碘油在磁共振上信号特点的探讨
【摘要】 目的 探讨碘油在磁共振上信号特点。方法 收集2例肝癌插管化疗栓塞(TACE)患者，于0.5T的MR仪行常规腹部磁共振检查，包括SE序列T1WI、T2WI。制备样品：碘油样品取作肝栓塞剂的碘化油，并各取12ml的蒸馏水、泛影葡胺、碘海醇、碘（分析纯）、大豆色拉油、菜子油、血清置试管内作为对照。将试管顺序排列，于0.5T的MR仪进行多参数扫描；同时，将各制备品试管置于随机选取的常规扫描者体侧，获得试管与身体组织共同扫描图象，SNR值进行对比。结果 在不同的磁场强度中碘油产生的信号强度不同，但可以通过调整扫描参数使信号强度趋于一致。碘油在体外SE序列T1WI上呈高信号，T2WI上低信号。体内成像的表现与周围环境的信号对比有关，在与正常肝脏对比中均为低信号。碘在MRI各个序列上均不成像，并且影响其他物质的碘油的信号强度低于油脂的信号强度。自旋回波长TR多回波的图像上信号强度SNR，TE 30=6.3、TE 60=2.8,TE 90=1.6 。结论 可以用在自旋回波长TR多回波的图像来区分碘油，判断碘油的沉积情况，同时显示残存肿瘤的信号。
【关键词】 磁共振成像 碘油 T1 、T2 加权像 SNR
【Ａbstract】 Objective To study the characteristic image of lipiodol in nuclear magnetic resonance signal. To aqurie T1 WI and T2 WI signal of SE sequence in MRI and study the model's imaging of T2 WI 、multiple long TR spin echo , the change patten of the signals and its comparison with signals of other materials , as well as the signal intensity's change under different field. Methods Two patients with HCC were studied retrospectively. CT and MRI scans were performed both before and 1 month or 3 week after TACE .the CT as a gold standard was performed to check whether embolized mdules contained lipiodol and how lipiodol was distributed within them. Standard SE T1WI and T2WI were obtained with use of a routine protocol for liver imaging on a 0.5T whole body scanner, on the same samples. SNR of lipiodol was also compared with that of liver tissues and vegetable oil. Results The lipiodol showed lower signal intensities than the liver parenchyma in both T1-weighted images (T1WI) and T2-weighted (T2WI). On T1WI we observed that the lipiodol increased the SNR , on T2WI signal intensity of lipiodol and noise at the same level. On multiecho images MR signal decreased with extend TE time. Lipiodol accumulation ragions shows lower signal intensities than the normal hepatic parenchyma, on SE T1WI and T2WI, by SNR data analysed after TACE. Conclusion On multiecho images , image of multiple long TR spin echo could be used to distinguish lipiodol , therefore judging the status of deposition and showing the signal of remant tumor at the same time .
【Key words】 Magnetic resonance, spin echo T1 -weighted images T2-weighted images signal-to-noise ratio (SNR)
随着肝癌施行动脉化疗栓塞(Transcatheter arterial chemoembolization，TACE）的广泛应用，碘油（oleum Iodisatum）在MRI检查中的信号表现受到关注，这关系到碘油与油脂的MRI信号是否相同，进行MRI检查时，如何分辩和解释碘油沉淀信号的表现以及是否可以应用MRI检查来判定碘油的沉淀情况等问题。作者以栓塞剂碘化油为模型，通过试验，了解体外碘油在MR SE序列T1W1和T2W1上的信号表现，研究模型在不同场强下T2WI、自旋回波长TR多回波图像，信号变化的与相关物质信号强度的比较，以及在不同场强下的信号强度变化，从而对碘油在MRI上的表现做出部分可能的解释。
1 材料与方法
