长度、大小与实际长度、大小均有细微差别；2分，图像显示的针灸针长度、大小与实际长度、大小均有明显差别；1分，针灸针几乎不能显示。
1.4 统计学处理全部数据均采用SPSS 19.0统计软件分析，2名医师对针灸针和MRI图像的评分行Kappa相关性分析，对2名医师评分的平均值行秩和检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果不锈钢针灸针于定位像即产生明显伪影，图像严重变形，无法评分，故不列入统计学分析范围(图 1)。FSE T1WI、FSE T2WI及DWI扫描金针、银针均不能显示图像，无法评分，故不继续列入统计学分析范围。金针T1 FLASH、T2 FLASH、SWI显示成功率为100%；图像评分平均值均≥4分，图像质量均达到示踪要求(图 2~4)。2名医师对针灸针和MRI图像的评分具有很高的一致性(K=0.810，P=0.01)。金针与银针得到的图像质量评分分别为(4.38±0.45)、(2.62±0.35)分，差异有统计学意义(P < 0.05)。金针T1 FLASH、T2 FLASH、SWI图像质量差异无统计学意义(P>0.05)。
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| 图 1 临床常用不锈钢针灸针定位图，可见明显伪影，图像严重变形，无法评分 |
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| 图 2 含金量75%的针灸针T2 FLASH图像，评分4.6分 |
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| 图 3 含金量75%的针灸针T1 FLASH图像，评分4.2分 |
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| 图 4 含金量75%的针灸针SWI图像，评分4分 |
3 讨论
一般认为，针灸针等金属物体为MRI扫描的禁忌[5]。金属分为铁磁性、顺磁性和抗磁性三类，临床常用的不锈钢针灸针为铁磁性物质，具有强磁性，不能进入MRI，即使使用技术手段进入MRI也会产生明显伪影(图 1)，对局部解剖结构的观察造成影响，更无法用于针刺作用机制的深入研究；而金、银均属抗磁性物质，金、银抗磁率分别为-34×10-6和-24×10-6，仅具有微弱磁性，无安全隐患[16]。
本研究在国内首次对金针、银针在MRI上的图像质量问题进行了探讨，结果表明含金量为75%的针灸针在T1 FLASH、T2 FLASH和SWI图像上均能清晰完整显像，针尖位置明确，可实现针刺示踪，达到针刺可视化要求。含金量75%的针灸针其余25%成分为银、铜，金、银、铜、铅等，均为抗磁性物质，为弱磁性，其对外加磁场的均匀性改变不大，仅在梯度线圈开始和关闭时引起较小的涡流，当为纯金、纯银单独成像时，理论上无伪影、无信号，在MRI图像上表现为黑区。当金针、银针针刺猪肉后，可造成磁场不均匀性，从而出现磁敏感伪影。金针、银针因为内含金量、含银量不同而导致其弱磁性程度及磁场梯度不同，最后导致金针、银针成像差异，同时金针显示的图像有些序列有不同程度伪影。体积微小的金针(含金量为75%，直径仅0.3 mm)形成轻度磁场梯度，所用序列对磁敏感变化十分敏感，其中FSE T1WI、FSE T2WI图像伪影最小，其直径最接近针灸针的直径，但或许因直径太小(仅0.3 mm)，MRI序列所用层厚为3 mm，层距0.6 mm，常找不到针尖位置，不能确定针灸针的显像长度，无法达到示踪目的。SWI对局部磁场的不均匀高度敏感，对轻度磁场变化能更好发现，针灸针显示为略有扩大效应的低信号(图 4)。GRE FLASH序列相对FSE对磁场不均匀性敏感，因此表现为扩大效应略小于SWI的低信号图像(图 2，3)。DWI对金属伪影尤其敏感，原因为序列中施加了一对梯度场(扩散敏感梯度)，体素间由于磁场不均匀而存在梯度差，致使非扩散运动质子难以重聚相位，而不能形成组织的扩散加权对比，金属的存在进一步加重了这种扩散效应，再加上EPI技术易产生磁敏感伪影，2种原因协同，而难以获得可分辨的图像[16]。本研究DWI也因明显伪影，图像严重变形。
本研究不足之处：出于安全考虑，仅用于猪肉研究，下一步将进行活体研究。本研究对现有市面上的各种针具、扫描序列进行了初筛，证明含金量75%的针灸针在T1 FLASH、T2 FLASH及SWI图像上显示良好，可用于针刺示踪、针灸可视化研究。
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