115年:放射診斷(1)
在腹部MRI掃描中,下列何者最常用於抑制脂肪訊號,以提高病灶對比?
AT1-weighted image (T1WI)
Bout-of-phase image
Cshort tau inversion recovery (STIR)
Dfluid-attenuated inversion recovery (FLAIR)
詳細解析
本題觀念:
在腹部磁振造影(MRI)中,腹腔與骨盆腔內含有大量的脂肪組織(如皮下脂肪、網膜與腹膜後脂肪)。在常規的 T1-weighted 或 T2-weighted 影像中,脂肪通常會呈現極高的訊號(發亮),這容易掩蓋周圍的病灶(如水腫、發炎、腫瘤)並降低整體影像的對比度。因此,臨床上必須使用「脂肪抑制技術(Fat Suppression)」來消除脂肪的高訊號,使病灶更加明顯。
選項分析
- (A) T1-weighted image(T1WI):T1 加權影像主要用於呈現解剖結構。在 T1WI 上,脂肪具有極短的縱向弛豫時間(T1),因此會呈現非常亮的「高訊號」。此序列本身並不具備抑制脂肪訊號的功能,反而會使脂肪顯得極為明亮。
- (B) out-of-phase image(反相位影像):利用水與脂肪質子的進動頻率差異(化學位移,Chemical Shift)來成像。當水和脂肪存在於同一個體素(Voxel)內時,反相位影像會讓兩者的訊號互相抵消而產生訊號下降。此技術主要用於偵測「微觀脂肪或細胞內脂肪」,例如臨床上用來診斷脂肪肝或腎上腺腺瘤,但其無法用於全域抑制大區塊的巨觀脂肪(macroscopic fat)以提升一般病灶對比。
- (C) short tau inversion recovery(STIR):STIR 是一種反轉恢復(Inversion Recovery)序列,其利用設定極短的反轉時間(Inversion Time, TI),通常在 1.5T 磁場下約為 150-170 ms。當脂肪的縱向磁化量(Longitudinal magnetization)剛好恢復至過零點(Null point)時,給予激發脈衝,此時脂肪的訊號便會被完全抑制。由於 STIR 依賴的是組織的 T1 弛豫時間差異,而非共振頻率,因此它極度不受主磁場(B0)不均勻的影響。這在常有腸胃道氣體干擾的腹部掃描中,能提供非常均勻且穩定的脂肪抑制效果。
- (D) fluid-attenuated inversion recovery(FLAIR):FLAIR 同樣屬於反轉恢復序列,但使用的是「長」反轉時間(TI,在 1.5T 磁場下約 2000-2500 ms),目的是為了抑制 T1 極長的游離液體訊號(如腦脊髓液 CSF)。此序列主要應用於中樞神經系統(腦部、脊髓)造影,藉以突顯腦室周圍的病灶,完全不適用於腹部脂肪抑制。
答案解析
綜合以上分析,STIR (C) 是本題中最常用於全局抑制脂肪訊號、提高病灶(尤其是富含水分的水腫或發炎病灶)對比的造影技術。 腹部因為解剖結構複雜,且存在肺部底部及腸道氣體與組織的交界面,容易產生嚴重的磁場不均勻(B0 inhomogeneity)。如果使用一般的頻率選擇性脂肪抑制(如 CHESS / Fat-Sat),極容易出現脂肪抑制不均的假影。STIR 技術因為僅受 T1 弛豫時間控制,能克服磁場不均勻的問題,提供極為穩定且大範圍的脂肪抑制影像,是腹部與骨盆腔 MRI 中相當重要的序列。
核心知識點
醫事放射師國考常考的 MRI 反轉恢復序列與脂肪抑制重點整理:
- 反轉恢復序列 (Inversion Recovery, IR) 參數比較
- STIR (Short Tau IR):短 TI(1.5T 約 150 ms),目的是抑制脂肪(短 T1 組織)。優點為不受 、 不均勻影響(適合大範圍、有金屬植入物或腹部造影)。絕對禁忌:不可用於注射含釓(Gadolinium)對比劑後的造影,因為對比劑會縮短病灶的 T1,使其與脂肪的 T1 接近,導致強化的病灶訊號一併被 STIR 消除。
- FLAIR (Fluid-Attenuated IR):長 TI(1.5T 約 2000 ms),目的是抑制水 / 腦脊髓液(長 T1 組織)。常用於腦神經造影。
- 化學位移應用 (Chemical Shift)
- In-phase / Out-of-phase:利用水與脂肪的共振頻率差(1.5T 下差異約 220 Hz)。Out-of-phase 用於偵測體素內同時包含水與脂肪的「細胞內微觀脂肪」(如脂肪肝、腎上腺皮質腺瘤的鑑別診斷)。
臨床重要性
在臨床腹部 MRI 實務中,若需在注射 Gadolinium 對比劑後評估病灶的血流強化情況,放射師必須改用頻率選擇性脂肪抑制(CHESS / Fat-Sat)或是 Dixon (水脂分離) 技術來抑制脂肪。若不慎在顯影後使用了 STIR 序列,不僅脂肪會被抑制,連同吸收了顯影劑而 T1 變短的腫瘤病灶也會被抑制成低訊號,導致嚴重的誤診。這是考驗放射師臨床判斷非常重要的關鍵。
參考資料
- "In phase/out of phase - Questions and Answers in MRI." MRI Questions. (https://mriquestions.com/in-phaseout-of-phase.html)
- "【MRI基礎】 15.反転回復法 (STIR & FLAIR)." YouTube - Medical Imaging Education. (https://www.youtube.com/watch?v=kYx8kGqB_3c)
- "New! 今からでも大丈夫 STIR法." 磁気共鳴医学講座. (https://gazo.shiga-med.ac.jp/wp-content/uploads/2021/07/STIR.pdf)