磁共振磁化傳遞對比技術在腦轉移瘤中的應用價值

磁共振磁化傳遞對比技術在腦轉移瘤中的應用價值

1)河南安陽市第六人民醫院磁共振科安陽4550002)鄭州大學第二附屬醫院磁共振室鄭州4500143)河南中醫學院第一附屬醫院磁共振科鄭州450000

【摘要】目的探討磁共振磁化傳遞對比(MTC)技術對腦內轉移瘤的應用價值。方法對60例腦轉移瘤病人行常規平掃后再行增強T1-FLAIR和T1WI+MTC序列掃描，分別統計增強后T1-FLAIR和T1WI+MTC序列顯示轉移瘤的數目、大小、位置等，并比較2種序列圖像的病灶-背景的對比度/噪聲(C/Ns)值。結果60例患者中，共計235個病灶，T1WI+MTC顯示231個病灶，顯示率為98.5%，T1- FLAIR序列顯示227病灶，顯示率為96.5%。T1WI+MTC圖像病灶-背景的C/Ns值為28.95± 6.43，T1-FLAIR圖像病灶-背景的C/Ns值為14.45+7.64，T1WI+MTC序列的C/Ns值高于T1-FLAIR序列的C/Ns值 (t=7.06，P<0.01)。結論在顯示腦內轉移瘤方面，尤其是小病灶的檢出上，增強T1WI+MTC序列比T1-FLAIR序列更為敏感。

【關鍵詞】腦轉移瘤；磁共振成像；磁化傳遞對比；液體衰減反轉恢復

通訊作者趙凱1)董雙麗2)張嵐2)()

【中圖分類號】R739.41

腦轉移瘤是顱內常見腫瘤，其診斷對原發病灶的臨床治療計劃起著至關重要作用。因此，腦轉移瘤的早期發現顯得尤為重要。當前常用的檢查序列是增強T1液體衰減反轉恢復(T1-fluid attenuated inversion recovery，T1-FLAIR)序列。T1-FLAIR序列能夠較敏感檢測到轉移灶，但仍有部分早期轉移瘤或小轉移灶被漏診。磁化傳遞對比(magnetic transfer contrast，MTC)技術能夠降低除自由流動質子外的所有信號，產生的圖像能夠明顯突出興趣區信號，從而提高病灶檢出率[1]。本研究收集60例腦轉移瘤病例，將MTC技術與增強T1-FLAIR進行比較，評價MTC技術在顱內轉移瘤中的應用價值。

1材料與方法

1.1一般資料收集2012-06—2014-02在我院治療的腦轉移瘤患者60例，男37例，女23例；年齡36～78歲，平均59.3歲；其中肺癌腦轉移39例，乳腺癌腦轉移12例，結腸癌腦轉移5例，食管癌腦轉移2例，肝癌腦轉移1例，賁門癌腦轉移1例。38例伴中樞神經系統功能紊亂的癥狀或肢體感覺運動功能異常，如頭痛、惡心、嘔吐、肢體感覺運動障礙、共濟失調、視乳頭水腫等。所有病例均經外科手術、化療、放療、病理、病史追蹤、隨訪等綜合分析證實。

1.2檢查方法采用 Philips Achieva 1.5T 超導磁共振掃描設備，8通道頭部線圈，所有病例先行MRI平掃，包括橫軸位T1WI、T2WI和FLAIR序列及矢狀位T2WI序列。平掃后經肘靜脈推注對比劑釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)15 ml(0.1 mmol/kg) ，采用T1-FLAIR序列和T1WI+MTC序列進行增強掃描。T1-FLAIR 掃描參數：TR 1800 ms，TE 26 ms，FOV 24 cm，矩陣320×224，層厚5 mm，層間隔1 mm，激發次數(NEX)1；T1WI+MTC 掃描參數：TR 400 ms，TE 16 ms，FOV 24 cm，矩陣288×192，層厚5 mm，層間隔1 mm，NEX 1。

1.3圖像分析由2名經驗豐富的MRI診斷醫師對增強T1-FLAIR和T1WI+MTC圖像中所顯示腦轉移病灶的數目、大小及病灶邊界等方面進行獨立分析、比較，判斷兩種不同成像序列在腦內轉移病灶診斷中的優劣性。

1.4數據分析測量增強T1-FLAIR和T1WI+MTC圖像上病灶和正常腦實質背景區感興趣區(ROI)的信號強度，ROI 為3～5個像素大小，ROI形狀以及所在同等層面的病灶區域測量位置保持不變，并保證所測量的信號強度值不受部分容積效應影響，然后計算病灶-背景之間的對比度/噪聲(C/Ns)值，C/Ns值為病灶和背景區的信號強度之差除以噪聲，噪聲為不存在偽影的空氣的信號強度。最后分別計算增強T1-FLAIR和T1WI+MTC圖像上的C/Ns值，并對兩者進行t檢驗，以P<0.01為差異有統計學意義。

