賀亞晴 尹勝男 趙雪文*
隨著人類社會(huì)的發(fā)展,腫瘤的發(fā)生率在逐年增加,肺癌、乳腺癌等疾病越來越常見,對(duì)于此類惡性腫瘤的患者,是否存在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤,轉(zhuǎn)移瘤的大小、數(shù)量等,對(duì)腫瘤的治療及預(yù)后評(píng)估有很大影響[1]。磁共振成像(MRI)是顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的常用檢查方法[2],但目前常規(guī)使用的二維MR序列存在很多不足。T1加權(quán)三維磁化強(qiáng)度預(yù)備梯度回波序列(T1WI-3D-MP RAGE)是應(yīng)用180°預(yù)備反轉(zhuǎn)脈沖和小角度激發(fā)梯度回波快速獲得三維傅立葉數(shù)據(jù)采集的磁共振掃描序列,其具有較高的空間分辨率和時(shí)間分辨率[3-4],能顯示人腦內(nèi)部細(xì)微解剖結(jié)構(gòu),并可以三維重建,在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的早期檢出以及治療的評(píng)估中均有很大幫助。本文探討三維MR序列在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤評(píng)估中的應(yīng)用。
1.1 一般資料 回顧性分析2017年6月至2017年11月經(jīng)臨床病理或隨訪證實(shí)的腫瘤顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者35例,其中男14例,女11例;年齡30~80歲,中位年齡55歲。5例復(fù)查2次;原發(fā)灶分別為肺癌22例,乳腺癌2例,腺泡狀軟組織肉瘤1例。行顱腦MR常規(guī)序列掃描(包括T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI序列)、二維MR序列(T1-FLAIR)增強(qiáng)掃描及三維MR序列(T1WI-3D-MP RAGE)增強(qiáng)掃描。
1.2 檢查方法 采用SIEMENS 3.0T磁共振成像系統(tǒng),16通道神經(jīng)血管線圈。先后行MRI平掃和增強(qiáng)掃描,增強(qiáng)對(duì)比劑采用釓雙胺注射液(歐乃影),劑量0.2mmol/kg體重,流率2.5ml/s。顱腦MR常規(guī)序列掃描:T1WI:層數(shù)20層,層厚5mm,層間距1mm,TR 2040ms,TE 13ms;T2WI:層數(shù)20層,層厚5mm,層間距1 mm,TR 3400ms,TE 95ms;T2-FLAIR:層數(shù)20層,層厚5mm,層間距1 mm,TR 9000ms,TE 94 ms,TI 2500 ms。DWI:層數(shù)20層,層厚 5mm,層間距1mm,TR 4900ms,TE 94ms。T1-FLAIR序列增強(qiáng)掃描:層數(shù)20層,層厚5mm,層間距1mm,TR 2040ms,TE 13ms。T1WI-3D-MP RAGE序列增強(qiáng)掃描:層數(shù) 128層,層厚 1mm,層間距 1mm,TR 2200ms,TE 2.57ms,反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)900ms,翻轉(zhuǎn)角8°,體素0.9mm×0.9mm×1.0mm。
1.3 圖像分析 由2名高年資磁共振診斷醫(yī)師在PACS系統(tǒng)(Neusoft PACS/RIS version 3.1工作站)上獨(dú)立閱片并測(cè)量分析圖像,觀察者不改變讀片習(xí)慣,不被限制讀片時(shí)間,不被告知臨床病理結(jié)果,評(píng)價(jià)結(jié)果采用意見一致性原則,有爭(zhēng)議的病灶經(jīng)討論達(dá)成共識(shí)。在二維MR序列及三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像上采用圓形感興趣區(qū)(ROI)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度(SI),包括轉(zhuǎn)移瘤病灶平均信號(hào)強(qiáng)度SIl、鄰近腦白質(zhì)平均信號(hào)強(qiáng)度SIb;噪聲從圖像背景中獲得,測(cè)量以空氣為背景的平均噪聲信號(hào)強(qiáng)度SIA及其標(biāo)準(zhǔn)差平均值SDA;依照單幅圖像噪聲計(jì)算公式image noise=SDA/0.66(0.66為校正因子)[5],根據(jù)采集的數(shù)據(jù)分別計(jì)算:病灶信噪比:SNRl=SIl/image noise。病灶-腦白質(zhì)對(duì)比信噪比:CNR=|SIl-SIb|/image noise。所得SNR、CNR結(jié)果均采用(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。應(yīng)用配對(duì)資料t檢驗(yàn)比較分析二維、三維圖像在圖像質(zhì)量方面是否存在差異;比較兩種掃描序列在顯示病灶數(shù)目、大小等方面的差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 圖像質(zhì)量的比較 見表1。
