磁共振3D-TOF FLASH与VIBE序列对三叉神经痛的诊断价值

刘 刚，王学军

（青海红十字医院，青海 西宁 810000）

磁共振3D-TOF FLASH与VIBE序列对三叉神经痛的诊断价值

刘 刚，王学军

（青海红十字医院，青海 西宁 810000）

目的：探讨磁共振三维时间飞跃法扰相梯度回波序列 （Three-dimensional time of flight fast low angle shot sequence，3D-TOF FLASH）与容积内插屏气检查（Volumetric interpolated breath-hold examination，VIBE）在三叉神经痛诊断方面的临床价值。方法：对47例经临床诊断为三叉神经痛的患者分别进行大体素及小体素模式下的3D-TOF FLASH与VIBE序列检查，比较两种扫描序列下三叉神经的信噪比（Signal-to-noise ratio，SNR）、载噪比（Carrier noise ratio，CNR）及周围血管显现数目，评价两种序列在三叉神经痛中的诊断价值。结果：VIBE序列图像的三叉神经SNR、CNR值均较3D-TOF FLASH序列图像显著升高，差异具有统计学意义（P＜0．05），并且三叉神经周围血管显示的数目明显增多（P＜0．05）。大体素扫描模式下，应用两种序列进行扫描，相较小体素模式，三叉神经的SNR、CNR值均升高且周围血管显示数目均增多（P＜0．05）。结论：在进行磁共振断层血管成像（MRTA）扫描时，应用大体素3D-TOF FALSH序列对三叉神经进行扫描，能够快速、准确地分辨责任动脉血管；而使用VIBE序列进行扫描，能够对脑桥小脑角池内的三叉神经及其周围血管进行更为精确的显示。

三叉神经痛；磁共振成像

磁共振断层血管成像 （Magnetic resonance tomographic angiography，MRTA）是目前临床上应用十分广泛的技术，该成像技术可对脑桥小脑角池内的脑神经出脑干段及其责任血管的关系进行清晰显示[1-2]。目前MRTA的主要扫描方式以三维时间飞跃法扰相梯度回波序列 （Three-dimensional time of flight fast low angle shot sequence，3D-TOF FLASH）为主，在高分辨力扫描或通过插值重建后重构，该扫描方式的最薄层厚可达0．7～1．0mm，但是其对静脉责任血管漏诊现象是阻碍其临床应用及推广的主要因素[3-4]。本研究通过磁共振3D-TOF FLASH与VIBE序列优化MRTA技术对三叉神经痛相关责任血管的诊断，探讨其具有的临床应用优势。

1 资料及方法

1．1 临床资料

选取2013年7月—2014年11月经我院诊断为三叉神经痛的患者共47例，其中男28例，女19例，年龄为31～75岁，平均（61．7±2．4）岁。47例中左侧病变患者10例，右侧病变患者37例。患者均签署知情同意书。

1．2 研究方法

检测方法：应用超导型MR仪 （Siemens Verio 3．0T，8通道正交头线圈）对患者进行MRTA扫描，扫描方式采用3D-TOF FALSH序列以及容积内插屏气检查 （Volumetric interpolated breath-hold examination，VIBE）序列的大体素、小体素模式进行扫描。大体素扫描模式范围：上缘扫描范围包括基底动脉、大脑后动脉、小脑上动脉分支等，下缘扫描范围包括椎动脉、基体动脉汇合处；小体素扫描模式范围：三叉神经为中心，扫描方向为轴位，扫描范围为2 cm。扫描参数设定：应用3D-TOF FALSH序列扫描，TR 21ms，TE 3．60ms，翻转角为18°；采用VIBE序列扫描，TR 20ms，TE 3．88ms，翻转角为12°。小体素扫描模式矩阵384×384，扫描体素0．5mm×0．5mm× 0．5mm，FOV 200mm×200mm，NEX 1；大体素扫描模式矩阵256×256，扫描体素0．8mm×0．8mm×0．8mm，FOV 200 mm×200 mm，NEX 1。扫描速度：3DTOF FALSH序列大体素模式为 47．20 s/cm，3DTOF FALSH序列小体素模式为68．69 s/cm；VIBE序列大体素模式为79 s/cm，VIBE序列小体素模式为178 s/cm。