2結果

60例腦轉移瘤中，8例為單發轉移灶，52例為多發轉移瘤；28例有5個以上轉移病灶，24例有2～5個轉移病灶，共計235個病灶，直徑0.1～5.8 cm，最小約1 mm。增強后，T1WI+MTC圖像顯示231個病灶，顯示率為98.5%，T1-FLAIR圖像顯示227個病灶，顯示率為96.5%，其中2例在T1WI+MTC上發現了T1-FLAIR不能顯示的4個病灶。兩序列相比，10 mm以上的病灶均能清楚顯示；但對于5 mm以下的小病灶和3 mm以下的微小病灶，以及位于小腦半球、血管附近及皮髓交界處等易受血管搏動影響的病灶，T1WI±MTC序列在病灶的數目、大小及邊界等方面的顯示優于T1-FLAIR序列(圖1、圖2)。

增強后，病灶實性區信號強度T1WI+MTC序列稍低于T1-FLAIR序列，而背景區信號強度T1WI+MTC序列則明顯低于T1-FLAIR序列，因此T1WI+MTC序列病灶-背景的C/Ns值高于T1-FLAIR序列且差異有統計學意義(t=7.06，P<0.01)。見表1。

圖1a　　　　　　　　　　　圖1b

圖2a　　　　　　　　　　　圖2b

圖1a、1b 分別為增強后T1-FLAIR和T1WI+MTC序列。女，66歲，肺癌化療后腦轉移，箭頭所指為中腦小轉移瘤，T1WI+MTC圖像上病灶強化更明顯，顯示更清晰

圖2a、2b分別為增強后T1-FLAIR和T1WI+MTC序列。男，52歲，食管癌術后腦轉移，箭頭所示右側小腦半球多發微小轉移灶，部分病灶在增強T1-FLAIR圖像未能顯示，而在T1WI+MTC圖像上卻能顯示

表1　增強T 1-FLAIR序列和T 1WI+MTC

注：2序列比較，t=7.06，△P<0.01

3討論

增強掃描在腦轉移瘤診斷中的價值已為大家所公認，其能把腫瘤瘤灶和水腫區明確區分出來，能夠更好地觀察轉移瘤的位置、大小、數目及形態，發現非常早期的瘤灶和小而又無水腫的病灶。增強T1-FLAIR 序列有較好的組織間對比，能更清楚地顯示解剖結構，對轉移瘤有很高的顯示率，已經成為腦內轉移瘤MRI增強掃描的常規序列[1]。

MTC是一種利用偏振脈沖飽和大分子池的技術，可以通過降低正常背景組織信號強度提高病變與正常組織的對比度，從而發現部分小轉移灶或強化較弱的病灶[2]。基本原理是先施加一個偏離中心頻率1 000～1 200 Hz的飽和脈沖，蛋白質分子和結合水中的質子受到此飽和脈沖激發后獲得能量，并將能量傳遞給其周圍的自由水。當真正的射頻脈沖來臨時，未被飽和的自由水才受到激發，各組織間信號強度衰減程度產生差別，從而產生新的圖像對比[3]。

增強T1-FLAIR序列對于顯示大的轉移病灶非常清晰，但對于小轉移灶和經放化療后明顯縮小的病灶顯示欠佳。一些位于小腦半球和腦干延髓交界區并與血管毗鄰的小病灶，因血管強化產生搏動偽影，且正常腦組織也會有不同程度的強化，與增強后的病灶相比對比度下降，T1-FLAIR序列可能會顯示欠佳。對于早期轉移瘤，病變中自由水含量變化不大，增強T1-FLAIR圖像上常無明顯的信號異常，但病變組織與正常組織間的蛋白和結合水含量有所差別，MTC技術則能夠監測到信號差異[4]。增強后，T1WI+MTC序列的病灶實性區信號強度雖然略低于T1-FLAIR序列，但正常背景區信號強度T1WI+MTC 明顯低于T1-FLAIR，而二者的噪聲基本相同，因此C/Ns值有所升高，由14.45±7.64增加到28.95±6.43，差異有統計學意義(t=7.06，P<0.01)。因此C/Ns 值的提高有利于增加腦內轉移灶的顯示能力，尤其對直徑5 mm以下的小轉移灶和3 mm以下的微小轉移灶的顯示更加有力。本組病例中，2例T1WI+MTC 圖像上分別發現了T1-FL不能顯示的2個病灶，共計4個病灶。另外,大部分1～3 mm的微小病灶，T1WI+MTC序列均較T1-FLAIR序列顯示更加清晰。

在顯示腦內轉移瘤方面，尤其是小病灶的檢出上，增強T1WI+MTC序列比T1-FLAIR序列更為敏感，能夠降低背景組織信號強度，減輕血管搏動的影響，增加病灶與周圍組織之間的對比，較大程度提高轉移瘤的檢出率[5]。在顯示轉移瘤早期和較大病灶經放化療后明顯縮小的動態監測方面，增強T1WI+MTC序列也具有積極的意義。

參考文獻4

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[2]Yoneyama M,Nakamura M,Tabuchi T,et al.Whole-brainblack-blood imaging with magnetization-transfer prepared spin echo-like contrast:a novel sequence for contrast-enhanced brain metastasis screening at 3T [J].Radiol Phys Technol,2013,6(2):431-436.Yoneyama M,Nakamura M,Tabuchi T,et al.Whole-brainblack-blood imaging with magnetization-transfer prepared spin echo-like contrast:a novel sequence for contrast-enhanced brain metastasis screening at 3T [J].Radiol Phys Technol,2013,6(2):431-436.

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(收稿2014-09-12)