Cube FLAIR 序列在颅脑疾病中的应用研究

张顺，张水震，覃媛媛，汤翔宇，朱文珍

液体衰减反转恢复（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）序列是颅脑疾病诊断的一种有效的方法，它可抑制正常脑脊液信号的强度，增加病灶与周围组织之间的对比，在诊断急性脑血管病和邻近脑实质病变方面优于T1WI及T2WI序列［1］，有学者提出其在评价蛛网膜下腔出血［2］、脑膜炎等脑脊液信号异常病变时非常敏感。但由于在脑沟、脑池等脑脊液流动较快的部位经常可出现高信号，称为“脑脊液流动伪影”，这种未被完全抑制的高信号脑脊液与局部的脑脊液信号异常病变鉴别困难。因此不同的成像技术和参数调整致力于解决这种现象［3］，从而减少假阳性率及假阴性率。Cube FLAIR 序列采用3D 容积成像，脑脊液流动伪影几乎为零，可较好的应用于颅脑疾病的诊断。Lummel等［4］及Hodel等［5］初步研究发现Cube FLAIR 序列可有效的抑制脑脊液流动伪影及脑沟内的血管高信号伪影。本研究旨在探讨Cube FLAIR 序列在抑制脑脊液流动伪影以及其在颅脑疾病中的应用价值。

材料与方法

1.研究对象

本研究纳入40例研究对象，其中正常志愿者30例（男18例，女12例，年龄7～85岁），颅内病变患者10例，包括颅内出血患者4例，颅神经病变2例，颅内结核3例，室间孔区占位1例。

2.检查方法

采用GE Signa HDxt 3.0T 和1.5T 磁共振扫描仪及8 通道正交头颅线圈。30 例正常志愿者先在1.5T MR 扫 描 仪 上 完 成T2FLAIR 序 列（1.5T FLAIR）扫描，并同时在3.0T MR 扫描仪上完成T2FLAIR（3.0TFLAIR）及失状面Cube FLAIR 序列扫描（其中1.5TFLAIR、3.0TFLAIR 为横轴面2D 扫描，Cube FLAIR 为3D 扫描）。10 例患者均在3.0T MR 扫描仪上行常规头颅平扫（矢状面T1WI序列，横轴面T1FLAIR、T2WI、T2FLAIR 序列）及矢状面Cube FLAIR 序列扫描，其中颅内结核患者为增强后行Cube FLAIR 序列扫描，采用钆贝葡胺注射液（莫迪司），剂量0.1mmol／kg。Cube FLAIR 序列扫描完后行多平面重组及常规横轴面重组，并与常规T2FLAIR 序列（1.5TFLAIR、3.0TFLAIR）进行比较。

3.图像分析和数据处理

参照Lummel等［6］采用的方法将脑脊液流动伪影的程度分4 级：0 级，脑脊液伪影信号轻微或难以识别；1级，脑脊液伪影信号清楚，但低于脑灰质；2级，脑脊液伪影信号和脑灰质相近；3级，脑脊液伪影信号高于脑灰质。将2级和3级定为能影响临床诊断的脑脊液伪影。每例研究对象分别选取左、右侧脑室、第三脑室、第四脑室、鞍上池、桥前池、延髓周围共7个兴趣区，分 别 评 价Cube FLAIR、1.5T FLAIR、3.0T FLAIR 序列之间在上述兴趣区的脑脊液流动伪影程度。采用SPSS 18.0统计学软件，采用卡方检验比较Cube FLAIR、1.5TFLAIR 与3.0TFLAIR 序列之间的伪影程度有无统计学差异。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

对30例志愿者的研究发现，1.5T 场强下脑脊液伪影在侧脑室室间孔区、鞍上池、延髓周围出现频率较高，且伪影信号强度较高；3.0T 场强下，可见脑脊液流动伪影主要存在于侧脑室室间孔区、桥前池、鞍上池。常规T2FLAIR 序列在不同场强下比较结果显示，3.0T 场强较1.5T 场强更容易出现高信号脑脊液流动伪影（2～3 级），χ2＝23.227，P＜0.05（表1）。3.0T矢状面Cube FLAIR 序列扫描完成后行横轴面重组显示上述兴趣区内均未见出现明显脑脊液流动伪影（图1）。

表1 1.5T和3.0TFLAIR序列脑脊液流动伪影程度的比较

图1 正常志愿者颅脑，a～c为常规T2 FLAIR 序列，d～f 为Cube FLAIR 序 列 扫描后横轴面重组图像。a）右侧脑室室间孔区点状脑脊液流动伪影（箭）；b）第四脑室团块样脑脊液流动伪影（箭）；c）延髓腹侧偏左团块样脑脊液流动伪影（箭）；d）右侧脑室室间孔区未见脑脊液流动伪影；e）第四脑室未见脑脊液流动伪影；f）延髓腹侧未见脑脊液流动伪影。

