增強T1-FLAIR與3D-FSPGR序列對腦轉(zhuǎn)移瘤檢出率對比研究

殷小會，郭慧，馬慧，李峰坦

（天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科，天津300052）

增強T1-FLAIR與3D-FSPGR序列對腦轉(zhuǎn)移瘤檢出率對比研究

殷小會，郭慧，馬慧，李峰坦

（天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科，天津300052）

目的：比較3.0 T磁共振增強T1-FLAIR與3D-FSPGR序列檢查對腦轉(zhuǎn)移瘤的檢出率以優(yōu)化檢查序列。方法：145例為排除腦轉(zhuǎn)移瘤患者同時行T1-FLAIR及3D-FSPGR序列增強掃描，30例確診病例通過直徑將病灶分為3類（＜3 mm，3～10 mm，＞10 mm），比較兩種序列對不同直徑病灶的檢出數(shù)量。結(jié)果：增強3D-FSPGR序列檢測病灶能力顯著優(yōu)于T1-FLAIR序列（P＜0.05），尤其對直徑小于3 mm的病灶（P＜0.05）。結(jié)論：3.0 T磁共振3D-FSPGR序列增強檢查對小病灶檢出率高，總體掃描時間短，有效避免血管搏動偽影，可替代常規(guī)序列應用于臨床。

腦轉(zhuǎn)移瘤；對比增強；3D-FSPGR序列

MRI是診斷腦轉(zhuǎn)移瘤的金標準，已成為惡性腫瘤患者外科手術治療前或者全腦預防性放療前的常規(guī)檢查［1-2］。確定惡性腫瘤患者有無腦部轉(zhuǎn)移病灶對臨床選擇治療方案至關重要［3-4］。目前3.0 T磁共振增強檢查常規(guī)使用T1-FLAIR序列，但是2D掃描序列層厚大，間隔大，對小病變可產(chǎn)生漏診，同時部分容積效應無法避免，減小層厚、間隔會降低信噪比同時增加掃描時間。近年來，3D-FSPGR序列已在臨床診斷中顯示出其獨特的優(yōu)勢，其為三維容積掃描，空間分辨力高，具有很好的組織對比度［5］。因此，本研究擬通過對比研究T1-FLAIR序列與3DFSPGR序列增強掃描圖像對腦轉(zhuǎn)移瘤的檢出率，以優(yōu)化檢查序列。

1　對象和方法

1.1臨床資料本文收集了2014年11月-2015年2月在我院3.0 T磁共振上進行顱腦雙倍劑量增強掃描為排除腦轉(zhuǎn)移瘤初診患者共145例。其中3例因運動偽影較大而剔除，入組患者共142例。

1.2 MRI檢查方法使用GE Signa HDxt 3.0 T雙梯度MR成像系統(tǒng)和8通道頭部專用線圈對患者顱腦掃描。T1-FLAIR序列：TR=2 750 ms，TE minfull，TI=960 ms，6 mm層厚，1.5 mm間隔，共15層，采集時間1 min 25 s，軸位（矩陣320×224，F(xiàn)OV= 24 cm×19.2 cm）、冠狀位（矩陣320×192，F(xiàn)OV=24 cm× 19.2 cm）和矢狀位（矩陣320×224，F(xiàn)OV=24 cm×24 cm）分別采集。3D-FSPGR序列采用BRAVO技術軸位采集，TR=7.4 ms，TE=2.8 ms，TI=450 ms，矩陣288×256，F(xiàn)A=15°，F(xiàn)OV=24 cm×24 cm，1 mm層厚，140層，采集時間3 min10 s，加速因子2。注射雙倍劑量［4］（0.2 mmol/kg）釓對比劑后，進行軸位、冠狀位、矢狀位T1-FLAIR序列和3D-FSPGR序列掃描，4種序列在不同患者以隨機序列進行采集。

