李 友，張樹桐，余夢琴

1華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院影像科，武漢 430014

2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，武漢 430030

磁共振增強(qiáng)掃描采用釓對比劑影響組織弛豫時(shí)間來增加組織間信號差異、提高組織間對比度，因此常用于腦部疾病的診斷及鑒別診斷，不同組織間對比度越強(qiáng)，越容易識別病變組織[1- 3]。頭部磁共振增強(qiáng)掃描常用二/三維擾相梯度回波(two/three dimensional spoiled gradient recalled，2/3D-SPGR)T1WI、自旋回波T1WI(spin echo T1WI，SE-T1WI)序列，其信號T1效應(yīng)遠(yuǎn)大于T2效應(yīng)，因?qū)Ρ葎┰诔Ｒ?guī)劑量下對T1效應(yīng)的作用比對T2效應(yīng)更加明顯，故常用于增強(qiáng)[4- 7]，但利用T1WI增強(qiáng)只能顯示血腦屏障破壞程度，對腫瘤的浸潤邊界有著局限性。也有報(bào)道將具有輕微T1效應(yīng)的T2對比加權(quán)液體抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)(T2-fluid attenuated inversion recovery，T2-FLAIR)序列應(yīng)用于頭部某些疾病的增強(qiáng)研究，并取得不錯(cuò)效果[8]。

Carr[9]于1958年提出真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像(true fast imaging with steady state precession，True-FISP)序列，其信號強(qiáng)度取決于T2/T1值，比值越高信號越高，反之就越低，具有T1、T2雙重效應(yīng)。根據(jù)信號特點(diǎn)可用釓對比劑改變T1值來改變T2/T1值從而改變組織信號，提供組織間多種對比度。利用釓對比劑對True-FISP序列信號的改變，可將True-FISP序列用于頭部增強(qiáng)。二維磁化準(zhǔn)備真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像(two dimensional magnetization-prepared true fast imaging with steady state precession，2D-MP-True-FISP)是在真實(shí)穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)梯度回波前施加1個(gè)磁化準(zhǔn)備反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖，可以選擇合適的反轉(zhuǎn)時(shí)間來抑制相應(yīng)的組織信號，從而提高對比度。本研究評估了2D-MP-True-FISP序列在顱腦腫瘤增強(qiáng)中的應(yīng)用價(jià)值。

資料和方法

資料來源2020年6月至2021年4月華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院放射科行頭部增強(qiáng)磁共振掃描(西門子SKYRA3.0)的患者60例，其中，男32例，女28例，平均年齡(58.7±9.8)歲(37～80歲)，平均體質(zhì)量(63.4±9.8)kg(49～80 kg)；轉(zhuǎn)移瘤24例，膠質(zhì)瘤27例，腦膜瘤9例。本研究經(jīng)華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書[院-文-倫函(2021)005]。

檢查方法所有患者檢查前告知相關(guān)注意事項(xiàng)，利用頭頸聯(lián)合線圈，增強(qiáng)前行常規(guī)平掃及研究序列平掃，增強(qiáng)后行研究序列掃描。采用釓布醇對比劑，按劑量0.1 ml/kg、流速2.5 ml/s，注射1min后行研究序列交叉掃描，研究序列包括2D-SPGR和2D-MP-TrueFISP。2D-SPGR序列參數(shù)：TR 250 ms，TE 2.49 ms，翻轉(zhuǎn)角 70°，層厚6 mm，間距1.8 mm，層數(shù)20，分辨率0.7×0.7×6，采集時(shí)間72 s。2D-MP-TrueFISP序列參數(shù)：TR 7000 ms，TI 2500 ms，回波間隔3.8 ms，TE 1.9 ms，翻轉(zhuǎn)角 90°，層厚 6 mm，間距1.8 mm，層數(shù)20，分辨率0.5×0.5×6，采集時(shí)間147 s。