4例颅内出血患者，Cube FLAIR 序列均清晰的显示了出血的部位、形态（图2）；其中1例中脑前方出血（图3）及1例第四脑室内出血患者，T2FLAIR 序列上均易误认为脑脊液流动伪影。1例外伤后右侧外侧裂出血的患者，T2FLAIR 序列上无法明确诊断，Cube FLAIR 序列可清晰的显示出血灶（图4）。

Cube FLAIR 序列加压脂后清晰的显示了1例视神经炎患者肿胀、增粗的视神经（图5）。1例三叉神经痛患者行γ刀治疗后，Cube FLAIR 序列经三维重建后清晰的显示了三叉神经根部的胶质增生情况（图6）。

3例颅内结核患者静脉注射对比剂后行Cube FLAIR 序列扫描，可见脑膜表面广泛的结核病灶及脑组织水肿，且较常规T1WI增强序列显示的病灶范围更多、更广泛，病灶显示更清晰。Cube FLAIR 序列可见沿脑膜表面、脑沟、脑池及蛛网膜下腔广泛的结核结节病灶，T1增强仅可见部分结核病灶（图7）。

1例左侧脑室室间孔占位患者，常规T2FLAIR序列误诊为脑脊液流动伪影，Cube FLAIR 序列清晰的显示了局部占位的形态、位置，该病例最后经手术证实。

图2 慢性硬膜下出血。a）Cube FLAIR 横轴面重组示双侧额部、右侧颞枕部、大脑镰后部旁条形高信号影（箭）；b）Cube FLAIR 冠状面重组示右侧颞部条形高信号影（箭）；c）矢状面Cube FLAIR 示额部、小脑幕缘不规则条形高信号影（箭）；d）T2 FLAIR 横轴面重组示双侧额部、右侧颞枕部、大脑镰后部旁条形高信号影（箭），较Cube FLAIR 序列显示稍差。图3 中脑前方出血。a）T2 FLAIR 示中脑前方出现片状高信号影（箭），无法鉴别其为出血或脑脊液流动伪影；b）T1WI示中脑前方点状高信号影（箭），范围较T2WI小；c）Cube FLAIR示中脑前方出现片状高信号影（箭），由于Cube FLAIR 可以有效的抑制脑脊液流动伪影，图像上高信号可确定其为出血。 图4 右侧外侧裂、额叶脑沟内出血。a）常规CT 平扫示右侧外侧裂、额叶脑沟内模糊高密度影（箭）；b）T2 FLAIR 未见明显异常信号；c）CT 扫描后1h内Cube FLAIR 清晰显示右侧外侧裂内斑点状高信号出血灶（箭）。

讨 论

液体衰减反转恢复（FLAIR）序列是颅脑磁共振检查的常规序列，但常在侧脑室室间孔区、鞍上池、环池、桥前池、中脑导水管甚至正常脑沟等处易出现脑脊液高信号伪影，影响对脑膜炎、蛛网膜下腔出血等脑脊液信号异常疾病的判断。脑脊液高信号伪影的产生通常与脑脊液在这些部位的流动速度有关。FLAIR 序列在成像时，在反转脉冲施加后的时间（TI）内，如果没有接受到反转脉冲激励的流动脑脊液流入到扫描层面中，就可产生高信号，这在流速较快的区域特别明显。采用改变频率编码方向、改变偏转角及变换扫描体位的方法可以使脑脊液流动伪影消失。流动补偿使用梯度脉冲来纠正流动原子核的相位值，可使流动伪影最小化。但丁建荣等［3］的研究显示流动补偿对抑制和消除脑脊液高信号伪影效果也不明显。

图5 左侧视神经炎。a）横轴面Cube FLAIR 压脂清晰显示左侧视神经肿胀、增粗（箭）；b）矢状面Cube FLAIR 压脂清晰显示左侧视神经肿胀、增粗（箭）；c）矢状面Cube FLAIR 压脂示右侧视神经无明显异常（箭）。图6 左侧三叉神经痛γ刀治疗后改变。a）Cube FLAIR 横轴面重组示左侧三叉神经根部胶质增生（箭），右侧三叉神经正常；b）矢状面Cube FLAIR 示左侧三叉神经根部胶质增生（箭）；c）矢状面Cube FLAIR 示右侧三叉神经根部未见异常（箭）。 图7 颅内结核。a）矢状面Cube FLAIR 示顶叶脑沟、扣带沟、鞍上池、桥前池、小脑延髓池等部位多发点状明显高信号影（箭）；b）Cube FLAIR 横轴面重组示左侧外侧裂广泛高信号，邻近脑实质水肿（箭）；c）Cube FLAIR 横轴面重组示双侧顶叶脑沟多发点状高信号（箭）；d）Cube FLAIR 冠状面重组示左侧外侧裂、右侧顶叶及小脑脑沟内多发点状、条状高信号影（箭）；e）横轴面T1WI增强扫描示左侧外侧裂及右侧额颞部脑沟内点状、条状强化高信号影（箭），较Cube FLAIR 显示的病灶数目少。

