钆对比剂在3D-SPACE序列术前评估垂体瘤中的应用

诸毓文 杨 忠 吴 越 姚振威

钆对比剂在3D-SPACE序列术前评估垂体瘤中的应用

诸毓文1杨 忠2吴 越2姚振威2

目的：分析比较增强后3D-SPACE在垂体瘤诊断中的作用，以期优化垂体瘤术前MR评估体系。方法：回顾性分析垂体大腺瘤及ACTH型垂体瘤增强T1-SE、增强3D-SPACE扫描图像，评估两侧海绵窦侵袭情况以及微腺瘤的定位，术前评估结果与手术结果进行分析比较。结果：①增强SPACE序列在垂体瘤边界的显示以及海绵窦侵袭性的诊断中都优于T1-SE序列图像（灵敏度81．8vs．72．7%；特异度86．2vs．65．6%，P＜0．05；准确度 85．0%vs.67．5%）；②单独根据 T1-SE 序列共检出 52．4% 的 ACTH 型垂体微腺瘤，结合增强T1-SE及SAPCE序列共检出病灶81．0%。结论：增强后3D-SPACE序列在垂体瘤术前评估其边界、侵袭性及微腺瘤的检出均有重要的诊断价值。

垂体瘤；磁共振成像； 增强3D-SPACE序列

垂体瘤是颅内最常见的神经内分泌肿瘤，占颅内肿瘤的10%～15%[1]。手术切除是垂体瘤目前最主要的治疗方法，但当肿瘤侵犯海绵窦或垂体微腺瘤定位不明确时将会增加手术难度。本文评估了增强后3D-SPACE（sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions）序列在垂体大腺瘤及微腺瘤诊断中的作用。

方 法

1．垂体大腺瘤术前评估

1．1 一般资料：收集2014年9月至2015年9月入院，经临床诊断为垂体大腺瘤(病灶最大径＞1cm)的病例。共收集符合入组标准患者40名（31名女性，9名男性；平均年龄47岁；年龄范围17～71岁）。所有患者在磁共振检查后均行经鼻蝶肿瘤切除术，并由同一名高年资医生（临床工作经验超过15年）判断垂体瘤两侧海绵窦侵袭性。垂体瘤的病理诊断在术后由免疫染色证实。

1．2 MRI扫 描 方 法 ： 所 有 患 者 采 用 3．0T MR(MAGNETOM Verio 3．0T， Siemens， Germany)扫描仪进行检查。使用8通道头线圈，患者取仰卧位。分别行鞍区冠状位增强前T1-SE及增强后T1-SE及3D-SPACE序列扫描。增强图像在注射标准剂量(0．1mmol/kg)钆喷酸葡胺对比剂（Beilu， Beijing，China）后获得。3D-SPACE序列扫描参数如下：TR/TE 2000/129ms，翻转角120°，层厚1mm，矩阵320×320，2次激发，FOV 180mm×180mm，带宽289Hz/pixel，体素大小 0．6mm×0．6mm×1．0mm。T1-SE序列扫描参数如下：TR/TE 600/15ms，翻转 角 90° ，层 厚 2．5mm，矩 阵 350×512，1次 激发，FOV 224mm×230mm， 带宽 260Hz/pixel，体素大小 1．3mm×0．9mm×2．5mm。

