磁共振磁化传递对比技术在脑转移瘤中的应用价值

磁共振磁化传递对比技术在脑转移瘤中的应用价值

1)河南安阳市第六人民医院磁共振科安阳4550002)郑州大学第二附属医院磁共振室郑州4500143)河南中医学院第一附属医院磁共振科郑州450000

【摘要】目的探讨磁共振磁化传递对比(MTC)技术对脑内转移瘤的应用价值。方法对60例脑转移瘤病人行常规平扫后再行增强T1-FLAIR和T1WI+MTC序列扫描，分别统计增强后T1-FLAIR和T1WI+MTC序列显示转移瘤的数目、大小、位置等，并比较2种序列图像的病灶-背景的对比度/噪声(C/Ns)值。结果60例患者中，共计235个病灶，T1WI+MTC显示231个病灶，显示率为98.5%，T1- FLAIR序列显示227病灶，显示率为96.5%。T1WI+MTC图像病灶-背景的C/Ns值为28.95± 6.43，T1-FLAIR图像病灶-背景的C/Ns值为14.45+7.64，T1WI+MTC序列的C/Ns值高于T1-FLAIR序列的C/Ns值 (t=7.06，P<0.01)。结论在显示脑内转移瘤方面，尤其是小病灶的检出上，增强T1WI+MTC序列比T1-FLAIR序列更为敏感。

【关键词】脑转移瘤；磁共振成像；磁化传递对比；液体衰减反转恢复

通讯作者赵凯1)董双丽2)张岚2)()

【中图分类号】R739.41

脑转移瘤是颅内常见肿瘤，其诊断对原发病灶的临床治疗计划起着至关重要作用。因此，脑转移瘤的早期发现显得尤为重要。当前常用的检查序列是增强T1液体衰减反转恢复(T1-fluid attenuated inversion recovery，T1-FLAIR)序列。T1-FLAIR序列能够较敏感检测到转移灶，但仍有部分早期转移瘤或小转移灶被漏诊。磁化传递对比(magnetic transfer contrast，MTC)技术能够降低除自由流动质子外的所有信号，产生的图像能够明显突出兴趣区信号，从而提高病灶检出率[1]。本研究收集60例脑转移瘤病例，将MTC技术与增强T1-FLAIR进行比较，评价MTC技术在颅内转移瘤中的应用价值。

1材料与方法

1.1一般资料收集2012-06—2014-02在我院治疗的脑转移瘤患者60例，男37例，女23例；年龄36～78岁，平均59.3岁；其中肺癌脑转移39例，乳腺癌脑转移12例，结肠癌脑转移5例，食管癌脑转移2例，肝癌脑转移1例，贲门癌脑转移1例。38例伴中枢神经系统功能紊乱的症状或肢体感觉运动功能异常，如头痛、恶心、呕吐、肢体感觉运动障碍、共济失调、视乳头水肿等。所有病例均经外科手术、化疗、放疗、病理、病史追踪、随访等综合分析证实。

1.2检查方法采用 Philips Achieva 1.5T 超导磁共振扫描设备，8通道头部线圈，所有病例先行MRI平扫，包括横轴位T1WI、T2WI和FLAIR序列及矢状位T2WI序列。平扫后经肘静脉推注对比剂钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)15 ml(0.1 mmol/kg) ，采用T1-FLAIR序列和T1WI+MTC序列进行增强扫描。T1-FLAIR 扫描参数：TR 1800 ms，TE 26 ms，FOV 24 cm，矩阵320×224，层厚5 mm，层间隔1 mm，激发次数(NEX)1；T1WI+MTC 扫描参数：TR 400 ms，TE 16 ms，FOV 24 cm，矩阵288×192，层厚5 mm，层间隔1 mm，NEX 1。

1.3图像分析由2名经验丰富的MRI诊断医师对增强T1-FLAIR和T1WI+MTC图像中所显示脑转移病灶的数目、大小及病灶边界等方面进行独立分析、比较，判断两种不同成像序列在脑内转移病灶诊断中的优劣性。

1.4数据分析测量增强T1-FLAIR和T1WI+MTC图像上病灶和正常脑实质背景区感兴趣区(ROI)的信号强度，ROI 为3～5个像素大小，ROI形状以及所在同等层面的病灶区域测量位置保持不变，并保证所测量的信号强度值不受部分容积效应影响，然后计算病灶-背景之间的对比度/噪声(C/Ns)值，C/Ns值为病灶和背景区的信号强度之差除以噪声，噪声为不存在伪影的空气的信号强度。最后分别计算增强T1-FLAIR和T1WI+MTC图像上的C/Ns值，并对两者进行t检验，以P<0.01为差异有统计学意义。

