MRI液体衰减反转恢复序列在脑肿瘤诊断中的应用分析 液体衰减反转恢复序列

  【摘要】 目的 探讨MRI液体衰减发转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery FLAIR)在脑肿瘤诊断中的应用价值。方法 搜集经病理证实的脑肿瘤36例,男18例,女19例,年龄24-76岁,中位年龄55岁。其中星形细胞瘤22例、脑膜瘤5例、转移瘤4例、室管膜瘤2例、表皮样囊肿、松果体囊肿、分泌细胞瘤各1例。结果 22例星形细胞瘤中,低级别星形细胞瘤10例,约占45.45%,高级别星形细胞瘤12例,约占54.55%。T1-FLAIR平扫显示肿瘤灶47个,T2-Flair为51个,增强T1-Flair显示59个,DWI平扫显示病灶50个,其中直径<2cm的脑膜瘤在DWI显示不明确。所有瘤体在T1-FLAIR增强扫描序列上均清晰显示,且水肿边缘与瘤体边缘边界清晰。结论 FLAIR序列能够提高病变组织与周围脑实质的对比度,发现常规SE序列上不能难以明确诊断的病灶。
  【关键词】 MRI液体衰减反转恢复序列;脑肿瘤诊断;应用分析
  doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2012.08.750 文章编号:1004-7484(2012)-08-3025-01
  快速自旋回波液体衰减发转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery FLAIR)近年来较广泛用于临床。该序列通过采用一定的翻转时间(TI)在抑制脑脊液信号的同时获得T1、T2对比图像,消除了脑脊液的不利影响,对显示颅脑病变,FLAIR优于常规T2WI和T1WI。T2-FLAIR序列在颅脑疾病诊断中的临床价值已获得公认。T1-FLAIR序列作为一种新的T1成像技术,既往由于其TR时间延长.成像时间较长,限制了其最初的临床应用。采用回波链技术的T1-FLAIR.可显著缩短成像时间,在较高场MR上获得了推广应用。本文对20例患者进行了T1-FLAIR及T2-FLAIR序列扫描,与常规SE序列对照,探讨FLAIR成像技术对颅脑肿瘤的诊断价值。
  1 材料与方法
  搜集临床确诊脑肿瘤26例,其中中男13例,女13例,年龄24-76岁,中位年龄55岁。其中星形细胞瘤14例、脑膜瘤4例、转移瘤2例、听神经瘤、室管膜瘤、表皮样囊肿、松果体囊肿、脉络膜丛乳头状瘤、神经内分泌细胞肿瘤各1例。使用GE公司Signa1.5T超导磁共振成像系统,所有病例均先行轴位横断位及矢状位T1-Flair、T2-Flair扫描、横断位SWI扫描及横、冠、矢状位T1-Flair增强扫描。
  2 结果
  14例星形细胞瘤中,低级别星形细胞瘤6例,约占42.86%,高级别星形细胞瘤8例,约占57.14%。T1-FLAIR平扫显示肿瘤灶47个,T2-Flair为51个,增强T1-Flair显示59个,DWI平扫显示病灶50个,其中直径<2cm的脑膜瘤在DWI显示不明确。上述病灶多位于大脑皮层,灰白质交界处及侧脑室缘,所有瘤体在T1-FLAIR增强扫描序列上均清晰显示,且水肿边缘与瘤体边缘边界清晰。实性区域强化较明显。1例胶质瘤术后病例,FLAIR序列可区分术后残腔,瘤周水肿及胶质增生。
  3 讨论
  3.1 FLAIR基本原理 FLAIR成像基本原理:FLAIR序列由180°-90°-180°三个脉冲组成。首先施加的180°反转脉冲将+Z轴上所有组织的纵向磁化矢量反转指向-Z轴方向,停止脉冲,各组织磁化矢量按照各自的T1驰豫时间向+Z轴恢复,当脑脊液磁化矢量恰好恢复到0时立即施加90°RF脉冲,(TI=0.7T1),此时人体内其它组织以及大部分种类的病灶由于T1值均明显短于脑脊液,这些其它组织和病灶受90°脉冲的激励,磁化矢量绝大部分向MXY轴平面上反转,脑脊液则没有磁化矢量被反转到Mxy轴上。此时再施加180°重聚脉冲,其它大部分组织和病灶可产生较强的MR信号,而脑脊液由于没有磁化矢量被反转到Mxy轴上,180°重聚脉冲不能产生MR信号,从而达到抑制脑脊液信号的目的。