1．3 图像分析：由两名高年资放射科医生（分别工作10年和13年）在双盲情况下对增强后T1-SE序列及3D-SPACE序列图像进行分析评估。分别从以下两方面进行评估：①肿瘤与海绵窦之间边界显示的清晰程度；②肿瘤对海绵窦是否存在侵袭。对于第一点，图像由3分制进行评分。2分：肿瘤边界显示清晰，1分：肿瘤边界欠清晰但仍然可辨，0分：肿瘤边界无法分辨。两名评估者分别做出独立评价，两者的平均分用于最终分析。对于第二点，垂体瘤对两侧海绵窦侵袭性评估标准共分为两个等级：“侵袭性可能性大”及“侵袭性可能性小”。评估标准如下：第一步，分析垂体瘤包绕海绵窦颈内动脉的百分比，如果肿瘤包绕颈内动脉横径的比例大于67%（8/12），则考虑该垂体瘤为“侵袭海绵窦可能性大”。如果肿瘤包绕颈内动脉横径的比例小于25%（3/12），则考虑该垂体瘤为“侵袭海绵窦可能性小”。如果包绕颈内动脉在25%～67%之间，则需要综合考虑肿瘤形态及侵犯的海绵窦间隙位置做出判断。当肿瘤具有包绕倾向并海绵窦颈动脉沟静脉间隙受侵而显示欠清时考虑“侵袭海绵窦可能性大”。相反，当海绵窦上方间隙清晰且海绵窦属于正常形态大小时，考虑该垂体瘤为“侵袭可能性小”。评估者对同一患者的两侧海绵窦均进行判断，即共40名患者，共80侧海绵窦。当两名评估者意见不一致时，经协商后得出最后结果。

2．垂体微腺瘤术前评估

2．1 一般资料：收集自2013年6月至2015年6月入院的库欣病确诊患者，共入组59名（49名女性及10名男性；年龄：13～63岁）。所有患者在本研究MR扫描后行经鼻蝶垂体瘤切除术。ACTH型垂体瘤的病理诊断在术后由促肾上腺皮质激素免疫染色证实。

2．2 MRI扫描序列方法：所有患者采用3．0T MR(MAGNETOM Verio 3．0T， Siemens，Germany)扫描仪进行检查。使用8通道头线圈，患者取仰卧位，行鞍区T1-SE平扫及增强T1-SE、SPACE序列扫描。增强图像在注射标准剂量(0．1mmol/kg)钆喷酸葡胺对比剂（Beilu， Beijing，China）后获得。增强后序列的扫描顺序依次为：T1-SE序列、SPACE序列。

2．3 图像分析：将所有MR图像分为两组：单独常规增强前后T1-SE图像以及增强前后T1-SE结合增强SPACE序列图像。两名高年资放射科医师根据两组影像资料对所有患者的垂体病灶进行诊断评估。两次评估时间间隔7d。在所评序列图像中若垂体信号均匀，没有局部的异常信号改变考虑为阴性病例；垂体局部信号欠均匀，但边界欠清考虑为可疑病例；垂体内见边界清晰的局灶性异常信号/强化灶考虑为阳性病例。记录阳性及可疑病例病灶位置（左/中/右）。影像学评估结果最终与手术结果、病理学诊断及临床预后情况进行比较分析。

结 果

1．垂体大腺瘤术前评估

1．1 增强SPACE序列对垂体瘤边缘的显示：图像质量评分结果显示，增强3D-SPACE序列较增强T1-SE序列更能清晰显示肿瘤边缘及其与海绵窦的关系 (平均分：1．71±0．35vs．1．26±0．42，P＜0．05)。两名评估者间的评分结果一致性较高(Kappa=0．84)。增强3D-SPACE序列较常规T1-SE序列具有更高的空间分辨率，显示出肿瘤与海绵窦之间的良好对比度。

图1 垂体大腺瘤增强T1-SE序列（A）及3D-SPACE序列（B）图像。肿瘤双侧边界在常规增强T1-SE序列图像上显示欠清，并且颈内动脉海绵窦段流空效果差。在增强3D-SPACE序列图像上，肿瘤双侧边界清晰。肿瘤右侧边界包绕颈内动脉接触面积小于25%（3/12）、左侧边界包绕颈内动脉比例介于25%～42%（3/12～5/12）之间，并且颈动脉沟静脉间隙显示清晰。手术结果：两侧均没有海绵窦侵袭。

图2 ACTH型微腺瘤冠状位鞍区增强T1-SE(A)及3D-SPACE(B)序列图像。 A．增强 T1-SE图像上未见明显异常信号改变。 B．增强3D-SPACE图像上，垂体左侧可见混杂信号病灶(箭头)，边界清晰。手术证实垂体腺瘤位于左侧。

