MR雙反轉(zhuǎn)回復(fù)序列在診斷腦白質(zhì)病變中的應(yīng)用

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(1山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，山東 臨沂 276000；2山東大學(xué)附屬山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所,山東 濟(jì)南 250021)

腦白質(zhì)病變(White matter lesions，WML)好發(fā)于中老年人，其發(fā)生率主要與高血壓、糖尿病、頸動(dòng)脈粥樣硬化等血管性疾病及年齡、吸煙等因素有關(guān)，多數(shù)患者在早期不表現(xiàn)任何臨床癥狀，隨著病變進(jìn)展可表現(xiàn)為認(rèn)知功能障礙、執(zhí)行功能障礙及尿失禁等。目前，WML并無(wú)系統(tǒng)治療方案，多數(shù)患者病情可逆。因此，如采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，可減少癥狀的出現(xiàn)或改善已出現(xiàn)的癥狀。磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)是診斷WML的常用檢查方法，主要依賴液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(Fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)。WML病變于該序列呈高信號(hào)，于T1WI呈等信號(hào)或低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)。有研究報(bào)道[1]，雙反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(Double inversion recovery，DIR)對(duì)腦內(nèi)病變的敏感度較高，有利于發(fā)現(xiàn)WML病灶，及時(shí)評(píng)估病變程度，具有一定臨床意義。本文旨在通過(guò)分析DIR及FLAIR序列在腦白質(zhì)病變中顯示病灶的差異，從而探討DIR序列在診斷腦白質(zhì)病變的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 本組27例均為山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所于2016年3月～11月接診，經(jīng)MRI檢查診斷為腦白質(zhì)病變，病灶均為散在、多發(fā)斑點(diǎn)狀，無(wú)腦白質(zhì)病變的臨床癥狀。其中男12例，女15例；年齡35～75歲，平均(49.1±10.2)歲。受試者均腦組織結(jié)構(gòu)正常，無(wú)畸形、腦萎縮、占位性病變及大面積梗死。所有受試者均得到本人或親屬的知情同意。

1.2檢查方法 采用Siemens skyra 3.0T 超導(dǎo)型MRI系統(tǒng)，所有患者除進(jìn)行常規(guī)掃描外，均行DWI、FLAIR及3D DIR 序列掃描。掃描參數(shù)：軸位DWI序列，TR3700 ms，TE65 ms，層厚5.0 mm，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm；軸位T2-FLAIR,TR8000 ms,TE81 ms,層厚5 mm，層數(shù)19層，間隔1 mm；矢狀位3D DIR序列，TR7500 ms，TE319 ms，層厚1.4 mm，間隔0 mm，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，fat suppression 為Fat sat，mode為strong。

1.3圖像分析 3D DIR序列進(jìn)行軸位重建，層厚5 mm，間隔1 mm，重建方位盡量與FLAIR序列匹配并由影像學(xué)醫(yī)師進(jìn)行讀片，WML病灶多呈等長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，F(xiàn)LAIR序列呈高信號(hào)，DIR序列呈明顯高信號(hào)，統(tǒng)計(jì)各序列顯示病灶的數(shù)量，并選取一定數(shù)量的病灶計(jì)算其信號(hào)強(qiáng)度比(SIR)，并進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；DWI序列根據(jù)WML病灶好發(fā)部位劃定側(cè)腦室前角、側(cè)腦室后角區(qū)及半卵圓中心等區(qū)域，由影像學(xué)醫(yī)師選取病變最顯著區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)(ROI)，每位患者分別測(cè)量正常腦白質(zhì)及ROI的ADC值。

1.4統(tǒng)計(jì)方法 利用SPSS20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。兩種檢查方法的結(jié)果采用兩相關(guān)樣本的Wilcoxon signed Ranks 檢驗(yàn)，P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

本組患者病灶均為散在、多發(fā)斑點(diǎn)狀WML，無(wú)病灶融合等難以計(jì)數(shù)現(xiàn)象，病灶以雙側(cè)額葉及放射冠區(qū)多發(fā)，顳葉、枕葉少見，無(wú)小腦WML患者。27例患者經(jīng)FLAIR序列檢測(cè)出病灶總數(shù)為239個(gè)，人均(10.8±10.2)個(gè)，經(jīng)DIR序列檢測(cè)出病灶總數(shù)為398個(gè)，人均(14.7±15.5)個(gè)，二者比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=4.32，P=0.000)。選取100處病灶，其DIR及FLAIR序列SIR均值分別為(6.35±3.71)、(3.50±1.61)，二者比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=7.88，P=0.000)，DIR序列檢測(cè)方法優(yōu)于經(jīng)FLAIR序列檢測(cè)方法；ADC值：正常腦白質(zhì)平均為(0.52±0.02)，ROI區(qū)為(0.61±0.05)，二者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=4.54，P=0.000)。經(jīng)Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)，ROI區(qū)ADC值與DIR序列(r=0.71，P=0.00)及FLAIR序列(r=0.63，P=0.000)所顯示病灶數(shù)量均呈顯著正相關(guān)。典型病例見封三圖1-3。

