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磁共振脑脊液时空动态分析技术在鉴别交通性与非交通性颅内蛛网膜囊肿中的应用价值*

2018-09-28孙红霞马得壮任海波刁群超陈振涛

中国医学装备 2018年9期
关键词:蛛网膜下腔脑脊液

孙红霞 马得壮 任海波 贾 涛 刁群超 陈振涛 王 冰*

颅内蛛网膜囊肿(intracranial arachnoid cyst,IAC)是脑脊液被包围在蛛网膜内所形成的囊袋状结构,是一种良性病变,约占颅内占位性病变的1%,在<18岁人群中占2.6%[1-2]。蛛网膜囊肿是否与邻近的蛛网膜下腔相沟通与患者的临床治疗及预后存在相关性,因此在手术前对病灶进行准确评估具有重要的临床意义。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)能够清晰显示并对蛛网膜囊肿进行定性诊断,应用脑脊液电影及动态成像技术可以显示脑脊液的流动情况[3-5]。本研究采用时间-空间标记反转脉冲(time-spatial labeling inversion pulse,T-SLIP)动态MR技术对症状性蛛网膜囊肿是否与邻近蛛网膜下腔相通进行评价,为鉴别非交通性蛛网膜囊肿与交通性蛛网膜囊肿,以及临床治疗方案提供可靠的影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年4月至2017年8月大连市瓦房店第三医院经临床确诊的30例症状性IAC患者,其中男性17例,女性13例;年龄23~52岁,平均年龄(31.3±6.4)岁。临床症状包括进行性头痛、头晕,或伴呕吐、视乳头水肿、癫痫发作以及肢体运动障碍等。本研究经医院伦理委员会批准,检查前所有患者均签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准:①临床存在进行性头痛、头晕、癫痫发作以及肢体运动障碍等症状;②经影像学检查确认为蛛网膜囊肿患者。

(2)排除标准:①心脏支架、钢钉钢板金属物植入等MR禁忌症患者;②幽闭恐惧症;③重症或无法配合MR检查患者。

1.3 仪器设备

采用3.0T Titan磁共振扫描仪(日本佳能公司)及16通道头颈联合线圈进行检查。

1.4 扫描方法

MR检查序列包括矢状位T1WI,轴位T2WI及T1WI,T2液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FlAIR)序列及T-SLIP序列。在平扫图像上找到可疑蛛网膜囊肿与蛛网膜下腔扩大的位置,扫描线通过此处进行Time-SLIP序列定位,扫描方位为斜矢状位。扫描参数:重复时间(repetition time,TR)/回波时间(echo time,TE)=10395 ms/80 ms,黑血反转时间(black blood inversion time,BBTI)1300 ms,层厚5 mm;无间隔扫描,扫描野(field of view,FOV)=24 cm×24 cm,矩阵224×224,采集次数1次。流速编码方向设置为从头端到尾端。扫描时间3 min 26 s。MR头颅平扫序列参数见表1。

1.5 图像分析

(1)MR图像分析由主治医生以上职称、临床经验丰富的影像科副主任医师和主治医生各1名完成。首先对平扫图像进行评价,测量并记录蛛网膜囊肿的位置、大小、邻近脑组织及骨质受压情况,在平扫及FLAIR序列上评价蛛网膜囊肿是否与邻近蛛网膜下腔相通。2名医生意见不一致时,商议得到最后结果。

(2)T-SLIP序列所获取的电影图像评估包括,图像质量评估以及对蛛网膜囊肿病灶与蛛网膜下腔沟通性的判定。对T-SLIP动态图像进行质量评估,将图像质量分为3级:①Ⅰ级为图像质量良好,无伪影,能够进行诊断及评估;②Ⅱ级为图像质量较好,有少许伪影,但不影响诊断及评估;③Ⅲ级为图像质量差,不能进行诊断。

(3)对蛛网膜囊肿与邻近蛛网膜下腔沟通性的判定采取主观评估。T-SLIP获取的动态图像中,正常人群标记层面内与标记层面外的液体存在明显的信号差别,其间可见明确分界。存在颅内囊肿病变时,如观察到流动的脑脊液信号超出标记范围,流至邻近的蛛网膜下腔,即为交通性囊肿;如果标记层面内外液体信号分界清晰,无流出的异常脑脊液信号,则为非交通性囊肿。

2 结果

2.1 T-SLIP序列图像质量评价

两名诊断医生分别对30例蛛网膜囊肿患者的T-SLIP序列图像质量评价,结果发现,图像质量Ⅰ级为21例,Ⅱ级9例;Ⅲ级0例。所有患者图像都能满足评估及诊断标准。

2.2 头颅MR平扫图像

(1)30例蛛网膜囊肿病例,其中位于大脑外侧裂6例,枕大池4例,大脑半球凸面12例,桥小脑角区8例。病灶平均最大径为(3.4±0.6)cm。MR平扫检查各序列均表现为均匀的脑脊液信号,形状为类圆形或不规则形,所有病例边界显示清楚。邻近脑组织受压18例,邻近骨质受压变薄6例。

