引用本文
任爱军, 王庆军, 逯巧慧, 郭勇. 扩散加权b0图像对脑微出血的诊断价值[J]. 武警医学, 2018,29(3): 240-242
REN Aijun, WANG Qingjun, LU Qiaohui, GUO Yong. Role of b0 images obtained from diffusion weighted echo-planar sequences in detection of cerebral microbleeds[J]. Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Forces, 2018,29(3): 240-242  
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扩散加权b0图像对脑微出血的诊断价值
任爱军, 王庆军, 逯巧慧, 郭勇
100048 北京,海军总医院影像科

作者简介:任爱军,硕士,副主任医师。

收稿日期: 2017-11-22
摘要

目的 探讨扩散加权b0图像对脑微出血(cerebral microbleeds, CMBs)的诊断价值。方法 回顾性分析95例接受磁敏感成像(susceptibility-weighted imaging,SWI)、扩散加权成像的患者图像资料,与磁敏感加权成像对比,评价b0图像对CMBs的检出率和诊断结果的可靠性。结果 95例中,SWI对CMBs的病例检出率是32%,检出632个CMBs,b0图像对CMBs的病例检出率是29%,检出201个CMBs,增加的CMBs均匀分布在各部位。两位阅片者对SWI图像Kappa值为0.86,对b0图像的Kappa值为0.83;同一阅片者对SWI的Kappa值为0.85,b0图像Kappa值为0.84。结论 b0图像在没有增加额外扫描时间的情况下,可以检出大部分CMBs,诊断结果具有很好的可靠性、可重复性。

关键词: 脑微出血; 扩散加权成像; 磁敏感成像; 磁共振成像
中图分类号:R445.2
Role of b0 images obtained from diffusion weighted echo-planar sequences in detection of cerebral microbleeds
REN Aijun, WANG Qingjun, LU Qiaohui, GUO Yong
Department of Radiology,Navy General Hospital,Beijing 100048,China
Abstract

Objective To evaluate the role of b0 images obtained from diffusion weighted echo-planar images(EPI) in detection of cerebral microbleeds.Methods Ninety-five patients treated at our hospital were included and underwent clinical evaluation and a magnetic resonance imaging protocol including both DWI and SWI. Images were analyzed for numbers and locations of CMBs. Intraobserver and interobserver reliabilities for the detection of CMBs were assessed on SWI and b0 images.Results The prevalence of CMBs was 32% on SWI and 29% on b0 images. A total of 632 and 201 MBs were detected on SWI and b0 images, respectively. The increase in the number of CMBs on SWI was equally distributed across brain regions. The interobserver agreement for the detection of CMBs was excellent, with a kappa value of 0.86 for CMBs on SWI and of 0.83 on b0 images by two observers. Intraobserver agreement was also excellent, with a kappa value of 0.85 for SWI and of 0.84 for b0 images.Conclusions b0 images can detect the majority of CMBs without additional acquisition time. The assessment of CMBs is accurate and reproducible on b0 images, with excellent interobserver and intraobserver agreement.

Keyword: cerebral microbleeds; diffusion weighted imaging; susceptibility weighted imaging; magnetic resonance imaging

脑微出血(cerebral microbleeds, CMBs)是指在对顺磁性铁敏的磁共振序列上微小的圆形、类圆形低信号灶, 常用于检测CMBs的序列是T2* 加权梯度回波(T2* -weighed gradient-recalled echo, T2* -GRE)或磁敏感加权成像(susceptibility-weighted imaging, SWI)。在临床工作中我们发现扩散加权(diffusion weighted imaging, DWI)的b0图像对CMBs也有较高的检出率, 为验证b0图像对CMBs的诊断价值, 我们回顾性分析了在我院行MRI检查的患者的常规MRI图像、b0图像, 并与SWI图像进行比较研究。

1 对象与方法
1.1 对象

收集2016-01至2017-06在我院行磁共振检查微出血的患者进行回顾性分析, 所有患者接受了MRI平扫、DWI、SWI检查, 排除标准: 图像质量差、肿瘤患者、脑叶灶性出血、外伤性轴索损伤、出血性梗死、年龄小于50岁。最终入选患者95例, 年龄5091岁, 平均69.53岁, 男59例, 女36例。

