T2WI-FLAIR增强序列在脑部疾病诊断中的应用进展*

苏梦瑶, 周智鹏

桂林医学院附属医院放射科(广西桂林 541000)

为了进一步观察颅内病灶的病变范围、确定病灶性质，临床上通常采用钆对比增强(contrast-enhanced，CE)MRI扫描进行诊断。目前国内外大多数医疗机构采用对比增强T1加权图像(contrast-enhanced T1 Weighted Imaging，CE-T1WI)序列对颅脑进行扫描，对病灶的诊断帮助很大，但仍存在局限性，如强化的血管会干扰病变的显示、乏血供病变强化不明显等[1]。T2加权液体衰减反转恢复序列(T2-weighted-Fluid-Attenuated Inversion Recovery，T2WI-FLAIR)是头部MRI扫描最常用的序列之一，近年来，有一些学者将T2WI-FLAIR运用于MRI增强扫描中。T2WI-FLAIR图像是重T2加权图像，同时T2WI-FLAIR增强(以下简称CE-FLAIR)由于长反转时间(inversion time，TI)产生的轻微T1效应，其信号也受到钆离子的影响，因此，CE-FLAIR序列既能显示组织的T2信号又能表现CE-T1WI显示出强化的病变。目前的不少研究发现，CE-FLAIR扫描对某些脑部病灶的诊断具有一定的优势，尤其是对预测肿瘤复发、脑转移瘤、脑膜病变的诊断具有重要价值[2-5]。但是目前CE-FLAIR主要应用于脑膜炎和多发脑转移的诊断，其他方面的应用并没有引起重视。现就CE-FLAIR序列在脑部病变中的临床应用现状和研究进展进行综述。

1 CE-FLAIR序列对脑部肿瘤性疾病诊断的应用

1.1 原发性脑部肿瘤 Essig等[6]在对脑胶质瘤的研究中，通过观察增强前后图像差异，描绘出肿瘤大小和强化范围，发现CE-FLAIR对病灶的显示优于CE-T1WI。结合病理结果发现：恶性胶质瘤中强化区域通常等同于肿瘤中相对实性的部分，这些区域在很大程度上对应于存活肿瘤的致密细胞、血管组织。确切了解肿瘤的边界有利于患者治疗方案的制定。对于胶质瘤的治疗，首选的方法是手术全面切除后，进一步进行放射治疗。对于照射野的选择，所有在CE-FLAIR序列上看到有强化的区域都需纳入照射野。CE-FLAIR序列减少了来自血管和硬脑膜的干扰，从而更好地检测瘤周水肿，使病变区域更加明显的显示。

同样，有学者[7]研究了CE-FLAIR在脑胶质瘤术后辨别残留肿瘤的诊断效能，通过观察脑胶质瘤术后患者影像资料，发现CE-FLAIR在观察术区边缘残余病变组织的异常信号方面优于CE-T1WI，并且在观察残余病变组织强化程度方面与CE-T1WI成像相当。由于术区蛋白质等细胞成分及出血的影响，CE-FLAIR成像无法抑制部分患者的脑脊液，但当蛋白质和血液分解后，该序列可以完全抑制脑脊液，并清楚地识别残留或复发的肿瘤。

MRI增强扫描对脑膜病变非常敏感，在脑膜出现病变的情况下，静脉注射对比剂会导致明显的异常强化。脑膜瘤是最常见的脑膜原发肿瘤[8]，高光健[9]研究发现对脑膜瘤假包膜病灶显示强化程度方面增强T2WI FLAIR CUBE明显优于增强 T1WI BRAVO以及增强 FSE T1WI。国外也有学者[10]做了类似的研究指出软脑膜疾病患者CE-FLAIR在区分血管和软脑膜病变方面优于CE-T1WI。但是有些学者[11]研究发现CE-FLAIR序列在脑膜病变显示方面并非总是优于CE-T1WI序列。在“脑膜尾征”的显示情况上发现虽然在检出病灶阳性率方面CE-FLAIR优于CE-T1WI，但在病变明显性和对比度增强程度方面CE-FLAIR不如 CE-T1WI。周正荣等[12]比较104例颅内肿瘤患者CE-FLAIR和CE-T1WI的影像表现后发现：从检测增强病灶强度和增强病灶数量的角度来看，两者差异无统计学意义。他们最终建议将CE-FLAIR序列加用作常规脑MRI检查，因为这两个序列在检测颅内肿瘤时可能相互补充。

