MR定量磁敏感图对多发性硬化颅内病灶诊断价值研究

龙 柳，郭焯欣，张丽娜，陈少琼

（中山大学附属第三医院医学影像科 广东 广州 510000）

多发性硬化（multiple sclerosis，MS）是中枢神经系统一种常见获得性炎性脱髓鞘疾病。世界上约有250万人患有多发性硬化，在中青年人群中多见，致残率较高，被认为是成年早期至中期神经功能障碍的主要原因，其发病机制尚不明确[1]。典型的脱髓鞘表现为几毫米到几厘米不等的病灶，多分布于静脉周围[2]。目前MRI检查已经常规用于多发性硬化的诊断及鉴别诊断。磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是一种使用组织间磁敏感差异成像显示组织中铁含量的技术，而定量磁化率图（Quantitative susceptibility mapping，QSM）[3-4]可以对铁含量进行定量检测，已较多应用于神经系统疾病的研究。本文旨在观察QSM对MS患者病灶的检出能力，分析其在MS诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

自2016年6月—2017年4月，共26例我院临床诊断为多发性硬化的患者纳入研究。其中男14例，女12例，年龄21～52岁，平均28.5±7.4岁，病程0.2～20年，复发次数1～7次，所有患者均符合McDonaldCriteria诊断标准。排除标准：脑部外伤；伴有其他神经系统性疾病，如肿瘤、梗塞等；年龄大于60岁或小于10岁。

1.2 数据采集

MR扫描在美国GE Discovery 750W 3.0T超导MR仪上进行，采用8通道标准头部线圈。参数：高分辨T2WI：TR/TE 10268ms/47ms，FOV 200mm×200mm，层厚1.0mm，翻转角111°。QSM序列：TR/TE 49ms/46ms，FOV 240mm×240mm，矩阵256×256，层厚2.0mm，翻转角20°。扫描范围均覆盖全脑。

1.3 数据观察分析

两位经验丰富的放射科医师观察分析病变数目和信号表现，采用盲法分析，最终采纳分析一致的结果。使用Analyze软件进行数据分析，获得每个病灶的磁化率定量值。

1.4 数据统计分析

采用SPSS23.0软件中的Spearman相关分析来比较QSM对每个患者的病灶检出率与患者病程、复发次数之间的相关性。高分辨T2WI及QSM两个序列中大于及小于10mm的病灶数目之间的差异性分析采用卡方检验。P＜0.05表示差异存在统计学意义。

2 结果

2.1 病灶数目统计

经阅片分析后，于高分辨T2WI序列图像中观测到的病灶共891个，其中最大层面径线大于10mm的病灶共329，约占36.9%，其余小于10mm的病灶562个。同时，在QSM序列中观测到的病灶共727个，约占T2WI病灶检出数的80.6%，其中最大层面径线大于10mm的病灶共294，约占40.4%，小于10mm的病灶433个。QSM序列显示的病灶中，表现为结节状均匀稍高信号的病灶519个，其余208个病灶表现为环形高信号。（图1、2）

图1：QSM序列中变现为环形高信号的病灶，及其高分辨T2WI图像。

图2：QSM序列中变现为均匀高信号的病灶，及其高分辨T2WI图像。

2.2 病灶磁化率及QSM检出率相关统计学分析

计算得出患者QSM序列中所有病灶磁化率的平均值为0.0154±0.0063；每个患者QSM序列中的病灶检出率的平均值约为81.9%。Spearman相关分析显示QSM对病灶的检出率与患者的病程及复发次数之间的相关性没有统计学意义，其r值及p值分别为0.328/0.102、0.275/0.173。同时，患者的平均磁化率与病程及复发次数之间均没有明确的相关性，r值及p值分别为0.003/0.987、0.063/0.762。卡方检验显示高分辨T2及QSM两个序列中大于及小于10mm的病灶数目之间的差异性没有统计学意义，其p值为0.163。

3 讨论

多发性硬化（MS）是中枢神经系统中最常见的炎症性脱髓鞘疾病，其病变主要分布在白质区域。MRI扫描目前是MS患者常规临床诊断和随访的一个重要环节[5]。T2梯度回波序列具有高信噪比和较好对比度，被认为是常规MRI扫描中发现病变最敏感的序列，其病灶的检出率高于其他常规MRI序列，已被广泛用于多发性硬化的研究[6-10]。然而，也有研究表明T2WI显示的病变总数与临床表现存在不一致性。有研究[11]认为T2WI上的高信号病变缺乏病理学特性，水肿、脱髓鞘、胶质增生以及轴索丢失都可能为类似的信号改变，因此T2WI被认为对MS诊断的特异性较低。

MRI的相位图包含了来源于铁的磁化率的局部差异信息[12]。磁化率加权成像（SWI）是近年来相位成像的重要应用，它通过利用上述顺磁性物质的自旋相移来强调磁化率的差异，利用SWI中包含的体感差异，人为的计算静脉血流变化和血氧饱和度[13]。定量磁化率图（QSM）为铁的定量测量提供了一种场源反褶积的方法，其计算所得的磁化率数值是组织的固有属性，反应的是组织在磁场中被磁化的程度[14-15]。因为其不受场强等因素的影响，在不同的扫描标记物、实验模型和场强下具有较高的可重复性。

本研究中高分辨T2WI共显示891个病灶，而QSM序列中观察到的病灶共727个，约占T2WI病灶检出数的80.6%，表明QSM对病灶有较好的检测能力。QSM序列显示的病灶中，均匀稍高信号的病灶519个，环形高信号病灶208个。不同时期的病灶在QSM图像中有不同的信号表现，急性期或长期处于静止期的病灶尚未出现铁沉积，因此呈现出相对等信号；病灶进展到慢性早期后在QSM图上的高信号边界逐渐变清晰，发展为慢性期后病灶表现为均匀的稍高信号[16-18]。本次结果中观察到的病灶最大层面径线大于10mm的病灶共在高分辨T2及QSM中分别占36.9%、40.4%，其差异性并没有统计学意义，表明QSM对不同大小的病灶的检测能力没有明确的差异性。QSM对每个患者的病灶检出率、病灶平均磁化率与患者病程、复发次数之间的相关性均没有目确的统计学意义。可以推测患者病程及复发次数对QSM对病灶的检出率影响较小；病灶平均磁化率与患者病程、复发次数之间没明确相关性，可能是由于本次纳入样本量较小。

本研究存在以下一些局限性。（1）本组资料的样本数较少，可能影响统计检验的力度以及对结果合理的解释，因此，需要病因较一致的、更大的样本量来证实；（2）本次研究未进行体素水平的分析，存在一定的局限性；（3）最后，本研究仅分析对比高分辨T2WI序列，未对常规T1WI、T2-FLAIR及增强扫描序列进行对比分析。

这项研究有一些局限性。（1）本次数据的样本量小，可能会影响统计检验的强度和对结果的合理解释。因此结果仍需要更大的样本量来进一步确认；（2）本次研究未进行体素水平的分析；（3）最后，本研究仅与高分辨率T2WI序列进行了分析比较，并未比较常规T1WI，T2-FLAIR和增强扫描序列等。