3 討論

WML是指在CT或MR圖像上腦室周圍及半卵圓中心區(qū)的彌漫性斑點(diǎn)、斑片狀病灶。CT表現(xiàn)為低密度，MRI表現(xiàn)為等長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，T2-FLAIR呈高信號(hào)。目前認(rèn)為，WML主要的發(fā)病機(jī)制包括：①?gòu)浡阅X動(dòng)脈病變使小動(dòng)脈硬化，局部血流灌注不足，發(fā)生慢性不完全缺血[2]；②進(jìn)展期WML患者血腦屏障通透性較非進(jìn)展期患者增加，腦脊液中白蛋白、IgG濃度增高，導(dǎo)致白質(zhì)損害[3]；③基因突變。WML的主要臨床表現(xiàn)可歸納為：①智力、認(rèn)知功能障礙；②下肢運(yùn)功障礙；③頭暈等高血壓原發(fā)病表現(xiàn)。

研究表明，WML患者發(fā)生腦卒中及癡呆的概率顯著增加，并與認(rèn)知功能障礙、抑郁癥等密切相關(guān)。WML患者的智能衰退是全方面的，且其認(rèn)知障礙與WML的嚴(yán)重程度一致[4-5]。此外，WML與年輕時(shí)的智力水平及受教育程度密切相關(guān)，證明WML的發(fā)生并非完全屬于自然老化，屬于病理過(guò)程[6-7]。因此，敏感度較高的檢查手段對(duì)腦白質(zhì)病變的發(fā)現(xiàn)及病情評(píng)估是有必要的。

隨著MRI技術(shù)的普及，WML的檢出率明顯提高，可以更加準(zhǔn)確可靠地對(duì)腦白質(zhì)病變進(jìn)行分級(jí)。目前常用的WML分級(jí)方法為ARWMC、Fazekas、Scheltens及YLikosko分級(jí)等，大多數(shù)分級(jí)方法均涉及病灶的部位、形態(tài)及信號(hào)等因素。因此，顯示更多微小病變有利于WML病變的檢出及分級(jí)。

由于大腦半球腦白質(zhì)的血供主要來(lái)源于穿支動(dòng)脈，動(dòng)脈垂直于腦表面深入腦白質(zhì)，側(cè)支循環(huán)較少，易受灌注不足影響，從而發(fā)生缺血性腦白質(zhì)病及脫髓鞘改變，其病理改變?yōu)樗枨拭撌А⒛z質(zhì)細(xì)胞增生及軸突減少，因軸突可有效抑制水分子的擴(kuò)散，其缺失時(shí)可引起細(xì)胞水含量的變化，從而導(dǎo)致ADC值的改變。有研究報(bào)道，病變區(qū)域ADC值與WML嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，且可鑒別病變的細(xì)胞毒性及血管源性階段。本研究中，WML病灶區(qū)域的ADC值較正常腦組織明顯升高，且與FLAIR及DIR兩種序列所顯示的病灶數(shù)量呈明顯相關(guān)，與DIR序列的相關(guān)系數(shù)高于FLAIR序列。

DIR序列是一種較新的MRI方法，該序列可以通過(guò)施加兩個(gè)反轉(zhuǎn)脈沖提高不同組織間的信號(hào)對(duì)比，通過(guò)在不同時(shí)間施加反轉(zhuǎn)脈沖可以使腦脊液及腦白質(zhì)信號(hào)被抑制，從而顯示腦灰質(zhì)，或抑制腦脊液及腦灰質(zhì)信號(hào)，顯示腦部白質(zhì)結(jié)構(gòu)，降低了腦白質(zhì)信號(hào)對(duì)于WML信號(hào)的影響。因此，腦白質(zhì)病變?cè)贒IR序列對(duì)比度較FLAIR更高，對(duì)于小病變的發(fā)現(xiàn)率高于FLAIR序列[8]。本研究中，DIR序列所顯示的病灶的數(shù)量明顯多于FLAIR序列，通?？梢燥@示FLAIR序列難以發(fā)現(xiàn)的微小病灶，此類病灶以皮層下小斑點(diǎn)狀病灶為主，多位于雙側(cè)額葉、放射冠區(qū)等WML好發(fā)部位(見封三圖1、2)，其信號(hào)強(qiáng)度通常較典型的腦白質(zhì)WML略低，于FLAIR序列中常呈現(xiàn)與腦白質(zhì)相等或略高信號(hào)。由于DIR序列能夠更好地抑制腦白質(zhì)信號(hào)，因此絕大多數(shù)WML病灶的SIR明顯高于FLAIR序列。在所選取的100處病灶中，絕大多數(shù)病灶的SIR于DIR序列明顯高于FLAIR序列，其中10例病灶的SIR值于FLAIR序列較高，平均較DIR序列高21%。除硬件及成像技術(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的限制外，其可能的原因還有此類病灶區(qū)域腦組織髓鞘尚未完全脫失，存在部分其組織結(jié)構(gòu)相對(duì)正常的腦白質(zhì)組織。因此，其信號(hào)于DIR序列在一定程度上被抑制，導(dǎo)致其SIR減低。

綜上所述，在WML病灶檢查中，DIR序列在顯示病灶數(shù)量及信號(hào)強(qiáng)度方面均明顯高于目前常用的T2-FLAIR序列，DIR序列可以更好地幫助發(fā)現(xiàn)WML病灶及進(jìn)行嚴(yán)重程度分級(jí)，對(duì)于臨床治療及進(jìn)行相關(guān)科研工作均具有一定指導(dǎo)意義。