Boxerman等[13]对复发性胶质母细胞瘤患者资料进行分析，用FLAIR平扫及CE-FLAIR分别评估患者客观缓解率和无进展生存期，发现FLAIR可以比CE-T1WI更早识别病情进展，但预测的总生存期没有明显差异。他们对FLAIR异常信号无法进行定性评估，因为除了有可能是进展的肿瘤外，其他如放疗后改变、水肿、缺血性损伤、感染、癫痫发作和术后神经胶质增生等都可以延长T2时间[14]。很遗憾的是，他们并没有进行CE-FLAIR与CE-T1WI的比较。

1.2 脑转移瘤 脑转移是恶性肿瘤最常见的神经系统并发症之一[15]。任何肿瘤都可以转移到大脑，最常见的是肺癌、乳腺癌、黑色素瘤和胃肠道癌症[16-17]。MRI在检测和监测脑转移中起着重要作用，CE-FLAIR序列在中枢神经系统疾病方面的临床应用也日益显著[18]。有学者[19]通过对颅内转移患者的观察发现：脑脊液信号被抑制后可以增加相邻脑脊液病变与邻近白质病变之间的对比，通过改善对比度，可能对CE-FLAIR扫描序列和CE-T1WI扫描序列的诊断敏感性产生影响。而CE-FLAIR对脑膜转移的敏感性最高，特别是当病灶无水肿或<10 mm时能显示更多病灶。

2 CE-FLAIR序列在脑部感染性疾病的应用

2.1 脑膜炎 脑膜炎的诊断主要是通过病史、体格检查和实验室评估来确诊。但部分有临床症状和体征的病例常显示脑脊液分析正常或有腰椎穿刺禁忌症无法获取脑脊液，因此，通过影像分析提高脑膜炎早期诊断率具有较高的临床意义。

Azad等[20]通过比较CE-FLAIR、与使用脂肪抑制(FS)、磁化转移(MT)技术的CE-T1WI序列对感染性脑膜炎的早期诊断，得出：CE-FLAIR序列对脑膜炎的早期诊断明显优于其他序列，与常规序列相比，CE-FLAIR增强扫描序列更适合对脑膜炎的临床严重程度进行描述。因此其可作为常规磁共振成像的一部分。

Lee等[21]学者通过回顾性分析43例脑膜炎患者的资料，探究CE-FLAIR成像能否通过脑膜强化评分(LE)和脑脊液信号强度(CSF-SI)来预测脑膜炎的临床严重程度。研究结果表明：CE-FLAIR的LE评分和CSF-SI比值、实验室检查结果和格拉斯哥昏迷评分(GCS)初始评分均与脑膜炎预后显著相关。我们可以通过在CE-FLAIR成像上使用LE评分和CSF-SI比率来预测脑膜炎的临床严重程度。

Mamourian等[22]在水模研究中发现，CE-FLAIR 显示增强效应的最低对比剂浓度仅为T1WI的1/4，但随着对比剂浓度的增高，CE-FLAIR的显示效果反而不如CE-T1WI。另有Armeen等[23]学者通过研究也证实，CE-FLAIR增强后信号强度与对比剂浓度在一定程度内成正比，在较低浓度的对比剂情况下，CE-FLAIR增强序列对组织T1时间的缩短比T1WI序列更敏感，在对比剂浓度较高的情况下，CE-FLAIR序列对组织T2时间缩短效应敏感，表现出负性强化。脑膜炎早期病变区血管充血、扩张相对较轻，只有少量对比剂漏出，CE-FLAIR对低对比剂浓度敏感，可显示CE-T1WI上未出现强化的病灶。通过抑制脑脊液信号、消除血管伪影，有利于辨别血流空隙并充分显示出细微的病变[24]。Zhang等[25]发现CE-FLAIR图像结合脑脊液TNF-α对诊断新生儿化脓性脑膜炎比单独利用脑脊液检测或FLAIR增强扫描具有更高的灵敏度和特异度，有助于提高新生儿化脓性脑膜炎的临床诊断率。使用CE-FLAIR不仅可以反映出脑膜病变的增强形式和特征，而且可以更好地反映病变的程度和进展。明确诊断化脓性脑膜炎早期的小病变，可以更好、更及时地评估疾病。