以栓塞剂碘化油为样品，并取各12ml的蒸馏水、泛影葡胺、碘海醇、碘（分析纯）、大豆色拉油、菜籽油、血清置试管内作为对照。将试管按顺序排列，于不同场强的MR仪进行多参数扫描；同时，将各试管置于随机选取的常规扫描者身体一侧，获得试管与身体组织共同扫描图像。各试管的MR及身体组织图像以圆形ROI（0.20－0.36cm2）测定信号强度值，取平均值作为每个信号强度的S值，计算SNR值进行对比。采用t检验。
2 结果
不同场强的MR仪用同样的参数对同一个标本扫描得到图像的信号强度不同，调整TR、TE参数可以趋于一致，碘油在T1WI像上呈高、等信号，T2WI像上低信号。碘油的信号强度低于油脂的信号强度，油脂信号强度又低于脂肪。自旋回波长TR多回波的图像上信号强度SNR,TE30=6.3、TE60=2.8、TE90=1.6。
3 讨论
碘油在体外SE序列T1WI像上呈高信号，T2WI像上呈低信号，与本底噪声没有差别。其在体内成像的表现与周围环境的信号对比有关，在与正常肝脏对比中均为低信号，碘油在自旋回波长TR多回波图像上的信号强度，随回波时间延长迅速降低，至无信号。这一特性，可以用来区分碘油和肝癌、肝囊肿、肿瘤坏死组织、肿瘤出血等，它们的信号变化特点与碘油明显不同。家兔TACE术后即刻T1WI和T2WI较术前无改变［１］。肝组织坏死后T1WI呈低信号或混合信号，T2WI以高信号为主，CT则由于碘油高密度的存在，不能反应这种组织学改变。病理切片见大量碘油脂滴围绕在汇管区周围，肝窦和肝细胞浆内有碘油存在，达到肝癌治疗目的的碘油乳剂用量对肝脏MR信号无影响，在碘油存在状态下MR能够显示肝脏严重变性、坏死的组织学变化。
碘油(oleum lodisatum)为植物油与碘结合的有机碘化合物，所用的油是大豆油或核桃油。有机化合物油脂是动植物的产品，在普通温度下成液态的叫油，成固态的叫脂。脂肪和油类成分都是脂肪酸和丙三醇。其区别为脂肪是由一分子甘油与三分子的脂肪酸合成的甘油三脂，饱和脂肪酸多；油类中不饱和脂肪酸多，其烃基的不饱和双键使油成液态，有色有味［2］。液态油通过加成反应而变成固态的脂肪，颜色和臭味也就随同消失［3］。
菜油，主要脂肪酸是菜子醇，大豆油主要脂肪酸是芝麻酸，亚麻酸。脂肪酸中的双键与碘的加成作用吸收碘。每100g油脂吸收碘的数量为碘价，大豆油是115～145g，菜子油100g。而加氢后变成饱和脂肪酸碘价明显下降，仅0.2g。
碘(Iodine)，属于卤素类，原子量126.9044，外围构型5s2 5p5，呈电负性易获得电子变成负离子。纯碘无信号，碘油的信号强度在T1WI和T2WI中低于大豆油和菜籽油在T2WI表现为极低信号，这可能是碘结合在脂肪酸的双键上影响了信号强度。实验中油类在T2WI表现为很低的信号，在T1WI上大豆油和菜油两种油的信号强度也不一致。可能与不饱和脂肪酸的含量有关。泛影葡胺和碘海醇因其含结合水，T1WI、T2WI像都呈高信号，离子型与非离子型含碘造影剂的信号强度也有差别。
碘油是液体，实验中必须有包装物，包装物可能产生两种情况，一是屏蔽作用，减弱信号强度，另一种是产生信号，使信号叠加。生物膜包装与人体组织结构相似，使用生物膜比较合适。本组试验所用塑料包装，与生物膜包装无明显差异，可以代替生物膜使用，在一组试验中使用同一种包装物，对结果的比较影响不大。
在磁共振成像中，对比度取决于被检组织的固有特性、脂质密度、T1WI、T2WI和血流，还取决于选择的各种参数如脉冲序列、时间参数和磁场强度。信号噪声比与图像对比度密切相关，不考虑噪声是不能评价对比度的［4］。这种影响用对比噪声比C/N来定量描述。信号噪声比SNR=信号强度S/背景噪声N。
CNR 对比度噪声比的标准化程度差，采用不同的扫描技术，CNR也有所变化，MR中信号强度属人工单位，迄今没有标准的参照值［5］。调节TR/TE可突出某个组织的特征参数，正是MRI的优势。作者在研究分析和诊断中要观察的是两种物质或组织的相对差别和变化趋势，而不是固定的数值。CNR=病变信号强度Sa-正常肝组织信号强度Sb/背景噪声N；肝癌TR/TE= 2000/80，MR成像CNR=3.18，转移癌CNR=3.74［6］。
碘油在病灶部位沉积的量，随时间变化，并与疗效密切相关，以前多使用动态造影增强的方法［7］来观察残存或复发的肿瘤，通过本实验，作者认为可以作MR检查，用自旋回波长TR多回波的图像来区分碘油、判断碘油的沉积情况，同时显示残存肿瘤的信号，据此来判定疗效和为后继措施提供依据。探讨碘油在MRI上的表现，对区分碘油或残存的肿瘤结节有一定的临床意义。
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1 侯仲军，廉宗澄，韩悦，等. 碘油栓塞兔肝脏的MRI研究. 实用放射学杂志 1998，14（9）：543～545.
2 北京农业大学编. 有机化学教程. 第2版.北京：高等出版社，1959.56.
3 李博达，冯慈珍，编. 普通化学. 第2版.北京：人民教育出版社，1964.101.
4 夏建余，王洪生，章良，等. 肾损伤螺旋CT扫描时相的选择. 浙江临床医学，2005，7（9）：996.
5 隋帮森，吴恩慧，陈雁冰，主编. 磁共振诊断学. 北京：人民卫生出版社，1994.45.
6 肖江喜，蒋学祥，王健，等. MRI对局灶病变的诊断价值. 医学影像技术，1998，14（2）：107～110.
7 Murakami T，Nakamura H, Hori S,et al. Detection of viable tumor cells in hepatocellular carcinomafollowing transcatheter arterial chemoembolization with iodized oil. Pathologic correlation with dynamic turbo-FLASH MR imaging with Gd-DTPA.Acta Radiol，1993，34(4):399～403.
