反转时间优化在STIR臂丛增强成像上的应用卢立凤 吴 伟 郭大静 罗银灯（重庆医科大学附属第二医院放射科）摘 要 目的：通过对比不同反转时间采集图像背景抑制和神经显示程度，优化STIR序列在3.0T臂丛扫描的成像参数。方法：收集2016年7月至今来我院行颈部MR扫描患者60例，在常规平扫增强结束后加扫STIR序列，在保持相关参数一致的情况下，反转时间依次设置为180ms、200ms、220ms、240ms、260ms、280ms；各扫描10例并在线重建相应幅度图及实图。扫描图像交由两位高年资医师独立分析，以背景抑制和臂丛显示程度评分，由合格到优分为3个等级，对评价结果应用SPSS 19.0进行计数资料的χ2检验，P<0.05，认为差异有统计意义。结果：180ms、200ms组臂丛神经能显示，脂肪抑制效果不佳；220ms、240ms脂肪抑制较好，臂丛显示较好，增强后淋巴结抑制不佳；260ms、280ms淋巴结抑制较好，臂丛显示清晰，实图显示脂肪抑制过度；三组对臂丛神经显示差异有统计学意义（P<0.05）。结论：STIR序列应用于臂丛扫描较为可靠，对比增强后更利于背景组织抑制，3.0T常规剂量（0.01mmol/kg）对比剂注射后，240ms～260ms反转时间可较好抑制淋巴结干扰，是臂丛增强扫描的优化选择。关键词 臂丛神经 磁共振成像 STIR 幅度图 随着人民群众物质生活的提高，因交通意外等造成的臂丛神经损伤呈上升趋势；尤其是节后神经损伤，常导致上肢功能障碍，致残率较高。由于臂丛紧邻椎动脉，解剖结构复杂，临床治疗方案的有效与否依赖于对损伤部位和损伤程度的正确判断；而临床对于臂丛神经损伤的判断，主要依赖体格检查、肌电检查等，缺乏对神经与周围结构的解剖信息准确定位，严重影响治疗方案的选择和预后的改善[1]。磁共振臂丛神经成像以其极高的软组织分辨率、多方位多参数成像等优点，成为公认的首选影像学检查方法；在众多神经成像序列中，脂肪抑制T2WI序列常作为首选，而STIR因为磁敏感性伪影较小、对场强依赖低应用最为广泛[2-3]。有研究指出，注射对比剂后应用STIR序列能更好抑制背景以显示臂丛神经[4]。众所周知，对比剂注射后血流经过的组织纵向弛豫时间相应缩短，对于反转时间的准确选择直接影响背景信号抑制。本文旨在比较不同反转时间对于增强臂丛神经扫描的显示，以期找到3.0T STIR序列扫描臂丛神经的最佳成像参数。1 材料与方法1.1 一般资料本文收集2016年10月～2017年7月来我院行颈部扫描的患者共60例，年龄15～55岁，平均(30±2.3)岁；男39例，女21例。其中47例为颈部增强，告知患者并取得同意后加扫STIR序列；13例臂丛神经成像取得知情同意后行增强扫描。1.2 MRI检查方法所有患者均采用philips Achieva 3.0T超导型磁共振进行扫描，采用头颈联合相控阵线圈。患者取仰卧位，头部稍垫高，下颌微收；扫描中平静呼吸，尽量不做吞咽动作。冠状位扫描，范围从胸锁关节至棘突后缘，上至颈2、下至胸4椎体。常规平扫采用以下序列：T2WI（TSE-DRIVE），TR2500ms，TE90ms，层厚3.0mm，间距0.3mm，视野40cm×30cm，体素0.8mm×0.7mm；T1WI扫描（TSE），TR550ms，TE15ms，层厚3.0mm，间距0.3mm，视野40cm×30cm，体素0.8mm×0.7mm；STIR序列TR4000ms、TE60ms、TI220ms，层厚2.0mm、间距0、FOV40cm×30cm、体素0.8mm×0.7mm；对比剂为钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.01mmol/Kg，高压注射器肘正中静脉注射，注射速率为2.0ml/s，对比剂注射完毕后以同样速度注射等量生理盐水20ml。