表1 普通T1增強(qiáng)與3D T1-mprage增強(qiáng)圖像比較(s)
表1 普通T1增強(qiáng)與3D T1-mprage增強(qiáng)圖像比較(s)
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2.2 腦實(shí)質(zhì)內(nèi)病灶數(shù)目、形態(tài)及大小的比較 35例經(jīng)手術(shù)、放療、化療、病理、病史追蹤、隨訪等綜合分析最終確診127 個(gè)腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移灶。三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像發(fā)現(xiàn)病灶127個(gè),二維MR序列增強(qiáng)掃描圖像發(fā)現(xiàn)病灶112個(gè)(見表2);兩者對(duì)比,病灶數(shù)目的差異主要體現(xiàn)在病灶大小≤3mm的級(jí)段;且二維MR序列圖像層厚較厚,難以顯示小病灶的最大徑,因此同一病灶的也存在差異,部分在二維MR圖像≤3mm的病灶實(shí)際大小可達(dá)到5mm左右。經(jīng)對(duì)比,二維MR序列增強(qiáng)掃描圖像漏診26個(gè)病灶,病灶<5mm,大部分位于顱底或腦表面(見圖1A、1B);過度診斷11個(gè)病灶,病灶≤3mm,均位于腦溝附近,后經(jīng)三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像證實(shí)為血管(見圖2A、2B);有39個(gè)病灶,雖然在二維MR和三維MR圖像上均有顯示,但三維MR序列圖像顯示更清晰,病灶顯示更完整(見圖3A、3B)。
表2 腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤檢出數(shù)量統(tǒng)計(jì)表
圖1 肺癌顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者M(jìn)RI
圖2 軟組織肉瘤顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者M(jìn)RI
圖3 肺癌顱內(nèi)轉(zhuǎn)移患者M(jìn)RI
2.3 腦膜轉(zhuǎn)移病灶的比較 35例顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤患者中,有3例可見腦膜轉(zhuǎn)移,二維MR序列及三維MR序列增強(qiáng)掃描圖像均可見增厚強(qiáng)化的腦膜,但三維MR圖像顯示更清晰,在治療預(yù)后的評(píng)估中有較大作用(見圖 4)。
圖4 軟組織肉瘤內(nèi)轉(zhuǎn)移患者
顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤約占顱內(nèi)腫瘤的40%,原發(fā)灶在男性以肺癌居首位,女性多來自乳腺癌,其他來源有腎癌、甲狀腺癌、胃腸道腫瘤、卵巢癌和前列腺癌等,30%~40%為單發(fā),60%~70%為多發(fā);臨床癥狀主要有頭痛、惡心、嘔吐及視乳頭水腫等,但有60%~75%的早期顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤患者因無明顯的臨床癥狀,而沒有臨床干預(yù),顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤患者的生存時(shí)間1~2個(gè)月[6]。