1.3圖像評價由兩名有經(jīng)驗的放射科醫(yī)生對T1-FlAIR和3D-FSPGR圖像進行分析，他們以相同的隨機順序在AW4.3工作站對3D-FSPGR圖像進行多平面重建，分別分析兩種序列圖像中的所有病灶，計算病灶的數(shù)量，同時測量病灶直徑大小，根據(jù)病灶直徑（3D）將其分為3類：＜3 mm，3～10 mm，＞10 mm［6］。第3位放射科專家對有分歧的病例做最終的決定。

1.4統(tǒng)計與分析應用SPSS16.0統(tǒng)計軟件對結(jié)果進行統(tǒng)計分析。使用Cohen's非加權Kappa檢驗對兩位觀察者結(jié)果一致性進行評價。通過Wilcoxon's兩樣本相關秩和檢驗對T1-FLAIR和3D-FSPGR增強掃描方法所檢測出的病灶數(shù)量進行統(tǒng)計分析。統(tǒng)計檢驗水準α=0.05。

2　結(jié)果

Cohen's非加權Kappa檢驗證明兩名醫(yī)師判定結(jié)果具有良好一致性，k=0.95，僅2例因小血管與轉(zhuǎn)移灶鑒別診斷不清經(jīng)第3名醫(yī)師判定并通過后期隨訪證實明確診斷。142例原發(fā)惡性腫瘤患者中的30例［男：女=13/17，平均年齡（61.12±9.06）歲］經(jīng)過3到6個月隨診確診為腦轉(zhuǎn)移患者，其中肺癌28例，乳腺癌1例，膽管癌1例；112例為非腦轉(zhuǎn)移瘤患者，其中110例兩序列均未發(fā)現(xiàn)確切轉(zhuǎn)移瘤，另2例增強T1-FLAIR序列發(fā)現(xiàn)病灶診斷為轉(zhuǎn)移瘤，而增強3D-FSPGR序列未發(fā)現(xiàn)病灶（圖1），T1-FLAIR異常信號考慮為血管搏動偽影所致，后經(jīng)3到6個月隨診均未見確切異常信號，排除轉(zhuǎn)移瘤診斷。

圖1　同一病例增強T1-FLAIR序列和3D-FSPGR序列圖像Fig 1 The enhanced T1-FLAIR sequence im ages and 3 D-FSPGR sequence im ages of the same case

2.1圖像質(zhì)量評價增強T1-FLAIR序列圖像上血管搏動偽影出現(xiàn)率90.8%（129/142），常見部位發(fā)生在雙側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)面及雙側(cè)小腦半球近乙狀竇區(qū)（圖1、2），由于血管搏動偽影造成假陽率為1.4%（2/ 142），同時血管搏動偽影掩蓋病灶顯示出現(xiàn)在病例1、4、21、26中，達2.8%（4/142）（表1）。增強3DFSPGR序列能明顯消除血管搏動偽影清晰顯示被偽影掩蓋的轉(zhuǎn)移灶（圖2）。

圖2　病例4增強T1-FLAIR序列和3D-FSPGR序列圖像Fig 2 The enhanced T1-FLAIR image and 3D-FSPGR image of case 4

2.2腦轉(zhuǎn)移瘤數(shù)量和部位的評估3D-FSPGR序列增強掃描檢出273個病灶，顯著高于T1-FLAIR序列增強掃描檢出224個病灶，3D-FSPGR序列對總病灶數(shù)的檢出率顯著優(yōu)于T1-FLAIR序列（表2，P＜0.05）。對于直徑＜3 mm病灶，3D-FSPGR序列增強掃描檢出136個，顯著高于T1-FLAIR序列增強掃描檢出93個（表2），共11例，尤其病例5和病例23通過3D-FSPGR發(fā)現(xiàn)小于3 mm病灶而確診多發(fā)轉(zhuǎn)移（表1），檢出病灶位置多位于雙側(cè)小腦半球、雙側(cè)大腦半球皮層及皮層下區(qū)、基底節(jié)區(qū)（表1），3D-FSPGR序列對小病灶（直徑＜3 mm）的檢出率顯著優(yōu)于T1-FLAIR序列（P＜0.05）；對于3～10 mm直徑病灶，3D-FSPGR增強掃描檢出仍多于T1-FLAIR序列（共4例、表1），因為T1-FLAIR掃描層厚、層間隔較大，沒有掃到病灶最大直徑，把病灶歸于＜3 mm組，但無統(tǒng)計學差異；對于＞10 mm病灶兩者檢出個數(shù)相同（表2）。

