3D T2-FLAIR增強在兒童感染性腦膜炎診斷中的應用研究

尹　燕，李君偉，李　璐，金　科（通訊作者）（湖南省兒童醫院　放射科，湖南長沙410007）

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3D T2-FLAIR增強在兒童感染性腦膜炎診斷中的應用研究

尹燕，李君偉，李璐，金科（通訊作者）
（湖南省兒童醫院放射科，湖南長沙410007）

〔摘要〕目的：比較3D T2-FLAIR增強以及T1WI增強對感染性腦膜炎的檢出效能。方法：我們研究了73例患者臨床懷疑的感染性腦膜炎患者，分別行MRI平掃及增強檢查，評價3D T2-FLAIR增強以及T1WI增強序列中腦膜強化的程度。結果：73例患者中59例患者在磁共振檢查前、后48 h內，經腦脊液的細胞學和生化檢查，被診斷為感染性腦膜炎或腦膜腦炎，其中化膿性腦膜炎34例，病毒性腦膜炎或腦膜腦炎15例，結核性腦膜炎8例，隱球菌性腦膜炎2例。3D T2-FLAIR增強與T1WI增強的敏感性相似，而3D T2-FLAIR增強的特異性高于T1WI增強。59例感染性腦膜炎患者中3D T2-FLAIR增強37例異常強化的腦膜明顯顯示，而T1WI增強中僅13例明顯顯示。結論：3D T2-FLAIR增強對于腦膜病變的顯示優于T1WI增強，3D T2-FLAIR增強結合FLAIR平掃后，能作為T1WI增強對感染性軟腦膜病變評價的補充，尤其是當T1WI增強的病灶不確定時。

〔關鍵詞〕磁共振成像；液體衰減反轉恢復；顱內感染；腦膜炎

感染性腦膜炎或軟腦膜炎是一種可能導致永久性神經功能損傷和高死亡率的嚴重疾病[1]。因此，及時的診斷和及早治療是必要的。感染性腦膜炎的診斷主要依賴于臨床表現、實驗室檢查以及影像學檢查，早期感染性腦膜炎的臨床表現，如頭痛、發熱等，多不具有特異性。感染性腦膜炎確診主要根據腦脊液檢查，腦脊液的培養需要較長時間，如結核、真菌等的腦脊液培養常常需要數周，常延誤病情的診斷和治療。MRI是一種無創性檢查，目前被廣泛應用于臨床，腦膜病變因鄰近腦脊液，與腦脊液在常規T1WI及T2WI信號相似而不易顯示，而容易漏診，因此腦膜病變需增強檢查才能準確顯示，T1WI成像是目前MRI增強所用的最常用的序列，特別是在區分硬腦膜和軟腦膜的強化。但是，軟腦膜病變的檢測常常會很困難，因為正常腦膜也能發生一定程度的強化及由于正常血管中的對比介質的存在引起的T1時間縮短可能會導致混淆[2]。這些影響在兒童中更加麻煩，大部分的感染性腦膜炎都發生于這個年齡段。液體衰減反轉恢復 （FLAIR） MRI序列是通過施加特定的反轉時間可有效抑制腦脊液信號的反轉恢復脈沖。因為它有一個長的回波時間，FLAIR序列在抑制腦脊液信號的同時可獲得較高的T2WI對比圖像，有研究表明快速FLAIR序列在低對比劑濃度時對T1縮短效應敏感，而在高對比劑濃度時對T2縮短效應敏感[3-4]。Mathews等[3]研究發現對比劑濃度低于0.5 mmol/L時，FLAIR上的水模/腦組織信號比明顯高于T1WI，尤其當濃度在0.01～0.1 mmol/L之間時，FLAIR上的水模/腦組織信號比為T1WI上的3～4倍。3D T2-FLAIR序列是一種新型的容積掃描序列，分辨力高，對偽影的抑制效果好。近期國內外一些研究表明FLAIR增強成像在腦實質腫瘤和軟腦膜疾病診斷中是有效的[5-17]。

本實驗擬對臨床擬診感染性腦膜炎的患兒，在發病期間行MRI平掃及增強檢查，比較3D-T2WI-FLAIR增強與T1WI增強對兒童感染性腦膜炎的強化效果，尋求較佳的檢測感染性腦膜炎的磁共振成像序列，為感染性腦膜炎的診斷及治療提供有效的影像學依據。

1　材料與方法

1.1臨床資料

2012年5月至2014年5月73例（男44例，女29例，年齡7 d～13歲4月，平均3.07歲）臨床擬診感染性腦膜炎的患者。

1.2患者入選標準[9]

