颅脑MRI 增强自旋回波T1WI 序列与T1 MPRAGE 序列在诊断肺癌脑转移中的临床应用价值

姚大鹏，江海城，姚 标，贾 超,3，刘 聪，王宇峰,5，李晓峰,3（通信作者）

（1 徐州新健康老年病医院放射科 江苏 徐州 221005）

（2 徐州市肿瘤医院胸外科 江苏 徐州 221005）

（3 江苏大学附属徐州医院放射科 江苏 徐州 221005）

（4 徐州新健康医院穿刺微创科 江苏 徐州 221005）

（5 徐州市肿瘤医院核医学科 江苏 徐州 221005）

肺癌是目前全球范围内死亡率位居首位的恶性肿瘤[1]，其5年总体生存率不足20%[2]，既往研究表明：70%患者在确诊时已出现远处转移，脑转移是肺癌患者远处转移最常见的部位之一[3-4]。早期准确评估肺癌患者脑转移状态对于制定治疗方案及评估患者预后均具有重要的临床意义。当前对于临床怀疑肺癌脑转移患者，中华医学会肺癌临床诊疗指南推荐采颅脑MR 增强扫描[5]。临床上常用的颅脑MR 增强序列主要为快速自旋回波T1WI 序列,但检查时间较长，血管搏动伪影较大等问题仍未得到有效改善。尤其是针对多数肺癌脑转移患者出现躁动不安无法配合完成检查的情况，因此，迫切需要一种成像时间快，图像分辨率较高的检查序列。近年来，3d-MPRAGE 具有较高的空间和时间分辨率,信噪比高,伪影小,对脑内结构显示佳等优势，有利于显示颅内小病灶及其细节[6]。但在诊断肺癌患者脑转移中的临床应用价值尚不明确。本研究采用颅脑磁共振增强使用常规自旋回波T1WI 序列与T1MPRAGE 序列对比的方式，旨在探讨颅脑磁共振增强中T1MPRAGE 序列在检测肺癌患者脑转移中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取江苏大学附属徐州医院2020年6月—2021年5月临床已确诊肺癌，怀疑颅内转移的患者30 例。患者年龄47 ～69 岁，平均年龄（56.13±2.88)岁；男性患者17 例，女性患者13 例。所有患者均先后进行快速自旋回波T1WI 序列和T1MPRAGE 序列进行扫描。

纳入标准。临床确诊为肺癌并怀疑颅内转移。排除标准：①患者合并或3年内罹患其他恶性肿瘤；②患者在随访期内接受抗肿瘤治疗；③患者影像学检查未见明确颅脑转移MR 表现。

1.2 方法

所有患者均/使用西门子MAGNETOM Avanto（1.5T）磁共振进行扫描，患者仰卧位，采用8 通道头颅相控阵线圈，检查前给予患者右侧肘正中静脉预埋留置针，检查开始时按照0.1 mmol/kg，注射速率1 mL/s 推注钆双胺对比剂（GE Healthcare,产品批号：16064821），然后行常规增强快速自旋回波T1WI 扫描。扫描完成后继续行T1MPRAGE 序列，参数见表1。

1.3 观察指标

所有患者根据随访结果明确脑转移诊断。全部入组患者均被要求于1 个月内进行头颅MR 增强扫描，并通过MR 图像观察颅内病变是否进展，如出现进展或病灶最大径增大超过20%，则明确脑转移诊断。由2 位10年以上工作经历的影像诊断医师分别记录快速自旋回波T1WI 和T1MPRAGE 的肺癌脑转移病灶数量、图像伪影出现情况及扫描时间，如果意见不一致请上级医师会诊后作为最终结论。5 分制[7]对颅脑常规增强快速自旋回波序列T1WI、增强T1-MPRAGE 序列图像进行主观评价：5 分，未见伪影，组织和转移病灶可完全显示；4 分，有伪影但未受影响，组织和转移病灶能完全显示；3 分，图像局部轻度伪影，正常组织、转移病灶可基本显示；2 分，图像有较重伪影，但能显示部分正常组织、转移病灶；1分，图像有伪影，不能显示正常组织、转移病灶，影响诊断。

1.4 统计学方法

采用Graphpad 6.0 分析软件，采用秩和检验比较颅脑快速自旋回波T1WI 和增强T1-MARAGE 序列所检测的转移病灶的图像质量评分。两组间比较采用配对样本t检验，检测快速自旋回波T1WI 和增强T1-MARAGE 序列所检测的转移病灶的个数。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两种增强序列图像质量评价结果比较

2 位医师对颅脑常规快速自旋回波T1WI 和T1-MARAGE 序列图像质量评价比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两种增强序列图像质量评价结果比较 单位：例