表1 80侧海绵窦MR侵袭性评估及手术结果

1．2 增强3D-SPACE序列对海绵窦侵袭性的评估能力：手术结果显示，共有22侧（27．5%）海绵窦被垂体腺瘤浸润侵犯，58侧（72．5%）海绵窦未被肿瘤侵犯或只有压迫改变。将术前MR评估结果与最终手术结果进行分析比较后，增强3D-SPACE序列判断垂体瘤海绵窦侵袭性的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确度分别为81．8%、86．2%、69．2%、92．5% 及 85．0%；增强 T1-SE 序列图像判断垂体瘤海绵窦侵袭性的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确度分别为72．7%、65．6%、44．4%、86．3% 以及 67．5 %。经统计学分析后，增强3D-SPACE序列诊断海绵窦侵袭性的特异度 (86．2vs．65．6%，P＜0．05)及准确度 (85．0vs．67．5 %，P＜0．05) 显著高于增强 T1-SE序列。增强3D-SPACE序列在诊断海绵窦侵袭性中更具优势。影像分析结果及相关手术结果归纳在表1中。图1为代表性病例。

2．垂体微腺瘤术前评估

59例ACTH型垂体瘤中，42例为垂体微腺瘤（最大径＜1cm）， 17例为垂体大腺瘤（最大径≥1cm）。由于垂体大腺瘤导致垂体形态改变较大，MR诊断较为明确，未纳入最终统计分析。42例垂体微腺瘤中，单独依靠增强T1-SE序列图像诊断的结果为：22例阳性病例，11例阴性病例和9例可疑病例。结合增强T1-SE及3D-SPACE序列图像诊断结果为：34例阳性病例，4例阴性病例及4例可疑病例。两种序列结合较单独根据T1-SE图像诊断总共多检查出12例阳性病灶（其单独T1-SE图像分析结果分别为5例阴性、7例可疑病例）。所有阳性病例均经手术证实与术前MR位置一致。单独增强T1-SE序列共检出52．4%的ACTH型垂体微腺瘤，结合增强T1-SE和3D-SAPCE序列为81．0%（P＜0．05）。图2为代表性病例。

讨 论

MRI已成为诊断垂体瘤的首选方法。肿瘤与海绵窦之间的良好对比度对于判断垂体瘤是否有海绵窦侵袭性具有重要的意义[4-5]。SPACE序列是三维快速自旋回波成像技术，优化了可变翻转角模式，克服了T2衰减效应，具有高分辨率、高信噪比、高采集率等特点。

1．SPACE序列增强的意义

利用钆对比剂的顺磁性效应，可缩短组织的T1及T2弛豫时间，增加各组织间的信号对比[6]。当对比剂浓度增加时，T2弛豫时间缩短效应逐渐明显，T2缩短效应使得在T2WI上含对比剂的组织信号降低，表现为低信号。因此注射钆剂后垂体或垂体肿瘤本身信号受到抑制而表现为低或稍低信号。同时，由于海绵窦内含有丰富的静脉窦血丛——充满了相对缓慢流动的血液[7]，SPACE序列作为重T2WI序列能够提高其信号强度，从而增加了海绵窦与肿瘤之间的信号对比；另外，SPACE序列在血管显影中具有优势，注射对比剂后依然能够较好的显示动脉的流空信号，有利于颈内动脉边界的显示。钆剂作用下3D-SPACE序列图像上的相对低信号背景，海绵窦高信号以及颈内动脉的良好血管流空效应均有利于显示鞍区各结构的细节情况。而在微腺瘤的评估中，我们发现增强SPACE序列图像上垂体病灶的信号较为复杂，可表现为低信号、高信号以及混杂信号，其中以高信号多见。当表现为高信号或混杂信号时，增强后相对低信号的垂体背景增加了病灶与正常垂体之间的对比度，较常规T1-SE增强序列有利于微腺瘤的检出。

