华中科技大学博士学位论文中枢神经系统疾病MR T1WI成像：自旋回波与反转恢复的比较研 究姓名：钱银锋申请学位级别：博士专业：影像医学与核医学（放射诊断学）指导教师：漆剑频20080501华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 1英 文 缩 略 词 表 英 文 缩 略 词 表 英文缩写 英文全称 中文全称 MRI magnetic resonance imaging 磁共振成像 T1WI T1-weighted imaging T1 加权像 SE spin echo 自旋回波 T1WSE T1-weighted spin echo 自旋回波 T1 加权像 IR inversion recovery 反转恢复 TI inversion time 反转时间 FLAIR fluid-attenuated inversion recovery 液体衰减反转恢复 STIR short TI inversion recovery 短 TI 反转恢复 T1WIR T1-weighted inversion recovery 反转恢复 T1 加权像 TR repetition time 重复时间 TE echo time 回波时间 ETL echo train length 回波链长度 CR contrast ratio 对比度 CER contrast-to-enhancement ratio 增强率 CNR contrast-noise-ratio 对比噪声比 SNR signal noise ratio 信噪比 SPSS Statistical Package for the Social Science 社会科学统计软件包 AVM arteriovenous malformation 动静脉畸形 独创性声明 独创性声明 本人郑重声明， 本学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果的总结。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本人将承担本声明引起的一切法律后果。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 2中枢神经系统疾病中枢神经系统疾病 MR T1WI 成像： 自旋回波与反转恢复的比较研究 成像： 自旋回波与反转恢复的比较研究 摘 要 目的：摘 要 目的：通过自旋回波序列 T1WI（T1WSE）与翻转恢复序列 T1WI（T1WIR）的比较研究，探讨中枢神经系统疾病 MR T1WI 成像时的序列选择。 方法：方法：取 Gd-DTPA 加入蒸馏水中，配制 0.025mmol/L 至 5mmol/L 的对比剂溶液，进行 T1WIR 和 T1WSE 扫描，计算对比剂溶液的增强率（CER）及其与白质、与灰质的对比度（CR） 。将对比剂溶液从 0.025mmol/L 开始倍比稀释至 0.000024mmol/L，与蒸馏水进行对照分析，确定 T1WIR 和 T1WSE 上可显示强化的最低对比剂浓度。行 MRI头颅检查的患者 196 例分为 4 组：原发性脑肿瘤组，92 例；脑转移瘤组，31 例；脑膜炎组，24 例；其它疾病，49 例。所有患者均行轴位 T1WIR 和 T1WSE 检查，组病例及第组中 24 例行单倍剂量 Gd-DTPA 增强检查，轴位 T1WIR 和 T1WSE依次作为增强后第一序列。测量每例 T1WIR 和 T1WSE 图像上灰、白质和脑脊液的信号强度，及背景噪声信号强度的标准差（SD） ，测量肿瘤增强前后的信号强度及肿瘤体积，计算增强前后病灶的信噪比（SNR） 、灰质与白质的 CR、灰质与白质的对比噪声比（CNR） 、病灶的 CER，并计算增强前后病灶与白质、病灶与灰质、病灶与脑脊液的 CR和 CNR。比较增强前后病灶在两序列图像上的显著性、病灶边界的显示及与瘤周水肿的区分、脑膜尾征的显示。计数并比较两序列上脑转移瘤的数目。 结果结果： T1WIR 上显示的最低强化浓度为 0.0016mmol/L， 而 T1WSE 显示强化的最低浓度为 0.00078mmol/L。 T1WIR 上在 2mmol/L 时达峰值， 而 T1WSE 则在 3mmol/L 时达峰值，当对比剂浓度在 0.13mmol/L 之间时，T1WIR 上 CER 高于 T1WSE，而此浓度范围之外则呈相反的表现；而对比剂与脑白质、对比剂与脑灰质的 CR 则均以 T1WSE华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 3上为高。全部患者中，T1WIR 上灰质与白质的 CR 和 CNR 均明显高于 T1WSE。 在第组原发性脑肿瘤中，增强前后肿瘤在 T1WIR 的 SNR 分别为 75.414.3 和192.845.9，明显高于 T1WSE 上的 48.78.9 和 133.441.5（P0.01） ；肿瘤的CER 在 T1WIR 上为 164.263.4，低于 T1WSE 上的 174.768.5（P0.01） ；增强前T1WIR 上肿瘤与白质、肿瘤与灰质及肿瘤与脑脊液的 3 种 CR 均高于 T1WSE；增强后肿瘤与白质、肿瘤与灰质的 CR 则为 T1WSE 上高于 T1WIR，而肿瘤与脑脊液的 CR 则在T1WIR上更高。 增强前后肿瘤与白质、 肿瘤与灰质及肿瘤与脑脊液的CNR均以T1WIR上更高。