數(shù)據(jù)處理將研究序列圖像導(dǎo)入工作站，由2名具有5年以上神經(jīng)系統(tǒng)診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對圖像進(jìn)行獨(dú)立主觀評分，意見不統(tǒng)一時(shí)，由第3名醫(yī)師(10年經(jīng)驗(yàn))聯(lián)合2名醫(yī)師進(jìn)行一致性評價(jià)，包括：(1)病灶的強(qiáng)化程度；(2)病灶邊界的顯示；(3)圖像噪聲。評分標(biāo)準(zhǔn)：1分，強(qiáng)化程度不明顯、病灶邊界顯示不清、圖像噪聲大；2分，強(qiáng)化程度一般、病灶邊界顯示一般、圖像噪聲中度；3分，強(qiáng)化程度明顯、病灶邊界顯示清晰、圖像噪聲小。利用交叉累積性評分(如1個(gè)病灶強(qiáng)化明顯、邊界顯示不清晰、圖像噪聲中度，得：3+1+2=6分)。利用圓形感興趣區(qū)(region of interest，ROI)(面積0.01cm2，像素5)在2D-SPGR與2D-MP-TrueFISP序列上同一層面測量病灶增強(qiáng)前后的信號強(qiáng)度各3次，測量白質(zhì)信號3次，測量腦脊液信號3次，取3次測量信號平均值，利用公式對比度(contrast ratio，CR)=(SI病灶：平均值-SI白質(zhì)：平均值/腦脊液：平均值)/SI白質(zhì)：平均值/腦脊液：平均值計(jì)算信號強(qiáng)度比率，其中，SI為信號強(qiáng)度。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用配對樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以以M(Q1，Q3)表示，組間比較采用配對樣本W(wǎng)ilcoxon符合秩和檢驗(yàn)；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

病灶在2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)后的累積評分為9.0(9.0，9.0)分，明顯高于2D-SPGR的7.0(6.0，7.0)分(Z=-6.86，P=0.00)(圖1～3)。

2D-SPGR：二維擾相梯度回波；2D-MP-TrueFISP：二維磁化準(zhǔn)備真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像2D-SPGR：two-dimensional spoiled gradient recalled echo；2D-MP-TrueFISP：two-dimensional magnetization-prepared true fast imaging with steady-state precessionA.2D-SPGR平掃；B.2D-SPGR增強(qiáng)；C.2D-MP-TrueFISP平掃；D.2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)A.2D-SPGR plain scan；B.2D-SPGR enhancement；C.2D-MP-TrueFISP plain scan；D.2D-MP-TrueFISP enhancement圖1 女，45歲，膠質(zhì)瘤(WHO 3級)患者，2D-SPGR平掃及增強(qiáng)上腫瘤和水腫分界不清，瘤體在2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)上更加顯著，腫瘤邊界更清晰、完整(箭頭)Fig 1 Glioma(WHO grade 3)of a 45-year-old female patient，the 2D-SPGR plain scan and enhanced scan showed the unclear boundary between tumor and edema，while 2D-MP-TrueFISP enhanced scan presented clear tumor and tumor boundary(arrows)

A.2D-SPGR平掃；B.2D-SPGR增強(qiáng)；C.2D-MP-TrueFISP平掃；D.2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)A.2D-SPGR plain scan；B.2D-SPGR enhancement；C.2D-MP-TrueFISP plain scan；D.2D-MP-TrueFISP enhancement圖2 男，55歲，轉(zhuǎn)移瘤患者，瘤體在2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)上更加顯著，腫瘤邊界更清晰、完整、顯示瘤周水腫(箭頭)Fig 2 Metastatic tumor of a 55-year-old male patient，the tumor was more significant in 2D-MP-TrueFISP enhanced scan，with clearer and more complete boundary，and peritumoral edema(arrows)