2结果

60例脑转移瘤中，8例为单发转移灶，52例为多发转移瘤；28例有5个以上转移病灶，24例有2～5个转移病灶，共计235个病灶，直径0.1～5.8 cm，最小约1 mm。增强后，T1WI+MTC图像显示231个病灶，显示率为98.5%，T1-FLAIR图像显示227个病灶，显示率为96.5%，其中2例在T1WI+MTC上发现了T1-FLAIR不能显示的4个病灶。两序列相比，10 mm以上的病灶均能清楚显示；但对于5 mm以下的小病灶和3 mm以下的微小病灶，以及位于小脑半球、血管附近及皮髓交界处等易受血管搏动影响的病灶，T1WI±MTC序列在病灶的数目、大小及边界等方面的显示优于T1-FLAIR序列(图1、图2)。

增强后，病灶实性区信号强度T1WI+MTC序列稍低于T1-FLAIR序列，而背景区信号强度T1WI+MTC序列则明显低于T1-FLAIR序列，因此T1WI+MTC序列病灶-背景的C/Ns值高于T1-FLAIR序列且差异有统计学意义(t=7.06，P<0.01)。见表1。

图1a　　　　　　　　　　　图1b

图2a　　　　　　　　　　　图2b

图1a、1b 分别为增强后T1-FLAIR和T1WI+MTC序列。女，66岁，肺癌化疗后脑转移，箭头所指为中脑小转移瘤，T1WI+MTC图像上病灶强化更明显，显示更清晰

图2a、2b分别为增强后T1-FLAIR和T1WI+MTC序列。男，52岁，食管癌术后脑转移，箭头所示右侧小脑半球多发微小转移灶，部分病灶在增强T1-FLAIR图像未能显示，而在T1WI+MTC图像上却能显示

表1　增强T 1-FLAIR序列和T 1WI+MTC

注：2序列比较，t=7.06，△P<0.01

3讨论

增强扫描在脑转移瘤诊断中的价值已为大家所公认，其能把肿瘤瘤灶和水肿区明确区分出来，能够更好地观察转移瘤的位置、大小、数目及形态，发现非常早期的瘤灶和小而又无水肿的病灶。增强T1-FLAIR 序列有较好的组织间对比，能更清楚地显示解剖结构，对转移瘤有很高的显示率，已经成为脑内转移瘤MRI增强扫描的常规序列[1]。

MTC是一种利用偏振脉冲饱和大分子池的技术，可以通过降低正常背景组织信号强度提高病变与正常组织的对比度，从而发现部分小转移灶或强化较弱的病灶[2]。基本原理是先施加一个偏离中心频率1 000～1 200 Hz的饱和脉冲，蛋白质分子和结合水中的质子受到此饱和脉冲激发后获得能量，并将能量传递给其周围的自由水。当真正的射频脉冲来临时，未被饱和的自由水才受到激发，各组织间信号强度衰减程度产生差别，从而产生新的图像对比[3]。

增强T1-FLAIR序列对于显示大的转移病灶非常清晰，但对于小转移灶和经放化疗后明显缩小的病灶显示欠佳。一些位于小脑半球和脑干延髓交界区并与血管毗邻的小病灶，因血管强化产生搏动伪影，且正常脑组织也会有不同程度的强化，与增强后的病灶相比对比度下降，T1-FLAIR序列可能会显示欠佳。对于早期转移瘤，病变中自由水含量变化不大，增强T1-FLAIR图像上常无明显的信号异常，但病变组织与正常组织间的蛋白和结合水含量有所差别，MTC技术则能够监测到信号差异[4]。增强后，T1WI+MTC序列的病灶实性区信号强度虽然略低于T1-FLAIR序列，但正常背景区信号强度T1WI+MTC 明显低于T1-FLAIR，而二者的噪声基本相同，因此C/Ns值有所升高，由14.45±7.64增加到28.95±6.43，差异有统计学意义(t=7.06，P<0.01)。因此C/Ns 值的提高有利于增加脑内转移灶的显示能力，尤其对直径5 mm以下的小转移灶和3 mm以下的微小转移灶的显示更加有力。本组病例中，2例T1WI+MTC 图像上分别发现了T1-FL不能显示的2个病灶，共计4个病灶。另外,大部分1～3 mm的微小病灶，T1WI+MTC序列均较T1-FLAIR序列显示更加清晰。

在显示脑内转移瘤方面，尤其是小病灶的检出上，增强T1WI+MTC序列比T1-FLAIR序列更为敏感，能够降低背景组织信号强度，减轻血管搏动的影响，增加病灶与周围组织之间的对比，较大程度提高转移瘤的检出率[5]。在显示转移瘤早期和较大病灶经放化疗后明显缩小的动态监测方面，增强T1WI+MTC序列也具有积极的意义。

参考文献4

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(收稿2014-09-12)