Cube FLAIR 序列在顱腦疾病中的應用研究

張順，張水震，覃媛媛，湯翔宇，朱文珍

液體衰減反轉恢復（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）序列是顱腦疾病診斷的一種有效的方法，它可抑制正常腦脊液信號的強度，增加病灶與周圍組織之間的對比，在診斷急性腦血管病和鄰近腦實質病變方面優于T1WI及T2WI序列［1］，有學者提出其在評價蛛網膜下腔出血［2］、腦膜炎等腦脊液信號異常病變時非常敏感。但由于在腦溝、腦池等腦脊液流動較快的部位經常可出現高信號，稱為“腦脊液流動偽影”，這種未被完全抑制的高信號腦脊液與局部的腦脊液信號異常病變鑒別困難。因此不同的成像技術和參數調整致力于解決這種現象［3］，從而減少假陽性率及假陰性率。Cube FLAIR 序列采用3D 容積成像，腦脊液流動偽影幾乎為零，可較好的應用于顱腦疾病的診斷。Lummel等［4］及Hodel等［5］初步研究發現Cube FLAIR 序列可有效的抑制腦脊液流動偽影及腦溝內的血管高信號偽影。本研究旨在探討Cube FLAIR 序列在抑制腦脊液流動偽影以及其在顱腦疾病中的應用價值。

材料與方法

1.研究對象

本研究納入40例研究對象，其中正常志愿者30例（男18例，女12例，年齡7～85歲），顱內病變患者10例，包括顱內出血患者4例，顱神經病變2例，顱內結核3例，室間孔區占位1例。

2.檢查方法

采用GE Signa HDxt 3.0T 和1.5T 磁共振掃描儀及8 通道正交頭顱線圈。30 例正常志愿者先在1.5T MR 掃 描 儀 上 完 成T2FLAIR 序 列（1.5T FLAIR）掃描，并同時在3.0T MR 掃描儀上完成T2FLAIR（3.0TFLAIR）及失狀面Cube FLAIR 序列掃描（其中1.5TFLAIR、3.0TFLAIR 為橫軸面2D 掃描，Cube FLAIR 為3D 掃描）。10 例患者均在3.0T MR 掃描儀上行常規頭顱平掃（矢狀面T1WI序列，橫軸面T1FLAIR、T2WI、T2FLAIR 序列）及矢狀面Cube FLAIR 序列掃描，其中顱內結核患者為增強后行Cube FLAIR 序列掃描，采用釓貝葡胺注射液（莫迪司），劑量0.1mmol／kg。Cube FLAIR 序列掃描完后行多平面重組及常規橫軸面重組，并與常規T2FLAIR 序列（1.5TFLAIR、3.0TFLAIR）進行比較。

3.圖像分析和數據處理

參照Lummel等［6］采用的方法將腦脊液流動偽影的程度分4 級：0 級，腦脊液偽影信號輕微或難以識別；1級，腦脊液偽影信號清楚，但低于腦灰質；2級，腦脊液偽影信號和腦灰質相近；3級，腦脊液偽影信號高于腦灰質。將2級和3級定為能影響臨床診斷的腦脊液偽影。每例研究對象分別選取左、右側腦室、第三腦室、第四腦室、鞍上池、橋前池、延髓周圍共7個興趣區，分 別 評 價Cube FLAIR、1.5T FLAIR、3.0T FLAIR 序列之間在上述興趣區的腦脊液流動偽影程度。采用SPSS 18.0統計學軟件，采用卡方檢驗比較Cube FLAIR、1.5TFLAIR 與3.0TFLAIR 序列之間的偽影程度有無統計學差異。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

對30例志愿者的研究發現，1.5T 場強下腦脊液偽影在側腦室室間孔區、鞍上池、延髓周圍出現頻率較高，且偽影信號強度較高；3.0T 場強下，可見腦脊液流動偽影主要存在于側腦室室間孔區、橋前池、鞍上池。常規T2FLAIR 序列在不同場強下比較結果顯示，3.0T 場強較1.5T 場強更容易出現高信號腦脊液流動偽影（2～3 級），χ2＝23.227，P＜0.05（表1）。3.0T矢狀面Cube FLAIR 序列掃描完成后行橫軸面重組顯示上述興趣區內均未見出現明顯腦脊液流動偽影（圖1）。

