STIR MX3D COR 序列在臂丛神经磁共振成像中的图像质量评价

摘要：目的：比较 STIR MX3D COR 序列与常规 3D STIR COR 序列在臂丛神经磁共振成像中的图像质量与信号表现，评价其在神经损伤早期诊断中的应用价值。方法：纳入 2024 年 1 月至 2025 年 6 月于中国人民解放军海军特色医学中心影像科接受臂丛神经 MRI 检查的患者 30 例，分别采用 STIR MX3D COR 序列及常规 3D STIR COR 序列进行冠状位三维薄层扫描（层厚 1.0 mm，TR 3000 ms，TE 50 ms，TI 180 ms，FOV 280×280 mm²，矩阵 320×320）。两名经验丰富的放射科医师盲法独立评估图像信噪比（SNR）、神经可见性、伪影及整体质量，结果经 Kappa 一致性检验与统计学分析。结果： STIR MX3D COR 序列在神经可见性（3.73±0.45 vs 3.21±0.57，P＜0.05）及 SNR（18.9±3.0 vs 15.4±2.8，P＜0.01）方面显著优于常规序列，伪影评分更低（0.47±0.58 vs 0.93±0.71，P＜0.05），图像整体质量评分更高（3.68±0.46 vs 3.18±0.52，P＜0.01）。阅片者间一致性良好（Kappa=0.80）。结论： STIR MX3D COR 序列在臂丛神经 MRI 中能显著提高信噪比与神经可见性，抑脂均匀、伪影控制理想，较常规序列具有更高的图像质量与临床可读性，可为臂丛神经损伤的早期诊断与术前评估提供可靠影像依据。 

关键词：STIR MX3D COR 序列；臂丛神经磁共振成像；图像质量

1 引言

臂丛神经损伤是常见的周围神经损伤类型，其早期诊断对于制定治疗方案和预测预后具有重要意义[1]。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）因其高软组织分辨率和无创性，在臂丛神经损伤的评估中被广泛应用[2]。传统MRI在神经成像中存在信号对比不足、扫描时间长以及运动伪影影响图像质量等问题。为提高图像清晰度和诊断价值，新型成像序列不断被探索。

STIR（Short Tau Inversion Recovery，短反转时间抑脂序列）是一种通过抑制脂肪信号而增强病变或水肿信号的MRI技术，能够突出神经结构的异常表现[3]。MX3D COR序列则为三维旋转编码（3D Coronal）扫描模式，能够在冠状位提供连续薄层影像，实现对臂丛神经全程的高分辨率成像，并兼具较短的扫描时间[4]。该序列结合STIR抑脂特点，可增强神经信号对比度，同时减少脂肪干扰，从而改善神经结构的可视化效果。

本研究旨在评价STIR MX3D COR序列在臂丛神经MRI成像中的图像质量，通过对比图像清晰度、信噪比及伪影程度，为临床诊断和序列优化提供依据。

2 资料与方法

2.1 一般资料

本研究纳入中国人民解放军海军特色医学中心影像科2024年1月至2025年6月接受臂丛神经MRI检查的患者共30例，其中男性18例，女性12例，年龄范围20~65岁，平均年龄42.3±12.1岁。入选标准为因外伤、压迫或术后评估等原因需行臂丛神经成像者；排除伴有严重心脏植入物、金属异物或无法耐受MRI检查者。所有受检者均签署知情同意书。本研究采用配对设计，每位患者均接受常规二维STIR COR序列和STIR MX3D COR序列扫描，用以比较两种序列在图像质量及神经显示效果方面的差异。

MRI检查均使用3.0 T磁共振仪（配备多通道表面线圈），扫描参数如下：

（1）2D STIR COR序列：层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，TR = 4000 ms，TE = 60 ms，TI = 160 ms，FOV = 280×280 mm²，矩阵 = 256×256，扫描时间约 4 min；

（2）STIR MX3D COR序列：层厚1.0 mm，层间距0 mm，TR = 3000 ms，TE = 50 ms，TI = 180 ms，FOV = 280×280 mm²，矩阵 = 320×320，扫描时间约 5 min 30 s。

