脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

自从MRI问世后,在脑成像领域,和CT相比,MRI总是处于鄙视链的上游。但在急性出血,MRI却一直有心无力。由于不能可靠的识别脑出血,卒中急性期始终由CT一统江湖。2003版AHA急性缺血性卒中指南[1],隆重推荐CT,只给MRI留了个悬念。

没想到仅仅过了一年,核磁出了大招,动员美国的UCLA和德国的海德堡大学牵头,分别在JAMA和Stroke上各出一记重拳[2,3],一举扭转颓势,自此各大指南纷纷见风使舵,除了偶尔吐槽下MRI贵、昏迷患者、幽闭恐惧症者不宜等小毛病外,再也不敢质疑其能力了[4,5]。

那么是谁起了关键作用呢?就是本文的核心人物:GRE。有人说,没有考过GRE的人生是不完整的,但说没有GRE的核磁是不完整的其实更为正确(急性卒中)。GRE:梯度回波(Gradient echo)。传统的T1、T2都是用的自旋回波(spin echo)序列,应用GRE序列后有个T2*弛豫,以此为加权的成像叫T2*加权成像。这个T2*就是证明核磁在出血领域实力的急先锋。当然各个厂家还是够得瑟的,瞧这五花八门的名字(这不明摆着给我们临床医生添乱吗?),来个表展示一下[6]:

表1 T2*加权成像名称一览表

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

那么,脑出血在T2*上是什么样子呢?下图分别是超急性期,急性期,亚急性早期,亚急性晚期,慢性期的出血,序列依次为T1,T2 ,T2*(图3除外,第一个为CT)。大家还可以顺便复习一下上次学过的T1和T2。

超急性期 (<24h)

图1 比较小的出血

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

图2 比较大的出血

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

急性期 (1-3d)

图3

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

亚急性早期 (3-7d)

图4 (T1稍微不太典型哈)

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

亚急性晚期 (7-14d)(左硬膜下)

图5

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

慢性期 (>14d)

图6

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

大家发现什么规律了吗?超急性期,各个研究相对一致,血肿中心出血比较新鲜,红细胞也是好的,氧合血红蛋白的氧还在;但血肿周边率先实现脱氧,顺磁性的脱氧血红蛋白就在T2*上造成了低信号,之后顺磁性物质(脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白、含铁血黄素)越来越多,低信号的范围也就逐渐增加,但后续形态上确实不是特别规律,和血肿大小、有无脑脊液混合、有无再出血、演变过程等相关,就不要强求统一了。

但是不是有的童鞋还见到过SWI(susceptibility-weighted imaging,磁敏感加权成像),和T2*模样似乎差不多,但感觉也不完全一样,颇有双免傍地走,安能辨我是雄雌的赶脚。又是怎么一回事呢?下面先看两个图:

图7 脑梗死急性期周边渗血,最左边CT显示梗死病灶

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

图8 近几年大热的微出血,大箭头为微出血,小三角为静脉。

脑出血CT、MRI之争的终结者:GRE序列(T2*&SWI)

这两个哪个是T2*,哪个是SWI呢?有没有觉得一个模糊点,一个清楚点?对了,那个锐利一些(最右边)的就是新生代SWI。虽然SWI问世并不是很晚,1997年就有人研究了。但在脑出血方面走了点弯路,一开始名字叫个拗口的基于脱氧血红蛋白的静脉核磁成像(MR venography with deoxyhemoglobin),去搞静脉成像。后来才浪子回头去琢磨出血。T2*和SWI两个关系很暧昧,都用的GRE序列,但SWI又经过了一系列复杂的成像过程和计算,玩弄些吓人的名词,什么magnitude, phase之类的,还有一堆公式,反正我是没弄明白怎么算出来的。总之,大家就当他们是远房亲戚好了,并且SWI是个青出于蓝的晚辈。显示出血里面这些顺磁性物质的低信号更突出,甚至有人还说它对于静脉、基底节铁沉积和出血看的太清楚了,会不会能力太强互相干扰呢?不过还好,后续的一系列研究证明SWI在卒中急性期出血优于T2*(图7)[7],并且检出微出血的能力也强于T2*(图8)[8]。但T2*已经抢先一步做过前瞻性的大型临床研究了,SWI在这方面就稍微欠缺了一点。不过小打小闹的研究证明SWI还是很优异的。回到图7,可以看出来即使是脑梗死早期细微的渗血,SWI也比经典的所谓的出血金标准CT和老前辈T2*要来的清晰。

参考文献:

1.Adams HP, Jr., Adams RJ, Brott T et al. Guidelines for the early management of patients with ischemic stroke: A scientific statement from the Stroke Council of the American Stroke Association. Stroke. 34(4), 1056-1083 (2003).

2.Kidwell CS, Chalela JA, Saver JL et al. Comparison of MRI and CT for detection of acute intracerebral hemorrhage. JAMA. 292(15), 1823-1830 (2004).

3.Fiebach JB, Schellinger PD, Gass A et al. Stroke magnetic resonance imaging is accurate in hyperacute intracerebral hemorrhage: a multicenter study on the validity of stroke imaging. Stroke. 35(2), 502-506 (2004).

4.Adams HP, Jr., del Zoppo G, Alberts MJ et al. Guidelines for the early management of adults with ischemic stroke: a guideline from the American Heart Association/American Stroke Association Stroke Council, Clinical Cardiology Council, Cardiovascular Radiology and Intervention Council, and the Atherosclerotic Peripheral Vascular Disease and Quality of Care Outcomes in Research Interdisciplinary Working Groups: The American Academy of Neurology affirms the value of this guideline as an educational tool for neurologists. Circulation. 115(20), e478-534 (2007).

5.Jauch EC, Saver JL, Adams HP, Jr. et al. Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 44(3), 870-947 (2013).

6.Chavhan GB, Babyn PS, Thomas B, Shroff MM, Haacke EM. Principles, techniques, and applications of T2*-based MR imaging and its special applications. Radiographics. 29(5), 1433-1449 (2009).

7.Wycliffe ND, Choe J, Holshouser B, Oyoyo UE, Haacke EM, Kido DK. Reliability in detection of hemorrhage in acute stroke by a new three-dimensional gradient recalled echo susceptibility-weighted imaging technique compared to computed tomography: a retrospective study. J Magn Reson Imaging. 20(3), 372-377 (2004).

8.Cheng AL, Batool S, McCreary CR et al. Susceptibility-weighted imaging is more reliable than T2*-weighted gradient-recalled echo MRI for detecting microbleeds. Stroke. 44(10), 2782-2786 (2013).

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