T1WI-3D-MP RAGE序列在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤評(píng)估中的應(yīng)用

賀亞晴 尹勝男 趙雪文*

隨著人類社會(huì)的發(fā)展，腫瘤的發(fā)生率在逐年增加，肺癌、乳腺癌等疾病越來越常見，對(duì)于此類惡性腫瘤的患者，是否存在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤，轉(zhuǎn)移瘤的大小、數(shù)量等，對(duì)腫瘤的治療及預(yù)后評(píng)估有很大影響［1］。磁共振成像（MRI）是顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的常用檢查方法［2］，但目前常規(guī)使用的二維MR序列存在很多不足。T1加權(quán)三維磁化強(qiáng)度預(yù)備梯度回波序列（T1WI-3D-MP RAGE）是應(yīng)用180°預(yù)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，其具有較高的空間分辨率和時(shí)間分辨率［3-4］，能顯示人腦內(nèi)部細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)，并可以三維重建，在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的早期檢出以及治療的評(píng)估中均有很大幫助。本文探討三維MR序列在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤評(píng)估中的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年6月至2017年11月經(jīng)臨床病理或隨訪證實(shí)的腫瘤顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者35例，其中男14例，女11例；年齡30～80歲，中位年齡55歲。5例復(fù)查2次；原發(fā)灶分別為肺癌22例，乳腺癌2例，腺泡狀軟組織肉瘤1例。行顱腦MR常規(guī)序列掃描（包括T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI序列）、二維MR序列（T1-FLAIR）增強(qiáng)掃描及三維MR序列（T1WI-3D-MP RAGE）增強(qiáng)掃描。

1.2 檢查方法 采用SIEMENS 3.0T磁共振成像系統(tǒng)，16通道神經(jīng)血管線圈。先后行MRI平掃和增強(qiáng)掃描，增強(qiáng)對(duì)比劑采用釓雙胺注射液（歐乃影），劑量0.2mmol/kg體重，流率2.5ml/s。顱腦MR常規(guī)序列掃描：T1WI：層數(shù)20層，層厚5mm，層間距1mm，TR 2040ms，TE 13ms；T2WI：層數(shù)20層，層厚5mm，層間距1 mm，TR 3400ms，TE 95ms；T2-FLAIR：層數(shù)20層，層厚5mm，層間距1 mm，TR 9000ms，TE 94 ms，TI 2500 ms。DWI：層數(shù)20層，層厚 5mm，層間距1mm，TR 4900ms，TE 94ms。T1-FLAIR序列增強(qiáng)掃描：層數(shù)20層，層厚5mm，層間距1mm，TR 2040ms，TE 13ms。T1WI-3D-MP RAGE序列增強(qiáng)掃描：層數(shù) 128層，層厚 1mm，層間距 1mm，TR 2200ms，TE 2.57ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI）900ms，翻轉(zhuǎn)角8°，體素0.9mm×0.9mm×1.0mm。

1.3 圖像分析 由2名高年資磁共振診斷醫(yī)師在PACS系統(tǒng)（Neusoft PACS/RIS version 3.1工作站）上獨(dú)立閱片并測(cè)量分析圖像，觀察者不改變讀片習(xí)慣，不被限制讀片時(shí)間，不被告知臨床病理結(jié)果，評(píng)價(jià)結(jié)果采用意見一致性原則，有爭(zhēng)議的病灶經(jīng)討論達(dá)成共識(shí)。在二維MR序列及三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像上采用圓形感興趣區(qū)（ROI）測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度（SI），包括轉(zhuǎn)移瘤病灶平均信號(hào)強(qiáng)度SIl、鄰近腦白質(zhì)平均信號(hào)強(qiáng)度SIb；噪聲從圖像背景中獲得，測(cè)量以空氣為背景的平均噪聲信號(hào)強(qiáng)度SIA及其標(biāo)準(zhǔn)差平均值SDA；依照單幅圖像噪聲計(jì)算公式image noise=SDA/0.66（0.66為校正因子）［5］，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)分別計(jì)算：病灶信噪比：SNRl=SIl/image noise。病灶-腦白質(zhì)對(duì)比信噪比：CNR=|SIl-SIb|/image noise。所得SNR、CNR結(jié)果均采用（平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。應(yīng)用配對(duì)資料t檢驗(yàn)比較分析二維、三維圖像在圖像質(zhì)量方面是否存在差異；比較兩種掃描序列在顯示病灶數(shù)目、大小等方面的差異。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量的比較 見表1。