磁共振成像具有無創(chuàng)性、多平面、軟組織分辨率高等優(yōu)點(diǎn)[2],是顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的常用檢查方法,特別是顱腦磁共振增強(qiáng)掃描,使顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的檢出率和診斷準(zhǔn)確率明顯提高,可較早期發(fā)現(xiàn)病灶,并能對(duì)轉(zhuǎn)移瘤的位置、大小、形態(tài)及數(shù)目有較為準(zhǔn)確的評(píng)估[7-9]。目前3.0T磁共振增強(qiáng)掃描最常用的是二維序列,即T1-FLAIR序列(在橫斷位、矢狀位、冠狀位三個(gè)方向上分別成像),但二維掃描層厚大,部分容積效應(yīng)無法避免,若減小層厚,則會(huì)降低信噪比并增加掃描時(shí)間。而三維磁共振掃描技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了二維掃描中存在的很多不足[10-11]。T1WI-3D-MP RAGE序列應(yīng)用180°預(yù)備反轉(zhuǎn)脈沖,產(chǎn)生一個(gè)反轉(zhuǎn)恢復(fù)對(duì)比,通過反轉(zhuǎn)脈沖、優(yōu)化翻轉(zhuǎn)時(shí)間、選擇適當(dāng)激發(fā)角和恰當(dāng)恢復(fù)時(shí)間,無需額外采集時(shí)間就能獲得高空間分辨率圖像[4-5],且由于3D-MP RAGE能進(jìn)行薄層連續(xù)掃描,減少部分容積效應(yīng),特別使后顱凹偽影干擾減少,同時(shí)能對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行任意角度重建,有利于顯示小病灶及其細(xì)節(jié),在顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤的評(píng)估中有重要意義。通過對(duì)圖像信噪比及病灶-腦白質(zhì)對(duì)比信噪比的測(cè)量,作者認(rèn)為,三維MR序列圖像的信噪比和對(duì)比信噪比均比二維MR序列圖像高(P<0.05),表明三維MR序列圖像質(zhì)量更好。
因腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤好發(fā)于大腦中動(dòng)脈供血區(qū)的灰白質(zhì)交界處,但由于皮髓質(zhì)交界區(qū)和腦溝附近血管豐富,且血管管徑較小,血液流動(dòng)速度相對(duì)較慢,注入對(duì)比劑后強(qiáng)化的血管斷面在二維MR序列圖像上表現(xiàn)為小結(jié)節(jié)狀或點(diǎn)狀高信號(hào),而微小轉(zhuǎn)移瘤體積小,水腫范圍小、甚至無水腫,故當(dāng)病灶大小與血管斷面接近時(shí),二維MR序列增強(qiáng)圖像有時(shí)無法鑒別微小轉(zhuǎn)移灶和血管,易造成漏診或過度診斷。本研究中,三維MR序列增強(qiáng)圖像共檢出腦實(shí)質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤病灶127個(gè),二維MR序列增強(qiáng)圖像共檢出病灶112個(gè),漏診26個(gè),過度診斷11個(gè)病灶,這些病灶均<5mm,體現(xiàn)出三維MR序列對(duì)顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤小病灶檢出的優(yōu)勢(shì)。本組35 例在二維MR增強(qiáng)上漏診的26個(gè)病灶,主要位于顱底或腦表面,注入對(duì)比劑后病灶強(qiáng)化不明顯或不強(qiáng)化,直徑<5mm,且無瘤周水腫,但漏診的病灶在三維MR序列圖像上均有較為清晰的強(qiáng)化。在二維MR序列增強(qiáng)圖像上過度診斷的11個(gè)病灶,均為注入造影劑后顯影的腦血管斷面,直徑均<3mm,與小轉(zhuǎn)移瘤相似,誤診為轉(zhuǎn)移灶,而在三維MR序列圖像上顯示為走形于腦溝內(nèi)的連續(xù)性管狀影,證實(shí)為小血管影像。部分病灶雖然兩種掃描方式均能檢出,但三維MR序列圖像對(duì)病灶的顯示更為清楚完整,可以清晰地看到腦實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)移瘤特征性的環(huán)形強(qiáng)化,使影像診斷醫(yī)生對(duì)病灶的判斷有更大的把握。
對(duì)于較大腦膜轉(zhuǎn)移病灶,二維MR序列也能檢出腦膜的增厚強(qiáng)化,但對(duì)于早期的腦膜轉(zhuǎn)移,因病灶較小,腦膜的增厚及強(qiáng)化不明顯,三維MR序列具有更大的優(yōu)勢(shì),對(duì)于病灶的顯示更清晰、范圍更大(見圖4),對(duì)治療的評(píng)估更準(zhǔn)確。當(dāng)然,三維MR序列的掃描時(shí)間較長(zhǎng),通常需5~6min,但只需掃描軸位的圖像,冠狀位與矢狀位的圖像可經(jīng)重建獲得,不需另行掃描。與二維MR序列相比,總體掃描時(shí)間相差不大。
綜上所述,三維MR序列T1WI-3D-MP RAGE增強(qiáng)掃描圖像分辨力高,信噪比高,并可更全面地獲取病變的信息,對(duì)顱內(nèi)轉(zhuǎn)移灶的診斷有著重要的應(yīng)用價(jià)值,可成為常規(guī)顱腦掃描方式。