2.2 两种增强序列转移病灶检出数比较

快速自旋回波T1WI 序列检查共发现疑似脑转移灶121 枚，30 例患者均有序列存在不同程度的血管搏动伪影，2 位患者（4 枚）因伪影出现漏诊，有3 枚在其他序列上确定为伪影，最终确定脑转移病灶为118 枚。T1-MPRAGE 序列共发现脑转移病灶149 枚，无疑似病灶，有1 例出现少许运动伪影。对比分析发现，快速自旋回波T1WI 相对于T1MPRAGE 未发现的病灶共31 枚，其中27 枚因病灶过小（低于3 mm），另外有4 枚被伪影覆盖，所以未能发现。检出个数方面比较，快速自旋回波T1WI 序列和T1-MPRAGE 序列分别检出118 枚和149 枚，差异具有统计学意义（P＜0.001），见表3。

表3 两种增强序列转移病灶检出数比较（±s）

表3 两种增强序列转移病灶检出数比较（±s）

注：TSE 为快速自旋回波序列。

项目例数T1 TSET1MPRAGE转移数303.93±2.434.97±2.85 t 5.477 P＜0.001

2.3 T1 TSE 序列与T1MPRAGE 序列两组间图像伪影比较

从伪影方面比较，快速自旋回波T1WI 序列数据30例患者均有序列存在不同程度的血管搏动伪影，搏动伪影出现率100%（30/30），有3 患者在部分序列上产生运动伪影，运动伪影发生率10%（3/30）从而导致4 个序列定位不准确，2 位患者（4 枚）因伪影出现漏诊（均出现在小脑乙状窦区），因伪影导致的假阴性率3.36%（4/119）。其中有1 枚在其他序列上确定为伪影（为上矢状窦搏动伪影），最终确定脑转移病灶为118 枚，假阳性率为0.8%（1/119）。T1-MPRAGE 序列只有1 例出现运动伪影（1/30）。

图1 两种序列检出图像

图2 两种序列血管搏动伪影比较

2.4 两种序列的结果比较

从扫描时间方面快速自旋回波T1WI 的4 个序列共计523 s，T1-MPRAGE 扫描耗时232 s。

表4 两种序列的结果比较

3 讨论

本研究旨在讨论T1MPRAGE 相对于常规快速自旋回波T1WI 序列在肺癌脑转移患者磁共振增强扫描中的速度、检出率、伪影上的优势。从而为患者的诊断、治疗及预后评估提供较大指导价值。

T1-MPRAGE 为一种使用180°预备反转脉冲和小角度激发梯度回波快速获得的三维磁共振扫描序列，具有较高的空间和时间分辨率，能够更清晰地呈现颅内结构，可有效地缩短扫描时间并有较高的空间分辨率，使脑灰、白质对比度更佳，可清晰显示脑内精细的解剖结构[8]。由于常规快速自旋回波T1WI 层厚为5 mm，对于低于微小病灶的检出具有局限性，而T1MPRAGE 为1 mm层厚，对于微小病灶的检出在理论上具有优势。实验中发现T1MPRAGE 的检出数量始终稳稳高于快速自旋回波T1WI 序列的图像，尤其对于低于3 mm 的病灶。快速自旋回波T1WI 序列中出现的血管搏动伪影，可以通过使用流动补偿的方式使伪影降低[9]，也可以通过切换相位编码方向从而改变伪影的方向和位置[10]，从而避免血管搏动伪影导致的漏诊。但在本实验中依然产生了伪影，搏动伪影主要集中在小脑乙状窦区和上矢状窦附近，伪影方向为相位编码方向，因此在我们工作中需要注意伪影所造成影像，避免漏诊。T1-MPRAGE 图像具备各向同性，可以进行多平面重组，从而对图像进行多方位的观察和诊断，而快速自旋回波T1WI 序列患者一旦出现运动，很容易导致不同序列间的定位不准确，从而影响诊断[11]。同时，使用T1-MPRAGE 代替传统常规自旋回波T1WI 进行肺癌脑转移患者进行颅脑增强扫描，不仅可以任意方位分析，还节省了时间。

本研究发现，通过PACS 随访患者信息，部分患者在进行抗肿瘤治疗后，颅内转移灶明显较少甚至完全消失，T1-MPRAGE 在评价肺癌患者脑转移疗效方面也有一定优势。

本研究不足之处：因为肺癌脑转移患者一般情况欠佳，特别是转移灶多发患者是无法进行脑部手术获取病理组织，因此缺乏脑内转移病灶病理诊断金标准，对转移病灶的认定缺少客观依据。

综上所述，对于肺癌脑转移患者的增强磁共振检查，T1MPRAGE 序列较快速自旋回波序列，具有搏动伪影少、扫描时间短、检出率高等优势，且在图像质量上与常规快速自旋回波序列没有差异，因而在诊断肺癌脑转移患者中相较于常规快速自旋回波序列扫描具有更高的临床价值。