蘇辰1，王淑梅，郝永，劉沖，張建軍

(1.承德醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，河北 承德 067000 ；2.保定市第一中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，河北 保定 071000)

腦微出血(cerebral microbleeds，CMBs)是腦內(nèi)常見(jiàn)的病變，常見(jiàn)于中老年患者，其發(fā)病原因有多種，包括腦淀粉樣變性、高血壓、脫髓鞘疾病、神經(jīng)退行性疾病、彌漫性軸索損傷等。目前研究認(rèn)為多發(fā)的CMBs能夠預(yù)測(cè)腦部出血的危險(xiǎn)性和部位[1-2]，早期發(fā)現(xiàn)CMBs可以為臨床制定有效治療方案提供依據(jù)。現(xiàn)在MRI對(duì)CMBs的診斷大都是基于SWI，其對(duì)CMBs診斷準(zhǔn)確性較高，現(xiàn)已于臨床廣泛應(yīng)用。但由于技術(shù)原因，其對(duì)CMBs的診斷存在一定的局限性，如其對(duì)鐵沉積疾病、鈣化類病變有時(shí)難以區(qū)別。本世紀(jì)初，有關(guān)專家[3]提出定量磁敏感圖(quantitative susceptibility mapping，QSM)的概念，即對(duì)相關(guān)磁敏感物質(zhì)的磁化率做定量分析，以提高對(duì)CMBs的診斷準(zhǔn)確性。QSM是以梯度回波序列為基礎(chǔ)，通過(guò)一定方法，將研究對(duì)象的相位圖和幅度圖融合，從而得到能夠反映不同組織間磁化率差異的一種核磁成像方法。 QSM在CMBs中的診斷價(jià)值究竟如何，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)鮮有報(bào)道，本研究旨在通過(guò)與SWI序列比較，探討QSM在CMBs中的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年5月至2019年6月保定市第一中心醫(yī)院擬診腦血管病行頭顱核磁掃描的122例患者，這些患者均在1周內(nèi)做了CT平掃檢查，且均檢查成功，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，可滿足臨床診斷需要。所有患者中共發(fā)現(xiàn)有CMBs的患者80例，其中男52例，女28例，年齡52～84歲，平均年齡(66.23±8.22)歲。所有患者中，既往有高血壓病史者27例，其中9例合并缺血性卒中，14例合并出血性卒中，4例以往患有混合性卒中，其余無(wú)特殊相關(guān)病史。所有納入病例有頭部疼痛、語(yǔ)言交流障礙、進(jìn)食時(shí)吞咽困難、共濟(jì)失調(diào)、一側(cè)或兩側(cè)肢體麻木無(wú)力、一定程度感覺(jué)障礙等癥狀及臨床表現(xiàn)，病史半天至20年不等。

1.2 方法

采用Philips Ingenia 1.5 T 超導(dǎo)MR掃描機(jī)，掃描過(guò)程中應(yīng)用16通道頭顱表面線圈。常規(guī)掃描參數(shù)設(shè)置為：(1)T1WI序列，TR 475 ms，TE 15 ms，翻轉(zhuǎn)角70°，層厚6 mm，F(xiàn)OV 230 mm×183 mm；T2WI序列，TR 2 500 ms，TE 115 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，層厚6 mm，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm；T2FLAIR序列，TR 9 000 ms，TE 130 ms，翻轉(zhuǎn)角70°，層厚6 mm，F(xiàn)OV 220 mm×181 mm，TR/TI 9 000/2 600；(2)SWI序列，TR 50 ms，TE 40 ms，翻轉(zhuǎn)角20°，層厚2 mm，層面數(shù)130，F(xiàn)OV 230 mm×185 mm，SWI圖像要做最小密度投影法(Mip)重建。

QSM序列，TR 44 ms，TE 5.9 ms，翻轉(zhuǎn)角20°，層厚1 mm，層面數(shù)110，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm。掃描方法：患者仰臥位，頭先進(jìn)，平掃，采集常規(guī)MR圖像，采集SWI圖像，并在SWI基礎(chǔ)上加做QSM序列，得到QSM圖像數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)圖像處理軟件(MATLAB)進(jìn)一步處理得到對(duì)應(yīng)的QSM圖像，并經(jīng)過(guò)IMAGE.J軟件查看進(jìn)行相應(yīng)后處理。

