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(1山東醫(yī)學高等??茖W校,山東 臨沂 276000;2山東大學附屬山東省醫(yī)學影像學研究所,山東 濟南 250021)
腦白質(zhì)病變(White matter lesions,WML)好發(fā)于中老年人,其發(fā)生率主要與高血壓、糖尿病、頸動脈粥樣硬化等血管性疾病及年齡、吸煙等因素有關,多數(shù)患者在早期不表現(xiàn)任何臨床癥狀,隨著病變進展可表現(xiàn)為認知功能障礙、執(zhí)行功能障礙及尿失禁等。目前,WML并無系統(tǒng)治療方案,多數(shù)患者病情可逆。因此,如采取適當?shù)念A防措施,可減少癥狀的出現(xiàn)或改善已出現(xiàn)的癥狀。磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)是診斷WML的常用檢查方法,主要依賴液體衰減反轉(zhuǎn)恢復序列(Fluid attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)。WML病變于該序列呈高信號,于T1WI呈等信號或低信號,T2WI呈高信號。有研究報道[1],雙反轉(zhuǎn)恢復序列(Double inversion recovery,DIR)對腦內(nèi)病變的敏感度較高,有利于發(fā)現(xiàn)WML病灶,及時評估病變程度,具有一定臨床意義。本文旨在通過分析DIR及FLAIR序列在腦白質(zhì)病變中顯示病灶的差異,從而探討DIR序列在診斷腦白質(zhì)病變的應用價值。
1.1一般資料 本組27例均為山東省醫(yī)學影像學研究所于2016年3月~11月接診,經(jīng)MRI檢查診斷為腦白質(zhì)病變,病灶均為散在、多發(fā)斑點狀,無腦白質(zhì)病變的臨床癥狀。其中男12例,女15例;年齡35~75歲,平均(49.1±10.2)歲。受試者均腦組織結構正常,無畸形、腦萎縮、占位性病變及大面積梗死。所有受試者均得到本人或親屬的知情同意。
1.2檢查方法 采用Siemens skyra 3.0T 超導型MRI系統(tǒng),所有患者除進行常規(guī)掃描外,均行DWI、FLAIR及3D DIR 序列掃描。掃描參數(shù):軸位DWI序列,TR3700 ms,TE65 ms,層厚5.0 mm,F(xiàn)OV 230 mm×230 mm;軸位T2-FLAIR,TR8000 ms,TE81 ms,層厚5 mm,層數(shù)19層,間隔1 mm;矢狀位3D DIR序列,TR7500 ms,TE319 ms,層厚1.4 mm,間隔0 mm,F(xiàn)OV 230 mm×230 mm,fat suppression 為Fat sat,mode為strong。
1.3圖像分析 3D DIR序列進行軸位重建,層厚5 mm,間隔1 mm,重建方位盡量與FLAIR序列匹配并由影像學醫(yī)師進行讀片,WML病灶多呈等長T1長T2信號,F(xiàn)LAIR序列呈高信號,DIR序列呈明顯高信號,統(tǒng)計各序列顯示病灶的數(shù)量,并選取一定數(shù)量的病灶計算其信號強度比(SIR),并進行相關統(tǒng)計學分析;DWI序列根據(jù)WML病灶好發(fā)部位劃定側(cè)腦室前角、側(cè)腦室后角區(qū)及半卵圓中心等區(qū)域,由影像學醫(yī)師選取病變最顯著區(qū)域為感興趣區(qū)(ROI),每位患者分別測量正常腦白質(zhì)及ROI的ADC值。
1.4統(tǒng)計方法 利用SPSS20.0軟件進行數(shù)據(jù)處理。兩種檢查方法的結果采用兩相關樣本的Wilcoxon signed Ranks 檢驗,P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
本組患者病灶均為散在、多發(fā)斑點狀WML,無病灶融合等難以計數(shù)現(xiàn)象,病灶以雙側(cè)額葉及放射冠區(qū)多發(fā),顳葉、枕葉少見,無小腦WML患者。27例患者經(jīng)FLAIR序列檢測出病灶總數(shù)為239個,人均(10.8±10.2)個,經(jīng)DIR序列檢測出病灶總數(shù)為398個,人均(14.7±15.5)個,二者比較有統(tǒng)計學意義(Z=4.32,P=0.000)。選取100處病灶,其DIR及FLAIR序列SIR均值分別為(6.35±3.71)、(3.50±1.61),二者比較有統(tǒng)計學意義(Z=7.88,P=0.000),DIR序列檢測方法優(yōu)于經(jīng)FLAIR序列檢測方法;ADC值:正常腦白質(zhì)平均為(0.52±0.02),ROI區(qū)為(0.61±0.05),二者比較差異有統(tǒng)計學意義(Z=4.54,P=0.000)。經(jīng)Pearson相關性檢驗,ROI區(qū)ADC值與DIR序列(r=0.71,P=0.00)及FLAIR序列(r=0.63,P=0.000)所顯示病灶數(shù)量均呈顯著正相關。典型病例見封三圖1-3。