图像分析方法：于SYGON后处理工作站中，在轴位图像中将三叉神经出脑干段层面选出并设定ROI（面积：2mm2），并进行脑干段、背景噪声信号强度的测定，每例患者测定次数为5次，取平均值并计算三叉神经SNR及三叉神经周围脑脊液CNR值。经3名本院放射科的高年资医师通过盲法对患者图像进行分析，并统计分析应用每个扫描序列进行扫描时，患者三叉神经层面上周围血管 （包括分支血管）的平均数目。

1．3 统计学方法

将研究所用数据录入SPSS 16．0分析软件包，计量资料用均数±标准差（±s）表示，差异比较采用t检验，当P＜0．05时视为组间差异具有统计学意义。

2 结果

2．1 手术结果

对47例患者进行3D-TOF FALSH序列或VIBE序列扫描，均能够使三叉神经及相应的小血管的走行、形态特征得到较好的显示，并且平面重组图像能够较直观地对在原始图像中难以判断走行的神经血管进行更满意的显示。47例患者中进行手术治疗的有12例，其中经手术确认6例患者责任血管为右侧脑上动脉，4例为右侧小脑前下动脉压迫三叉神经，2例为右侧小脑动脉、右侧小脑前下动脉及桥静脉同时对三叉神经造成压迫（图1，2）。

2．2 三叉神经SNR比较

通过对应用不同序列或模式进行三叉神经扫描时SNR值进行比较，结果表明，VIBE序列图像在大体素、小体素模式下的SNR均明显高于3D-TOF FALSH序列对应模式下的SNR，并且差异具有统计学意义（P＜0．001）。而运用3D-TOF FALSH或VIBE序列进行扫描，大体素模式下SNR值均高于小体素模式下SNR值，差异具有统计学意义（P＜0．001）。在各种序列及模式中，应用VIBE序列大体素模式进行扫描的SNR值最高，具体统计值见表1。

表1 不同序列或模式扫描三叉神经SNR比较（±s）

表1 不同序列或模式扫描三叉神经SNR比较（±s）

序列及模式 大体素模式 小体素模式 t值 P值3D-TOF FALSH序列 34．12±8．53 17．16±3．38 12．672 ＜0．001 VIBE序列 113．42±42．69 51．47±9．06 9．732 ＜0．001 t值 -12．488 -24．325 P值 ＜0．001 ＜0．001

2．3 三叉神经周围脑脊液CNR比较

通过对应用不同序列或模式进行三叉神经扫描时CNR值进行比较，不同序列下应用大体素扫描模式进行扫描的CNR值均明显高于小体素模式CNR值（P＜0．001）。而大体素模式下，应用VIBE序列进行扫描时，相较应用3D-TOF FALSH序列进行扫描，CNR值明显升高，差异具有统计学意义 （P＜0．001），具体统计值见表2。

表2 不同序列或模式扫描三叉神经CNR比较（±s）

表2 不同序列或模式扫描三叉神经CNR比较（±s）

序列及模式 大体素模式 小体素模式 t值 P值3D-TOF FALSH序列 17．92±3．41 7．40±1．69 18．950 ＜0．001 VIBE序列 58．61±39．15 23．84±7．13 5．990 ＜0．001 t值 -7．098 -15．381 P值 ＜0．001 ＜0．001

2．4 三叉神经层面上周围血管数目比较

对应用不同序列及模式下三叉神经层面上周围血管数目进行统计并分析比较，结果表明，应用VIBE序列扫描，图像中显示的三叉神经周围血管数目明显高于应用3D-TOF FALSH序列进行扫描时显示的血管数目，差异具有统计学意义（P＜0．001）。而在VIBE序列小体素模式下进行扫描，三叉神经周围血管数目最多，相较大体素模式亦明显升高，差异具有统计学意义（P=0．049）。而3D-TOF FALSH序列大体素模式下扫描三叉神经周围血管数目显示能力最弱，且较大体素模式下明显降低 （P=0．049）（表3）。

表3 不同序列或模式扫描三叉神经周围血管数目比较（±s）

表3 不同序列或模式扫描三叉神经周围血管数目比较（±s）

序列及模式 大体素模式 小体素模式 t值 P值3D-TOF FALSH序列 2．41±1．27 2．96±1．40 -1．995 0．049 VIBE序列 3．65±1．71 4．38±1．83 -1．998 0．049 t值 -3．991 -4．225 P值 ＜0．001 ＜0．001

