低剂量对比剂延迟增强T1-MTC、T2-FLAIR序列对肺癌脑转移瘤的诊断价值

孙世杭，韩雪，李媛媛，王树春，辛毅，冯强，房伟

潍坊医学院附属益都中心医院，山东青州262500

脑转移瘤的原发肿瘤中以肺癌最常见，准确诊断脑转移瘤可直接影响治疗方法的选择和预后，目前主要的检查方法为增强T1WI扫描［1］。为更好地显示脑转移瘤，目前普遍认为可增加对比剂剂量、使用T1WI磁化传递对比（T1-MTC）扫描和增强延迟扫描［2］。增加对比剂剂量，除增加患者经济负担外，还会增加对比剂肾病的风险，限制了其应用。有研究表明，增强T1-MTC、T2液体衰减反转恢复序列（T2-FLAIR）对脑转移瘤的显示均优于增强T1WI序列，且延迟强化能提高对脑转移瘤的显示［3-4］。临床中脑转移瘤患者需要多次注射钆对比剂检查，钆在脑内会有沉积，是否有危害尚未明确［5］。有学者用半剂量对比剂以3D T2-FLAIR序列对脑转移瘤进行研究［6］，部分患者因检查时间较长难以坚持，而转移瘤内出血或瘤周水肿会影响诊断准确性，且对软脑膜的转移诊断3D T2-FLAIR序列不如2D T2-FLAIR［7］；常规剂量对比剂，3D T2-FLAIR 序列的增强对比度、信号增强程度高于2D T2-FLAIR，但3D T2-FLAIR序列的信号增强率低于2D T2-FLAIR［8］。低剂量对比剂延迟强化对肺癌脑转移瘤的研究鲜见，故本研究探讨了2/3常规剂量对比剂、不同延迟强化T1-MTC和T2-FLAIR序列对肺癌脑转移瘤的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 经潍坊医学院附属益都中心医院医学伦理委员会批准，收集2019年1月—12月确诊肺癌并怀疑脑转移患者60例。其中男37例、女23例，年龄30～80岁（平均56.5岁）；临床症状有头痛、头晕、呕吐、肢体活动障碍，部分患者无神经系统症状。选择标准：①术后病理或肺部穿刺活检病理证实为肺癌；②均在我院行磁共振检查，图像质量符合诊断要求；③检查前未行放射或化学治疗；④3个月后来医院复查；⑤排除有颅脑手术或脑出血等其他中枢神经系统疾病。经术后病理或长期随访将明确为脑转移瘤的45例纳入研究，其中原发肿瘤为肺腺癌25例、鳞癌13例、腺鳞癌5例、小细胞癌2例，单发12例、多发33例；共发现135个脑转移灶，10例经病理证实，其余经随访证实。

1.2 MRI检查方法 采用西门子SKARY 3.0 T超导磁共振成像系统，头颈联合线圈；患者取仰卧位，行颅脑MRI平扫轴位T1WI、T2-FLAIR及增强后轴位T1-MTC、T2-FLAIR、T1WI扫描。增强扫描所选注射对比剂为钆喷酸葡胺（Gd-DTPA，北陆药业公司），先注射0.1 mmol/kg的2/3剂量，注射后5、30 min分别行轴位T1-MTC和T2-FLAIR扫描，35 min再注射剩余的1/3剂量后立即行轴位T1WI扫描。

1.3 MRI图像评价方法 由影像专业一位高年资主治医师和一位副主任医师独立观察增强5、30 min T1-MTC、T2-FLAIR及35 min T1WI图像，主观评价是否存在脑转移、转移瘤的数目、哪个时间点显示最清楚，并对两位医师的诊断进行一致性评价。客观测量直径≥1.5 cm脑转移病灶的信号强度（SI lesion）、周围正常白质的信号强度（SI brain）、背景空气标准差（SD air），测量3次取平均值；计算在5、30 min T1-MTC、T2-FLAIR序列和35 min T1WI序列中肿瘤与周围正常组织的对比率（CBR）、与背景的对比噪声比（CNR）和信噪比（SNR）。计算公式：CBR=（SI lesion-SI brain）/SI brain，CNR=（SI lesion-SI brain）/SD air，SNR=SI lesion/SD air。

1.4 统计学方法 采用SPSS20.0统计软件。两位影像医师的诊断一致性用Kappa分析，Kappa＜0.20为一致性差、0.20～＜0.40为一致性一般、0.40～＜0.60为一致性中等、0.60～＜0.80为一致性好、＞0.80为一致性非常好。脑转移瘤的CBR、CNR、SNR以表示，5、30 min T1-MTC、T2-FLAIR 序列和 35 min T1WI序列脑转移瘤的CBR、CNR、SNR的比较用方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺癌脑转移瘤MRI图像主观评价情况 增强5 min T1-MTC、T2-FLAIR序列显示病灶数分别为130、123个，30 min时分别为 135、131个；增强35 min T1WI显示病灶数为130个。两位影像医师对增强后不同时间脑转移瘤图像清晰度评价Kappa为0.694（P＜0.05），诊断一致性好。见表1。

表1 两位影像医师对MRI增强后不同时间脑转移瘤图像的评价［例（%）］

2.2 肺癌脑转移瘤MRI图像客观评价情况 肺癌脑转移瘤MRI增强5 min T1-MTC的CBR低于30 min T1-MTC和 35 min T1WI（P均＜0.05），30 min T1-MTC与35 min T1WI差异无统计学意义；增强30 min的 CNR T1-MTC＞35 min T1WI＞5 min T1-MTC，P均＜0.05；30 min T1-MTC的SNR高于5 min T1-MTC和35 min T1WI（P均＜0.05），5 min T1-MTC与35 min T1WI差异无统计学意义。增强30 min T2-FLAIR的CBR、CNR、SNR＞5 min T2-FLAIR＞ 35 min T1WI，P均 ＜0.05。见表2。

