增强T2⁃FLAIR序列在颅内转移瘤诊断价值.pdf

NEUROLOGICALIIMAGING6神经影像学增强T2-FLAIR序列在颅内转移瘤诊断价值丁亮刘含秋？陈亮亮曹镭1【摘要】目的：对比增强T2-FLAIR序列及增强T1WI序列，探讨增强T2-FLAIR序列在脑转移瘤中的应用价值。方法：收集2 0 2 1年1月一2 0 2 2 年12 月本院收治的经病理确诊为原发性肿瘤、同时确诊或怀疑有脑转移的患者58 例，患者在进行传统的MRI平扫及增强检查的基础上，加做增强T2-FLAIR序列。观察2 种增强序列图像上转移瘤的数量、大小、部位及转移瘤的强化显示程度，并进行统计学分析。结果：本组58 例患者，增强T2-FLAIR序列显示的部分脑实质结节状转移及软脑膜转移的强化程度，显著高于增强T1WI序列，差异具有统计学意义（P0.05），脑实质结节转移的直径增强T2-FLAIR序列较增强T1WI序列大，差异具有统计学意义（P0.05）。结论：增强T2-FLAIR序列对于软脑膜的转移及皮质区的小结节状转移灶有很高的检出率，对常规的MRI增强起到很好的补充作用，两者联合使用可以显著提高脑转移瘤的诊断准确性。【关键词】颅内转移瘤；T2-FLAIR；磁共振成像；增强MRI中图分类号：R445.2;R445.3文献标志码：A文章编号：10 0 6-57 41(2 0 2 4)0 1-0 0 0 6-0 5Diagnostic Value of Enhanced T2-FLAIR sequence in Intracranial Metastatic TumorDING Liang,LIU Hanqiu,CHEN Liangliang,CAO Leil Abstract】Pu r p o s e:T o c o mp a r e e n h a n c e d T 2-FLA IR s e q u e n c e w i t h e n h a n c e d T IW I s e q u e n c e,a n d t o e x p l o r ethe application value of enhanced T2-FLAIR sequence in intracranial metastatic tumor.Methods:From January 2021to December 2022,58 patients with pathologically confirmed primary tumor and brain metastasis were collected.Onthe basis of traditional MRI plain scan and enhanced examination,patients were given enhanced T2-FLAIRsequence.The number,size,location and enhanced display degree of metastatic tumors on two kinds of enhancedsequence images were observed and statistically analyzed.Results:In this group of 58 patients,the enhancementdegree of nodular metastasis and meningeal metastasis of brain parenchyma showed by enhanced T2-FLAIRsequence was significantly higher than those by enhanced T1WI sequence,with a statistically significant difference(P0.05).The diameter of nodular metastasis of brain parenchyma was larger by enhanced T2-FLAIR sequence