磁共振增強(qiáng)CUBET1WI序列檢出肺癌腦轉(zhuǎn)移微小病灶效能的研究

李麗紅 朱華勇 李欣 吳玲 李楊飛 林雙翔 丁建榮

肺癌在我國(guó)惡性腫瘤中發(fā)病率居首位，癌細(xì)胞容易從病灶上脫落進(jìn)入血流，因肺血管與椎靜脈相連，而椎靜脈無(wú)靜脈瓣不能防止血液反流，故相對(duì)于其它惡性腫瘤，肺癌更容易發(fā)生腦轉(zhuǎn)移，預(yù)后差，死亡率高，其5年生存率僅18%[1-2]。肺癌患者腦部轉(zhuǎn)移病灶的早發(fā)現(xiàn)、早診斷及早治療對(duì)延長(zhǎng)患者生存時(shí)間及提高生存質(zhì)量有著非常重要的意義[3]。目前磁共振顱腦增強(qiáng)掃描是診斷肺癌有無(wú)腦轉(zhuǎn)移的有效常規(guī)檢查方法[4]，但因常規(guī)增強(qiáng)序列一般層厚為5.0 mm，層間距為1.0 mm，易漏診一些微小轉(zhuǎn)移病灶[5-6]。近年來(lái)，隨著磁共振功能成像在臨床上廣泛應(yīng)用，關(guān)于如何提高肺癌腦轉(zhuǎn)移小病灶顯像的影像學(xué)研究日益增多[7]。本研究采用磁共振各向同性三維快速自旋回波脈沖（CUBE）T1WI序列對(duì)臨床懷疑肺癌腦轉(zhuǎn)移患者進(jìn)行顱腦增強(qiáng)掃描，旨在探討該序列對(duì)提高肺癌患者腦轉(zhuǎn)移微小病灶檢出效能，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 收集浙江省臺(tái)州醫(yī)院2018年1月至2019年12月臨床考慮肺癌腦轉(zhuǎn)移患者20例，男9例，女11例，年齡35～87歲，平均60歲；臨床表現(xiàn)為頭痛、頭暈、嘔吐。所有患者均行顱腦磁共振平掃+增強(qiáng)檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）肺部原發(fā)腫瘤經(jīng)過(guò)臨床細(xì)胞學(xué)、穿刺或術(shù)后病理檢查證實(shí)；（2）在肺部原發(fā)腫瘤病理檢查證實(shí)后6個(gè)月內(nèi)進(jìn)行顱腦磁共振檢查隨訪(fǎng)觀察；（3）顱內(nèi)腫瘤沒(méi)有經(jīng)過(guò)手術(shù)治療，但在隨訪(fǎng)中有新進(jìn)展。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）在確診肺癌之前有顱內(nèi)占位史；（2）肺部原發(fā)腫瘤合并其它部位惡性腫瘤病史；（3）肺癌腦轉(zhuǎn)移患者已行顱腦外科手術(shù)治療。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均知情同意。

1.2 方法 使用GE Discovery MR 750 3.0T掃描儀和8通道相控陣頭部專(zhuān)用線(xiàn)圈完成圖像采集。先行常規(guī)顱腦平掃序列（Ax T2WI、T1WI、T2FLAIR、Sag T1FLAIR）掃描，隨后右肘靜脈高壓注射對(duì)比劑釓噴酸葡胺注射液0.2 mmol/kg（北京北陸藥業(yè)股份有限公司），注射完畢后行顱腦常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列掃描（橫斷位、矢狀位、冠狀位），最后行顱腦CUBE T1WI序列掃描。相關(guān)序列掃描參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 顱腦平掃+增強(qiáng)掃描序列參數(shù)