1.3 影像學(xué)分析

近年Greenberg等[4]提出了CMBs的診斷共識(shí)：(1)病灶形態(tài)呈圓形或卵圓形；(2)邊界清楚；(3)體積較小，一般直徑為2～10 mm；(4)病灶邊緣至少有1/2被周邊腦實(shí)質(zhì)包繞；(5)常規(guī)T1、T2序列一般很難顯示病變；(6)應(yīng)除外腦外傷所致彌漫性軸索損傷可能；(7)除外其他具有相似影像學(xué)表現(xiàn)的情形(如小的血管流空、鈣化灶或海綿狀血管瘤)。

從MRI工作站上調(diào)取檢查有CMBs患者的圖像，將QSM及SWI上獲得的CMBs發(fā)生部位進(jìn)行分區(qū)，分為基底節(jié)區(qū)(包括丘腦)、基底節(jié)外區(qū)2個(gè)主要區(qū)域，分別進(jìn)行記錄，此過(guò)程由2名高年資影像科醫(yī)師分別獨(dú)立完成2種序列的CMBs的診斷，并記錄個(gè)數(shù)、部位，意見(jiàn)不一致時(shí)，兩位影像學(xué)專家共同商討再做出診斷。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)2種方法所得CMBs總檢出率的比較采用配對(duì)檢驗(yàn)或確切概率法。以P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

122例擬診腦血管病患者中，參照Greenberg等提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)，80例患者被診斷有CMBs，檢出CMBs共481個(gè)?；坠?jié)區(qū)有232個(gè)，占48.23%；基底節(jié)外區(qū)有249個(gè)，占51.77%。

在481個(gè)CMBs中，QSM全部檢出，檢出率為100%；SWI檢出CMBs 447個(gè)，檢出率為92.89%。QSM對(duì)CMBs的檢出數(shù)目要多于SWI，其總檢出率高于SWI(表1)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

在基底節(jié)區(qū)被診斷的232個(gè)CMBs中，QSM全部檢出，檢出率為100%；SWI發(fā)現(xiàn)CMBs 206個(gè)，檢出率為88.79%。在基底節(jié)區(qū)QSM的檢出率高于SWI。在基底節(jié)區(qū)以外區(qū)域被診斷的249個(gè)CMBs中，QSM檢出率為100%，SWI的檢出率為96.79%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。研究結(jié)果表明，QSM序列在檢測(cè)CMBs方面較SWI序列有更好的靈敏度(圖1)，與Chen等[5]的研究相符合。

表1 QSM及SWI序列掃描對(duì)腦微出血檢出情況比較

a為QSM圖，顯示左側(cè)基底節(jié)區(qū)2處高信號(hào)CMBs(箭頭所示)；b為SWI圖，只顯示出1處低信號(hào)CMBs(箭頭所示)。圖1 2種序列對(duì)基底節(jié)區(qū)CMBs顯示比較

3 討論

3.1 QSM對(duì)CMBs的檢出率優(yōu)于SWI序列

本研究表明，在CMBs數(shù)目的顯示上，QSM在基底節(jié)區(qū)及基底節(jié)外區(qū)對(duì)CMBs的檢出數(shù)目均多于SWI序列。80例患者中，QSM序列對(duì)基底節(jié)區(qū)及基底節(jié)區(qū)外CMBs檢出的靈敏度均為100%，皆高于SWI序列的88.79%、96.79%。分析其原因主要如下：

通常將常見(jiàn)的磁敏感物質(zhì)分為三類，即順磁性物質(zhì)、反磁性物質(zhì)及鐵磁性物質(zhì)，脫氧血紅蛋白歸為順磁性物質(zhì)，SWI曾被認(rèn)為是檢測(cè)微出血最理想的影像學(xué)方法，由Haacke等[6]于1997年發(fā)明，但是SWI圖有時(shí)并不能準(zhǔn)確地反映某一類物質(zhì)磁化率的變化。另外，在某些結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜區(qū)域，如顱底部分，其既包含軟組織，也可有氣體、骨骼等組織，組織的復(fù)雜性可導(dǎo)致相鄰不同組織磁化率差異明顯加大，導(dǎo)致成像過(guò)程中相位偽影顯著，限制成像效果作用明顯?；诖?，QSM從成像原理層面進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)，即第一步先在去背景場(chǎng)處理過(guò)程中運(yùn)用偶極場(chǎng)投影法或者復(fù)雜諧波偽影去除法等方法，這樣可以更好地避免對(duì)診斷有明顯作用的信息的過(guò)度濾過(guò)；其次通過(guò)如k空間加權(quán)微分法等各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算方式提高了不同解剖組織邊緣處的清晰度和空間分辨力。