表1 普通T1增強(qiáng)與3D T1-mprage增強(qiáng)圖像比較（s）

表1 普通T1增強(qiáng)與3D T1-mprage增強(qiáng)圖像比較（s）

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2.2 腦實(shí)質(zhì)內(nèi)病灶數(shù)目、形態(tài)及大小的比較 35例經(jīng)手術(shù)、放療、化療、病理、病史追蹤、隨訪等綜合分析最終確診127 個(gè)腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移灶。三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像發(fā)現(xiàn)病灶127個(gè)，二維MR序列增強(qiáng)掃描圖像發(fā)現(xiàn)病灶112個(gè)（見表2）；兩者對(duì)比，病灶數(shù)目的差異主要體現(xiàn)在病灶大小≤3mm的級(jí)段；且二維MR序列圖像層厚較厚，難以顯示小病灶的最大徑，因此同一病灶的也存在差異，部分在二維MR圖像≤3mm的病灶實(shí)際大小可達(dá)到5mm左右。經(jīng)對(duì)比，二維MR序列增強(qiáng)掃描圖像漏診26個(gè)病灶，病灶＜5mm，大部分位于顱底或腦表面（見圖1A、1B）；過度診斷11個(gè)病灶，病灶≤3mm，均位于腦溝附近，后經(jīng)三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像證實(shí)為血管（見圖2A、2B）；有39個(gè)病灶，雖然在二維MR和三維MR圖像上均有顯示，但三維MR序列圖像顯示更清晰，病灶顯示更完整（見圖3A、3B）。

表2 腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤檢出數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

圖1 肺癌顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者M(jìn)RI

圖2 軟組織肉瘤顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者M(jìn)RI

圖3 肺癌顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者M(jìn)RI

2.3 腦膜轉(zhuǎn)移病灶的比較 35例顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤患者中，有3例可見腦膜轉(zhuǎn)移，二維MR序列及三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像均可見增厚強(qiáng)化的腦膜，但三維MR圖像顯示更清晰，在治療預(yù)后的評(píng)估中有較大作用（見圖 4）。

圖4 軟組織肉瘤內(nèi)轉(zhuǎn)移患者

3 討論

顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤約占顱內(nèi)腫瘤的40%，原發(fā)灶在男性以肺癌居首位，女性多來自乳腺癌，其他來源有腎癌、甲狀腺癌、胃腸道腫瘤、卵巢癌和前列腺癌等，30%～40%為單發(fā)，60%～70%為多發(fā)；臨床癥狀主要有頭痛、惡心、嘔吐及視乳頭水腫等，但有60%～75%的早期顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤患者因無明顯的臨床癥狀，而沒有臨床干預(yù)，顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤患者的生存時(shí)間1～2個(gè)月［6］。

磁共振成像具有無創(chuàng)性、多平面、軟組織分辨率高等優(yōu)點(diǎn)［2］，是顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的常用檢查方法，特別是顱腦磁共振增強(qiáng)掃描，使顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的檢出率和診斷準(zhǔn)確率明顯提高，可較早期發(fā)現(xiàn)病灶，并能對(duì)轉(zhuǎn)移瘤的位置、大小、形態(tài)及數(shù)目有較為準(zhǔn)確的評(píng)估［7-9］。目前3.0T磁共振增強(qiáng)掃描最常用的是二維序列，即T1-FLAIR序列（在橫斷位、矢狀位、冠狀位三個(gè)方向上分別成像），但二維掃描層厚大，部分容積效應(yīng)無法避免，若減小層厚，則會(huì)降低信噪比并增加掃描時(shí)間。而三維磁共振掃描技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了二維掃描中存在的很多不足［10-11］。T1WI-3D-MP RAGE序列應(yīng)用180°預(yù)備反轉(zhuǎn)脈沖，產(chǎn)生一個(gè)反轉(zhuǎn)恢復(fù)對(duì)比，通過反轉(zhuǎn)脈沖、優(yōu)化翻轉(zhuǎn)時(shí)間、選擇適當(dāng)激發(fā)角和恰當(dāng)恢復(fù)時(shí)間，無需額外采集時(shí)間就能獲得高空間分辨率圖像［4-5］，且由于3D-MP RAGE能進(jìn)行薄層連續(xù)掃描，減少部分容積效應(yīng)，特別使后顱凹偽影干擾減少，同時(shí)能對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行任意角度重建，有利于顯示小病灶及其細(xì)節(jié)，在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的評(píng)估中有重要意義。通過對(duì)圖像信噪比及病灶-腦白質(zhì)對(duì)比信噪比的測(cè)量，作者認(rèn)為，三維MR序列圖像的信噪比和對(duì)比信噪比均比二維MR序列圖像高（P＜0.05），表明三維MR序列圖像質(zhì)量更好。

因腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤好發(fā)于大腦中動(dòng)脈供血區(qū)的灰白質(zhì)交界處，但由于皮髓質(zhì)交界區(qū)和腦溝附近血管豐富，且血管管徑較小，血液流動(dòng)速度相對(duì)較慢，注入對(duì)比劑后強(qiáng)化的血管斷面在二維MR序列圖像上表現(xiàn)為小結(jié)節(jié)狀或點(diǎn)狀高信號(hào)，而微小轉(zhuǎn)移瘤體積小，水腫范圍小、甚至無水腫，故當(dāng)病灶大小與血管斷面接近時(shí)，二維MR序列增強(qiáng)圖像有時(shí)無法鑒別微小轉(zhuǎn)移灶和血管，易造成漏診或過度診斷。本研究中，三維MR序列增強(qiáng)圖像共檢出腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤病灶127個(gè)，二維MR序列增強(qiáng)圖像共檢出病灶112個(gè)，漏診26個(gè)，過度診斷11個(gè)病灶，這些病灶均＜5mm，體現(xiàn)出三維MR序列對(duì)顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤小病灶檢出的優(yōu)勢(shì)。本組35 例在二維MR增強(qiáng)上漏診的26個(gè)病灶，主要位于顱底或腦表面，注入對(duì)比劑后病灶強(qiáng)化不明顯或不強(qiáng)化，直徑＜5mm，且無瘤周水腫，但漏診的病灶在三維MR序列圖像上均有較為清晰的強(qiáng)化。在二維MR序列增強(qiáng)圖像上過度診斷的11個(gè)病灶，均為注入造影劑后顯影的腦血管斷面，直徑均＜3mm，與小轉(zhuǎn)移瘤相似，誤診為轉(zhuǎn)移灶，而在三維MR序列圖像上顯示為走形于腦溝內(nèi)的連續(xù)性管狀影，證實(shí)為小血管影像。部分病灶雖然兩種掃描方式均能檢出，但三維MR序列圖像對(duì)病灶的顯示更為清楚完整，可以清晰地看到腦實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)移瘤特征性的環(huán)形強(qiáng)化，使影像診斷醫(yī)生對(duì)病灶的判斷有更大的把握。

對(duì)于較大腦膜轉(zhuǎn)移病灶，二維MR序列也能檢出腦膜的增厚強(qiáng)化，但對(duì)于早期的腦膜轉(zhuǎn)移，因病灶較小，腦膜的增厚及強(qiáng)化不明顯，三維MR序列具有更大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于病灶的顯示更清晰、范圍更大（見圖4），對(duì)治療的評(píng)估更準(zhǔn)確。當(dāng)然，三維MR序列的掃描時(shí)間較長(zhǎng)，通常需5～6min，但只需掃描軸位的圖像，冠狀位與矢狀位的圖像可經(jīng)重建獲得，不需另行掃描。與二維MR序列相比，總體掃描時(shí)間相差不大。

綜上所述，三維MR序列T1WI-3D-MP RAGE增強(qiáng)掃描圖像分辨力高，信噪比高，并可更全面地獲取病變的信息，對(duì)顱內(nèi)轉(zhuǎn)移灶的診斷有著重要的應(yīng)用價(jià)值，可成為常規(guī)顱腦掃描方式。