A.2D-SPGR平掃；B.2D-SPGR增強(qiáng)；C.2D-MP-TrueFISP平掃；D.2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)A.2D-SPGR plain scan；B.2D-SPGR enhancement；C.2D-MP-TrueFISP plain scan；D.2D-MP-TrueFISP enhancement圖3 男，29歲，非典型腦膜瘤患者，瘤體在2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)上邊界更清晰、完整，顯示瘤周水腫(箭頭)Fig 3 Atypical meningioma of a 29-year-old male patient，the 2D-MP-TrueFISP showed clearer and more complete boundary of tumor and peritumoral edema(arrows)

病灶在2D-SPGR和2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)前后的CR差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)(表1)。病灶在2D-MP-TrueFISP 序列增強(qiáng)后的CR值，與白質(zhì)比較和與腦脊液比較分別為1.58±0.46和8.50±2.47，均明顯高于2D-SPGR的0.57±0.29(t=-17.38，P=0.00)和2.64±0.85(t=-19.71，P=0.00)。

表1 病灶在2D-SPGR與2D-MP-TrueFISP增強(qiáng)前后的CRTable 1 CRs of lesions before and after 2D-SPGR and 2D-MP-TrueFISP enhancement

討 論

為了提高顱內(nèi)病變的發(fā)現(xiàn)率、定位定性診斷的正確率，幫助臨床術(shù)前評估和預(yù)后治療，磁共振平掃聯(lián)合增強(qiáng)掃描已在MRI中越來越普及。增強(qiáng)掃描的目的在于利用信號變化提高圖像固有CR和信噪比，觀察病變在增強(qiáng)作用下的信號變化，了解血腦屏障的完整性及血供情況，顯示病變的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如變性、壞死、囊變、出血等，也能顯示病變對周圍正常組織的浸潤情況[10- 11]。

梯度回波序列利用小角度激發(fā)，在很短的重復(fù)時(shí)間內(nèi)利用回繞梯度對剩余橫向磁化強(qiáng)度進(jìn)行相位重聚，經(jīng)過幾個(gè)周期便可形成穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(steady state free precession，SSFP)，此脈沖序列在3個(gè)空間編碼梯度方向(相位梯度、選層梯度、頻率梯度)上都進(jìn)行了相位補(bǔ)償，稱此序列為TrueFISP，產(chǎn)生的信號強(qiáng)度依靠組織的T2/T1值[12]。因在3個(gè)編碼梯度方向都進(jìn)行了相位補(bǔ)償，不易造成流動(dòng)質(zhì)子失相位，且流動(dòng)質(zhì)子的T2/T1值比較大，所以目前TrueFISP序列多用于心血管成像，成為心臟檢查的金標(biāo)準(zhǔn)，可評估心功能及無對比劑冠狀動(dòng)脈成像[13- 15]。因大多數(shù)組織的T1值大于T2值，且釓對比劑在常規(guī)劑量下對T1值的改變比對T2值的改變更加明顯，所以用釓對比劑縮短組織的T1值來改變T2/T1值，進(jìn)而增加T2/T1值，就可以使吸收釓劑的組織在此序列上產(chǎn)生比較強(qiáng)的信號，從而應(yīng)用于增強(qiáng)掃描中。由于腦脊液在此序列上表現(xiàn)為高信號，降低了CR，故設(shè)計(jì)在此信號采集前先施加1個(gè)磁化準(zhǔn)備反轉(zhuǎn)脈沖，選擇合適的反轉(zhuǎn)時(shí)間TI，抑制腦脊液的信號，提高CR，本研究中反轉(zhuǎn)時(shí)間TI值取2500ms，對腦脊液具有很好的信號抑制。

