2DlongTR FLAIR序列对脑白质高信号的显示价值

王青云 谭琦瑄 陈 科 朱刚明 胡芳辉 钱会绒

中山大学附属东华医院放射科，广东省东莞市 523013

脑白质高信号（White matter hyperintensities，WMHs）又称白质疏松症（Leukoaraiosis），是一种常见的影像学表现，在磁共振T2加权或液体衰减反转恢复序列（Fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）上，双侧侧脑室周围或皮质下白质多发的点状、斑片状或融合性高信号。脑白质高信号与很多疾病密切相关，包括卒中、心血管病、Alzheimer病、精神疾病如迟发性抑郁、双相情感障碍等，因此早发现、早干预对疾病的治疗和预后具有重要意义［1］。本研究采用参数优化后的2DlongTR FLAIR和常规FLAIR图像比较，探讨2DlongTR FLAIR序列在脑白质高信号病灶显示方面的价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象 搜集2012年9月－2013年2月在本院行颅脑MRI检查的17例患者资料，其中男10例，女7例，年龄35～75岁，平均年龄53岁。主要临床症状有头痛、头晕、肢体麻木等症状，所有病例在常规FLAIR序列上均显示脑白质高信号。

1.2 方法 使用Philips Intera gyroscan 1.5T全身MR系统，正交单通道头线圈。患者均采用仰卧位，行颅脑常规序列扫描，参数为：横断面T1加权像（T1W）SE序列，层厚6.0mm，层间距重叠1mm，视野（FOV）23cm×23cm，扫描矩阵256×256，图像重建矩阵512×512，TR 477ms，TE 15ms，信号采集次数2次；横断面T2加权像（T2W）FSE序列，层厚6.0mm，层间距重叠1mm，视野（FOV）23cm×23cm，扫描矩阵256×256，图像重建矩阵512×512，TR 3648ms，TE 100ms，TSE回波链长度15，信号采集次数2次；矢状面T1加权像（T1W）SE序列，层厚6.0mm，层间距重叠1mm，视野（FOV）28cm×28cm，扫描矩阵256×256，图像重建矩阵512×512，TR 477ms，TE 15ms，信号采集次数2次；横断面常规FLAIR序列，层厚6.0mm，层间距重叠1mm，视野（FOV）23cm×23cm，扫描矩阵256×256，图像重建矩阵512×512，扫描百分数85%，TR 6000ms，TE 100ms，TSE回波链长度23，翻转恢复延迟时间2000ms，信号采集次数2次，扫描时间270s。

2DlongTR FLAIR序列，层厚6.0mm，层间距重叠1mm，视野（FOV）23cm×23cm，扫描矩阵256×256，图像重建矩阵512×512，扫描百分数85%，TR 11000ms，TE 140ms，TSE回波链长度53，翻转恢复延迟时间2800ms，信号采集次数2次，扫描时间231s。

1.3 影像学分析 由2名有经验的高年资诊断医师分别在同一台影像工作站对常规FLAIR序列和2DlongTR FLAIR序列图像进行评价，观察者对序列参数未知，由2名医师独立分析，结果有争议时协商决定。多个病灶融合一起无法分辨完整独立病灶时，可认为属于同一病灶。分析内容包括：（1）统计常规FLAIR序列和2DlongTR FLAIR序列显示病灶的数目。（2）测量两种序列图像中病灶的信号强度、正常脑白质信号强度、正常脑灰质信号强度和脑脊液信号强度。（3）计算两种序列图像中脑白质病灶与正常白质、正常灰质和脑脊液对比率（Contrast ratio，CR）。被测量病灶直径＞2mm，选择信号强度较高部分为测量感兴趣区（ROI），按照以下公式CR病灶／白质＝（病灶信号强度－脑白质信号强度）／脑白质信号强度，CR病灶／灰质＝（病灶信号强度－脑灰质信号强度）／脑灰质信号强度，CR病灶／脑脊液＝（病灶信号强度－脑脊液信号强度）／脑脊液信号强度计算［2］。

1.4 统计分析 采用SPSS19软件进行统计学分析，采用配对设计资料的t检验，结果以（）表示，P＜0.01为差异有统计学意义。

2 结果

17例患者检查均成功，所有图像未见明显运动伪影。2DlongTR FLAIR序列显示脑白质高信号病灶96个；常规FLAIR序列显示脑白质高信号病灶73个，占2DlongTR FLAIR序列显示总数的76.04%，较2DlongTR FLAIR序列显示病灶数目减少23个，且常规FLAIR序列未显示病灶直径均在3mm以下。两组序列病灶的CR计算结果见表1。

表1 常规FLAIR和2DlongTR FLAIR序列病灶CR结果

表1结果显示脑白质高信号病灶的信号强度与正常脑白质信号强度、正常脑灰质信号强度以及脑脊液信号强度的对比率比较，2DlongTR FLAIR序列均高于常规FLAIR序列，统计学分析显示两种序列对病灶的显示差异有显著性（P＜0.01）。