  SE-FLAIR成像时间过长,临床应用受到限制。目前在中枢神经系统应用较广泛是将Flair序列与TSE(trubose)技术联合应用的快速FLAIR(又称turbo flair)序列,可以在2-4min内完成采集18-24幅横断面的图像。快速FLAIR序列与平面回波成像(echo planar imaging,EPI)技术结合,称为EP-FLAIR序列,全脑成像可在120s完成;联合应用单次激发(single shot)和EP-FLAIR技术,可在4s内完成全脑成像。EP-FLAIR对脱髓鞘、早期感染、早期梗死以及外伤等诊断有帮助,对于不合作的患者,EP-FLAIR技术可以充分发挥成像时间极短的优势。
  FLAIR序列采用长反转时间(inversiontime,TI)有效抑制脑脊液的信号,消除了其部分容积效应和流动性伪影,更清晰显示颅脑脑沟、脑回、脑干等解剖结构。T2-FLAIR应用长重复时间(repetition time,TR)和长回波时间(echo time,TE)产生重T2加权像,病变组织与正常脑组织的对比度提高更明显,使病灶更容易被显示和发现。脑室内脑脊液信号被抑制呈低信号,突出了呈条形或小球状的略高信号的脉络丛组织。脑白质的信号强度略低于脑灰质,但是特定部位的脑白质可以呈高或较高信号,如沿第三、四脑室边缘常可见到薄层线状高信号影,在侧脑室额角和枕角周围可见帽状高信号影,中脑导水管及室管膜下区呈线样高信号。
  3.2 脑肿瘤 FLAIR技术适用于脑内肿瘤的检查,与T2WI比较能提高瘤体与水肿带的对比度,使病体与水肿分界清晰,明显高于T2WI。FLAIR的肿瘤的径线测量最接近真正的大小,就平扫而言,FLAIR起到了一定的模拟增强的效果,对未增强的病例提供了有效的补偿信息[1]。FLAIR可以清晰显示瘤体中的坏死囊腔、间隔等不同结构成份,提高病变的检出率(尤其是位于脑室、脑地和脑表面等部位的小肿瘤)及病变侵袭的范围。FLAIR对脑肿瘤病术后的残腔及胶质增生的显示也非常清晰。这对指导临床手术治疗及疗效的观察具有较大的意义。
  如上所述,FLAIR通过提高病变组织与周围脑实质的对比度,可以发现常规SE序列上显示不明确的病灶,尤其是位于脑脊液部位如脑室、脑池、脑表面及蛛网膜下腔等及其附近的病灶。在常规FSE-T2WI上,脑脊液呈高信号,病灶信号较低,受容积效应、脑脊液流动等影响容易被掩盖而漏诊。FLAIR序列图像则通过显著抑制脑脊液的高信号,消除脑脊液流动性伪影及部分容积效应,突出显示呈等或高信号的病灶,有效提高了脑脊液区域病灶的检出率。其特点主要体现于以下几方面:
  第一,明确病变的边界与范围。在常规T2WI上,瘤体与瘤体周围水肿均呈高信号而难以区分,在T2-FLAIR序列图像上,瘤周水肿带呈高信号,位于水肿带的中心区域的瘤体呈等、稍低或低于水肿稍高信号,从而可以区分瘤体与周围水肿之间的分界,较完整、清晰显示肿瘤的大小、形态及边界等。在脑室周围脑白质脱髓鞘病变、脑室内肿瘤、脑室的正常变异等也因不再受脑脊液信号及其流动性伪影的影响而得以清晰显示。
  第二,有助于显示病灶内部结构特点。脑肿瘤内部常含有囊变区和囊腔,在常规FSE-T2WI上与肿瘤的实性部分均呈高信号;而在FLAIR序列图像上,肿瘤的囊变区与囊腔呈低或中等信号,可以与呈高信号的实性部分相区分,同时在FLAIR序列图像上还可以显示瘤体中的囊腔内间隔呈高信号,不同于囊腔。另外,囊性病变内容物成分根据自由水成分与蛋白含量的不同,其信号强度亦有所不同。
  第三,在鉴别诊断中的应用。大多数病灶在常规T2WI均呈高信号,没有特异性,给鉴别诊断带来很大困难。在FLAIR序列图像上,因病灶含水量的多少及状态不同,病灶的信号表现多种多样,给鉴别诊断提供了更丰富信息。
  总之,相比于常规T2WI,FLAIR序列在充分抑制流动脑脊液信号后,病变与水肿、病变与脑脊液等边界显示更清晰,病灶信号能更好的反应内部的结构和成分,对病灶的鉴别诊断提供了更多有价值的线索,应将FLAIR序列作为颅脑MR扫描的常规序列。
  参考文献
  [1] 楼鸣,苗华栋,倪新瑜.Flair序列在脑肿瘤诊断中的应用.上海医学影像杂志,2009,9:12-14.
  [2] 吴春,侯立维.FLAIR序列在蛛网膜下腔出血诊断中的应用.中国实用神经疾病杂志,2007,10:109.

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