QSM與SWI的原始圖像是一致的，區(qū)別主要是后處理的方法不同[7]。與SWI類似，QSM同樣是利用組織間磁敏感差異形成圖像對(duì)比。QSM在監(jiān)測(cè)血液中脫氧血紅蛋白含量，組織內(nèi)鐵沉積量上更具優(yōu)勢(shì)。QSM具有對(duì)于磁場(chǎng)細(xì)微變化的高敏感性的同時(shí)，亦具有高的對(duì)比度及高的分辨力，這使得其較常規(guī)MRI能夠?qū)⒛X內(nèi)病變處的微細(xì)結(jié)構(gòu)通過(guò)圖像更加清晰顯示出來(lái)，可以無(wú)創(chuàng)地為醫(yī)生揭示病變區(qū)的相應(yīng)病理改變，并可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)病變隨時(shí)間的相應(yīng)進(jìn)展。另外，QSM有效避免了空氣-組織交界面處的低頻相位位移偽影，這得益于其應(yīng)用了組織相位信息的解纏繞方法以及去除了相關(guān)背景的原因；QSM序列具備優(yōu)于SWI序列的組織間對(duì)比度及空間分辨力，具體為順磁性物質(zhì)(如鐵、陳舊性出血等)顯示為明亮的高信號(hào)，逆磁性物質(zhì)(如鈣、髓鞘)顯示為較暗的低信號(hào)等。

CT對(duì)CMBs不敏感，基本不顯示，常規(guī)MRI亦無(wú)法鑒別鈣化灶與CMBs，SWI上可以鑒別一部分CMBs，但大多數(shù)情況下CMBs可表現(xiàn)為高低混雜信號(hào)，這時(shí)與鈣化亦難以區(qū)分及鑒別，尤其是位于基底節(jié)區(qū)的CMBs，其形態(tài)往往欠規(guī)則，且基底節(jié)區(qū)往往鈣化較多，這常常導(dǎo)致SWI相位圖上顯示CMBs不清楚，具有異質(zhì)性外觀而難以與鈣化相鑒別，而QSM序列可以很直觀、準(zhǔn)確地鑒別出兩者，即鈣化一般呈現(xiàn)出低信號(hào)而CMBs一般呈現(xiàn)為高信號(hào)，為臨床治療提供準(zhǔn)確的影像學(xué)支持[5]。

3.2 QSM與SWI在CMBs的大小精確性比較

SWI幅度圖上測(cè)量的CMBs的大小有一定失真，要大于QSM上測(cè)量的CMBs大小，這是由于SWI序列對(duì)信號(hào)的放大作用，低信號(hào)的CMBs比實(shí)際病灶要大，究其原因，是由于“開花效應(yīng)”[8]現(xiàn)象的存在，可導(dǎo)致幅度圖中SWI序列顯示CMBs的大小可超出實(shí)際體積約300%, QSM序列不存在這個(gè)問(wèn)題，顯示更加精準(zhǔn)(圖2)。另外，隨著序列回波時(shí)間的不同，SWI序列顯示CMBs的體積亦有所變化[9]，這導(dǎo)致不能在此序列上準(zhǔn)確測(cè)得CMBs的真實(shí)體積，QSM序列顯示CMBs體積不隨回波時(shí)間而變化，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)CMBs真實(shí)體積。

3.3 QSM與SWI圖像質(zhì)量的比較

研究表明，QSM去除了綻放的偽影，減少了幾何依賴性[10]。QSM圖像顯示CMBs具有影像偽影少，組織邊界清晰的優(yōu)點(diǎn)。SWI相位圖可以比較真實(shí)反應(yīng)CMBs的部位及大小、形態(tài)等，但其信噪比較低，圖像邊緣毛糙；MIP圖雖然質(zhì)量較好，但由于是融合了幅度圖的圖像，其假象較多，不能夠完全反應(yīng)CMBs的真實(shí)性(圖2)。

a為QSM圖，圖像邊緣清晰，信噪比高，能夠較好顯示CMBs及體積大??；b為SWI幅度圖，顯示CMBs大小失真、明顯增大；c為SWI相位圖，圖像顯示粗糙，信噪比低，顯示CMBs模糊。圖2 2種序列圖像質(zhì)量的比較

總之，QSM序列檢出CMBs的檢出率和靈敏度皆高于SWI序列，由于能準(zhǔn)確排除鈣化等因素的干擾，準(zhǔn)確性亦高于SWI，圖像的質(zhì)量?jī)?yōu)良，在病變大小方面更貼近真實(shí)值。