2．垂体侵袭性评估

由神经外科医生在手术过程中直接判断海绵窦是否被肿瘤侵袭是目前判断垂体瘤侵袭性公认的评判标准[8]。本研究影像评估结果与术中结果比较后发现，增强3D-SPACE图像较常规增强T1-SE图像在判断垂体瘤海绵窦侵袭性方面具有更高的特异度及准确度。对于那些在常规增强T1-SE图像上肿瘤边界显示欠清且无法准确判断海绵窦情况的病例，可以增加3D-SPACE序列更加有效地进行评估。

3．垂体微腺瘤的检出

ACTH型垂体瘤在早期即可出现内分泌紊乱的临床症状，因此在其首次发现时常常都是微腺瘤，增加了MR检查的难度[9]。当常规增强T1-SE序列MR扫描阴性或病灶非常小时，岩下窦采血是诊断ACTH型垂体瘤较为可靠的方法，但其对垂体瘤的定位能力较低，无法指导手术医师病灶的确切位置。

本研究中增强3D-SPACE序列可显示鞍区良好的解剖结构，与常规增强T1-SE结合后可提高ACTH型垂体微腺瘤在术前MRI中的检出率。3D-SPACE序列的优势在于薄层，高空间分辨率以及较好的软组织对比度。由于常规T1-SE序列只能得到2～3mm层厚的图像，进一步减小层厚，图像信噪比将会下降。而3D-SPACE序列的层厚可减小至1mm以下，且伪影较少。因此，对于常规MRI检查阴性的库欣病患者，加扫增强3D-SPACE序列可以提高ACTH型微腺瘤的检出率，减少术前实施岩下窦采血的必要性。同时，准确定位病灶将有助于指导手术方案的制定，缩短手术时间，减少垂体探查而对正常垂体造成的不必要伤害。

结 论

增强3D-SPACE序列较常规增强T1-SE序列可以更好地显示垂体瘤边界，在术前评估垂体瘤海绵窦侵袭性中具有较高的诊断价值。当ACTH型垂体瘤患者增强T1-SE序列阴性时，增加3D-SPACE序列扫描有助于提高病灶检出率。增强3D-SPACE序列作为增强T1-SE序列的有益补充应推广应用。

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Diagnosis of Pituitary Adenoma by Contrast Enhanced 3D-SPACE Sequence

ZHU Yu-wen1, YANG Zhong2, WU Yue2, YAO Zhen-wei2

Purpose:To analyze the value of preoperative contrast enhanced (CE) 3D-SPACE sequence in diagnosis of pituitary adenoma.Methods:① CE T1-SE and 3D-SPACE images of pituitary adenoma (＞1cm) and ACTH pituitary microadenoma were retrospectively analyzed. The invasion of cavernous sinus and the microadenoma localization were evaluated on both sequences.Results:①CE 3D-SPACE was superior to T1-SE sequence in assessment of tumor edge and cavernous sinus invasion, the specificity was 86.2% and 65.6 %, P＜0.05, and the accuracy was 85.0 and 67.5%,P＜0.05. ② CE T1-SE sequence was able to identify ACTH microadenomas in 52.4%cases, which was significantly lower than that of CE T1-SE and 3D-SPACE (81.0%).Conclusion:CE 3D-SPACE sequence takes an important role in evaluating the characteristics of pituitary macroadenoma and detecting microadenoma preoperatively.

Pituitary adenoma; MRI; Contrast enhanced 3D-SPACE

R445.2

A

1006-5741（2017）-05-0402-05

中国医学计算机成像杂志，2017，23：402-406

1上海中医药大学附属市中医院

2复旦大学附属华山医院

通信地址：上海市静安区乌鲁木齐中路12号 ，上海 200040

吴越 (电子邮箱：wuyue0115@foxmail.com)

Chin Comput Med Imag，2017，23：402-406

1 Department of Radiology, Shanghai Municipal Hospital of of Traditional Chinese Medicine

2 Department of Radiology, Huashan Hospital, Fudan University

Address: 12 Wulumuqi Rd., Shanghai 200040, P.R.C.

Address Correspondence to WU Yue (E-mail: wuyue0115@foxmail.com)

2017.07.05;修回时间：2017.07.30)