对比剂注射后STIR序列除反转时间外保持参数一致扫描一次，反转时间依次设置为180ms、200ms、220ms、240ms、260ms、280ms各扫描10例并同时在线重建相应幅度图及实图。 1.3 资料分析增强后STIR序列传输至philips EWS工作站，对幅度图像进行最大信号强度投影MIP重建，及沿神经走行方向斜冠状MPR重建观察臂丛神经显示程度；实图用以观察背景脂肪以及颈部淋巴结信号抑制程度。所有图像均由2位经验丰富的高年资放射科医生共同讨论读片，以背景抑制和臂丛显示程度评分，由合格到优分为3个等级，并达成一致意见；最终评价结果应用SPSS 19.0进行计数资料的χ2检验，P<0.05认为差异有统计意义。2 结果2.1 反转时间设置为180ms、200ms时臂丛神经能显示，脂肪抑制效果不佳（图1） 图1 TI=200ms，脂肪抑制不佳（A图可见颈部脂肪呈中等信号，B为MIP重建）2.2 反转时间设置为220ms、240ms脂肪抑制较好，臂丛显示较好，增强后淋巴结抑制不佳（图2） 图2 TI=220ms，淋巴结抑制不佳（A图可见颈部淋巴结呈高信号，B为MIP重建）2.3 反转时间设置为260ms、280ms淋巴结抑制较好，臂丛显示清晰（图3）2.4 不同反转时间对于臂丛神经显示差异有统计学意义（表1）2018.No063 讨论臂丛神经损伤尤其是节后神经损伤，常导致上肢功能障碍甚至致残。因解剖结构复杂又紧邻脊髓和椎动脉，使得对于臂丛神经损伤的治疗成为神经外科的难点之一。而治疗方案的有效与否依赖于对损伤部位和损伤程度的正确判断。过去对于臂丛神经损伤的判断，主要依赖询问病史、体格检查以及肌电检查等，很难对神经与周围结构的解剖信息准确定位，严重影响治疗方案的选择；清晰直观显示臂丛神经走形及其毗邻成为国内外众多学者的研究热点[5-6]。图3 TI=260ms，脂肪抑制较好，淋巴结抑制较好（A为原始薄层、B为MIP重建）表1 不同反转时间对臂丛神经显示程度早在1992年，Howe和Filler等人就报道了磁共振神经成像（magnetic resonance neurogarpgy MRN）[7]，近年来，伴随着磁共振软硬件的发展，MRN发展也日趋成熟，应用越来越广泛；而对于臂丛神经的显示，主要有背景抑制的弥散加权成像（DWIBS）和脂肪抑制的重T2加权成像[8]。弥散加权基于EPI技术，在颈部存在较大的磁敏感伪影，臂丛神经显示常常不太理想；正因为颈部解剖特殊性，在众多压脂技术中，STIR序列效果最好，应用最为广泛。STIR是基于纵向弛豫反转恢复的序列，理论上偏T1加权，选择合适的反转时间和适当长的回波时间，可以在抑制脂肪信号的同时使含水组织显示为高信号。在颈部扫面主要有以下优点：第一，没有场强依赖，高场低场均能进行；第二，使用多个回波链，磁敏感性伪影较低；第三，最为重要的是不依赖频率差异的脂肪抑制效果，相对于饱和压脂更为均匀和彻底。绝大多数臂丛神经的损伤会伴有临近结构的炎性反应，即使正常情况下偶尔也会发现颈部淋巴结的肿大，加之颈部血管走形与臂丛神经相交，使得血管和淋巴结成为臂丛显示的明显干扰；有研究指出，对比增强能降低淋巴结和血管的的信号，增加背景抑制效果，可以使臂丛神经的走形和连续性得以更好的显示[9]。其理论依据含钆对比剂缩短血液T1值接近脂肪，而STIR又是基于纵向弛豫反转恢复的压脂技术，因此有对比剂流入的小血管、淋巴结等接近于被抑制的脂肪，呈现为较低的信号；相反，神经髓鞘因对比剂难以进入，T1值改变不大，信号降低较少，在STIR序列上依然呈现高信号。基于STIR的反转恢复和钆剂的缩短纵向弛豫，加之组织在不同场强下T1值会有所改变；因此在臂丛神经增强成像2018.No06时，正确选择反转时间成为扫描技术关键，且不同的场强设备应有不同的选择。