2DlongTR FLAIR序列對腦白質(zhì)高信號的顯示價值

王青云 譚琦瑄 陳 科 朱剛明 胡芳輝 錢會絨

中山大學(xué)附屬東華醫(yī)院放射科，廣東省東莞市 523013

腦白質(zhì)高信號（White matter hyperintensities，WMHs）又稱白質(zhì)疏松癥（Leukoaraiosis），是一種常見的影像學(xué)表現(xiàn)，在磁共振T2加權(quán)或液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（Fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR）上，雙側(cè)側(cè)腦室周圍或皮質(zhì)下白質(zhì)多發(fā)的點狀、斑片狀或融合性高信號。腦白質(zhì)高信號與很多疾病密切相關(guān)，包括卒中、心血管病、Alzheimer病、精神疾病如遲發(fā)性抑郁、雙相情感障礙等，因此早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)對疾病的治療和預(yù)后具有重要意義［1］。本研究采用參數(shù)優(yōu)化后的2DlongTR FLAIR和常規(guī)FLAIR圖像比較，探討2DlongTR FLAIR序列在腦白質(zhì)高信號病灶顯示方面的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象 搜集2012年9月－2013年2月在本院行顱腦MRI檢查的17例患者資料，其中男10例，女7例，年齡35～75歲，平均年齡53歲。主要臨床癥狀有頭痛、頭暈、肢體麻木等癥狀，所有病例在常規(guī)FLAIR序列上均顯示腦白質(zhì)高信號。

1.2 方法 使用Philips Intera gyroscan 1.5T全身MR系統(tǒng)，正交單通道頭線圈。患者均采用仰臥位，行顱腦常規(guī)序列掃描，參數(shù)為：橫斷面T1加權(quán)像（T1W）SE序列，層厚6.0mm，層間距重疊1mm，視野（FOV）23cm×23cm，掃描矩陣256×256，圖像重建矩陣512×512，TR 477ms，TE 15ms，信號采集次數(shù)2次；橫斷面T2加權(quán)像（T2W）FSE序列，層厚6.0mm，層間距重疊1mm，視野（FOV）23cm×23cm，掃描矩陣256×256，圖像重建矩陣512×512，TR 3648ms，TE 100ms，TSE回波鏈長度15，信號采集次數(shù)2次；矢狀面T1加權(quán)像（T1W）SE序列，層厚6.0mm，層間距重疊1mm，視野（FOV）28cm×28cm，掃描矩陣256×256，圖像重建矩陣512×512，TR 477ms，TE 15ms，信號采集次數(shù)2次；橫斷面常規(guī)FLAIR序列，層厚6.0mm，層間距重疊1mm，視野（FOV）23cm×23cm，掃描矩陣256×256，圖像重建矩陣512×512，掃描百分?jǐn)?shù)85%，TR 6000ms，TE 100ms，TSE回波鏈長度23，翻轉(zhuǎn)恢復(fù)延遲時間2000ms，信號采集次數(shù)2次，掃描時間270s。

2DlongTR FLAIR序列，層厚6.0mm，層間距重疊1mm，視野（FOV）23cm×23cm，掃描矩陣256×256，圖像重建矩陣512×512，掃描百分?jǐn)?shù)85%，TR 11000ms，TE 140ms，TSE回波鏈長度53，翻轉(zhuǎn)恢復(fù)延遲時間2800ms，信號采集次數(shù)2次，掃描時間231s。