表1 1.5T和3.0TFLAIR序列腦脊液流動偽影程度的比較

圖1 正常志愿者顱腦，a～c為常規T2 FLAIR 序列，d～f 為Cube FLAIR 序 列 掃描后橫軸面重組圖像。a）右側腦室室間孔區點狀腦脊液流動偽影（箭）；b）第四腦室團塊樣腦脊液流動偽影（箭）；c）延髓腹側偏左團塊樣腦脊液流動偽影（箭）；d）右側腦室室間孔區未見腦脊液流動偽影；e）第四腦室未見腦脊液流動偽影；f）延髓腹側未見腦脊液流動偽影。

4例顱內出血患者，Cube FLAIR 序列均清晰的顯示了出血的部位、形態（圖2）；其中1例中腦前方出血（圖3）及1例第四腦室內出血患者，T2FLAIR 序列上均易誤認為腦脊液流動偽影。1例外傷后右側外側裂出血的患者，T2FLAIR 序列上無法明確診斷，Cube FLAIR 序列可清晰的顯示出血灶（圖4）。

Cube FLAIR 序列加壓脂后清晰的顯示了1例視神經炎患者腫脹、增粗的視神經（圖5）。1例三叉神經痛患者行γ刀治療后，Cube FLAIR 序列經三維重建后清晰的顯示了三叉神經根部的膠質增生情況（圖6）。

3例顱內結核患者靜脈注射對比劑后行Cube FLAIR 序列掃描，可見腦膜表面廣泛的結核病灶及腦組織水腫，且較常規T1WI增強序列顯示的病灶范圍更多、更廣泛，病灶顯示更清晰。Cube FLAIR 序列可見沿腦膜表面、腦溝、腦池及蛛網膜下腔廣泛的結核結節病灶，T1增強僅可見部分結核病灶（圖7）。

1例左側腦室室間孔占位患者，常規T2FLAIR序列誤診為腦脊液流動偽影，Cube FLAIR 序列清晰的顯示了局部占位的形態、位置，該病例最后經手術證實。

圖2 慢性硬膜下出血。a）Cube FLAIR 橫軸面重組示雙側額部、右側顳枕部、大腦鐮后部旁條形高信號影（箭）；b）Cube FLAIR 冠狀面重組示右側顳部條形高信號影（箭）；c）矢狀面Cube FLAIR 示額部、小腦幕緣不規則條形高信號影（箭）；d）T2 FLAIR 橫軸面重組示雙側額部、右側顳枕部、大腦鐮后部旁條形高信號影（箭），較Cube FLAIR 序列顯示稍差。圖3 中腦前方出血。a）T2 FLAIR 示中腦前方出現片狀高信號影（箭），無法鑒別其為出血或腦脊液流動偽影；b）T1WI示中腦前方點狀高信號影（箭），范圍較T2WI小；c）Cube FLAIR示中腦前方出現片狀高信號影（箭），由于Cube FLAIR 可以有效的抑制腦脊液流動偽影，圖像上高信號可確定其為出血。 圖4 右側外側裂、額葉腦溝內出血。a）常規CT 平掃示右側外側裂、額葉腦溝內模糊高密度影（箭）；b）T2 FLAIR 未見明顯異常信號；c）CT 掃描后1h內Cube FLAIR 清晰顯示右側外側裂內斑點狀高信號出血灶（箭）。

討 論

液體衰減反轉恢復（FLAIR）序列是顱腦磁共振檢查的常規序列，但常在側腦室室間孔區、鞍上池、環池、橋前池、中腦導水管甚至正常腦溝等處易出現腦脊液高信號偽影，影響對腦膜炎、蛛網膜下腔出血等腦脊液信號異常疾病的判斷。腦脊液高信號偽影的產生通常與腦脊液在這些部位的流動速度有關。FLAIR 序列在成像時，在反轉脈沖施加后的時間（TI）內，如果沒有接受到反轉脈沖激勵的流動腦脊液流入到掃描層面中，就可產生高信號，這在流速較快的區域特別明顯。采用改變頻率編碼方向、改變偏轉角及變換掃描體位的方法可以使腦脊液流動偽影消失。流動補償使用梯度脈沖來糾正流動原子核的相位值，可使流動偽影最小化。但丁建榮等［3］的研究顯示流動補償對抑制和消除腦脊液高信號偽影效果也不明顯。