thanthat by enhanced T1WI sequence,with a statistically significant difference(P0.05).Conclusion:Enhanced T2-FLAIR sequence has a high detection rate for meningeal metastasis and small nodular metastasis in cortical area,which is a good supplement to conventional MRI enhancement.The combined use of T2-FLAIR sequence cansignificantly improve the diagnostic accuracy of brain metastases.Key words Intracranial metastatic tumor;T2-FLAIR;Magnetic resonance imaging;Enhanced MRI颅脑是恶性肿瘤比较常见的转移部位，随着肿瘤治疗方法的改进及影像学方法的进展，颅内脑膜转移及脑转移的检出率在逐渐提高。有学者认为，增强中国医学计算机成像杂志，2 0 2 4，30：6-10作者单位：1安徽省宣城市人民医院影像科2复旦大学附属华山医院放射科通信地址：安徽省宣城市宣州区环城北路15号，宣城2 42 0 0 0通信作者：刘含秋（电子邮箱：）基金项目：安徽省重点研究与开发计划（2 0 2 10 4j07020008）T1WI可以显示转移瘤的血脑屏障破坏的程度，因此对位于蛛网膜下腔、脑皮质处的细小转移灶显示欠佳叫。而而增强T2-FLAIR对脑脊液的抑制，可以更容ChinComputMed Imag,2024,30:6-101Department of Radiology,Xuancheng People s Hospital,AnhuiProvince2 Department of Radiology,Huashan Hospital,Fudan UniversityAddress:15 North Huancheng Road,Xuancheng 242000,ChinaCorrespondence to:LIU Hanqiu(E-mail:)Foundation item:Key Research and Development Plan of AnhuiProvince(202104j07020008)ChinComputMedImag,2024,30(1)中国医学计算机成像杂志2 0 2 4年第30 卷第1期易地发现皮质表面的转移灶，弥补增强T1WI的不足之处【2 。本研究回顾性分析本院58 例脑转移瘤病例资料，通过对增强T2-FLAIR及增强T1WI对脑转移瘤的显示进行比较，评价增强T2-FLAIR对脑转移瘤的诊断价值。方法1.一般资料收集本院2 0 2 1年1月一2 0 2 2 年12 月收治的58 例经病理确诊为原发肿瘤、同时确诊或怀疑有脑转移的患者为研究对象，其中男性2 5例，女性33例，年龄418 5岁，平均年龄（6 2.9 8 9.9 5）岁，所有患者原发肿瘤分别为肺癌51例（腺癌38 例，鳞癌8 例，小细胞肺癌5例），乳腺癌4例，卵巢癌1例，宫颈癌1例，肝癌1例。临床怀疑有脑转移瘤的依据为患者有相应的头痛、呕吐等颅高压症状及感觉障碍等神经系统受压所引起的相关症状，2.村检查方法使用飞利浦1.5T超导MR扫描仪及西门子3.0 TSkyra MR扫描仪，头部线圈。患者均进行头颅常规平扫+增强检查，常规头轴位（T1WI、T 2 W I、FLAIR、D W I）及矢状位（T2WI），增强扫描轴位、矢状位及冠状位T1WI及轴位T2-FLAIR，层厚5mm，层间距1.5mm。对比剂选用Gd-DTPA（0.1mmo l/k g）经肘静脉注射。3.图像分析人组图像由两名具有丰富MRI诊断经验的医师阅片，分别记录T1WI及T2-FLAIR序列增强图像中病灶的大小、部位、强化程度。