1.3 圖像觀察與分析 由2位從事神經(jīng)影像學(xué)診斷5年以上的放射科主冶醫(yī)師進(jìn)行圖像分析。本研究定義腦轉(zhuǎn)移病灶的標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）患者有肺癌病史且經(jīng)組織病理檢查證實(shí)并排除其他神經(jīng)系統(tǒng)疾?。唬?）病灶部位位于腦轉(zhuǎn)移瘤的好發(fā)部位，轉(zhuǎn)移病灶在增強(qiáng)T1WI序列上表現(xiàn)為高信號(hào)。2位醫(yī)師獨(dú)立按5分制[8]對(duì)顱腦常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI、增強(qiáng) CUBE T1WI序列圖像進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)：1分，圖像有偽影，不能顯示正常組織、轉(zhuǎn)移病灶，影響診斷；2分，圖像有較重偽影，但能顯示正常組織、轉(zhuǎn)移病灶50%；3分，圖像局部輕度偽影，能清晰顯示正常組織、轉(zhuǎn)移病灶60%～80%；4分，不受偽影影響，組織和轉(zhuǎn)移病灶能顯示100%；5分，無(wú)偽影，組織和轉(zhuǎn)移病灶能顯示100%，圖像清晰。客觀評(píng)價(jià)：分別記錄顱腦常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列、CUBE T1WI序列圖像中發(fā)現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移的病例數(shù)、病灶個(gè)數(shù)、轉(zhuǎn)移病灶直徑，當(dāng)轉(zhuǎn)移病灶個(gè)數(shù)存在分歧時(shí)，由2位醫(yī)師共同協(xié)商后確定，轉(zhuǎn)移病灶直徑取2位醫(yī)生測(cè)量平均值。轉(zhuǎn)移病灶按直徑分為＜3 mm、3～8 mm和＞8 mm，并分別記錄病灶個(gè)數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件。非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)；采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)比較顱腦常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列和增強(qiáng)CUBE T1WI序列所檢測(cè)的轉(zhuǎn)移病灶個(gè)數(shù)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2位醫(yī)師對(duì)兩種增強(qiáng)序列圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的比較 2位醫(yī)師對(duì)顱腦常規(guī)增強(qiáng)增強(qiáng)SE T1WI、CUBE T1WI序列圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.825、0.275），見(jiàn)表2。常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列圖像上明顯出現(xiàn)血管搏動(dòng)偽影，出現(xiàn)率達(dá)90%（18/20），血管搏動(dòng)偽影主要位于雙側(cè)小腦半球近乙狀竇區(qū)、雙側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)面，容易造成誤診，假陽(yáng)性率為2.8%（4/141）。增強(qiáng)CUBE T1WI序列3例患者配合欠佳，圖像顯示稍微運(yùn)動(dòng)模糊，但不影響病灶顯影，20例圖像均無(wú)血管搏動(dòng)偽影出現(xiàn)，能清晰顯示病灶。

表2 2位醫(yī)師對(duì)兩種增強(qiáng)序列圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的比較

2.2 兩種增強(qiáng)序列檢測(cè)不同直徑轉(zhuǎn)移病灶個(gè)數(shù)的比較 20例肺癌患者顱腦內(nèi)無(wú)轉(zhuǎn)移病灶1例，其余19例均見(jiàn)多發(fā)轉(zhuǎn)移病灶；增強(qiáng)CUBE T1WI序列共檢出173個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，明顯多于增強(qiáng)SE T1WI序列檢出的141個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.007）。轉(zhuǎn)移病灶直徑＜3 mm組增強(qiáng)CUBE T1WI序列共檢出52個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，增強(qiáng)SE T1WI序列共檢出24個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.007）；轉(zhuǎn)移病灶直徑3～8 mm組和＞8 mm組中兩種增強(qiáng)序列的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.083、0.655）。見(jiàn)表 3。