2.2 脑脓肿 Mishra等[26]的研究发现，FLAIR图像上囊腔的信号强度与囊液的总蛋白浓度显著相关，其中FLAIR信号强度显示受蛋白质浓度和有效TE的影响。目前诊断脑脓肿的主要MRI序列是常规平扫加增强扫描、扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)和磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等脑功能成像。结合使用DWI和MRS来区分脓肿与其他病理过程大大提高了敏感度和特异度[27-28]。

CE-FLAIR增强扫描能否在脑脓肿的鉴别诊断或病原菌确定方面提供更多的信息还需要更多的数据去发现并证明。

2.3 其他炎性疾病 Pino-Lopez等[29]通过前瞻性研究探索脂肪抑制的FLAIR对比增强图像上的软脑膜异常强化对视神经炎患者的诊断价值，提出视神经炎患者在出现临床症状之前可能出现软脑膜炎症。早前在多发性硬化症患者中已报道了在FLAIR图像上的脑膜边缘可见对比增强，并被解释为炎症的生物标记[30]。视神经周围的软脑膜强化是诊断视神经炎的新征象，可能反映了确诊之前或伴随的软脑膜炎症过程。因此，对于疑似视神经炎患者加扫对比增强的脂肪抑制FLAIR图像有助于疾病诊断。

Susac综合征(Susac syndrome)是一种罕见的血管内皮疾病，可表现为头痛、自主神经功能紊乱、认知功能障碍等，极容易误诊[31]。通过观察常规序列以及FLAIR增强扫描序列上各种神经系统疾病中软脑膜强化情况，发现Susac综合征患者观察到软脑膜强化的频率更高，而该疾病临床复发与软脑膜强化、脑实质内病灶强化程度之间存在显著相关性，当怀疑存在Susac综合征时，应加扫FLAIR增强序列，有助于诊断和预测临床复发[32]。

Zivadinov等[33]观察多发性硬化患者3D-FLAIR序列增强扫描前后图像，并利用减影技术，评估脑膜边缘对比增强的程度，研究并提出，3D-FLAIR增强扫描是检测多发性硬化患者软脑膜异常强化的一种灵敏的方法。使用减影成像技术有助于避免假阳性病例，减少阅读时间，提高了脑膜脑强化灶的检测准确性。

3 CE-FLAIR扫描在研究中存在的局限

尽管过去10年中对CE-FLAIR扫描序列在脑膜瘤、颅内转移瘤诊断方面进行了大量研究并发现该序列非常有前景。但大家的研究都各自有一定的局限性：(1)绝大多数研究都是小样本的回顾性研究，部分研究病例缺乏病理反馈。(2)数据的采集的不规范，采集影像数据的设备机型众多、扫描参数各异、质量控制不同，研究参与人员的选择偏倚对实验结果产生影响。(3)CE-FLAIR扫描采用的多是钆对比剂。有学者[34]使用不同的对比剂(钆布醇或Gd-DTPA)试图研究不同对比剂对图像观察的影响。也有学者使用双倍剂量对比剂在CE-FLAIR序列上评估小脑转移病灶，试图探索双倍剂量对比剂时，CE-FLAIR成像是否对脑转移具有诊断价值[35]。

4 展望

T2WI-FLAIR增强扫描作为颅脑常规MR增强扫描的补充序列，在显示脑膜病变及颅内转移病灶有较高的敏感性，随着设备及采集方法的发展，CE-FLAIR的成像时间及图像质量得到了较大改善，目前CE-FLAIR头颅检查中的应用相对局限，在脑梗死、脑外伤、糖尿病、癫痫等方面的应用值得深入探讨。此外，关于CE-FLAIR的参数优化、低剂量对比剂的CE-FLAIR能否替代CE-FLAIR、或者是在何种情况下能替代也是值得探讨的问题。