WML是指在CT或MR圖像上腦室周圍及半卵圓中心區(qū)的彌漫性斑點、斑片狀病灶。CT表現(xiàn)為低密度,MRI表現(xiàn)為等長T1長T2信號,T2-FLAIR呈高信號。目前認為,WML主要的發(fā)病機制包括:①彌漫性腦動脈病變使小動脈硬化,局部血流灌注不足,發(fā)生慢性不完全缺血[2];②進展期WML患者血腦屏障通透性較非進展期患者增加,腦脊液中白蛋白、IgG濃度增高,導致白質(zhì)損害[3];③基因突變。WML的主要臨床表現(xiàn)可歸納為:①智力、認知功能障礙;②下肢運功障礙;③頭暈等高血壓原發(fā)病表現(xiàn)。
研究表明,WML患者發(fā)生腦卒中及癡呆的概率顯著增加,并與認知功能障礙、抑郁癥等密切相關。WML患者的智能衰退是全方面的,且其認知障礙與WML的嚴重程度一致[4-5]。此外,WML與年輕時的智力水平及受教育程度密切相關,證明WML的發(fā)生并非完全屬于自然老化,屬于病理過程[6-7]。因此,敏感度較高的檢查手段對腦白質(zhì)病變的發(fā)現(xiàn)及病情評估是有必要的。
隨著MRI技術的普及,WML的檢出率明顯提高,可以更加準確可靠地對腦白質(zhì)病變進行分級。目前常用的WML分級方法為ARWMC、Fazekas、Scheltens及YLikosko分級等,大多數(shù)分級方法均涉及病灶的部位、形態(tài)及信號等因素。因此,顯示更多微小病變有利于WML病變的檢出及分級。
由于大腦半球腦白質(zhì)的血供主要來源于穿支動脈,動脈垂直于腦表面深入腦白質(zhì),側(cè)支循環(huán)較少,易受灌注不足影響,從而發(fā)生缺血性腦白質(zhì)病及脫髓鞘改變,其病理改變?yōu)樗枨拭撌?、膠質(zhì)細胞增生及軸突減少,因軸突可有效抑制水分子的擴散,其缺失時可引起細胞水含量的變化,從而導致ADC值的改變。有研究報道,病變區(qū)域ADC值與WML嚴重程度呈正相關,且可鑒別病變的細胞毒性及血管源性階段。本研究中,WML病灶區(qū)域的ADC值較正常腦組織明顯升高,且與FLAIR及DIR兩種序列所顯示的病灶數(shù)量呈明顯相關,與DIR序列的相關系數(shù)高于FLAIR序列。
DIR序列是一種較新的MRI方法,該序列可以通過施加兩個反轉(zhuǎn)脈沖提高不同組織間的信號對比,通過在不同時間施加反轉(zhuǎn)脈沖可以使腦脊液及腦白質(zhì)信號被抑制,從而顯示腦灰質(zhì),或抑制腦脊液及腦灰質(zhì)信號,顯示腦部白質(zhì)結構,降低了腦白質(zhì)信號對于WML信號的影響。因此,腦白質(zhì)病變在DIR序列對比度較FLAIR更高,對于小病變的發(fā)現(xiàn)率高于FLAIR序列[8]。本研究中,DIR序列所顯示的病灶的數(shù)量明顯多于FLAIR序列,通??梢燥@示FLAIR序列難以發(fā)現(xiàn)的微小病灶,此類病灶以皮層下小斑點狀病灶為主,多位于雙側(cè)額葉、放射冠區(qū)等WML好發(fā)部位(見封三圖1、2),其信號強度通常較典型的腦白質(zhì)WML略低,于FLAIR序列中常呈現(xiàn)與腦白質(zhì)相等或略高信號。由于DIR序列能夠更好地抑制腦白質(zhì)信號,因此絕大多數(shù)WML病灶的SIR明顯高于FLAIR序列。在所選取的100處病灶中,絕大多數(shù)病灶的SIR于DIR序列明顯高于FLAIR序列,其中10例病灶的SIR值于FLAIR序列較高,平均較DIR序列高21%。除硬件及成像技術對圖像質(zhì)量的限制外,其可能的原因還有此類病灶區(qū)域腦組織髓鞘尚未完全脫失,存在部分其組織結構相對正常的腦白質(zhì)組織。因此,其信號于DIR序列在一定程度上被抑制,導致其SIR減低。
綜上所述,在WML病灶檢查中,DIR序列在顯示病灶數(shù)量及信號強度方面均明顯高于目前常用的T2-FLAIR序列,DIR序列可以更好地幫助發(fā)現(xiàn)WML病灶及進行嚴重程度分級,對于臨床治療及進行相關科研工作均具有一定指導意義。