表3 兩種增強(qiáng)序列檢測(cè)不同直徑轉(zhuǎn)移病灶個(gè)數(shù)的比較

2.3 轉(zhuǎn)移病灶性質(zhì)的診斷 肺癌腦轉(zhuǎn)移病灶以多發(fā)結(jié)節(jié)狀、實(shí)性為主，主要位于幕上腦實(shí)質(zhì)灰白質(zhì)交界處，額葉與頂葉最常見(jiàn)，小腦、腦干次之。磁共振平掃對(duì)肺癌腦轉(zhuǎn)移的診斷上仍有一定的限制，磁共振平掃T1WI呈低、等信號(hào)，在T2WI上呈高信號(hào)，部分小結(jié)節(jié)病灶周邊腦白質(zhì)水腫廣泛，病灶容易被掩蓋，同時(shí)部分腦轉(zhuǎn)移病灶進(jìn)展快，易出現(xiàn)出血、囊變、壞死，呈混雜信號(hào)，特別是單發(fā)轉(zhuǎn)移病灶時(shí)不易與腦出血、腦膿腫鑒別。增強(qiáng)掃描可以提高轉(zhuǎn)移病灶顯影的敏感性及準(zhǔn)確性：增強(qiáng)CUBE T1WI序列可以顯示1～3 mm轉(zhuǎn)移病灶（磁共振平掃未顯示轉(zhuǎn)移病灶），增強(qiáng)后大部分實(shí)性轉(zhuǎn)移病灶強(qiáng)化明顯，呈均勻、環(huán)狀強(qiáng)化；肺癌腦轉(zhuǎn)移病灶伴出血，出血病灶在T1WI平掃呈高信號(hào)，增強(qiáng)強(qiáng)化不明顯，但其血腫旁常伴異常信號(hào)，增強(qiáng)后異常信號(hào)強(qiáng)化可與常規(guī)腦出血鑒別；腦轉(zhuǎn)移病灶伴壞死、囊變時(shí)，其增強(qiáng)表現(xiàn)為環(huán)行、不規(guī)則結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化，瘤體的境界清楚，可準(zhǔn)確的區(qū)分周?chē)X水腫，但其環(huán)壁厚薄不一，環(huán)壁及壁結(jié)節(jié)呈中等程度強(qiáng)化，強(qiáng)化不均勻，環(huán)內(nèi)內(nèi)容物為壞死組織、出血、囊變等，增強(qiáng)后無(wú)強(qiáng)化。而腦膿腫增強(qiáng)表現(xiàn)顯示膿腫壁強(qiáng)化明顯、均勻壁薄，整個(gè)形態(tài)較轉(zhuǎn)移瘤更圓，結(jié)合患者感染中毒的臨床表現(xiàn)，易與腦轉(zhuǎn)移病灶相鑒別。3例典型病例的磁共振圖像見(jiàn)圖1-3。

圖1 46歲女性肺癌腦轉(zhuǎn)移患者磁共振圖像[a：增強(qiáng)SE T1WI序列箭頭處考慮血管搏動(dòng)偽影；b、c：增強(qiáng)各向同性三維快速自旋回波脈沖（CUBE）T1WI序列無(wú)血管搏動(dòng)偽影，可清晰顯示強(qiáng)化轉(zhuǎn)移病灶；d：增強(qiáng)CUBE T1WI序列重建軸位像，與a圖像對(duì)應(yīng)，箭頭處病灶可清晰顯示轉(zhuǎn)移病灶]

3 討論

本研究為了提高顱腦內(nèi)小轉(zhuǎn)移病灶顯影，使用的對(duì)比劑量為雙倍劑量（0.2 mmol/kg）。戴敏紅等[9]研究顯示大劑量（3 mmol/kg）對(duì)比劑顱腦增強(qiáng)磁共振檢查有利于腦部轉(zhuǎn)移病灶顯影，尤其是提高了小轉(zhuǎn)移病灶的檢出率，但其增加了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，限制腎功能不全患者的應(yīng)用[10]。錢(qián)學(xué)江等[8]對(duì)磁共振增強(qiáng)掃描中使用對(duì)比劑單、雙倍劑量對(duì)腦轉(zhuǎn)移瘤顯示的研究發(fā)現(xiàn)，雙倍劑量對(duì)腫瘤組織信號(hào)強(qiáng)度、信噪比、對(duì)比噪聲比高于單倍劑量，同時(shí)對(duì)大、小轉(zhuǎn)移病灶的圖像顯示質(zhì)量明顯優(yōu)于單倍劑量，而雙倍劑量相對(duì)于大劑量可以減輕對(duì)患者腎功能的影響，并減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[11-12]。