2.3對于小病變與小血管結(jié)構的鑒別增強3DFSPGR序列圖像與T1-FLAIR序列圖像相比，由于其為容積掃描，無層間隔，可以進行任意平面三維重建，可以清晰顯示出直徑小于3 mm的病灶，并很好地區(qū)分病灶與皮層區(qū)或深部小血管結(jié)構（圖3），減少病變誤診。

表1　增強T1-FLAIR序列和3D-FSPGR序列對腦轉(zhuǎn)移瘤數(shù)量和差別病灶部位的檢測Tab 1 Number of cerebral metastases and differentiated lesion site detected by contrast-enhanced T1-FLAIR and 3D-FSPGR sequences

表2　增強T1-FLAIR序列和3D-FSPGR序列對不同直徑病灶數(shù)量的檢測Tab 2 Number of different diameter cerebral metastases detectedby contrast-enhanced T1-FLAIR and 3D-FSPGR sequences

圖3　T1-FLAIR序列與3D-FSPGR序列對于皮層區(qū)及深部小轉(zhuǎn)移灶的顯示Fig 3 Demonstration of sm all metastases lesions in cortical regions and deep structures by T1-FLAIR and 3D-FSPGR sequences

3　討論

3D-FSPGR是運用180度預備反轉(zhuǎn)脈沖和小角度激發(fā)梯度回波快速獲得三維傅立葉數(shù)據(jù)采集的磁共振掃描序列，與T1-FLAIR圖像相比能提高組織對比度，使腦組織解剖結(jié)構能更清晰地顯示［7-8］。3D-FSPGR序列可以在數(shù)分鐘內(nèi)獲得各向同性空間分辨力的全腦T1WI而且只需進行一個方位掃描，其他方位的圖像可通過多平面重建（MPR）的方式獲得［9］，其掃描時間3 min左右，短于3個方位的2D序列掃描時間總和。

本研究顯示，增強3D-FSPGR序列對腦轉(zhuǎn)移瘤的檢出率顯著優(yōu)于T1-FLAIR序列，尤其對于直徑小于3 mm的病灶。空間分辨力是決定病灶檢出率的重要因素，3D-FSPGR序列圖像空間分辨力高，并采用多平面重建技術后可按傳統(tǒng)進行多方位觀察，與傳統(tǒng)T1FLAIR圖像比較不受部分容積效應影響，使得微小轉(zhuǎn)移灶檢出敏感度提高，并能有效地將皮層或深部結(jié)構中較小的轉(zhuǎn)移灶和皮層或深部小血管區(qū)分開來。此外，由于T1-FLAIR序列掃描層厚較厚，在確定轉(zhuǎn)移灶直徑大小時極易出現(xiàn)誤判的可能，而3D-FSPGR序列采用薄層掃描，能更真實地反映病灶直徑大小，對于臨床上早期診斷腦轉(zhuǎn)移瘤、準確評估治療后轉(zhuǎn)移瘤徑線變化有較高的價值。