为了直观地显示病灶的强化程度及进行量化对比，采用两种序列上肿瘤与背景（灰质或白质）的对比率（CR）和对比噪声比（CNR）判断其优越性：CR=（肿瘤信号强度-背景信号强度）/背景信号强度；CNR=：（肿瘤信号强度-背景信号强度）/背景信号标准差（SD）。测量方法为选取肿瘤强化最明显处为感兴趣区（regionofinterest，RO I），为减少测量误差，在增强后两种序列相同层面、相同区域、相同ROI进行测量。4.乡统计学分析采用SPSS26.0软件进行统计分析，计量资料通过Kolmogorov-Smirnov检验进行正态性检验，符合正态分布的采用独立样本t检验，以均数标准差表示；偏态分布的采用Mann-WhineyU检验，以M(Q1,Q.)表示。P0.05表示差异有统计学意义。结果1.1T2-FLAIR强化病灶特点及分布情况58例脑转移患者中，每例患者均有部分病灶在T2-FLAIR增强序列呈明显强化，而此病灶而T1WI增强序列图像上显示轻度强化或不强化。这些T2-FLAIR增强序列显示更明显的病灶中，有2 4例患者表现为结节状强化，2 8 例呈现为软脑膜强化，另外6例同时有结节状强化及软脑膜强化；分布情况为位于幕下有9 例，位于幕上46 例，同时累及幕上及幕下者有3例。幕上结节状强化有2 2 例，有18 例位于脑皮层处，3例位于脑白质区，1例位于丘脑；其中1例位于皮质的结节周边有轻度水肿，其余结节周边均无水肿带环绕。本组58 例患者中，有4例患者在其动态复查MRI时，均出现T2-FLAIR增强序列扫描时间为注人对比剂后的第1期及最后1期情况，相同的病灶，最后1期的强化程度，均高于第1期的强化程度，病灶显示更加清晰2.T2-FLAIR强化病灶与T1WI强化病灶对比T1WI增强序列上，58 例患者均可见不同程度的皮质血管强化，本组35例软脑膜强化的病例中，T2-FLAIR强化的强度要高于T1WI强化程度，其中有7例局部软脑膜T1WI增强序列几乎不强化，但T2-FLAIR增强序列可见明显强化；T1WI增强序列强化的软脑膜旁可见部分脑表面血管显影，而T2-FLAIR增强序列脑表面血管未见强化显影，见图1、图2。30例结节状强化病例中，T2-FLAIR强化的强度亦要高于T1WI强化程度，见图3、图4。A85A5P144P1431A1B图1典型病例1影像患者，女，6 7 岁，左肺腺癌。A.T2-FLAIR增强可见多发软脑膜强化（白箭）；B.T1WI增强可见软脑膜强化（长白箭）和脑表面血管强化（粗短白箭）。8中国医学计算机成像杂志2 0 2 4年第30 卷第1期Chin Comput Med Imag,2024,30(1)A905Cmcm3221P138P1392A2B图2典型病例2 影像患者，女，54岁，左肺腺癌。A.T2-FLAIR增强可见右侧大脑半球多发软脑膜强化（白箭）；B.TIWI增强可见多发脑血管强化（粗短白箭），软脑膜强化显示欠佳。本组病例中，T2-FLAIR增强序列显示的结节直径约为0.2 5 1.1cm，相对应T1WI增强序列上大小约为0.151.08cm。有2 例颅底的结节T1WI强化序列有明显血管搏动伪影，T2-FLAIR增强消除了血管伪影。3.统计学分析结果在这些病灶中，选取T2-FLAIR强化结节39 个、软脑膜强化37 处，对其增强T2-FLAIR和增强T1WI的显示程度比较，增强T2-FLAIR序列上结节状转移及软脑膜转移强化与背景的CR明显高于增强T1WI序列，统计学分析表明两种序列有显著差异性（P0.05），见表1和表2；增强T2-FLAIR上结节状转移的直径亦明显较增强T1WI序列大（图4），统计学分析两种序列有显著差异性主（P0.05），见表1。讨论1.T2-FLAIR序列病变强化的原理FLAIR序列是长T1的快速反转恢复序列，具有较长的T1时间，从而导致其具有轻度的T1效应【3MRI增强常用的对比剂为钇喷酸葡胺（Gd-DTPA），是一种静脉型的细胞外间隙对比剂，具有顺磁性，可以缩短T1及T2时间，而主要是缩短T1时间明显；因此，注射对比剂后，常规T1WI增强上可以显示强化的病变，在T2-FLAIR增强序列上也有强化。