3 讨论

脑白质高信号的病因多种多样，因此脑白质高信号不是特异性诊断，但其基本病理改变大致相同：髓鞘含量的减少及脱失，室管膜层细胞的消失以及胶质细胞增生和白质穿动脉的玻璃样变或淀粉样变［3］，其中髓鞘的异常改变是脑白质高信号MR信号异常的基础［4］。目前脑白质高信号的临床意义仍不清楚，尤其是对认知功能的影响存在争议，或与脑白质高信号评估方法的差异有关，比如不同的视觉分级方法［5］以及采用计算机辅助的病灶体积测量评价法［6］。无论采用哪种评价方法，其基础是 MR成像序列对病灶的敏感程度，包括病灶的有无以及病灶本身的信号强度。因此改善MR序列对脑白质高信号病灶的显示，提高对病灶显示的敏感度，对于临床的诊断和治疗起到关键性的作用。

液体衰减反转恢复序列是一种组织抑制技术［7］，由Hajnal等首先开发并命名。其原理是在自旋回波或梯度回波序列前面附加一个180°的反转脉冲，当被抑制液体的纵向弛豫矢量在TI时间恢复后恰好经过零点时用常规序列采集此时的信号，并适当增加T2权重，突出病灶的显示，是一种非脑脊液组织的T2W成像序列。TI时间数值的选取和成像序列类型以及序列参数有关，当TR取无穷大时，TI值取T1×ln2，当TR值取其他数值时，TI的数值也会随之改变从而达到抑制自由水的效果［8］。该成像技术主要用于抑制脑脊液的高信号，显示蛛网膜下腔出血、多发性硬化、软脑膜肿瘤种植、脑炎等病变引起的异常高信号，提供T2W序列不能显示或显示欠佳的有价值信息［9］。

然而，FLAIR序列中反转恢复脉冲的使用增加了图像的T1W，从而降低了对病灶的检出，甚至误导得出错误结论。这是由于颅内病灶的T1和T2值一般较周围正常组织的值大，在FLAIR图像中T1W越大，长T1的病灶信号强度越小，因此长TR和长TE的FLAIR序列更适合对长T1和T2病灶的显示［10］。Rydberg等［11］以多发性硬化和脑白质为研究对象，从理论和临床实验均证明了TR／TI在10000／2500ms或更大数值，TE在140～150ms之间时，白质与多发性硬化病灶之间信号对比最高。国内文献使用的FLAIR成像参数在1.5T上TR多在6000～9000ms之间，TE在100～120ms之间［12～14］。从本研究对比分析结果可知，对于脑白质高信号病灶的显示数目，2DlongTR FLAIR序列对微小病灶的检出能力大于常规FLAIR序列，且病灶信号强度与正常脑白质、正常脑灰质和脑脊液的对比率显著高于常规FLAIR序列，更适合长T1长T2病灶的显示。

周期性搏动伪影在颅脑FLAIR图像中较常见。由于周期性搏动伪影间隔与TR呈正比［7］，较长的TR增加了伪影之间的距离，有效的减少了伪影对正常结构和病灶的干扰。

本研究采用长 TR（11000ms）长 TE（140ms），经过和常规FLAIR的对比分析，优化后的FLAIR序列具有以下特点：（1）由于脑组织的灰白质T2W对比较好，因此增加了T2W的脑组织解剖结构显示较清楚，特别在基底核横断面（图1）；（2）相对常规FLAIR，脑白质高信号病灶在2DlongTR FLAIR图像上显示更敏感，对于常规FLAIR不能显示或显示不清的微小病灶，2DlongTR FLAIR序列更有优势（图1～4）；（3）脑脊液伪影明显，多呈高信号（图5）；（4）对周期性搏动伪影不敏感，常规FLAIR序列图像中有两例搏动伪影，在2DlongTR FLAIR序列中均消失（图6）。

图1～4 两种序列脑白质高信号病灶成像对比

图5 第四脑室伪影

图6 2DlongTR FLAIR序列对搏动伪影的消除

2DlongTR FLAIR的脑脊液伪影虽然明显，但其发生部位固定，分别位于侧脑室的孟氏孔区、第三脑室、第四脑室、鞍上池和桥前池。其产生的主要原因是处于流动状态的脑脊液在2DFLAIR成像时，在反转脉冲和采集信号的时间间隔内，未被完全抑制信号的脑脊液从上方或下方流入成像层，从而产生伪影［15］。2DlongTR FLAIR的时间间隔由于TI和TE的增加，所以其伪影信号也较高。钱银锋［16］等研究认为FLAIR序列的脑脊液伪影具有形态和部位固定，且无占位效应的特点，在图像上容易将其与正常结构和病变相区分，如鉴别困难时，可行矢状位成像消除伪影，因此不会影响对图像的诊断。

综上所述，2DlongTR FLAIR序列图像虽然脑脊液伪影明显，但其解剖结构清楚、对脑白质损伤的微小病灶敏感、周期性搏动伪影较少的优点，可以作为常规序列在临床中使用。

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