有报道指出，3DFLAIR 技术在1.5T、3.0T 超导磁共振仪上在抑制脑脊液流动伪影上有较大的应用前景［7-9］。Cube FLAIR 采用最 新的Cube容积采集模式，可多方位观察疾病的形态特征，可较好的抑制脑脊液流动伪影。这是由于Cube FLAIR 序列是基于单块的3DFSE 采集，较常规T2FLAIR 序列使用稍短的反转时间（inversion time，TI），其优化调制超长回波链，采用自校准2DSENSE加速采集（ARC）及可变翻转角等技术，可在较短时间内实现全脑的容积成像，真正实现各项同性采集。

Cube FLAIR 序列通过准备TI来达到抑制脑脊液流动伪影的目的，在TI还未到达扫描层面时即进行反转恢复的准备。因此，Cube FLAIR 序列可有效的抑制脑脊液流动伪影，在颅脑疾病的诊断及鉴别诊断中有非常重要的应用价值。

在颅内出血应用中，靳二虎等［2］曾报道快速T2FLAIR 序列在诊断亚急性和慢性蛛网膜下腔出血明显优于CT 和常规MRI。临床实践发现，脑沟、脑裂等处出现的脑脊液流动伪影扩大了蛛网膜下腔出血的检出率。我们的研究发现，Cube FLAIR 序列在脑沟、脑裂等处脑脊液流动伪影的显示率为0，较常规T2FLAIR 序列更能提高蛛网膜下腔出血诊断的准确性（图4）。Lummel等［6］的研究发现Cube FLAIR 序列检出颅内蛛网膜下腔出血的敏感度和特异度分别为95%、100%。在脑脊液流动较快的脑池等部位，如中脑前方、鞍上池，T2FLAIR 序列上高信号伪影出现率高，当这些部位发生出血时极易误诊为脑脊液流动伪影，此时Cube FLAIR 序列可明确对这些部位出血的诊断（图3）。Cube FLAIR 序列同样可以行脂肪抑制扫描，同时实现对脂肪及液体的抑制，结合其对各向同性的优势我们发现其对视神经炎病变的显示极佳，可清晰显示神经炎患者肿胀、增粗的视神经（图5），这与Aiken等［10］的发现一致。Cube FLAIR 的另一个优势是采用容积扫描，其各向同性好，可在任意平面观察病变的形态、位置（图6）。Cube FLAIR 序列对脑膜病变显示极佳，当对3例颅内结核患者静脉注射对比剂后行Cube FLAIR 序列扫描，其显示的脑膜结核病灶更多，范围更广，病灶显示更清晰（图7）。

3D FLAIR 序列应用前景广泛，Zwanenburg等［11］指出其在7.0T 下可显示大脑皮层的分区，且空间分辨率高。钱银峰等［12］的研究发现，3DFALIR 技术在突发性耳聋的诊断及预后评估中具有良好的应用价值，且可以显示患者内耳淋巴液的改变。

总之，Cube FLAIR 序列可以有效的抑制自由水，脑脊液流动伪影几乎为零，图像分辨力高，并且由于其各向同性性好，可从任意方位观察病变的形态、位置，在颅脑疾病的诊断中有着重要的应用价值，可作为常规序列应用于临床诊断。

［1］ 张华宁，吴晶，刘连祥，等.正常脑脊液状态下FLAIR 序列脑沟高信号的MRI研究［J］.中国医学影像技术，2002，18（1）：22-24.

［2］ 靳二虎，梁宇婷，马大庆.磁共振快速液体衰减反转恢复序列对亚急性和慢性蛛网膜下腔出血的诊断价值［J］.中华放射学杂志，1999，33（6）：384-387.

［3］ 丁建荣，樊树峰，潘璟琍，等.参数选择对磁共振T2-FLAIR 像中脑脊液高信号伪影的影响［J］.医学影像学杂志，2008，18（3）：228-230.

［4］ Lummel N，Schoepf V，Burke M，et al.3Dfluid-attenuated inversion recovery imaging：reduced CSF artifacts and enhanced sensitivity and specificity for subarachnoid hemorrhage［J］.AJNR，2011，32（11）：2054-2060.

［5］ Hodel J，Leclerc X，Rodallec M，et al.Fluid-attenuated inversion recovery vascular hyperintensities are not visible using 3DCUBE FLAIR sequence［J］.Eur Radiol，2013，23（7）：1963-1969.

［6］ Lummel N，Schoepf V，Burke M，et al.3Dfluid-attenuated inversion recovery imaging：reduced CSF artifacts and enhanced sensitivity and specificity for subarachnoid hemorrhage［J］.AJNR，2011，32（11）：2054-2060.

［7］ Naganawa S，Koshikawa T，Nakamura T，et al.Comparison of flow artifacts between 2D-FLAIR and 3D-FLAIR sequences at 3T［J］.Eur Radiol，2004，14（10）：1901-1908.

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［12］ 钱银锋，吴继春，张诚，等.突发性聋患者内耳三维液体衰减反转恢复成像在预后评估中的价值［J］.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志，2011，46（10）：814-817.