1.2 磁共振检查方法

应用SIEMENS 3.0T磁共振扫描仪, 8通道相控阵头线圈, 常规MRI平扫包括轴位T1WI(TR2000 ms, TE10 ms, TI900 ms)、T2WI(TR6000 ms, TE117 ms)、矢状位T2WI(TR5000 ms, TE117 ms); SWI成像采用三维梯度回波序列, TR24 ms, TE20 ms, 层厚1.5 mm, 激励次数2, 矩阵256× 208, 视野179 mm× 220 mm, 扫描时间230 s, 扫描完毕经软件后处理得到幅度图、相位图、SWI图和最小密度投影图; DWI采用自旋回波-单次激发平面回波序列(SE-EPI)扫描, 扩散敏感梯度分别施加于层面选择、频率编码及相位编码三个方向上, 扫描完毕得到扩散敏感系数b值为0和1000 的两组图, TR 4000 ms, TE 65ms, b值=0、1000 s/mm2, 矩阵160× 160, 视野230 mm× 230 mm, 扫描时间100 s。

1.3 图像评价与分析

由两位副主任医师对图像进行双盲阅片分析, 在阅片前两位阅片者先学习一篇关于CMBs的综述[1]。首先顺序审阅SWI和b0图像以期检验两种序列不同阅片者的可靠性, 间隔1个月后再次阅片来评价同一阅片者对一种序列图像两次阅片的可靠性[2]。最后两位评价者协商一致按照解剖评定量表[2]记录CMBs的数量、分布部位。CMBs分布部位分为脑叶、脑深部、幕下, 脑叶包括皮层、皮层下, 脑深部包括丘脑、基底节区、胼胝体、深部及脑室周围白质, 幕下区域包括脑干和小脑。通过观察其他常规序列、病灶形态、部位, 以及是否在多个层面连续出现等排除小血管、钙化、部分容积效应等。

1.4 统计学处理

应用 SPSS17.0软件进行数据分析。使用Kappa检验对两位阅片者的阅片结果进行一致性分析, Kappa值为0.811.0提示一致性良好, 0.610.8提示一致性较好, 0.410.60提示一致性一般, 低于0.4提示一致性弱。SWI与b0图像对脑 CMMs检出率和检出数量的比较采用χ 2检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结 果
2.1 诊断结果的一致性

无论是SWI还是b0图像, 两位阅片者间的诊断结果具有良好的一致性, 对SWI图像Kappa值为0.86, 对b0图像的Kappa值为0.83; 同一阅片者两次诊断结果也具有良好的一致性, 对SWI的Kappa值为0.85, b0图像Kappa值为0.84。

2.2 CMBs的检出与分布情况

CMBs在b0图(图1B、图2B)和SWI图像(图1C、图2C)上都表现为脑实质内微小圆形、类圆形低信号灶, 绝大多数直径25 mm, 极少数小于10 mm。常规图像T2WI, 除了显示个别CMBs, 大多数病灶无法显示或显示不清晰锐利, 且病灶直径明显小于SWI和b0图像(blooming effect, 晕染效应)(图1A、图2A), 在T1WI上CMBs无法显示。b0图像检出28例(29%)201个CMBs, SWI总共检出30例(32%)632个CMBs。 54%的CMBs分布在脑叶, 20%为脑深部分布, 26%为幕下分布。增加显示的CMBs在各部位均匀分布, 在各部位无统计学差异。虽然SWI较b0图明显增加了CMBs检出数量(P=0.005), 但是检出率只有少量增高, 两者比较没有统计学意义(P=0.732)。

图1 CMBs在不同MRI序列的显示效果(男, 78岁)
A.轴位T2加权像, 未见明显的低信号灶; B.扩散b0图像示右侧颞叶、枕叶多发CMBs, 呈明显低信号, 边界清楚, 信号均匀; C.SWI图示双侧颞枕叶、额叶更多的CMBs, 低信号灶显示更加清晰, 病变显示体积更大

图2 CMBs在不同MRI序列的显示效果(男, 82岁)
A.轴位T2加权像, 双侧大脑半球未见明显的低信号; B.扩散b0图像示双侧额叶、顶叶皮质下多发的局灶低信号CMBs; C.SWI图显示更多的、更清晰的CMBs

