MR 增強T2FLAIR 技術在結核性腦膜炎診斷價值中的研究

俞新華 李蔚宇 唐 城 任會麗 宋 敏 方偉軍

廣州市胸科醫院放射科(廣州 510095)

結核性腦膜炎 (TBM) 是易引起患者致殘的中樞常見慢性非化膿感染性疾病, 在臨床綜合診斷中首選的是磁共振成像 (MRI) 檢查診斷[1]。但是; 在常規性的 MRI 中, T1、 T2 和 MR 增強等系列檢查技術雖然取得較好的影像學診斷效果,但對于TBM 的早期表現、 MRI 表現征象不典型和臨床癥狀表現不典型時, 其診斷仍然十分困難,易引起TBM 的誤診。

隨著高場強MR 設備的更新換代和MR 檢查技術的發展及掃描系列的不斷開發, 為大幅度提高TBM 的早期MRI 診斷準確率、 減少誤診率、 致殘率和對治療效果的考核, 自2015 年1 月—2019 年12 月近5 年來, 我院開展了MR 增強 T2FLAIR 液體衰減反轉恢復 (fluid—attenuated inversion recovery, FLAIR) 序列技術在TBM 診斷價值中的臨床應用性研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇臨床懷疑TBM 并初次行MR 檢查的患者80例, 根據TBM 診斷評分標準和顱內結核影像學分型專家共識作為臨床確診依據[2]。 最終56 例患者經臨床確診為TBM (腦脊液結核桿菌抗酸檢測陽性)。 56例患者中男性21 例占37.5%, 女性35 例占62.5%,年齡18 ～46 歲, 中位年齡 (31.5±13.2) 歲。

1.2 檢查方法

使用聯影uMR5601.5T 全身雙梯度核磁共振成像儀, 頭顱表面線圈, 患者均行常規的頭顱軸位T1WI、 T2WI、 T2FLAIR 平掃及軸位三維快速擾相梯度回波T1WI (T1GRE3D-FS)、 矢狀位、 冠狀位和軸位 T2FLAIR 序列增強掃描。 平掃參數設置:橫軸位T1WI, SE: 層厚/層距5 mm/0.5 mm, TR/TE400 ms/10 ms, 矩陣 202 × 256, NEX2。 橫軸位T2WI, FSE: 層厚/層距 5 mm/0.5 mm, TR/TE 4 000 ms/90 ms, 矩陣 348 × 512, NEX2。 橫軸位T2FLAIR, FSE-FS: 層厚/層距5 mm/0.5 mm, TR/TE /TI/8 000 ms/77 ms/2 300 ms, 矩陣 348 ×512,NEX1。 增強掃描, 選用釓特酸葡胺 (Gd-DTPA)注射液0.1 mmol/kg 經前臂淺靜脈注射, 隨后行矢狀位、 冠狀位及橫軸位 T1GRE3D-FS 掃描,T1GRE3D-FS: 層厚/層距2 mm/0 mm, TR/TE11.5 ms/4.8 ms, 翻轉角20, NEX1。 橫軸位 T2FLAIR與平掃T2FLAIR 的掃描參數保持一致, FSE-FS:層厚/層距 = 5 mm/0.5 mm, TR/TE/TI/ = 8 000 ms/77 ms/2 300 ms, 矩陣 348 ×512, NEX1。

1.3 圖像評價

選擇三位從事影像學專業診斷經驗豐富的副主任醫師兩名、 資深主治醫一名, 對圖像進行雙盲評價, 對有異議征象時則三人協商達成意見一致后對診斷結果進行記錄。 則重點是對增強后T2FLAIR 與 T1GRE3D-FS 比較分析, 分別以明顯強化、 輕度強化和無明顯強化分腦膜病變和腦實質病變的強化程度和顯示程度。

2 結 果

2.1 兩系列對腦膜和腦實質的顯示程度比較

T2FLAI 52 例顯示腦膜明顯強化占92.5%, 4例無明顯強化占7.5%; T1GRE3D-FS 8 例明顯強化占14%; 39 例強化占70%; 9 例無明顯強化占16%。 T2FLAIR 43 例顯示腦實質明顯強化占76.8%, 13 例輕度強化占23.2%; T1GRE3D-FS 48 例明顯強化占86%; 8 例輕度強化占14%。T2FLAIR 對病變腦膜能清晰顯示。 T1GRE3D-FS 對病變腦膜的顯示程度較弱。 兩系列對腦實質的病變顯示均有不同程度的強化。 T1GRE3D-FS 對腦實質的顯示較T2FLAIR 有明顯優勢。

2.2 兩系列對腦膜和腦實質顯示圖像比較

T2FLAIR 比T1GRE3D-FS 對病變腦膜的顯示更顯著清晰, 見圖 1 (圖 A、 C、 E、 G 為 T2FLAIR,圖 B、 D、 F、 H 為 T1GRE3D-FS)。