臨床檢查中無免疫抑制、 嚴重營養不良、 酗酒的跡象或艾滋病病毒感染。臨床癥狀和體征包括劇烈頭痛、 頸項強直、 發熱、 嘔吐、乏力、 畏光、 惡心、 出汗過多，肌肉痛、意識障礙，Brudzinski、Lasegue和 Kernig 征等陽性。

1.3MR檢查

采用SIEMENS AVANTO 1.5 T磁共振成像系統，患兒需在安靜狀態下進行掃描，對不能合作的患兒，檢查前半小時口服水合氯醛0.4 ml/kg鎮靜。所有患兒依次行MRI平掃及增強掃描。平掃：軸位T1WI、T2WI和FLAIR，分別為TR450 ms，TE9.9 ms、TR9000 ms，TE99 ms和TR9000 ms，TE266 ms，TI2200 ms，層厚5 mm，間隔1.5 mm，視野220 cm×220 cm，矢狀位T1WI（TR450 ms，TE9.9 ms），層厚5 mm，間隔1.5 mm，視野220 cm×220 cm。增強掃描：經靜脈注射釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）0.3 mmol/kg，掃描軸位、冠狀位、矢狀位T1WI以及軸位3D T2-FLAIR，增強T2-FLAIR及T1WI掃描在注入對比劑后交替隨機首先進行。1.4 圖像分析

3D-T2WI-FLAIR增強和T1WI增強的強化效果被單獨評價。每個序列的評價都是分別由2名影像診斷醫師在不知道患者身份、其腦脊液結果和他們的臨床結局的情況下進行，主要分析腦膜強化程度、范圍、數量等，將腦膜強化分為三級：未顯示、可顯示和明顯顯示（未顯示標記為0，可顯示標記為1，明顯顯示標記為2），2人意見不一的情況下經討論達成一致意見。

1.5統計學處理

評價2種增強序列對感染性腦膜病變顯示程度差別采用秩和檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.173例患者中59例在磁共振檢查前、后48 h內，經腦脊液的細胞學和生化檢查，被診斷為感染性腦膜炎或腦膜腦炎，其中化膿性腦膜炎34例，病毒性腦膜炎或腦膜腦炎15例，結核性腦膜炎8例，隱球菌性腦膜炎2例。不同的病因所致的腦膜炎在MR圖像上均表現為異常的腦膜強化（圖1～6），結核性腦膜炎和真菌性腦膜炎中腦膜強化主要位于基底池和蛛網膜下腔，然而化膿性腦膜炎的腦膜強化主要位于大腦凸面及外側裂。8例患者有腦實質的改變，如腦炎及結核瘤，增強后表現為腦實質內局灶性高信號。

2.259例腦脊液檢查陽性、14例腦脊液檢查陰性患者的MRI結果分別見表1、2，結果顯示3D T2-FLAIR增強與T1WI增強的敏感性相似，而3D T2-FLAIR增強的特異性高于T1WI增強。

表1　腦脊液結果陽性患者的MRI結果

表2　腦脊液陰性患者的MRI結果

2.33D T2-FLAIR增強及T1WI增強對59例臨床確診感染性腦膜炎的腦膜強化效能的比較見表3，統計分析結果表明3D T2-FLAIR增強對腦膜病變的顯示優于T1WI增強（Z=-3.235，P<0.05）。

表3　3D T2-FLAIR增強及T1WI增強的對臨床確診的腦膜炎

3　討論

感染性軟腦膜炎是中樞神經系統 （CNS） 感染最常見的形式[1]。可以將它劃分為3類： 急性化膿性腦膜炎 （通常為細菌感染），淋巴細胞性腦膜炎 （通常為病毒性感染） 和慢性腦膜炎 （常見的是結核病和球孢子菌病）[1]。腦膜炎的病理特點是血腦屏障的破壞和血管內皮損傷。接下來內皮細胞的通透性增加，中性粒細胞和淋巴細胞浸潤以及廣泛的纖維蛋白滲出物形成。腦膜炎的診斷是由臨床病史、體格檢查和實驗室診斷，特別是腦脊液診斷來確定的。MRI由于近腦表面腦實質沒有骨偽影和部分容積效應，因此它優于CT。MRI也在評價中某些腦脊液檢查模棱兩可、細菌培養需要等數天或數周的感染很有幫助[10]。