平扫时，67.4%（62/92 例）原发性脑肿瘤在 T1WIR 上更显著，28.3%（26/92例）两序列上显著性相同，4.3%（4/92 例）在 T1WSE 上更显著。增强后，93.5%（86/92例）肿瘤在两序列上显著性相似，6.5%（6/92 例）肿瘤在增强 T1WSE 上更显著。在边界的显示中，增强前 46.7%（43/92 例）的肿瘤 T1WIR 优于 T1WSE，51.1%（47/92 例）在两序列相似，2.2%（2/92 例）在 T1WSE 优于 T1WIR；增强后 17.4%（16/92 例）在T1WSE 优于 T1WIR，81.5%（75/92 例）在两序列相似，1.1%（1/92 例）在 T1WIR 优于T1WSE。20 例伴瘤周水肿者，肿瘤与瘤周水肿的区分，平扫时，65（13/20 例）在两序列上相同，35（7/20 例）在 T1WIR 优于 T1WSE；增强后，75（15/20 例）在两序列上相同， 25 （5/20 例） 在 T1WIR 上优于 T1WSE。 在脑膜尾征的显示中， 60 （9/15例）在两序列增强图像上显示相似，40%（6/15 例）在增强 T1WSE 上更明显。92 例原发性脑肿瘤在增强 T1WIR 和增强 T1WSE 上的平均体积分别为 26.323.6 cm3和 26.323.4cm3，两者间无显著统计学差异（P=0.959） 。 在第组 31 例患者中增强前后 T1WIR 分别发现 94 和 236 个转移灶，而增强前后T1WSE 则明显多于前者，分别发现 162 和 347 个转移灶。T1WIR 上增强前后转移瘤的SNR 均高于 T1WSE（P0.001） ；两序列上转移瘤的 CER 无差异（P0.273） 。增强前T1WIR 上 3 种 CR 和 CNR 均高于 T1WSE；增强后，肿瘤与白质、肿瘤与灰质的 CR 及肿瘤与白质的 CNR 在 T1WSE 上为高，而肿瘤与脑脊液的 CR 和 CNR 及肿瘤与灰质的CNR在T1WIR上更高。 T1WSE 和T1WIR 上肿瘤的体积平均为4.96.7cm3和 4.86.7 cm3，两者间无显著差异（P0.635） 。 华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 4在第组 24 例脑膜炎中，增强 T1WIR 和增强 T1WSE 对结核性脑膜炎、化脓性脑膜炎和囊虫性脑膜炎中的阳性率均为 100，但在病毒性脑膜炎的阳性率则分别为35.3%（6/17 例）和 58.8（10/17 例） 。在 13 例两增强序列均显示异常脑膜强化的脑膜炎中，30.8（4/13 例）在两序列上显著性相同，69.2（9/13 例）在增强 T1WSE上更显著。 在第组 49 例病变中，平扫时，81.6%（40/49 例）的病灶在 T1WIR 的显示优于T1WSE 或与其相同，而 T1WSE 仅在 8.2%（4/49 例）的病灶显示上更具优势，10.2%（5/49 例）的病灶在两序列上各具优势。按病灶在 T1WSE 上的信号分析：明显低信号的病灶在两序列平扫图像上的显著性相同；96.7%（29/30 例）的低信号病灶在 T1WIR上更显著或与 T1WSE 相同；高信号病灶则在 T1WSE 上更显著或与 T1WIR 相似；高低混杂信号的病灶中，75（6/8 例）高信号出血在 T1WSE 上显著，87.5%（7/8 例）低信号灶在 T1WIR 上更显著。1 例脑实质型脑囊虫的头节在 T1WSE 上更显著。两序列上显示强化的病例中，75（15/20 例）在两增强序列上显著性相同，3 例烟雾病的“常春藤征” 和 1 例脑囊虫在增强 T1WSE 上更显著， 且增强 T1WSE 显示了更多的囊虫病灶，1 例静脉畸形在增强 T1WSE 上可见畸形血管强化，而增强 T1WIR 则未显示强化。 结论结论： T1WSE 对低浓度对比剂更敏感， 具有更高的对比剂溶液与脑灰、 白质的 CR；平扫 T1WIR 在原发性脑肿瘤的显示中优于 T1WSE 或与其相似，但增强后 T1WSE 则优于 T1WIR 或与其相似； 在脑转移瘤的诊断中增强前后 T1WSE 均优于 T1WIR； 在脑膜炎，尤其是病毒性脑膜炎，T1WSE 优于 T1WIR；在其他病变的显示上，T1WIR 更有利于低信号病灶的显示，而 T1WSE 则在显示高信号出血和异常小血管的强化上更具有价值。 关键词关键词 磁共振成像；T1 加权成像；自旋回波；翻转恢复；原发性脑肿瘤；脑转移瘤；脑膜炎；脑梗死；脑炎；出血；烟雾病；血管畸形 华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 5T1 weighted imaging in central nervous system disease: compared spin echo with inversion recovery Abstract Objective：To determine the selection sequence of T1-weighted imaging in central nervous system disease by comparing results of spin echo (T1WSE) and inversion recovery (T1WIR). Methods：Gadopentetate dimeglumine (Gd-DTPA)