(2)T2WI及FLAIR序列图像上,对蛛网膜囊肿与邻近蛛网膜下腔情况进行了评估,所有病例均无法明确判定蛛网膜囊肿与临近脑脊液间隙沟通情况。

2.3 T-SLIP序列影像学表现

所有患者的T-SLIP序列图像均能清晰显示蛛网膜囊肿和邻近蛛网膜下腔的交通情况。30例蛛网膜囊肿患者中,22例为非交通性囊肿,表现为T-SLIP序列动态图像上流动的脑脊液信号局限于标记范围,与邻近的蛛网膜下腔信号分界明显。8例为交通性囊肿,表现为流动的脑脊液信号超出标记范围,流至邻近的蛛网膜下腔,如图1所示。

表1 MR检查各序列参数

图1 后颅窝枕大池交通性蛛网膜囊肿T-SLIP序列图像

3 讨论

3.1 颅内交通性及非交通性蛛网膜囊肿的鉴别

IAC按病因可分为先天性和获得性,先天性IAC多数与蛛网膜下腔完全隔开,称为真性蛛网膜囊肿,后者常见病因为颅内感染、开颅手术、脑出血等,这些原因可引起蛛网膜广泛粘连,继而形成获得性蛛网膜囊肿[6]。当IAC与蛛网膜下腔有狭窄通道形成时,与单纯的蛛网膜下腔扩大的影像学表现相同,二者在形态学上很难鉴别。对于症状性IAC患者,手术治疗显示了较好的效果。IAC与蛛网膜下腔之间是否有交通是患者术前评估的重要方面,非交通性蛛网膜囊肿应尽早手术治疗,交通性蛛网膜囊肿采取手术切除效果不佳[3]。因此,判断蛛网膜囊肿是否为交通性对于治疗方案的确定有重要意义。

MR检查在IAC的诊断及定性中具有重要价值,但平扫正中矢状位MR图像容易产生脑脊液流动伪影,需要在临床评估中予以注意[7-8]。X射线计算机断层成像(computed tomography,CT)脑池造影[9]和MR脑脊液成像技术[4]可帮助明确IAC与蛛网膜下腔的沟通情况,相位对比磁共振成像(phase contrast magnetic resonance imaging,PC-MRI)可以观察脑脊液循环过程,但存在的问题是传统的PC法脑脊液电影成像只能观察某个层面的脑脊液循环情况,不能定性的直观观察大范围甚至全颅的脑脊液流动循环情况,而且无法同时获取颅内解剖结构图像,而且二维PC-MRI必须垂直于脑脊液流动方向成像,在临床应用中存在一定的局限性[7,10]。

3.2 T-SLIP成像在蛛网膜囊肿病变评估中的应用

T-SLIP动态MR技术是东芝特有的无对比剂成像技术,图像清晰且扫描时间短。T-SLIP技术可应用于无对比剂区分肾脏皮髓质[11]以及无对比剂MR肝脏血管造影[12]。Ishibe等[13]研究发现,利用T-SLIP技术可获得脊髓内囊性病变的病理信息。T-SLIP是以梯度回波的稳态自由进动序列为序列基础,通过施加选择性的黑血反转恢复时间(black blood inversion time,BBTI)标记脉冲结合半傅里叶FSE序列,通过设置不同TI值有效的观测到特定标记区域中脑脊液的流出情况[14]。T-SLIP序列可以任意角度进行定位成像,而且在获取脑脊液电影的同时,能够同时获取局部脑组织及病变的解剖结构信息,在IAC的病变评估中具备很好的应用价值[15]。在扫描中不同的BBTI对于脑脊液图像观察起很大作用,年龄不同血流速度不同,施加的BBTI时间在1200~1500 ms选择。心电门控与外周门控都能提供较好地成像效果,而本研究采用外周门控,旨在操作方便。

通过T-SLIP序列技术,一次扫描可以得到同一位置在1个心动周期内不同时相的一组图像,由于流速编码方向设置为从头端到尾端,当脑脊液流动方向是从头端到尾端时,呈高信号;当脑脊液流动方向是从尾端到头端时,呈低信号。通过电影模式,观察流动的脑脊液在标记层面内外的信号变化,很容易判断出囊肿与脑脊液的沟通情况,从而对交通性及非交通性蛛网膜囊肿进行鉴别,而且通过信号强弱可以判断流速变化情况。已有研究应用此技术对椎管内蛛网膜囊肿与邻近蛛网膜下腔的交通性情况进行判定,得到了较好的结果[16]。

本研究显示,对于30例IAC患者,T-SLIP序列均能清晰显示IAC与邻近蛛网膜下腔是否有沟通,从而鉴别交通性囊肿与非交通性囊肿。T-SLIP序列与传统的脑脊液成像相比,可以大范围多角度,甚至全颅直观显示脑脊液循环情况。

本研究尚存在一定局限性,其结果未经手术结果证实,样本例数较少。今后会增加样本量,结合临床手术结果及随访信息,进一步研究此项技术在临床的应用价值。

T-SLIP序列技术可以定性诊断交通性蛛网膜囊肿与非交通性蛛网膜囊肿,为术前对蛛网膜囊肿患者的评估及手术方案的选择提供了可靠的影像依据。

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