T2-FLAIR增强序列有较长的反转时间，可以将含有自由水的脑脊液抑制呈低信号，同时其具有较长的重复时间，可以将静脉窦和皮质血管呈现出流空信号4，皮质区的病灶在此序列上受到的干扰会明显减低。2.增强T2-FLAIR诊断脑转移瘤的优势我们的研究结果表明，在头颅MRI增强扫描注人对比剂后，加做T2-FLAIR序列，增加了评估脑转移的诊断信心。这种信心的增强归因于成功排除了强化的血管和相移伪影。由于脑转移好发于灰白质交界区，而在增强后的T1WI图像中，脑表面的慢速血流静脉可以表现为点状或小结节状高信号区，而T1WI其无法显示血管源性水肿，因此酷似转移瘤5。血管或硬脑膜窦强化产生的一些相移伪影也类似于转移性肿瘤强化，在增强后FLAIR成像中，脑表面血管因为流空效应表现为无信号，因此血管强化和相位伪影消失或减少，更有利于发现异常强化区并与其区分开。Mathews等6 的研究表明，在一些表面实质病变和脑膜疾病中，对比FLAIR成像比T1WI具有优势。本研究病例支持这些观察结果本组病例中，T2-FLAIR增强比T1WI增强序列显示更加明显的强化结节大部分位于脑表面皮质处，并且体积均较小。T2-FLAIR增强序列对这些结节病灶显示更好，除了血管强化和相位伪影消失或减少的客观因素，其自身强化程度更高亦是其重要原因。有研究7 表明，病灶增强T2-FLAIR序列的强化程度与A68A69A705cmCITP181P50P1593A3B3C图3典型病例3影像患者，男，7 1岁，左肺小细胞肺癌。A.T2-FLAIR增强可见右顶叶皮质结节状强化（白箭）；B.T1WI增强隐约可见（白箭）；C.T2-FLAIR平扫可见结节（白箭）。9中国医学计算机成像杂志2 0 2 4年第30 卷第1期Chin ComputMed Imag,2024,30(1)A745CmcmidP155P1554A4B图4典型病例4影像患者，女，8 5岁，左肺腺癌。A.T2-FLAIR增强可见右小脑结节状强化（白箭）；B.TIWI增强可见右小脑结节状强化（白箭），强化程度较T2-FLAIR增强低，结节直径亦较小。表1两种增强序列图像上脑实质转移病灶特征的比较序列病灶数病灶大小CRCNR增强T2-FLAIR390.660.23 0.47(0.35,0.57)2.42(1.83,3.24)增强TIWI390.520.21 0.31(0.19,0.42)0.69(0.40,1.23)统计值2.847-4.107-6.941P值0.0060.0010.001表2两种增强序列图像上脑膜转移病灶特征的比较序列病灶数CRCNR增强T2-FLAIR370.42(0.34,0.58)3.62(2.83,5.41)增强TIWI370.21(0.10,0.45)0.50(0.22,1.14)统计值-3.616-7.044P值0.0010.001血管通透性参数（Ktrans和Kep）呈负相关。在剂造影剂浓度较低时，CE-T2FLAIR的增强效果更好；在得到相同的高信号情况下，与CE-T1WI相比，CE-T2FLAIR只需要四分之一浓度的剂造影剂；这种现象可以用T2-FLAIR序列的独特T1加权来解释，由于长反转时间诱发轻度T1加权和引起T1缩短，使T2-FLAIR序列比常规增强T1序列更敏感6.8-9 。病灶血管通透性较低，会导致细胞外间隙（EES）造影剂浓度较低，浓度满足CE-T2FLAIR的增强水平，但不满足CE-T1WI的增强水平，因此CE-T2FLAIR的增强水平高于CE-T1WI，CE-T 1W I 甚至遗漏了一些转移灶。当病灶体积较小时，血脑屏障（BBB）损伤较轻，血管通透性低，转移灶在CE-T2FLAIR上的增强效果优于CE-T1WI。当转移灶变大时，由于BBB的严重损伤和血管生成的进展，大量聚集在EES，从而极大地缩短了T2时间，影响并掩盖了CE-T2FLAIR的信号增强T1效应。因此，高浓度反而会降低T2-FLAIR信号强度，但符合CE-T1WI要求。因此肿瘤大小可能是影响CE-T2 FLAIR增强程度的一个重要因素7 ，本研究结果与其相符。