图1 三叉神经3D-TOF FALSH序列横断面图像，患者经手术证实为小脑上动脉压迫三叉神经。图1a：1．0mm体素图像显示三叉神经SNR及周围脑脊液CNR较高，并且显示三叉神经边缘较清晰（箭头）。图1b：0．5mm体素图像，显示三叉神经SNR及周围脑脊液CNR较低，并且显示三叉神经边缘较模糊 （箭头）。 图2 三叉神经MRTA MIP图像。图2a：1．0mm体素图像3D-TOF FALSH序列显示三叉神经责任血管为小脑上动脉及小脑前下动脉（箭头）。图2b：0．5 mm体素VIBE序列，显示血管边缘锐利，小脑上动脉及小脑前下动脉间可见伴行的桥静脉（箭头）。

Figure 1. Axial images of the 3D-TOF FALSH sequence of the trigeminal nerve．The patient was confirmed to be the superior cerebellar artery compression of the trigeminal nerve．Figure 1a:1．0mm voxel image showed that trigeminal nerve SNR and peripheral cerebrospinal fluid CNR were higher and the edge of the trigeminal nerve was clear(arrow)．Figure 1b:0．5mm voxel image showed that trigeminal nerve SNR and peripheral cerebrospinal fluid CNR were lower，and the edge of the trigeminal nerve was obscure(arrow head)． Figure 2. MRTA MIP images of the trigeminal nerve．Figure 2a:1．0 mm voxel image of 3D-TOF FALSH sequence showed that the responsible vessels of trigeminal nerve were the superior cerebellar artery and the anterior inferior cerebellar artery(arrow)．Figure 2b:0．5mm voxel image of VIBE sequence showed that the blood vessel edge was sharp，and the bridging veins were seen between the superior cerebellar artery and anterior inferior cerebellar artery(arrow)．

3 讨论

目前国内主要使用3D-TOF FALSH序列对患者进行MRTA检查，其在显示扫描部位的神经及血管尤其是动脉血管方面具有较强的效果，可达到三维增强高分辨力MRI下对神经、血管进行显示的效果[5]。但是，由于3D-TOF FALSH序列扫描模式下TR较短，脑神经静态下还未出现充分弛豫时，下一个脉冲的刺激就已经到达，信号因反复的脉冲信号而出现衰减，不利于图像效果显示[6-7]。因此，临床检验上通过调整成像体素并增加SNR的方式，改善图像显示质量，但是该方式对图像空间分辨力具有减弱作用，无法使3．0T MR超高场的高空间分辨力得到充分发挥[8]。如何通过扫描参数优化，使脑干段脑神经及责任血管得到清晰显示，对于临床进行外科介入治疗具有十分重要的意义。

目前已有的研究认为，MRTA诊断出现假阴性主要相关因素：①采用3D-TOF FALSH序列扫描时，对管腔较小、血流相对缓慢的细小血管及平行于成像层面的小血管显示效果不佳，需要使用3D对比剂对显示效果进行增强[9]；②血管边缘部位血流相对较缓导致成像信号较弱，进行MIP重建时，边缘信号由于受背景噪音影响而出现信号模糊，因此3D-TOF FALSH序列下显示的血管直径低于其实际值[10]。诊断出现假阳性的主要相关因素：①由于三叉神经根、面神经、听神经的特殊解剖结构，神经周围常为小血管袢环走行，导致神经-周围小血管间隙相对较小，血管对神经产生一定程度的接触、压迫；②对神经、血管的空间关系（如是否接触的判断）受人为主观因素影响较大[11]。