1.3 影像學(xué)分析 由2名有經(jīng)驗的高年資診斷醫(yī)師分別在同一臺影像工作站對常規(guī)FLAIR序列和2DlongTR FLAIR序列圖像進(jìn)行評價，觀察者對序列參數(shù)未知，由2名醫(yī)師獨立分析，結(jié)果有爭議時協(xié)商決定。多個病灶融合一起無法分辨完整獨立病灶時，可認(rèn)為屬于同一病灶。分析內(nèi)容包括：（1）統(tǒng)計常規(guī)FLAIR序列和2DlongTR FLAIR序列顯示病灶的數(shù)目。（2）測量兩種序列圖像中病灶的信號強度、正常腦白質(zhì)信號強度、正常腦灰質(zhì)信號強度和腦脊液信號強度。（3）計算兩種序列圖像中腦白質(zhì)病灶與正常白質(zhì)、正常灰質(zhì)和腦脊液對比率（Contrast ratio，CR）。被測量病灶直徑＞2mm，選擇信號強度較高部分為測量感興趣區(qū)（ROI），按照以下公式CR病灶／白質(zhì)＝（病灶信號強度－腦白質(zhì)信號強度）／腦白質(zhì)信號強度，CR病灶／灰質(zhì)＝（病灶信號強度－腦灰質(zhì)信號強度）／腦灰質(zhì)信號強度，CR病灶／腦脊液＝（病灶信號強度－腦脊液信號強度）／腦脊液信號強度計算［2］。

1.4 統(tǒng)計分析 采用SPSS19軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，采用配對設(shè)計資料的t檢驗，結(jié)果以（）表示，P＜0.01為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

17例患者檢查均成功，所有圖像未見明顯運動偽影。2DlongTR FLAIR序列顯示腦白質(zhì)高信號病灶96個；常規(guī)FLAIR序列顯示腦白質(zhì)高信號病灶73個，占2DlongTR FLAIR序列顯示總數(shù)的76.04%，較2DlongTR FLAIR序列顯示病灶數(shù)目減少23個，且常規(guī)FLAIR序列未顯示病灶直徑均在3mm以下。兩組序列病灶的CR計算結(jié)果見表1。

表1 常規(guī)FLAIR和2DlongTR FLAIR序列病灶CR結(jié)果

表1結(jié)果顯示腦白質(zhì)高信號病灶的信號強度與正常腦白質(zhì)信號強度、正常腦灰質(zhì)信號強度以及腦脊液信號強度的對比率比較，2DlongTR FLAIR序列均高于常規(guī)FLAIR序列，統(tǒng)計學(xué)分析顯示兩種序列對病灶的顯示差異有顯著性（P＜0.01）。

3 討論

腦白質(zhì)高信號的病因多種多樣，因此腦白質(zhì)高信號不是特異性診斷，但其基本病理改變大致相同：髓鞘含量的減少及脫失，室管膜層細(xì)胞的消失以及膠質(zhì)細(xì)胞增生和白質(zhì)穿動脈的玻璃樣變或淀粉樣變［3］，其中髓鞘的異常改變是腦白質(zhì)高信號MR信號異常的基礎(chǔ)［4］。目前腦白質(zhì)高信號的臨床意義仍不清楚，尤其是對認(rèn)知功能的影響存在爭議，或與腦白質(zhì)高信號評估方法的差異有關(guān)，比如不同的視覺分級方法［5］以及采用計算機輔助的病灶體積測量評價法［6］。無論采用哪種評價方法，其基礎(chǔ)是 MR成像序列對病灶的敏感程度，包括病灶的有無以及病灶本身的信號強度。因此改善MR序列對腦白質(zhì)高信號病灶的顯示，提高對病灶顯示的敏感度，對于臨床的診斷和治療起到關(guān)鍵性的作用。

液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列是一種組織抑制技術(shù)［7］，由Hajnal等首先開發(fā)并命名。其原理是在自旋回波或梯度回波序列前面附加一個180°的反轉(zhuǎn)脈沖，當(dāng)被抑制液體的縱向弛豫矢量在TI時間恢復(fù)后恰好經(jīng)過零點時用常規(guī)序列采集此時的信號，并適當(dāng)增加T2權(quán)重，突出病灶的顯示，是一種非腦脊液組織的T2W成像序列。TI時間數(shù)值的選取和成像序列類型以及序列參數(shù)有關(guān)，當(dāng)TR取無窮大時，TI值取T1×ln2，當(dāng)TR值取其他數(shù)值時，TI的數(shù)值也會隨之改變從而達(dá)到抑制自由水的效果［8］。該成像技術(shù)主要用于抑制腦脊液的高信號，顯示蛛網(wǎng)膜下腔出血、多發(fā)性硬化、軟腦膜腫瘤種植、腦炎等病變引起的異常高信號，提供T2W序列不能顯示或顯示欠佳的有價值信息［9］。