2.2 检查方法

所有受检者检查前均排除磁共振禁忌，检查时取仰卧位，头颈部及肩部采用软垫或固定带轻度固定，双上肢自然下垂或轻度外展，以避免神经牵拉。扫描过程中嘱患者保持呼吸平稳并尽量避免运动。扫描依次进行常规2D STIR COR序列与STIR MX3D COR序列。常规二维STIR用于提供基线参考影像，而MX3D COR序列采用三维薄层扫描方式，可在冠状位实现高分辨率全程重建。所有影像均经相同的扫描体位、线圈位置和磁场均匀性调整，以保证对照结果的可比性。扫描结束后，所有图像数据经同一工作站（Syngo via, Siemens Healthineers）进行后处理，包括多平面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）及容积重建（VR），以便于神经结构的三维观察与定量测量。

2.3 图像分析

所有影像由两名具有丰富经验的放射科医师独立进行评估，评估过程中采用盲法原则，即阅片医师对患者临床资料及扫描顺序不知情，确保分析结果客观可靠。如两名医师对同一指标存在分歧，则由第三名专家进行判读，以达成最终共识。评估指标包括以下几个方面：

1.信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）：在冠状位重建图像上，分别在臂丛神经、周围肌肉及邻近脂肪组织中选择均匀信号区测量信号强度（SI），并在无组织信号区测量噪声标准差（SD）。神经SNR计算公式为SNR = SI神经 / SD噪声。SNR用于客观量化序列对神经信号的增强效果及噪声抑制能力，高SNR值代表图像更清晰、可读性更高。

2.神经可见性评分：采用四级评分法对神经主干及分支进行可视化评价：1分表示神经不可辨认；2分表示神经仅部分可辨认，细支显示不全；3分表示神经清晰可辨，主干及部分分支均可识别；4分表示神经高度清晰，主干及各分支均可完整显示。评分旨在反映序列对神经结构的分辨能力和临床诊断价值。

3.伪影情况：对图像中的运动伪影、化学位移伪影及其他影响诊断的伪影进行评分，采用0~3分量表：0分表示无伪影干扰；1分表示轻度伪影，对神经识别影响不大；2分表示中度伪影，部分神经结构受干扰；3分表示伪影严重，显著影响诊断。该指标用于评估序列在真实临床操作中对运动及技术干扰的耐受性。

4.图像整体质量：综合考虑SNR、神经可见性和伪影评分，对每幅图像进行整体评价。采用四级评分法（1~4分）反映图像在临床诊断中的可用性：1分表示图像质量差，不适用于诊断；2分表示图像质量一般，可辅助诊断；3分表示图像质量良好，可清晰显示神经及周围结构；4分表示图像质量优异，神经结构清晰完整，诊断可靠。

所有定量数据由两名阅片者独立测量三次取平均值，用以统计分析。STIR MX3D COR与2D STIR COR两组结果经配对样本t检验比较，以探讨新序列在图像质量及神经显示方面的改进效果。

2.4 统计方法

所有数据使用SPSS 26.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差（x̄±s）表示，组间比较采用配对t检验或单因素方差分析；计数资料采用频数及百分比表示，组间比较采用卡方检验或秩和检验。图像可见性评分与伪影评分采用Kappa一致性检验评估两名阅片者之间的一致性，Kappa值>0.75表示高度一致，0.40~0.75为中等一致，<0.40为一致性差。P值<0.05被认为差异具有统计学意义。数据分析既可评价STIR MX3D COR序列的图像质量，也为后续优化参数和临床应用提供依据。

3 结果

本研究共纳入30例受检者，均顺利完成MRI检查，无中途终止或严重不适反应。所有病例分别采用STIR MX3D COR序列与常规 3D STIR COR序列进行臂丛神经成像，对比两种序列的图像质量、信噪比（SNR）、伪影程度及神经可见性。

结果显示，STIR MX3D COR序列在神经主干及分支显像中表现优越，神经边界清晰，脂肪抑制效果均匀，对比度明显增强。两名具有丰富经验的放射科医师分别对图像进行盲法评分，Kappa一致性检验结果显示神经可见性 Kappa = 0.83，伪影评分 Kappa = 0.80，提示阅片一致性良好。

STIR MX3D COR序列的神经可见性评分（3.73 ± 0.45）显著高于常规序列（3.21 ± 0.57，P < 0.05）；SNR较常规序列提升约 22.6%（18.9 ± 3.0 vs 15.4 ± 2.8，P < 0.01）；伪影评分显著降低（0.47 ± 0.58 vs 0.93 ± 0.71，P < 0.05），图像整体质量评分亦明显提高（3.68 ± 0.46 vs 3.18 ± 0.52，P < 0.01）。