SE-T1WI在腦部增強(qiáng)中會(huì)產(chǎn)生明顯的搏動(dòng)偽影，因此2D-SPGR序列已經(jīng)成為顱腦增強(qiáng)的常用梯度回波序列[16]。2D-SPGR增強(qiáng)只能顯示血腦屏障破壞程度，而非腫瘤的浸潤邊界。2D-MP-TureFISP序列是在TureFISP序列的基礎(chǔ)上施加1個(gè)反轉(zhuǎn)脈沖抑制相應(yīng)組織的信號，目前用在無對比劑腎動(dòng)脈成像中較多，少見用于增強(qiáng)[17]。本研究利用反轉(zhuǎn)脈沖抑制腦脊液的信號，病灶周圍的水腫得以顯示，因此在2D-MP-TureFISP序列增強(qiáng)上能使腫瘤的邊界與周圍水腫的組織CR增強(qiáng)，提高了腫瘤邊界的顯示率，對臨床手術(shù)有指導(dǎo)性作用[18]。由于2D-MP-TureFISP的基礎(chǔ)信號取決于T2/T1值，當(dāng)組織吸收釓對比劑后的T1值極有可能縮短到等于小于組織的T2值，導(dǎo)致組織信號及CR大幅度提升，有研究指出在增強(qiáng)作用下Ture FISP序列的CR是2D-SPGR序列的4倍[19]。本研究結(jié)果也顯示，在增強(qiáng)作用下2D-MP-TureFISP序列的CR是2D-SPGR序列的4倍左右，推測其原因可能是掃描順利的緣故，本研究使用的是交叉掃描，當(dāng)2D-SPGR在前，2D-MP-TureFISP在后，隨著對比劑濃度的升高及病灶對對比劑更多的吸收才可能導(dǎo)致這樣的結(jié)果。

為了顯示病灶周圍的水腫，有時(shí)利用T2-FALIR序列行增強(qiáng)掃描，但T2-FALIR序列增強(qiáng)掃描對對比劑的濃度比較敏感，在低劑量下效果比較明顯[20]。這也是其掃描的優(yōu)勢，但是對掃描時(shí)間的控制有一定的困難[21]。相較于T2-FALIR序列增強(qiáng)掃描來說，2D-MP-TureFISP序列也能在增強(qiáng)作用下很好地顯示病灶周圍的水腫，且因序列信號依靠組織T2/T1值的特點(diǎn)，在常規(guī)劑量下對對比劑的劑量敏感性與常規(guī)T1WI序列一樣，所以對掃描時(shí)間的控制比較容易。由于T2-FALIR序列具有流空效應(yīng)，可以排除血管的干擾，對腦膜強(qiáng)化及微小病灶強(qiáng)化病灶具有一定優(yōu)勢，雖血管2D-MP-TureFISP表現(xiàn)為高信號，但這也帶來了一定的優(yōu)勢，本研究中可見腫瘤中來自于大腦中動(dòng)脈的供血。

本研究存在以下不足之處：(1)納入的病例數(shù)及病例種類較少，結(jié)果可能出現(xiàn)偶然性，未來應(yīng)擴(kuò)展病例數(shù)及病例種類進(jìn)行深入研究。(2)因2D-MP-TureFISP不易造成流動(dòng)質(zhì)子失相位，且流動(dòng)質(zhì)子的T2/T1值比較大，導(dǎo)致血管在此序列上表現(xiàn)為高信號，這對腦膜強(qiáng)化及微小病灶強(qiáng)化病灶與血管的區(qū)分有一定的局限性。(3)啟動(dòng)增強(qiáng)掃描的時(shí)間過早，在對比劑吸收期進(jìn)行不同的序列掃描，因序列間掃描時(shí)間的差異，可能會(huì)導(dǎo)致不同序列在不同濃度下進(jìn)行，從而給結(jié)果帶來一定的誤差，雖本研究采用的是交叉掃描，但還是存在著一定的個(gè)體差異。

綜上，本研究結(jié)果顯示，MP-TureFISP相較于2D-SPGR用于腦部增強(qiáng)有著一定的優(yōu)勢，在日常增強(qiáng)掃描中，可以使用該序列作為普通增強(qiáng)的補(bǔ)充。