表2 不同增强时间、不同序列肺癌脑转移瘤MRI图像的CBR、CNR、SNR比较（）

表2 不同增强时间、不同序列肺癌脑转移瘤MRI图像的CBR、CNR、SNR比较（）

注：与35 min T1WI比较，*P＜0.05；与同序列5 min比较，#P＜0.05。

images/BZ_65_235_2198_2243_2257.png5 min T1-MTC 5 min T2-FLAIR 30 min T1-MTC 30 min T2-FLAIR 35 min T1WI 161.27± 1.96 408.33±11.48*174.29± 3.29*#533.89±31.26*150.04± 5.21 45 45 45 45 45 0.52±0.03*1.09±0.02*0.84±0.02#2.47±0.06*0.86±0.05 55.09± 0.73*201.05± 7.14*80.18± 2.40*#380.48±14.27*71.12± 3.47

3 讨论

目前，关于低剂量对比剂延迟强化T1-MTC、T2-FLAIR序列对肺癌脑转移瘤诊断价值的报道鲜见。本研究结果显示，两位影像医师对增强后不同时间脑转移瘤图像清晰度评价的诊断一致性好，其中30 min显示最好，占33.3%～35.6%。T1-MTC是一种偏振脉冲饱和大分子池技术，可通过降低正常组织信号强度提高病变与正常组织的对比度，能发现小转移灶或强化较弱的病灶。苗英等［3］研究表明，常规剂量对比剂T1-MTC序列脑转移瘤的CNR，相当于3倍常规剂量T1WI序列病灶的CNR。本研究发现，2/3常规剂量对比剂增强30 min T1-MTC的CNR高于35 min常规剂量T1WI，相当与1.1倍常规剂量T1WI序列病灶的CNR，与苗英等［3］的研究略有差别。这可能是本研究对比剂分两次注射，第一次注射的对比剂被肾脏代谢了一部分，也可能与35 min扫描比30 min扫描延迟了5 min有关。本研究还发现，增强5 min T1-MTC的CNR低于35 min T1WI，可能与多延迟了30 min有关；而且增强5 min T1-MTC脑转移瘤显示个数与35 min T1WI显示的一致，30 min T1-MTC脑转移瘤显示个数多于35 min T1WI，表明2/3剂量对比剂30 min T1-MTC的脑转移瘤的显示个数和信号强度优于35 min常规剂量T1WI。

T2-FLAIR序列是一种特殊的反转恢复序列，在抑制脑脊液信号的同时获得较重的T2WI；增强后的T2-FLAIR序列具备反转恢复序列的对比特征，能显示T1WI序列强化的表现；特别是在低浓度对比剂时，增强后的2D T2-FLAIR序列对脑室旁、脑表面和血管旁的小病灶显示有优势［9］。刘玉林等［10］研究表明，在常规剂量对比剂下，T2-FLAIR序列对脑转移瘤的显示率和病灶信号强度比高于增强T1WI序列。本研究显示，在肺癌脑转移瘤患者中，低剂量对比剂在增强5、30 min T2-FLAIR的CBR、CNR、SNR均高于35 min常规剂量T1WI；虽然5 min T2-FLAIR显示的脑转移瘤个数不如35 min T1WI多，但30 min T2-FLAIR显示的脑转移瘤个数多于35 min T1WI，表明2/3剂量对比剂30 min T2-FLAIR的显示个数和信号强度均优于35 min常规剂量T1WI。

在MRI临床应用中，T1-MTC和T2-FLAIR序列各有优势。本研究发现，5、30 min T2-FLAIR的CBR、CNR、SNR均高于5、30 min T1-MTC，但脑转移瘤的显示个数5、30 min T1-MTC均多于5、30 min T2-FLAIR，所以两种序列不能相互取代。因此，T1-MTC和T2-FLAIR序列相结合、相互补充，可以提高肺癌脑转移诊断的准确性。本研究中，30 min T1-MTC、T2-FLAIR序列脑转移瘤的CBR、CNR、SNR均高于5 min。既往有研究认为，延迟增强T1WI序列能使脑转移瘤强化更明显，显示更清楚［11］。脑转移瘤延迟强化的机制，与对比剂及自身解剖特点有关。Gd-DTPA是一种非特异性细胞外间隙对比剂，具有自旋弛豫时间长、不通过正常血脑屏障、循环于血管内及细胞间隙、不透过细胞膜等特点［12-13］，当血脑屏障破坏后可进入脑组织血管外间隙而强化［14］。国外有专家认为，脑转移瘤延迟强化的病理基础是组织肿胀或脱髓鞘、去轴突等继发的组织损伤，对比剂在病灶内达到显影浓度需要更多的时间和更多的量［15］。在本研究中，30 min延迟增强能使脑转移瘤病灶信号强度更高，更易显示。

综上所述，2/3常规剂量对比剂延迟增强T1-MTC、T2-FLAIR序列能清楚显示肺癌脑转移瘤，且延迟增强30 min的效果优于5 min。但本研究尚存在以下局限性：①样本量有限，肺腺鳞癌、小细胞癌的例数较少；低剂量对比剂延迟强化T1-MTC和T2-FLAIR序列能否准确诊断肺癌脑转移瘤，需要进一步扩大样本量。②脑转移瘤的诊断，多数是通过随访证实的，缺少病理结果证实，下一步应更多的取得病理结果。