圖5 左側視神經炎。a）橫軸面Cube FLAIR 壓脂清晰顯示左側視神經腫脹、增粗（箭）；b）矢狀面Cube FLAIR 壓脂清晰顯示左側視神經腫脹、增粗（箭）；c）矢狀面Cube FLAIR 壓脂示右側視神經無明顯異常（箭）。圖6 左側三叉神經痛γ刀治療后改變。a）Cube FLAIR 橫軸面重組示左側三叉神經根部膠質增生（箭），右側三叉神經正常；b）矢狀面Cube FLAIR 示左側三叉神經根部膠質增生（箭）；c）矢狀面Cube FLAIR 示右側三叉神經根部未見異常（箭）。 圖7 顱內結核。a）矢狀面Cube FLAIR 示頂葉腦溝、扣帶溝、鞍上池、橋前池、小腦延髓池等部位多發點狀明顯高信號影（箭）；b）Cube FLAIR 橫軸面重組示左側外側裂廣泛高信號，鄰近腦實質水腫（箭）；c）Cube FLAIR 橫軸面重組示雙側頂葉腦溝多發點狀高信號（箭）；d）Cube FLAIR 冠狀面重組示左側外側裂、右側頂葉及小腦腦溝內多發點狀、條狀高信號影（箭）；e）橫軸面T1WI增強掃描示左側外側裂及右側額顳部腦溝內點狀、條狀強化高信號影（箭），較Cube FLAIR 顯示的病灶數目少。

有報道指出，3DFLAIR 技術在1.5T、3.0T 超導磁共振儀上在抑制腦脊液流動偽影上有較大的應用前景［7-9］。Cube FLAIR 采用最 新的Cube容積采集模式，可多方位觀察疾病的形態特征，可較好的抑制腦脊液流動偽影。這是由于Cube FLAIR 序列是基于單塊的3DFSE 采集，較常規T2FLAIR 序列使用稍短的反轉時間（inversion time，TI），其優化調制超長回波鏈，采用自校準2DSENSE加速采集（ARC）及可變翻轉角等技術，可在較短時間內實現全腦的容積成像，真正實現各項同性采集。

Cube FLAIR 序列通過準備TI來達到抑制腦脊液流動偽影的目的，在TI還未到達掃描層面時即進行反轉恢復的準備。因此，Cube FLAIR 序列可有效的抑制腦脊液流動偽影，在顱腦疾病的診斷及鑒別診斷中有非常重要的應用價值。

在顱內出血應用中，靳二虎等［2］曾報道快速T2FLAIR 序列在診斷亞急性和慢性蛛網膜下腔出血明顯優于CT 和常規MRI。臨床實踐發現，腦溝、腦裂等處出現的腦脊液流動偽影擴大了蛛網膜下腔出血的檢出率。我們的研究發現，Cube FLAIR 序列在腦溝、腦裂等處腦脊液流動偽影的顯示率為0，較常規T2FLAIR 序列更能提高蛛網膜下腔出血診斷的準確性（圖4）。Lummel等［6］的研究發現Cube FLAIR 序列檢出顱內蛛網膜下腔出血的敏感度和特異度分別為95%、100%。在腦脊液流動較快的腦池等部位，如中腦前方、鞍上池，T2FLAIR 序列上高信號偽影出現率高，當這些部位發生出血時極易誤診為腦脊液流動偽影，此時Cube FLAIR 序列可明確對這些部位出血的診斷（圖3）。Cube FLAIR 序列同樣可以行脂肪抑制掃描，同時實現對脂肪及液體的抑制，結合其對各向同性的優勢我們發現其對視神經炎病變的顯示極佳，可清晰顯示神經炎患者腫脹、增粗的視神經（圖5），這與Aiken等［10］的發現一致。Cube FLAIR 的另一個優勢是采用容積掃描，其各向同性好，可在任意平面觀察病變的形態、位置（圖6）。Cube FLAIR 序列對腦膜病變顯示極佳，當對3例顱內結核患者靜脈注射對比劑后行Cube FLAIR 序列掃描，其顯示的腦膜結核病灶更多，范圍更廣，病灶顯示更清晰（圖7）。