本研究發(fā)現(xiàn)增強T1-FLAIR序列圖像在流動補償?shù)幕A上仍存在不同程度的血管搏動偽影，尤其以小腦部位由乙狀竇靜脈搏動引起的偽影為著。圖像偽影使得圖像質(zhì)量下降，掩蓋病灶容易造成漏診，而偽影表現(xiàn)類似轉(zhuǎn)移病灶呈點狀高信號時可出現(xiàn)假陽性病灶，從而誤診。血管的搏動偽影主要是由于在采集圖像的K空間不同的相位編碼線時，血管的形態(tài)和位置發(fā)生著變化，從而在相位編碼方向上出現(xiàn)運動偽影［11］，增強掃描時搏動偽影比較明顯。相位編碼方向的血管搏動偽影極易掩蓋轉(zhuǎn)移病灶，而增強3D-FSPGR序列能明顯消除血管搏動偽影，清晰顯示轉(zhuǎn)移灶。增強T1-FLAIR序列掃描可能將血管搏動偽影誤診為轉(zhuǎn)移灶，而增強3D-FSPGR序列則可以明確圖像中的血管搏動偽影，使得診斷的假陽性率降低，同時清晰地顯示腦脊液播散腦膜強化，使得對腦膜炎診斷的敏感性提高，避免漏診［12-13］。

本研究的局限在于兩序列掃描的先后順序是隨機的，不能完全避免注藥時間對于病灶強化后信號強度的影響，后續(xù)研究我們將做時間信號曲線，分析研究注藥時間和對比劑劑量對強化病灶信號強度的影響，確定最佳掃描時間獲得最佳增強效果。

高場強磁共振（3.0T）信噪比較高且短T1效應相對較強，薄層塊的3D-FSPGR序列在實際診斷腦轉(zhuǎn)移瘤病灶（雙倍劑量增強）中有一定的優(yōu)勢。1 mm層厚的增強3D-FSPGR序列能檢測1 mm左右的轉(zhuǎn)移灶，這在傳統(tǒng)6 mm層厚、1.5 mm間隔的T1-FLAIR序列上很難實現(xiàn)。3D-FSPGR序列較T1-FLAIR序列能為臨床提供更多有價值的診斷線索，尤其對腦轉(zhuǎn)移瘤早期確診、檢測轉(zhuǎn)移瘤大小變化至關重要，同時可以摒除常規(guī)序列對于假陽性病灶的誤判。因為3D-FSPGR序列在節(jié)省整體掃描時間的基礎上能更準確發(fā)現(xiàn)、評估病灶，因此建議在利用3.0T磁共振針對可疑腦轉(zhuǎn)移瘤的患者進行檢查時，可將3D-FSPGR序列設為標準增強序列。

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（2016-03-01收稿）

Com parative study on contrast-enhaced T1-FLAIR and 3D-FSPGR sequences in detection of brain m etastasis

YIN Xiao-hui，GUO Hui，MA Hui，LI Feng-tan
（Department of Radiology，General Hospital，Tianjin Medical University，Tianjin 300052，China）

Objective：To optimize the contrast-enhanced sequence by comparing the detection rate of brain metastases between T1-FLAIR and 3D-fast spoiled gradient-recalled（3D-FSPGR）sequences.M ethods：One hundred and forty five patients underwent 3.0 T MRI examinations by contrast-enhanced T1-FLAIR and 3D-FSPGR sequences for exclusion of brain metastases.Thirty patients were diagnosed as brain metastases and each lesion in each sequence was counted，measured and classified according to its maximum measurement in any imaging plane of＜3 mm，3-10 mm and＞10 mm.Results：Significantly more brain metastases were detected by contrast-enhanced 3D-FSPGR than T1-FLAIR（P＜0.05）.Furthermore，3D-FSPGR was superior to T1-FLAIR in detecting of the small lesions less than 3 mm（P＜0.05）.Conclusion：Contrast-enhanced 3D-FSPGR sequence at 3.0 T is superior to T1-FLAIR in detection of small lesions，which may reduce the acquisition time and artifact of pulsation，and is more suitable for clinical application.

brain metastases；contrast-enhanced；3D-fast spoiled gradient-recalled sequences

R445

A

1006-8147（2016）05-0434-05

國家自然科學基金資助項目（81401379）

殷小會（1979-），女，主管技師，碩士，研究方向：主要從事MRI技術研究；通信作者：郭慧，E-mail： nounouloulou@sina.com。