本文在Philips 3.0T上通过一系列反转时间的对比，在TI为200ms以下时臂丛神经能显示，但是脂肪抑制效果不佳，原因该是脂肪纵向弛豫未恢复至横向平面；在TI为220ms附近时脂肪抑制较好，臂丛显示较好，增强后淋巴结抑制不佳，可能与少量对比剂渗透至组织间隙进而通过淋巴回流有关；在TI超过280ms时淋巴结抑制较好，臂丛显示清晰，实图显示脂肪抑制过度，在幅度图上信号又有所增高；最后综合权衡TI为240～260ms既能较好抑制脂肪、又能明显降低淋巴结的干扰，可作为臂丛神经增强扫描的优化选择。然而值得一提的是，STIR序列相较于其他如DIXON、IDEAL等序列而言[10-11]，由于其本身特性，需要较长的重复时间（TR），因此扫描时间相对较长；但是薄层零间距采集后的图像，可以进行最大强度投影（MIP）、多平面重组（MPR）等后处理，可以完整显示臂丛神经走形及其毗邻，准确地对臂丛神经损伤作出定位定性诊断，可为临床治疗方案提供较大的帮助。参考文献[1]Bhandari P.S.，Bhatoe H.S.，M. ukherjee M.K.，et a1．Management strategy in post traumalic brachial plexus injuries[J].Indian J Neurotr,2012,9(1):19-29．[2]耿明宾,王光彬.MRI诊断臂丛神经及其疾病的研究进展[J]．中国介入影像与治疗学,2013,10(4):247-249.[3]吴耀贤,杨帆,孔祥泉.高分辨率磁共振周围神经成像在臂丛神经损伤中的应用[J].临床放射学杂志，2013,32(7):1000-1002.[4]刘小明,刘定西,孔祥泉,等.基于T2增强背景抑制技术在臂丛神经成像中的应用研究[J].临床放射学杂志，2014,33(7):1057-1060.[5]Tagliafico A.，Succio G.，Serafini G.，et a1．Diagnostic accuracy of MRI in adults with suspect braehial plexus lesions：a m ulticentreretrospective study with surgical findings and clinical follow-up as reference standard[J].Eur J Radiol,2012(81):2666-2672．[6]赵秋枫,王嵩,耿道颖,等.臂丛神经损伤的磁共振诊断及分型[J].中国医学计算机成像杂志,2011,17(6):513-516．[7]Howe F.A.，Filler A.G.，Bell B.A.，et a1．Magnetic resonance neurography[J].Magn Reson Med,1992,28(2):328-338.[8]黄亚勇,李兵,孟俊,等.MRI技术在脊神经的应用进展[J].临床放射学杂志,2013,32(10):1527-l529.[9]刑建明,胡春洪.三种MR序列对臂丛节后神经显示能力的比较[J].中国血液流变学杂志,2010,20(2):334-340．[10]Silbermann-Hoffrnan O.，Teboul F.．Post-traumatic brachial plexus MRI in practice[J].Diagn Interv Imaging,2013,94(10):925-943.[11]Reeder S.B.，Yu H.，Johnson J.W.T1- and T2-weighted fast spin-echo imaging of the brachial plexus and cervical spine with IDEAL water-fat separation[J].J Magn Reson Imaging,2006,24(4):825-832．