在本组病例中，转移结节的体积T2-FLAIR增强序列均较T1WI增强序列大，增加了辨识度，更有利于诊断医师发现病灶。其可能的原因是肿瘤周围水肿所致5，因为脑转移瘤往往伴有血管源性水肿，在TIWI图像上，与白质（WM）相比，瘤周水肿通常表现为低信号；在水肿中，由于组织中游离氢池的增加，游离氢池之间的磁化交换率较低。因此，与WM相比，水肿中脉冲的信号减少更少，这导致T1WI序列上WM-水肿对比降低；相反，FLAIR成像对血管源性水肿高度敏感。而由于脑灰质的结构紧密，此处的转移瘤不易发生水肿或仅仅发生轻微的水肿，增强FLAIR成像弥补T1W1序列上肿瘤周围水肿的低可检测性，同时表现出转移瘤和周边水肿的高信号，对比T1WI增强序列显示病灶变大，从而提高诊断脑转移瘤的信心5.10 1。另一个原因可能是与对比剂泄漏有关，因为转移瘤出现后会导致邻近蛛网膜血管的扩张，扩张的血管会允许小分子对比剂的漏出，当漏出的对比剂浓度能够使T2-FLAIR呈高信号时，却没有达到增强T1WI呈高信号的浓度，此时增强T2-FLAIR显示的病灶更大1对于颅内软脑膜转移，T2-FLAIR增强序列亦有很好的优势，本组病例中，T2-FLAIR增强序列上软脑膜强化的程度及范围均要优于T1WI增强序列。其原因有多种，首先，慢血流在增强后T2-FLAIR上通常不是高信号，但在增强后T1WI序列上是高信号。因此，T1WI增强后皮质血管强化会与脑膜强化相混淆；而T2-FLAIR图像却不会显示血流缓慢的血管强化，这会更清楚地区别开强化的异常脑膜和增强的皮质静脉。其次，FLAIR对正常脑脊液信号的抑制并显示出脑沟中的病理信号，T2高信号的累加效应显示异常更明显12 也许有人会认为在T1WI增强后的图像中交叉参考轴位和冠状面的结果有助于区分血管转移瘤和相移伪影。然而，本组病例均加扫了T1WI冠状位及矢状位，但是也很难完全有把握地区分微小实质强化和血管强化，至少在某些情况下，小病灶容易受到部分容积平均的影响，掩盖了增强的精确性。本组病例中，有4例患者在其动态MRI复查过程10ChinComputMedImag,2024,30(1)中国医学计算机成像杂志2 0 2 4年第30 卷第1期中，两次增强T2-FLAIR扫描时间分别位于T1WI增强前和增强后，而位于T1WI增强后进行的T2-FLAIR增强序列，病灶的强化程度要高于T1WI增强前扫描，更有利于发现病灶，与Tsuchiya等13 观点相符，但也有学者认为其扫描时间的先后并无多大区别6 。另外有学者认为T2-FLAIR序列上结节体积变大的原因是延迟扫描所致【14，但本研究中这4例病例中并未发现此征象3.土增强T2-FLAIR诊断脑转移瘤的不足T2-FLAIR序列由于其扫描层厚的限制，会产生容积效应，有一定概率会漏诊5mm以下的病灶，而T1WI可以薄层扫描，更好地发现小病灶。增强T2-FLAIR序列在对比剂低浓度时相对T1WI增强强化程度更明显，而当对比剂浓度升高时，T2-FLAIR强化程度会下降，甚至呈负强化，而在目前国内大部分的医院中，增强扫描对比剂均是全剂量标准使用，会弱化T2-FLAIR的强化效果；本研究病例中，T2-FLAIR增强序列显示的结节状强化病灶少于T1WI序列，亦是这种原因所致。而对于老年患者，脑室附近白质区的小转移灶当未出现明显水肿时，可能会与梗死灶混淆。综上所述，增强后T2-FLAIR序列无血管强化或血管强化微弱，并且减少血管结构产生的相移伪影，对发现皮质区、颅底的转移病灶有明显的优势，特别是对低血管通透性的小结节状转移灶及软脑膜的转移。因此，T2-FLAIR增强与T1WI增强联合使用，相互补充，以提高脑转移瘤的检出率。参考文献1 Bette S,Gempt J,Wiestler B,et al.Increase in FLAIR signal of thefluid within the resection cavity as early recurrence marker:alsovalid for brain 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