3 讨 论

脑内微小动脉受某些致病因素的影响, 血管内皮损伤, 造成血脑屏障的破坏、渗透性增加, 红细胞外渗后逐渐演变成的含铁血黄素沉积于小血管周围, 并被巨噬细胞吞噬, 即成为CMBs。含铁血黄素是一种顺磁性物质, 引起局部磁场的不均匀而产生相位差异。在磁敏感序列上CMBs表现为脑实质内的圆形、类圆形低信号, 边界光滑清楚, 周围无水肿, 直径通常为25 mm, 不超过10 mm[3, 4]。众多研究表明, CMBs是脑血管淀粉样变和高血压动脉血管病重要的影像标志, 与缺血性卒中、自发性脑出血、阿尔海默病、血管性认知障碍等多种疾病存在密切的相关性, CMBs预示着患者未来存在症状性脑出血的高风险[5], 急性脑梗死合并CMBs的患者静脉溶栓及抗凝治疗未来发生脑出血的风险也可能显著增高[1]。因此, 如何在日常工作中, 特别是在急性卒中患者, 快速有效地检出CMBs, 是影像检查的重要任务。

目前, 用于检测CMBs的序列是T2* -GRE和SWI序列, 特别是SWI序列逐渐成为检测CMBS的标准序列[6, 7, 8], 但是这两个序列在大多数医院没有作为常规扫描序列, 而且成像及后处理时间长。DWI是诊断急性缺血性中风的首选检查序列, 成像时间短, 已成为各个医院常规扫描序列, 但是一次扫描得到的b0图像的重要作用在多数情况下没有得到重视。DWI 采用回波平面成像技术, 在一次射频激发后的极短时间内连续采集一系列梯度回波, 无扰相梯度和复相位梯度, 其梯度加权效应大于梯度回波序列, 因此DWI一次成像得到的b0图像可以用作T2加权像和磁敏感图像, 用于含铁血黄素的检测[9, 10]。我们的研究表明, b0图像和SWI序列一样可以用于检测CMBs, 检出几乎全部CMBs病例, 对CMBs的检出率两者没有显著性差异, 而且不同阅片者之间和阅片者自身的诊断结果具有良好的一致性, 说明其具有很高的诊断准确性和诊断结果的可重复性, 可以在临床实践中用于CMBs的检测。文献[6]报道SWI对CMBs的检出率几乎是T2* -GRE序列的2倍, 我们的结果和其差异, 可能是因为人群选择的差异、3.0T高场强增加了磁敏感效应及DWI序列的较高的空间分辨率有关系。

CMBs是一种脑小血管病严重程度的重要标志, 腔隙性脑梗死、脑白质疏松、长期的慢性高血压、高龄、男性患者都伴有CMBs数量的增加[1, 11], SWI采用长回波时间的高分辨三维梯度回波序列和高级后处理技术来提高CMBs和周围组织的对比度, 对CMBs的检测敏感性提高了, 更小、更多的CMBs被检出[6, 7]。在我们的研究中, 使用SWI, CMBs检出量较b0图像显著增加, 但是无论是SWI还是一般的梯度回波序列, 发现CMBs只是小血管病变的冰山一角, CMBs检出数量的增加, 并不能改善其与临床的相关性[12]。我们认为在一定程度上, CMBs的发现比其单纯数量的检出更有实际意义, 而且SWI扫描时间长, 在重症急诊患者并不适合, 而DWI作为常规扫描序列, 成像时间短, 能够检出绝大数CMBs病例和数量, 所以实用性更强, 应该在日常工作中作为CMBs的初筛手段。

当然, 我们的研究只是初步的结果, 也存在不足:(1) b0图像空间分辨率低, 对其他影像征象显示差, 要结合常规MR图像做出全面诊断, 但并不影响其对CMBs的初步判断; (2) 在后颅凹周围、 鼻窦或颅底附近的磁敏感伪影较重, 影响观察, 其对CMBs显示的影响程度需要进一步的研究; (3) CMBs与一些血管危险因素密切联系, b0图像发现的CMBs与缺血性卒中、症状性出血等的关系都需要深入的随访研究; (4)虽然DWI b0图像诊断CMBs具有很好的诊断准确性、良好的诊断一致性, 但对CMBs显示确实不如SWI敏感, 患者病情许可进一步行SWI检查, 发现更多的CMBs, 对相关小血管病变严重程度作出更好的判断。

总之, DWI b0图像对CMBs的诊断具有较高的检出率, 能够检出部分CMBs, 诊断的一致性良好、可重复性好, 虽然敏感性不如SWI序列, CMBs检出数量不如SWI, 但在不增加额外扫描时间的情况下, 能在日常扫描的同时对CMBs有一个初步的判断, 根据需要可进一步行SWI检查。作为常规扫描序列, 应该重视扩散加权b0图像对CMBs检查的重要作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

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