MR双反转回复序列在诊断脑白质病变中的应用

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(1山东医学高等专科学校，山东 临沂 276000；2山东大学附属山东省医学影像学研究所,山东 济南 250021)

脑白质病变(White matter lesions，WML)好发于中老年人，其发生率主要与高血压、糖尿病、颈动脉粥样硬化等血管性疾病及年龄、吸烟等因素有关，多数患者在早期不表现任何临床症状，随着病变进展可表现为认知功能障碍、执行功能障碍及尿失禁等。目前，WML并无系统治疗方案，多数患者病情可逆。因此，如采取适当的预防措施，可减少症状的出现或改善已出现的症状。磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)是诊断WML的常用检查方法，主要依赖液体衰减反转恢复序列(Fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)。WML病变于该序列呈高信号，于T1WI呈等信号或低信号，T2WI呈高信号。有研究报道[1]，双反转恢复序列(Double inversion recovery，DIR)对脑内病变的敏感度较高，有利于发现WML病灶，及时评估病变程度，具有一定临床意义。本文旨在通过分析DIR及FLAIR序列在脑白质病变中显示病灶的差异，从而探讨DIR序列在诊断脑白质病变的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 本组27例均为山东省医学影像学研究所于2016年3月～11月接诊，经MRI检查诊断为脑白质病变，病灶均为散在、多发斑点状，无脑白质病变的临床症状。其中男12例，女15例；年龄35～75岁，平均(49.1±10.2)岁。受试者均脑组织结构正常，无畸形、脑萎缩、占位性病变及大面积梗死。所有受试者均得到本人或亲属的知情同意。

1.2检查方法 采用Siemens skyra 3.0T 超导型MRI系统，所有患者除进行常规扫描外，均行DWI、FLAIR及3D DIR 序列扫描。扫描参数：轴位DWI序列，TR3700 ms，TE65 ms，层厚5.0 mm，FOV 230 mm×230 mm；轴位T2-FLAIR,TR8000 ms,TE81 ms,层厚5 mm，层数19层，间隔1 mm；矢状位3D DIR序列，TR7500 ms，TE319 ms，层厚1.4 mm，间隔0 mm，FOV 230 mm×230 mm，fat suppression 为Fat sat，mode为strong。

1.3图像分析 3D DIR序列进行轴位重建，层厚5 mm，间隔1 mm，重建方位尽量与FLAIR序列匹配并由影像学医师进行读片，WML病灶多呈等长T1长T2信号，FLAIR序列呈高信号，DIR序列呈明显高信号，统计各序列显示病灶的数量，并选取一定数量的病灶计算其信号强度比(SIR)，并进行相关统计学分析；DWI序列根据WML病灶好发部位划定侧脑室前角、侧脑室后角区及半卵圆中心等区域，由影像学医师选取病变最显著区域为感兴趣区(ROI)，每位患者分别测量正常脑白质及ROI的ADC值。

1.4统计方法 利用SPSS20.0软件进行数据处理。两种检查方法的结果采用两相关样本的Wilcoxon signed Ranks 检验，P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本组患者病灶均为散在、多发斑点状WML，无病灶融合等难以计数现象，病灶以双侧额叶及放射冠区多发，颞叶、枕叶少见，无小脑WML患者。27例患者经FLAIR序列检测出病灶总数为239个，人均(10.8±10.2)个，经DIR序列检测出病灶总数为398个，人均(14.7±15.5)个，二者比较有统计学意义(Z=4.32，P=0.000)。选取100处病灶，其DIR及FLAIR序列SIR均值分别为(6.35±3.71)、(3.50±1.61)，二者比较有统计学意义(Z=7.88，P=0.000)，DIR序列检测方法优于经FLAIR序列检测方法；ADC值：正常脑白质平均为(0.52±0.02)，ROI区为(0.61±0.05)，二者比较差异有统计学意义(Z=4.54，P=0.000)。经Pearson相关性检验，ROI区ADC值与DIR序列(r=0.71，P=0.00)及FLAIR序列(r=0.63，P=0.000)所显示病灶数量均呈显著正相关。典型病例见封三图1-3。

