中枢神经系统疾病MR T1WI成像：自旋回波与反转恢复的比较研究

论文摘要

目的:通过自旋回波序列T1WI（T1WSE）与翻转恢复序列T1WI（T1WIR）的比较研究,探讨中枢神经系统疾病MR T1WI成像时的序列选择。方法:取Gd-DTPA加入蒸馏水中,配制0.025mmol/L至5mmol/L的对比剂溶液,进行T1WIR和T1WSE扫描,计算对比剂溶液的增强率（CER）及其与白质、与灰质的对比度（CR）。将对比剂溶液从0.025mmol/L开始倍比稀释至0.000024mmol/L,与蒸馏水进行对照分析,确定T1WIR和T1WSE上可显示强化的最低对比剂浓度。行MRI头颅检查的患者196例分为4组:①原发性脑肿瘤组,92例;②脑转移瘤组,31例;③脑膜炎组,24例;④其它疾病,49例。所有患者均行轴位T1WIR和T1WSE检查,①～③组病例及第④组中24例行单倍剂量Gd-DTPA增强检查,轴位T1WIR和T1WSE依次作为增强后第一序列。测量每例T1WIR和T1WSE图像上灰、白质和脑脊液的信号强度,及背景噪声信号强度的标准差（SD）,测量肿瘤增强前后的信号强度及肿瘤体积,计算增强前后病灶的信噪比（SNR）、灰质与白质的CR、灰质与白质的对比噪声比（CNR）、病灶的CER,并计算增强前后病灶与白质、病灶与灰质、病灶与脑脊液的CR和CNR。比较增强前后病灶在两序列图像上的显著性、病灶边界的显示及与瘤周水肿的区分、脑膜尾征的显示。计数并比较两序列上脑转移瘤的数目。结果:T1WIR上显示的最低强化浓度为0.0016mmol/L,而T1WSE显示强化的最低浓度为0.00078mmol/L。T1WIR上在2mmol/L时达峰值,而T1WSE则在3mmol/L时达峰值,当对比剂浓度在0.1～3mmol/L之间时,T1WIR上CER高于T1WSE,而此浓度范围之外则呈相反的表现;而对比剂与脑白质、对比剂与脑灰质的CR则均以T1WSE上为高。全部患者中,T1WIR上灰质与白质的CR和CNR均明显高于T1WSE。在第①组原发性脑肿瘤中,增强前后肿瘤在T1WIR的SNR分别为75.4±14.3和192.8±45.9,明显高于T1WSE上的48.7±8.9和133.4±41.5（P<0.01）;肿瘤的CER在T1WIR上为164.2±63.4,低于T1WSE上的174.7±68.5（P<0.01）;增强前T1WIR上肿瘤与白质、肿瘤与灰质及肿瘤与脑脊液的3种CR均高于T1WSE;增强后肿瘤与白质、肿瘤与灰质的CR则为T1WSE上高于T1WIR,而肿瘤与脑脊液的CR则在T1WIR上更高。增强前后肿瘤与白质、肿瘤与灰质及肿瘤与脑脊液的CNR均以T1WIR上更高。平扫时,67.4%（62/92例）原发性脑肿瘤在T1WIR上更显著,28.3%（26/92例）两序列上显著性相同,4.3%（4/92例）在T1WSE上更显著。增强后,93.5%（86/92例）肿瘤在两序列上显著性相似,6.5%（6/92例）肿瘤在增强T1WSE上更显著。在边界的显示中,增强前46.7%（43/92例）的肿瘤T1WIR优于T1WSE,51.1%（47/92例）在两序列相似,2.2%（2/92例）在T1WSE优于T1WIR;增强后17.4%（16/92例）在T1WSE优于T1WIR,81.5%（75/92例）在两序列相似,1.1%（1/92例）在T1WIR优于T1WSE。20例伴瘤周水肿者,肿瘤与瘤周水肿的区分,平扫时,65%（13/20例）在两序列上相同,35%（7/20例）在T1WIR优于T1WSE;增强后,75%（15/20例）在两序列上相同,25%（5/20例）在T1WIR上优于T1WSE。在脑膜尾征的显示中,60%（9/15例）在两序列增强图像上显示相似,40%（6/15例）在增强T1WSE上更明显。92例原发性脑肿瘤在增强T1WIR和增强T1WSE上的平均体积分别为26.3±23.6 cm3和26.3±23.4cm3,两者间无显著统计学差异（P=0.959）。在第②组31例患者中增强前后T1WIR分别发现94和236个转移灶,而增强前后T1WSE则明显多于前者,分别发现162和347个转移灶。T1WIR上增强前后转移瘤的SNR均高于T1WSE（P<0.001）;两序列上转移瘤的CER无差异（P=0.273）。增强前T1WIR上3种CR和CNR均高于T1WSE;增强后,肿瘤与白质、肿瘤与灰质的CR及肿瘤与白质的CNR在T1WSE上为高,而肿瘤与脑脊液的CR和CNR及肿瘤与灰质的CNR在T1WIR上更高。T1WSE和T1WIR上肿瘤的体积平均为4.9±6.7cm3和4.8±6.7 cm3,两者间无显著差异（P=0.635）。在第③组24例脑膜炎中,增强T1WIR和增强T1WSE对结核性脑膜炎、化脓性脑膜炎和囊虫性脑膜炎中的阳性率均为100%,但在病毒性脑膜炎的阳性率则分别为35.3%（6/17例）和58.8%（10/17例）。在13例两增强序列均显示异常脑膜强化的脑膜炎中,30.8%（4/13例）在两序列上显著性相同,69.2%（9/13例）在增强T1WSE上更显著。在第④组49例病变中,平扫时,81.6%（40/49例）的病灶在T1WIR的显示优于T1WSE或与其相同,而T1WSE仅在8.2%（4/49例）的病灶显示上更具优势,10.2%（5/49例）的病灶在两序列上各具优势。按病灶在T1WSE上的信号分析:明显低信号的病灶在两序列平扫图像上的显著性相同;96.7%（29/30例）的低信号病灶在T1WIR上更显著或与T1WSE相同;高信号病灶则在T1WSE上更显著或与T1WIR相似;高低混杂信号的病灶中,75%（6/8例）高信号出血在T1WSE上显著,87.5%（7/8例）低信号灶在T1WIR上更显著。1例脑实质型脑囊虫的头节在T1WSE上更显著。两序列上显示强化的病例中,75%（15/20例）在两增强序列上显著性相同,3例烟雾病的“常春藤征”和1例脑囊虫在增强T1WSE上更显著,且增强T1WSE显示了更多的囊虫病灶,1例静脉畸形在增强T1WSE上可见畸形血管强化,而增强T1WIR则未显示强化。结论:T1WSE对低浓度对比剂更敏感,具有更高的对比剂溶液与脑灰、白质的CR;平扫T1WIR在原发性脑肿瘤的显示中优于T1WSE或与其相似,但增强后T1WSE则优于T1WIR或与其相似;在脑转移瘤的诊断中增强前后T1WSE均优于T1WIR;在脑膜炎,尤其是病毒性脑膜炎,T1WSE优于T1WIR;在其他病变的显示上,T1WIR更有利于低信号病灶的显示,而T1WSE则在显示高信号出血和异常小血管的强化上更具有价值。

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