VIBE序列是MRTA扫描的另一种序列，其能够通过K-空间内插算法获得各向同性的T1WI，具有高空间分辨力、较短的采集时间等特点，临床上主要应用于腹部脏器的屏气快速扫描[12]。相关文献研究表明，采用VIBE序列进行扫描，能够获得更好的软组织对比度，静态脑神经的显示效果也更加清晰，因此其可应用于更小体素模式下的MRTA扫描[13]。在本研究中，我们通过对3D-TOF FALSH序列及VIBE序列采用不同体素模式进行扫描时的扫描效果及参数进行比较，结果表明，采用VIBE序列进行三叉神经扫描，SNR值、CNR值均较3D-TOF FALSH序列扫描时升高，并且差异具有统计学意义（P＜0．05），并且应用VIBE序列扫描时，在大体素模式及小体素模式下，三叉神经周围血管显示数目均明显增多（P＜0．001）。分析认为，由于VIBE序列扫描未施加预饱和带且扫描采用三维容积内插技术，使得在该序列方式下，对管腔较小、血液流速较缓的动脉、静脉血管显示效果增强，使得图像显示的血管数目得到增加[14]。同时根据基础实验研究报道，采用VIBE序列进行扫描时，如开放部分傅里叶技术使用，能够有效缩短扫描时间，但同时也会降低图像的空间分辨力，因此为实现较高空间分辨力的图像显示效果，可关闭部分傅里叶技术。在应用VIBE序列扫描时，更好的软组织对比效果可使超高场强MR扫描仪的高空间分辨力得到充分发挥，从而在进行三叉神经扫描时，有效提高图像SNR值及CNR值，并且使血管、神经的边缘显示更加锐利，能够更好地将三叉神经及其与周围血管的空间关系更加真实地反映出来，从而有效降低MRTA检查诊断中假阴性及假阳性的发生率[15]。

在VIBE序列扫描下，大体素模式能够使扫描速度加快，图像显示结果中，神经结构的SNR、CNR值均优于小体素扫描模式。在本研究中，我们对进行不同序列及模式下扫描图像中三叉神经的SNR、CNR值进行比较，结果表明，应用VIBE序列大体素扫描时，神经结构的SNR、CNR值均较小体素模式明显升高，与文献报道结果相符[16]。而小体素模式由于应用0．5mm的层厚，能够在扫描中获得各向同性的三维空间分辨力，因此，其在多平面重建技术中具有更好的应用价值。

综上所述，在进行MRTA扫描时，应用成像范围大、具有较快成像速度的大体素3D-TOF FALSH序列对三叉神经进行扫描，能够快速、准确地分辨责任动脉血管；而使用成像范围较小、具有较慢成像速度的VIBE序列进行扫描，能够对脑桥小脑角池内的三叉神经及其周围血管进行更为精确的显示，提高扫描效果，这两种方式的应用能够对扫描序列进行合理优化，从而提高三叉神经痛的诊断质量，并为进行微血管减压术等治疗方法提供更加可靠的术前依据。

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Diagnostic value of MR 3D-TOF FLASH and VIBE sequence in trigem inal neuralgia

LIU Gang,WANG Xue-jun
(Qinghai Red Cross Hospital,Xining 810000,China)

Objective:To evaluate the clinical value of MR three-dimensional time of flight fast low angle shot sequence (3D-TOF FLASH)and volumetric interpolated breath-hold examination(VIBE)sequence in diagnosis of trigeminal neuralgia．Method:Forty-seven patients with trigeminal neuralgia underwent 3D-TOF FLASH and VIBE of large and small voxel mode respectively．The signal-to-noise ratio(SNR)，carrier noise ratio(CNR)and the number of peripheral vessels of two scanning sequences were compared，the diagnostic values of two sequences were evaluated in trigeminal neuralgia．Results:The CNR and SNR values of trigeminal nerve of VIBE sequence were significantly higher than those of 3D-TOF FLASH sequence，the difference was statistically significant(P＜0．05)，and the number of peripheral vessels of the trigeminal nerve was significantly increased(P＜0．05)．Compared with the small voxel mode，the CNR，SNR values and the number of peripheral vessels of trigeminal nerve of the large voxel mode in two scanning sequences were increased(P＜0．05)．Conclusion:The application of 3D-TOF FLASH sequence of the large voxel mode in trigeminal nerve can quickly and accurately distinguish responsible arteries;and the application of VIBE sequence can display the trigeminal nerve in the cerebellopontine angle pool and peripheral vessels more precisely in magnetic resonance tomographic angiography(MRTA)．

Trigeminal neuralgia;Magnetic resonance imaging

R745．11；R445．2

A

1008-1062（2015）12-0857-04

2015-04-08

刘刚（1975-），男，安徽阜阳人，副主任医师。