圖 1 A、 C、 E、 G 對病變腦膜的顯示較 B、 D、 F、 H 更顯著清晰。

3 討 論

3.1 FLAIR 系列過程

FLAIR 序列是一項通過抑制自由水信號, 即正常腦脊液信號被抑制為零的反轉恢復脈沖系列。文獻統計FLAIR 系列發現病變的敏感性為98%,它可使靠近腦表面、 半卵圓區和腦組織-腦脊液交界區的病變顯示尤為突出[3]。 由于T2FLAIR 能夠在抑制腦脊液信號的同時獲得T2 對比的圖像, 消除了腦脊液的不利影響, 對顯示腦膜病變T2FLAIR優于常規T2WI 和 T1WI[4]。 增強后 FLAIR 對腦實質和柔腦膜病變也有很好的輔助診斷價值[5]。 本研究是通過對比分析 TBM 的異常腦膜在增強T2FLAIR 和增強T1GRE3D-FS 序列上的強化程度,探討增強T2FLAIR 序列對TBM 的診斷價值。

3.2 T2FAIR 增強的原理

T2FAIR 系列是可以把自由水信號抑制為零的同時獲得T2 對比的反轉恢復系列。 由于各種組織有不同的T1 值, 在180°脈沖后縱向弛豫的時間不同, T1 值短的組織弛豫快, T1 值長的組織弛豫慢[3]。 自由水的小分子振動頻率大大高于Larmor頻率, 弛豫很慢。 結合水的振動頻率接近Larmor頻率, 弛豫快, T1 值短[3]。 所以腦組織或病變的信號在長T1 時已有相當大的弛豫。 其實T2FLAIR系列也含有部分的T1 權重, 利用較長的TI 和TE時間, Gd-DTPA 對比劑可以縮短組織的T1, 會導致輕度的 T1 效應[6]。 T2FLAIR 就是利用這點差異, 使在增強T1WI 上未顯示或者顯示為血管強化的腦膜病變能夠在增強T2FLAIR 上得以很好的顯示[7]。

3.3 T2FAIR 增強的臨床應用

從血管注入順磁性對比劑Gd-DTPA 后, Gd-DTPA 可以提高病理組織與正常組織之間的弛豫時間差異, 改變病灶質子周圍的局部磁場[3]。 增強后會使T1 明顯縮短, 腦實質病變在增強T1WI 上通常表現為明顯強化。 但腦膜病變通常與腦表面血管強化不容易區分, 尤其是皮層血管強化往往會影響對異常腦膜強化的判斷[8]。 增強T2FLAIR序列具有磁化傳遞效應, 能夠抑制腦組織及腦脊液的高信號, 便于顯示腦膜強化, 在一定程度上易于區分腦膜和皮層血管強化[7-8]。 而這些結構在采用長回波時間 (TE) 的增強T2FLAIR 上一般表現為流空信號[9]。 因此可以減少腦血管博動偽影,對于腦表面小血管、 點狀或條狀強化腦膜的鑒別有明顯的幫助作用[10]。 Mathews 等[7]研究發現, 對比劑濃度低時在柔腦膜炎性病變中, 增強FLAIR優于增強T1W1。 Splendiani 等[11]在一組12 例腦脊液檢查證實的早期腦膜炎中, 增強T2FLAIR 的敏感度為100%, 而增強T1WI 的敏感度僅為50%,且其中2 例強化程度和范圍不及增強FLAIR; 其中5 例病毒性腦膜炎增強T1WI 僅顯示1 例異常, 表明增強FLAIR 在早期腦膜炎的發現中具有重要價值。 方佃剛等[12]認為增強 T2FLAIR 序列對結核性腦膜炎的檢出率顯著高于增強T1WI 序列。 揭冰等也認為增強FLAIR 在結核性腦膜炎診斷中明顯優于增強T1WI[13]。 本研究只針對結核性腦膜炎, 56例臨床癥狀明顯的早期患者行此系列檢查, 52 例顯示腦膜明顯強化, 陽性率占92.5%, T1GRE3DFS 系列只有8 例明顯強化占14%, 與上述作者的研究結果雷同, 對于腦實質的強化程度則兩者相當。 不過對于腦實質粟粒狀的細小病灶T1GRE3DFS 顯示更好, 可能是T1GRE3D-FS 用2 mm 薄層,而且0 間距掃描。 由于Gd-DTPA 在T1WI 上對腦實質的顯示優勢, 因此T1GRE3D-FS 不容易漏掉腦實質的微小病灶[1]。 筆者還發現TBM 在治療后復查的患者行T2FLAIR 系列檢查腦膜沒有出現明顯強化情況。 陳金銀等[14]認為T2FLAIR 只是在病變導致蛛網膜血管充血擴張有蛋白質滲出時才顯示為柔腦膜高信號。 可能是因為治療后腦膜炎性滲出已好轉, 所以對腦膜顯示比早期效果稍差。

綜上所述, 增強T2FLAIR 在早期TBM 中對腦膜的顯示優于T1GRE3D-FS, 因此增強T2FLAIR 系列可作為早期結核性腦膜炎患者的常規檢查系列,結合T1GRE3D-FS 以提高MR 增強對TBM 診斷的準確性和檢出率, 在一定程度上可以輔助臨床對TBM 作出早期診斷。 但對治療后的患者可以只掃T1GRE3D-FS 以減少MR 檢查時間與經濟支出。