进一步分析发现，STIR MX3D COR序列在肩锁区、臂丛根部及干部显示尤为清晰，脂肪抑制均匀度高，能有效避免因体动或化学位移造成的边界模糊。轻微运动伪影仅在个别无法完全配合的受检者中出现，对诊断无明显影响。

表3.1 STIR MX3D COR 序列与常规 3D STIR COR 序列图像质量评价比较（n=30）

4 讨论

本研究通过对 30 例受检者分别采用 STIR MX3D COR 序列 与 常规 3D STIR COR 序列 进行臂丛神经磁共振成像，对两种序列的图像质量、信噪比（SNR）、神经可见性及伪影控制等方面进行系统对比分析。结果表明，STIR MX3D COR 序列在神经显示清晰度、信噪比提升以及脂肪抑制均匀性方面均显著优于常规序列，整体图像质量得分明显更高，具有较高的临床应用潜力。

STIR MX3D COR 序列在臂丛神经主干及其分支的显示方面表现突出，平均神经可见性评分为 3.73 ± 0.45，较常规序列的 3.21 ± 0.57 有显著提升（P < 0.05）。该结果说明 MX3D COR 技术在细节显像能力上更强，能够更准确地区分神经与周围组织界限。由于臂丛神经位置深、解剖复杂，常规二维扫描易受层厚、角度及脂肪信号干扰的限制，而 MX3D COR 序列采用三维薄层连续成像（层厚 1.0 mm、间距 0 mm），在冠状位方向实现高分辨率重建，使神经走向及分支走形更加连贯清晰。在信噪比（SNR）方面，STIR MX3D COR 序列的 SNR 平均值为 18.9 ± 3.0，较常规序列（15.4 ± 2.8）显著提高 22.6%（P < 0.01）。高 SNR 意味着信号强度稳定、噪声水平较低，有助于提升神经与背景组织间的对比度。该结果与陈允东等（2023）研究结果一致，后者指出 MRI 在臂丛神经损伤评估中能够提供更清晰的神经解剖信息，对损伤部位及程度判断具有较高准确 [5]。本研究进一步验证了这一结论，并通过 MX3D COR 编码方式在信号采集阶段提升了均匀性与空间分辨率，优化了臂丛神经显像效果。

STIR 抑脂技术通过反转恢复抑制脂肪信号，使神经与周围脂肪组织间的对比度显著提高。在 MX3D COR 序列中，反转时间（TI = 180 ms）经过优化，可精准抑制脂肪信号的同时保持神经组织信号强度，从而实现理想的抑脂均匀性和信号连续性。本研究结果显示，STIR MX3D COR 序列的脂肪抑制效果稳定，未见明显局部信号不均或假影干扰。与江茜等（2023）关于 3D-SPACE-STIR 与 3D-DESS 序列的研究结果[7]相比，本研究发现 MX3D COR 序列在抑脂效果与神经显像能力之间取得了更佳平衡。SPACE 序列在提高分辨率的同时可能出现信号衰减或抑脂不均，而 MX3D COR 结合 STIR 反转恢复与三维旋转采样技术，可在冠状位实现连续薄层成像，使神经主干及分支显示更清晰、边界更锐利。

伪影是外周神经 MRI 成像的常见干扰因素，尤其在臂丛区域易受呼吸、肩部活动和磁敏感差异影响。结果显示，STIR MX3D COR 序列的伪影评分为 0.47 ± 0.58，显著低于常规序列（0.93 ± 0.71，P < 0.05），其中 80% 的受检者伪影评分低于 1 分。Kappa 检验结果（Kappa = 0.80）表明阅片者之间一致性良好。伪影减少的原因在于 MX3D COR 序列采用优化的相位编码方向及较短的 TR/TE 设计，减少了运动与化学位移伪影，同时结合三维薄层采集策略降低了层间重叠误差。徐勇（2023）在腰骶丛神经根成像研究[6]中也指出，通过优化 3D SPACE 序列参数可显著提高信号均匀性并减少运动伪影。本研究的结果进一步证明，三维连续采样与抑脂结合的技术路径在外周神经成像中具有普适性。个别肩部活动幅度较大的患者在冠状位图像中仍出现轻度运动伪影，但未影响神经主干显示及临床诊断判断。这提示未来可考虑结合呼吸导航、加速采集（如 CAIPIRINHA 或 Compressed Sensing）等技术以进一步减少动态伪影影响。