靜脈對比劑中常用于在各種中樞神經系統疾病，如腫瘤、炎癥和感染的過程中的評估血腦屏障的破壞。最常用的對比劑是Gd-DTPA，當它在組織中聚集時能縮短組織的T1和T2弛豫時間。然而，在常規劑量（0.1～0.3 mmol/kg）時，它的主要影響是縮短T1弛豫時間。因此， MR增強檢查通常采用T1WI序列。然而T1WI增強對軟腦膜病變的檢測會很困難，因為正常腦膜也能發生一定程度的強化，且正常血管中的對比介質引起的T1時間縮短可能會導致混淆[2]。

在檢測蛛網膜下腔疾中，FLAIR是一個敏感的序列。雖然FLAIR成像通常認為是抑制腦脊液的T2WI，在這些圖像中能觀察T1強化，因此，由釓引起的T1時間的縮短在這些圖像上表現為高信號。因此，T1WI增強后出現強化的區域在FLAIR增強圖像上也能出現強化。

在以前的研究中，FLAIR增強圖像表明在檢測中樞神經系統病變腦實質或腦膜的強化非常有效。由于FLAIR序列抑制了腦脊液的信號強度，病灶更好的顯示，尤其是鄰近腦脊液的腦膜病灶。此外，緩慢流動的血液在FLAIR增強的圖像上通常不是高信號，但在T1WI增強上通常是高信號，FLAIR圖像在一定程度上能更明確的區分腦膜的強化和皮質靜脈的強化。我們的結果支持上述結論。回顧分析3D-T2-FLAIR增強假陽性的圖像，我們發現經常出現信號異常的部位在大腦的底部，可能是因為腦脊液流動造成的偽影。T1WI增強假陽性可能是由于軟腦膜血管的過度強化被錯誤的認為是腦膜強化，尤其是它們連續數層都能顯示時，而我們的患者均為兒童，兒童腦表面的血管又特別豐富，很容易誤診。

1997年，Tsuchiya等[18]對比了FLAIR平掃與T1WI增強在診斷腦膿腫、腦膜炎、腦囊蟲及硬膜下積膿圖像并得出結論快速FLAIR平掃在發現顱內感染的病理改變方面，優于或與常規T2WI、PDWI相似。然而，T1WI增強在顯示腦膿腫、腦膜炎、腦囊蟲病以及硬膜下積膿方面優于FLAIR平掃。然而，值得注意的是結核性腦膜炎在腦池病變的顯示方面，FLAIR平掃優于T2WI或PDWI，因為它們在FLAIR圖像上表現為蛛網膜下腔的高信號。

在2006年，Parmar等[19]研究了FLAIR增強在感染性腦膜病變的作用，并指出在發現軟腦膜強化方面，FLAIR增強與T1WI增強的敏感性相似，但特異性更高，與我們的研究的研究結果相似。

在另一項研究中，Singer等[20]報道FLAIR平掃序列優于T1WI增強。原因可能是FLAIR診斷腦膜炎依賴于腦脊液中的蛋白濃度，腦脊液中的蛋白濃度差使FLAIR更敏感。一些研究指出T1WI增強優于FLAIR增強，可能是由于這些患者的腦脊液中蛋白濃度較低。其他原因可能是因為成像參數不同、MRI的型號不同以及樣本量不同。

Galassia等[21]研究發現FST1WI增強圖像中35例能看到陽性的異常腦膜強化，33例在FLAIR增強上能發現。他們的結論是在檢測顱內腦膜病變方面，FST1WI增強優于FLAIR增強。這個結論與我們的不一致。可能是由于樣本量少造成的。他們的研究中總共才24例。24例患者進行了35次檢查。然而，我們的研究中有59例。

我們FLAIR增強的研究結果與Aneel等[5]的研究相比，在他們的研究中總共50例， 49例在增強FLAIR呈陽性，34例增強T1WI為陽性。一例假陽性，其腦脊液分析發現惡性細胞（軟腦膜癌病）。在腦膜炎的診斷中，增強后FLAIR序列的敏感度為96%，特異度為85.71%，而增強T1WI序列的敏感度為68%，特異度為85.71%。其研究結果與我們的不完全一致，但大致相似，可能因為所選患者年齡范圍不一致所致。

4　結論

我們的研究結果表明3D T2-FLAIR增強與T1WI增強對于軟腦膜強化檢測的敏感性相似，但3D T2-FLAIR增強的特異性比T1WI增強高。3D T2-FLAIR增強對于腦膜病變的顯示優于T1WI增強。FLAIR增強，特別是結合FLAIR平掃后，能作為T1WI增強對感染性軟腦膜病變評價的補充，尤其是當T1WI增強的病灶不確定時。

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收稿日期：2015-06-30

〔中圖分類號〕R729

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1002-2376（2015）10-0009-04