CUBE技術(shù)是常規(guī)FSE的改進(jìn)序列，包括兩大技術(shù)改進(jìn)：可變反轉(zhuǎn)角回波采集技術(shù)和二維并行加速成像；常規(guī)FSE序列采集的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨著回波鏈增加而逐漸下降，造成圖像信號(hào)不均，回波鏈越長(zhǎng)，這種現(xiàn)象就越明顯，可變反轉(zhuǎn)角技術(shù)即最初的射頻脈沖配合較小的反轉(zhuǎn)角，當(dāng)回波鏈的增加時(shí)候，反轉(zhuǎn)角也隨著增大，信號(hào)強(qiáng)度也跟隨著提高，從而抵消因長(zhǎng)回波鏈引起的信號(hào)下降問(wèn)題[13-15]。CUBE采集技術(shù)與3D FSE序列采集技術(shù)也不相同，常規(guī)3D FSE序列采集信號(hào)時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨著回波鏈的增加而降低，造成圖像亮、暗度不均，而CUBE序列是將第一個(gè)回波時(shí)間固定，多次采集的信號(hào)因而更加穩(wěn)定，使得掃描更有可靠性和重復(fù)性[15]。

圖2 51歲男性肺癌腦轉(zhuǎn)移患者磁共振圖像[a：增強(qiáng)SE T1WI序列箭頭處隱約“轉(zhuǎn)移病灶”，與皮層區(qū)深部小血管不易區(qū)分；b：增強(qiáng)各向同性三維快速自旋回波脈沖（CUBE）T1WI序列與之對(duì)應(yīng)能清晰顯示強(qiáng)化的轉(zhuǎn)移病灶]