图像整体质量评分方面，STIR MX3D COR 序列得分为 3.68 ± 0.46，明显优于常规序列的 3.18 ± 0.52（P < 0.01），说明该序列在视觉评价及诊断可读性上均具优势。其高分辨率与高对比度特性使神经主干、分支及与邻近血管、肌肉的空间关系清晰可辨，有助于评估臂丛神经受压、牵拉及断裂情况。传统二维序列在层厚与间距设置上受限，往往难以完整显示臂丛神经全程，尤其在锁骨下及腋窝区域易受脂肪信号遮盖。三维冠状位薄层扫描能够进行任意方向多平面重建（MPR），直观显示神经走向及分支结构，便于术前规划及术后随访评估。本研究结果显示 MX3D COR 序列在根部、干部及分支区均具有良好显示效果，为显像定量分析与临床手术路径设计提供了更可靠的图像基础。

本研究仍存在若干不足。首先，样本量相对较小（n = 30），患者类型以轻中度外伤为主，尚缺乏严重损伤及慢性病变样本，结果的外推性有限。其次，虽然本研究采用盲法阅片并通过 Kappa 检验保证评分一致性，但部分评价仍依赖主观判断，客观量化指标（如 自动 SNR 测量、神经体积定量及信号均匀性自动分析）尚未引入。第三，扫描时间（约 5 分 30 秒）虽可接受，但对于合作度差或疼痛患者仍有改进空间，未来可考虑引入快速 3D 采集技术以进一步缩短扫描时长。因此，后续研究可结合电生理、术中神经探查或神经纤维追踪（DTI/Tractography）等多模态数据，以提高结果的临床关联性和解释深度。

总而言之，STIR MX3D COR 序列在臂丛神经磁共振成像中表现出高信噪比、高神经可见性和低伪影特征，可为臂丛神经损伤的诊断、术前评估及随访提供高质量影像依据。相较常规 3D STIR 序列，MX3D COR 在成像质量和诊断可读性方面均具有显著优势，值得在临床影像科室推广应用。根据本次研究结果，为了提升STIR MX3D COR序列的应用效果，本研究提出了几点建议：一是临床应用中，可优先考虑STIR MX3D COR序列用于疑难或复杂的臂丛神经损伤评估，以获得高质量影像信息；二是在扫描过程中，应结合受检者肩部固定及呼吸指导，减少运动伪影，提高图像一致性；三是后续研究可扩大样本量，纳入不同类型和严重程度的损伤患者，同时结合量化指标（如神经体积、T2值）进行客观分析，以进一步验证序列临床价值；四是可探索与加速采集技术（如并行成像、深度学习重建）结合，缩短扫描时间，提高患者舒适度，同时保持高图像质量；五是对比不同抑脂序列（如3D-DESS、T2 SPACE）在同一人群中的成像效果，为序列选择提供循证依据。

参考文献：

[1]吴晓华,陈灵芝. 3.0T MRI联合成像技术在臂丛神经检查中的应用价值 [J]. 影像研究与医学应用, 2024, 8 (17): 152-154.

[2]贺鑫. 3.0T MRI在臂丛神经损伤中的诊断价值 [J]. 影像研究与医学应用, 2024, 8 (05): 151-153.

[3]王国松,邵静松,江茜,等. 3D-DESS与3D-STIR-SPACE序列在外伤性臂丛神经显示中的临床价值 [J]. 医学影像学杂志, 2023, 33 (11): 2095-2098.

[4]何荣兴,赖志芬. 磁共振增强3D STIR SPACE序列在腰骶神经根中的应用价值 [J]. 中国CT和MRI杂志, 2023, 21 (07): 154-156.

[5]陈允东,施黎栋,徐华. 磁共振成像技术在臂丛神经损伤中的应用研究 [J]. 现代医用影像学, 2023, 32 (07): 1302-1304.

[6]徐勇. 腰骶丛神经根成像中T2 3D SPACE序列的技术优化研究[D]. 重庆医科大学, 2023.

[7]江茜,王国松,黄锦金,等. MR 3D-SPACE-STIR与3D-DESS序列显示锁骨上臂丛神经 [J]. 中国医学影像技术, 2023, 39 (03): 440-443. 

作者简介:于婉婷(1998一》，女，汉族，黑龙江哈尔滨人，本科学历，研究方向为医学影像技术。