3 讨论

WML是指在CT或MR图像上脑室周围及半卵圆中心区的弥漫性斑点、斑片状病灶。CT表现为低密度，MRI表现为等长T1长T2信号，T2-FLAIR呈高信号。目前认为，WML主要的发病机制包括：①弥漫性脑动脉病变使小动脉硬化，局部血流灌注不足，发生慢性不完全缺血[2]；②进展期WML患者血脑屏障通透性较非进展期患者增加，脑脊液中白蛋白、IgG浓度增高，导致白质损害[3]；③基因突变。WML的主要临床表现可归纳为：①智力、认知功能障碍；②下肢运功障碍；③头晕等高血压原发病表现。

研究表明，WML患者发生脑卒中及痴呆的概率显著增加，并与认知功能障碍、抑郁症等密切相关。WML患者的智能衰退是全方面的，且其认知障碍与WML的严重程度一致[4-5]。此外，WML与年轻时的智力水平及受教育程度密切相关，证明WML的发生并非完全属于自然老化，属于病理过程[6-7]。因此，敏感度较高的检查手段对脑白质病变的发现及病情评估是有必要的。

随着MRI技术的普及，WML的检出率明显提高，可以更加准确可靠地对脑白质病变进行分级。目前常用的WML分级方法为ARWMC、Fazekas、Scheltens及YLikosko分级等，大多数分级方法均涉及病灶的部位、形态及信号等因素。因此，显示更多微小病变有利于WML病变的检出及分级。

由于大脑半球脑白质的血供主要来源于穿支动脉，动脉垂直于脑表面深入脑白质，侧支循环较少，易受灌注不足影响，从而发生缺血性脑白质病及脱髓鞘改变，其病理改变为髓鞘脱失、胶质细胞增生及轴突减少，因轴突可有效抑制水分子的扩散，其缺失时可引起细胞水含量的变化，从而导致ADC值的改变。有研究报道，病变区域ADC值与WML严重程度呈正相关，且可鉴别病变的细胞毒性及血管源性阶段。本研究中，WML病灶区域的ADC值较正常脑组织明显升高，且与FLAIR及DIR两种序列所显示的病灶数量呈明显相关，与DIR序列的相关系数高于FLAIR序列。

DIR序列是一种较新的MRI方法，该序列可以通过施加两个反转脉冲提高不同组织间的信号对比，通过在不同时间施加反转脉冲可以使脑脊液及脑白质信号被抑制，从而显示脑灰质，或抑制脑脊液及脑灰质信号，显示脑部白质结构，降低了脑白质信号对于WML信号的影响。因此，脑白质病变在DIR序列对比度较FLAIR更高，对于小病变的发现率高于FLAIR序列[8]。本研究中，DIR序列所显示的病灶的数量明显多于FLAIR序列，通常可以显示FLAIR序列难以发现的微小病灶，此类病灶以皮层下小斑点状病灶为主，多位于双侧额叶、放射冠区等WML好发部位(见封三图1、2)，其信号强度通常较典型的脑白质WML略低，于FLAIR序列中常呈现与脑白质相等或略高信号。由于DIR序列能够更好地抑制脑白质信号，因此绝大多数WML病灶的SIR明显高于FLAIR序列。在所选取的100处病灶中，绝大多数病灶的SIR于DIR序列明显高于FLAIR序列，其中10例病灶的SIR值于FLAIR序列较高，平均较DIR序列高21%。除硬件及成像技术对图像质量的限制外，其可能的原因还有此类病灶区域脑组织髓鞘尚未完全脱失，存在部分其组织结构相对正常的脑白质组织。因此，其信号于DIR序列在一定程度上被抑制，导致其SIR减低。

综上所述，在WML病灶检查中，DIR序列在显示病灶数量及信号强度方面均明显高于目前常用的T2-FLAIR序列，DIR序列可以更好地帮助发现WML病灶及进行严重程度分级，对于临床治疗及进行相关科研工作均具有一定指导意义。