增強(qiáng)CUBE T1WI序列掃描所得的圖像優(yōu)點(diǎn)為[16]：大范圍容積掃描、圖像信噪比高、對(duì)比噪聲比高、圖像可以任意角度觀察。本研究增強(qiáng)掃描采用矢狀位CUBE T1WI序列，采集全腦容積成像歷時(shí)約4 min，與常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列（三個(gè)方位序列掃描總時(shí)間）相比掃描時(shí)間稍短，其他方位可通過(guò)后處理任意角度及多種層厚重組圖像，使轉(zhuǎn)移病灶的檢出率大幅度提高。本研究結(jié)果中顯示增強(qiáng)CUBE T1WI序列對(duì)肺癌腦轉(zhuǎn)移病灶的檢出個(gè)數(shù)高于常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列，尤其是直徑＜3 mm的病灶。究其原因可能是常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列掃描層厚較厚，一般為5 mm，一些貼近腦膜的2～3 mm微小轉(zhuǎn)移病灶因周?chē)鄙倌X水腫的襯托易與血管斷面混淆而被漏診，因此很有可能漏掉較小轉(zhuǎn)移病灶，造成對(duì)患者病情的誤判而影響臨床治療方案的制定[17]。而CUBE T1WI序列采用薄層掃描，掃描層厚為1 mm，故其所采集的圖像受部分容積效應(yīng)影響小，圖像連續(xù)性佳，可以有效地區(qū)分皮層深部結(jié)構(gòu)中較小血管與微小轉(zhuǎn)移病灶，提高了微小轉(zhuǎn)移病灶的顯影，這與閆昱竹等[18]研究結(jié)論相一致。本研究中常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列與增強(qiáng)CUBE T1WI序列對(duì)病灶直徑3～8 mm組和直徑＞8 mm組病灶的檢出效能雖無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但回顧分析圖像發(fā)現(xiàn)CUBE T1WI序列對(duì)轉(zhuǎn)移病灶檢出個(gè)數(shù)仍多于常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列，在病灶直徑位于3～8 mm組中可能是因?yàn)槌Ｒ?guī)增強(qiáng)SE T1WI序列掃描層厚較厚，存在層間距，未掃到轉(zhuǎn)移病灶的最大層，故把轉(zhuǎn)移病灶歸到直徑＜3 mm組；在病灶直徑＞8 mm組中增強(qiáng)CUBE T1WI序列比常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列多檢出1個(gè)轉(zhuǎn)移病灶，因?yàn)檫@個(gè)轉(zhuǎn)移病灶大小臨界8 mm，CUBE序列圖像顯示轉(zhuǎn)移病灶邊界較清，測(cè)量大小較精確，因此將其歸到直徑＞8 mm組。本研究注意到常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列所采集圖像在使用了流動(dòng)補(bǔ)償?shù)那闆r下還存在不同程度的血管搏動(dòng)偽影，尤其在增強(qiáng)掃描時(shí)小腦乙狀竇區(qū)、雙側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)面搏動(dòng)偽影特別明顯，其發(fā)生率高達(dá)90%。血管搏動(dòng)偽影出現(xiàn)在相位編碼方向，是因?yàn)镵空間在采集圖像血管的形態(tài)和位置發(fā)生變化，使采集到的圖像質(zhì)量下降，使一些小轉(zhuǎn)移病灶被掩蓋容易漏診，同時(shí)有些血管搏動(dòng)偽影類(lèi)表現(xiàn)為點(diǎn)狀高信號(hào)，類(lèi)似小轉(zhuǎn)移病灶呈假陽(yáng)性容易誤診。而增強(qiáng)CUBE T1WI序列未見(jiàn)明顯血管搏動(dòng)偽影，可清晰顯示轉(zhuǎn)移病灶，尤其是貼近腦溝早期的小轉(zhuǎn)移病灶。

圖3 52歲女性肺癌腦轉(zhuǎn)移患者磁共振圖像[a：增強(qiáng)SE T1WI序列，圓圈內(nèi)箭頭所指高信號(hào)區(qū)隱約見(jiàn)“病灶”；b：增強(qiáng)各向同性三維快速自旋回波脈沖（CUBE）T1WI序列，與之對(duì)應(yīng)能清晰顯示無(wú)強(qiáng)化病灶，考慮為血管搏動(dòng)偽影]

本研究不足之處：因?yàn)榉伟┠X轉(zhuǎn)移患者一般情況欠佳，特別是轉(zhuǎn)移病灶多發(fā)患者是不可能進(jìn)行腦部手術(shù)獲取病理組織[19-20]，因此缺乏腦內(nèi)轉(zhuǎn)移病灶病理診斷金標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)轉(zhuǎn)移病灶的認(rèn)定缺少客觀依據(jù)。

綜上所述，顱腦增強(qiáng)CUBE T1WI序列較常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列能更多地檢出腦內(nèi)轉(zhuǎn)移病灶，尤其是對(duì)＜3 mm微小轉(zhuǎn)移病灶的檢出有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；增強(qiáng)CUBE T1WI序列所采集到圖像信號(hào)信號(hào)高，空間分辨高，更能真實(shí)反映轉(zhuǎn)移病灶的大小，對(duì)臨床上盡早發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移病灶及評(píng)估治療后轉(zhuǎn)移病灶個(gè)數(shù)、病灶大小變化有著較高的應(yīng)用價(jià)值。因此建議臨床懷疑肺癌腦轉(zhuǎn)移患者行顱腦磁共振增強(qiáng)檢查時(shí)，可將增強(qiáng)CUBE T1WI序列代替常規(guī)增強(qiáng)SE T1WI序列，提高小轉(zhuǎn)移病灶檢出的效能，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。