然而，F(xiàn)LAIR序列中反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖的使用增加了圖像的T1W，從而降低了對病灶的檢出，甚至誤導(dǎo)得出錯誤結(jié)論。這是由于顱內(nèi)病灶的T1和T2值一般較周圍正常組織的值大，在FLAIR圖像中T1W越大，長T1的病灶信號強度越小，因此長TR和長TE的FLAIR序列更適合對長T1和T2病灶的顯示［10］。Rydberg等［11］以多發(fā)性硬化和腦白質(zhì)為研究對象，從理論和臨床實驗均證明了TR／TI在10000／2500ms或更大數(shù)值，TE在140～150ms之間時，白質(zhì)與多發(fā)性硬化病灶之間信號對比最高。國內(nèi)文獻(xiàn)使用的FLAIR成像參數(shù)在1.5T上TR多在6000～9000ms之間，TE在100～120ms之間［12～14］。從本研究對比分析結(jié)果可知，對于腦白質(zhì)高信號病灶的顯示數(shù)目，2DlongTR FLAIR序列對微小病灶的檢出能力大于常規(guī)FLAIR序列，且病灶信號強度與正常腦白質(zhì)、正常腦灰質(zhì)和腦脊液的對比率顯著高于常規(guī)FLAIR序列，更適合長T1長T2病灶的顯示。

周期性搏動偽影在顱腦FLAIR圖像中較常見。由于周期性搏動偽影間隔與TR呈正比［7］，較長的TR增加了偽影之間的距離，有效的減少了偽影對正常結(jié)構(gòu)和病灶的干擾。

本研究采用長 TR（11000ms）長 TE（140ms），經(jīng)過和常規(guī)FLAIR的對比分析，優(yōu)化后的FLAIR序列具有以下特點：（1）由于腦組織的灰白質(zhì)T2W對比較好，因此增加了T2W的腦組織解剖結(jié)構(gòu)顯示較清楚，特別在基底核橫斷面（圖1）；（2）相對常規(guī)FLAIR，腦白質(zhì)高信號病灶在2DlongTR FLAIR圖像上顯示更敏感，對于常規(guī)FLAIR不能顯示或顯示不清的微小病灶，2DlongTR FLAIR序列更有優(yōu)勢（圖1～4）；（3）腦脊液偽影明顯，多呈高信號（圖5）；（4）對周期性搏動偽影不敏感，常規(guī)FLAIR序列圖像中有兩例搏動偽影，在2DlongTR FLAIR序列中均消失（圖6）。

圖1～4 兩種序列腦白質(zhì)高信號病灶成像對比

圖5 第四腦室偽影

圖6 2DlongTR FLAIR序列對搏動偽影的消除

2DlongTR FLAIR的腦脊液偽影雖然明顯，但其發(fā)生部位固定，分別位于側(cè)腦室的孟氏孔區(qū)、第三腦室、第四腦室、鞍上池和橋前池。其產(chǎn)生的主要原因是處于流動狀態(tài)的腦脊液在2DFLAIR成像時，在反轉(zhuǎn)脈沖和采集信號的時間間隔內(nèi)，未被完全抑制信號的腦脊液從上方或下方流入成像層，從而產(chǎn)生偽影［15］。2DlongTR FLAIR的時間間隔由于TI和TE的增加，所以其偽影信號也較高。錢銀鋒［16］等研究認(rèn)為FLAIR序列的腦脊液偽影具有形態(tài)和部位固定，且無占位效應(yīng)的特點，在圖像上容易將其與正常結(jié)構(gòu)和病變相區(qū)分，如鑒別困難時，可行矢狀位成像消除偽影，因此不會影響對圖像的診斷。

綜上所述，2DlongTR FLAIR序列圖像雖然腦脊液偽影明顯，但其解剖結(jié)構(gòu)清楚、對腦白質(zhì)損傷的微小病灶敏感、周期性搏動偽影較少的優(yōu)點，可以作為常規(guī)序列在臨床中使用。

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