3D FLAIR 序列應用前景廣泛，Zwanenburg等［11］指出其在7.0T 下可顯示大腦皮層的分區，且空間分辨率高。錢銀峰等［12］的研究發現，3DFALIR 技術在突發性耳聾的診斷及預后評估中具有良好的應用價值，且可以顯示患者內耳淋巴液的改變。

總之，Cube FLAIR 序列可以有效的抑制自由水，腦脊液流動偽影幾乎為零，圖像分辨力高，并且由于其各向同性性好，可從任意方位觀察病變的形態、位置，在顱腦疾病的診斷中有著重要的應用價值，可作為常規序列應用于臨床診斷。

［1］ 張華寧，吳晶，劉連祥，等.正常腦脊液狀態下FLAIR 序列腦溝高信號的MRI研究［J］.中國醫學影像技術，2002，18（1）：22-24.

［2］ 靳二虎，梁宇婷，馬大慶.磁共振快速液體衰減反轉恢復序列對亞急性和慢性蛛網膜下腔出血的診斷價值［J］.中華放射學雜志，1999，33（6）：384-387.

［3］ 丁建榮，樊樹峰，潘璟琍，等.參數選擇對磁共振T2-FLAIR 像中腦脊液高信號偽影的影響［J］.醫學影像學雜志，2008，18（3）：228-230.

［4］ Lummel N，Schoepf V，Burke M，et al.3Dfluid-attenuated inversion recovery imaging：reduced CSF artifacts and enhanced sensitivity and specificity for subarachnoid hemorrhage［J］.AJNR，2011，32（11）：2054-2060.

［5］ Hodel J，Leclerc X，Rodallec M，et al.Fluid-attenuated inversion recovery vascular hyperintensities are not visible using 3DCUBE FLAIR sequence［J］.Eur Radiol，2013，23（7）：1963-1969.

［6］ Lummel N，Schoepf V，Burke M，et al.3Dfluid-attenuated inversion recovery imaging：reduced CSF artifacts and enhanced sensitivity and specificity for subarachnoid hemorrhage［J］.AJNR，2011，32（11）：2054-2060.

［7］ Naganawa S，Koshikawa T，Nakamura T，et al.Comparison of flow artifacts between 2D-FLAIR and 3D-FLAIR sequences at 3T［J］.Eur Radiol，2004，14（10）：1901-1908.

［8］ Kallmes DF，Hui FK，Mugler JR.Suppression of cerebrospinal fluid and blood flow artifacts in FLAIR MR imaging with a singleslab three-dimensional pulse sequence：initial experience［J］.Radiology，2001，221（1）：251-255.

［9］ Chagla GH，Busse RF，Sydnor R，et al.Three-dimensional fluid attenuated inversion recovery imaging with isotropic resolution and nonselective adiabatic inversion provides improved three-dimensional visualization and cerebrospinal fluid suppression compared to two-dimensional flair at 3tesla［J］.Invest Radiol，2008，43（8）：547-551.

［10］ Aiken AH，Mukherjee P，Green AJ，et al.MR imaging of optic neuropathy with extended echo-train acquisition fluid-attenuated inversion recovery［J］.AJNR，2011，32（2）：301-305.

［11］ Zwanenburg JJ，Hendrikse J，Luijten PR.Generalized multiplelayer appearance of the cerebral cortex with 3DFLAIR 7.0T MR imaging［J］.Radiology，2012，262（3）：995-1001.

［12］ 錢銀鋒，吳繼春，張誠，等.突發性聾患者內耳三維液體衰減反轉恢復成像在預后評估中的價值［J］.中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2011，46（10）：814-817.