引用本文: 喬國艷, 張子伊, 劉鵬, 王哲濤, 張舒婷. “泳池征”?有助于高效識別頭部 T2 液體衰減反轉恢復序列. 華西醫學, 2022, 37(6): 850-854. doi: 10.7507/1002-0179.202205019 復制
隨著科技的進步,MRI 技術在臨床應用逐漸增加,尤其是頭部 MRI 發展在近幾十年取得重大進步[1]。頭部 MRI 的 T1 加權像(T1weighted image,T1WI)、T2 加權像(T2 weighted image,T2WI)和液體衰減反轉恢復序列(fluid attenuated inversion recovery sequence,FLAIR)是最基本和最常用的序列[2],臨床醫師通過分析各個序列上病灶信號強度差別明確疾病的臨床診斷。因此,正確區分磁共振序列是臨床診斷最基本的要求。在臨床實踐中,初級臨床醫師往往在正確并快速區分 T2 FLAIR 序列及 T1WI 序列方面存在困難。臨床上通常根據髓皮質信號的對比以及腦脊液的信號強度來區分 T1WI、T2WI、T2 FLAIR。即腦實質:T1WI 上腦髓質信號稍高于皮質[3],在 T2WI 上腦髓質信號則稍低于皮質[4]。腦內灰質核團的信號與皮質相似。腦實質信號在 T2 FLAIR 與 T2WI 一致。含腦脊液結構:腦室和蛛網膜下腔含腦脊液,信號均勻,T1WI 為低信號,T2WI 為高信號,T2 FLAIR 呈低信號,而顱骨內外板、血管在 T1WI、T2WI、T2 FLAIR 序列上均為低信號[5]。在臨床實踐中,由于成像質量存在差異,髓皮質信號對比不明顯,通過髓皮質信號對比的方法快速準確區分 T1WI、T2 FLAIR 操作性、可行性較差。通過長期臨床觀察,本研究小組發現在頭部 T2 FLAIR 序列上,側腦室周圍圍繞著一圈高密度影,類似于游泳池周圍溢出的水,因此將其命名為“泳池征”。該征象存在于 T2 FLALR 序列中,T1WI、T2WI 等序列缺乏該征象,因此可根據“泳池征”快速區分 T1WI 序列及 T2 FLAIR 序列。為了證實“泳池征”存在的普遍性以及使用“泳池征”區分 T1WI 序列及 T2 FLAIR 序列的準確性,本研究通過在 5 種不同神經系統疾病背景下驗證“泳池征”的存在,并探索與傳統方法相比利用“泳池征”識別 FLAIR 的高效性及有效性。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
采用觀察性研究方法,于 2021 年 9 月—2022 年 3 月連續納入在四川大學華西醫院神經內科輪轉的規范化培訓(以下簡稱“規培”)學員 40 人作為研究對象。納入標準:已獲得學士學位目前正在進行規范化培訓的 1~3 年級規培學員。排除標準:已獲得研究生(包含碩士和博士)學位的規范化培訓學員及拒絕參與的規培學員。
同期選擇 2021 年 9 月—11 月于四川大學華西醫院神經內科住院部分別診斷為中樞神經系統感染、腦血管病、癡呆綜合征、多發性硬化、無明顯顱內病變的患者 100 例。納入標準:明確診斷的中樞神經系統感染、腦血管病、癡呆綜合征、多發性硬化以及頭部 MRI 報告表明無明顯顱內病變的患者,具有頭部 MRI 數據且包含 T1 和 FLAIR 序列。排除標準:診斷不明確,圖像無法獲得。該研究通過四川大學華西醫院生物醫學倫理審查委員會審批,審批號:2020 年審(104)號。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
將納入規培學員根據抽簽法分為 2 組,分別為“泳池征”組和對照組,每組各 20 人。根據患者的診斷分為中樞神經系統感染、腦血管病、癡呆綜合征、多發性硬化以及無明顯顱內病變 5 組,每組 20 例,均包含患者的頭部 MRI 數據。
1.2.2 研究內容
由兩位神經內科專科醫師分別觀察上述 5 組患者的影像數據,記錄每組患者頭部 MRI T2 FLAIR 上是否均存在“泳池征”;并分別選取 5 種不同疾病背景下患者的頭部 MRI 圖像,各 20 張,其中包含 T1WI 或 T2 FLAIR,以供納入規培醫師區分。對照組采用傳統的方法(即髓皮質信號的對比)區分 T1WI 和 T2 FLAIR ,“泳池征”組通過尋找“泳池征”區分 T1WI 和 T2 FLAIR 序列。
1.2.3 觀察指標
分別記錄每位參與者的正確率(正確區分圖像數/每組圖像總數)、總耗時(每人區分 20 張圖像所消耗的時間),并計算每張圖像耗時(總耗時/20)。
正確率:每位規培學員的正確率。總耗時:每位規培學員區分所有圖像并給出答案所需要的時間。每張圖像耗時:每位規培學員區分每張圖像所需要的時間。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 26.0 統計軟件進行統計學分析。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差表示,即總耗時、平均每張圖像耗時采用均數±標準差表示,采用兩樣本 t’ 檢驗進行組間比較;偏態分布的計量資料采用中位數(四分位數間距)表示,采用 Mann-Whitney U 檢驗進組間比較。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 基本情況
共納入規培學員 40 人,“泳池征”組和對照組各 20 人;其中,1 年級規培學員 15 名,2 年級規培學員 14 名,3 年級規培學員 11 名;男 11 人,女 29 人。共納入患者 100 例,男 68 例,女 32 例;年齡 30~65 歲。5 組共 100 例患者的 T2 FLAIR 上均能找到“泳池征”(圖1)。

a. 中樞神經系統感染患者,女,45 歲;b. 腦血管病患者,男,60 歲;c. 癡呆綜合征患者,女,65 歲;d. 多發性硬化患者,男,49 歲;e. 無明顯顱內病變患者,女,36 歲。可見“泳池征”(白箭),即腦室周圍的高信號影
2.2 不同背景下兩組正確率、總耗時及每張圖像耗時比較
在不同背景下,“泳池征”組的正確率均高于對照組(P<0.001),而總耗時、每張圖像耗時均低于對照組(P<0.001)。見表1~5。





3 討論
FLAIR 序列,是頭部 MRI 當中十分重要的序列,其成像原理是通過抑制自由水的信號,使得含有自由水的腦脊液結構,包括腦室、腦溝等均在 FLAIR 上均表現為低信號[6]。“泳池征”形成的便是在腦實質與腦室的交界處,部分自由水信號成功逃脫了水抑制,從而在側腦室周圍遺留一圈高信號。本研究表明,“泳池征”在頭部 MRI FLAIR 序列穩定存在,臨床醫師可以通過尋找“泳池征”快速辨別 T1 和 FLAIR 。已有的研究側重于探索不同疾病在頭部 MRI 不同序列上的表現特點[7-9],目前尚缺乏對于區分 MRI 序列的方法學研究。通過大量的文獻檢索,本研究小組均未在已發表的文獻中發現涉及利用“泳池征“區分 MRI 序列的研究,因此本研究是該領域的創新性研究。
眾所周知,在臨床實踐中 MRI 檢查需要患者高度配合,通常要求患者在做檢查時保持安靜,身體維持一定的姿勢長達 10~30 min 甚至更長時間不等[10]。檢查過程中患者的配合程度、成像設備及操作人員的技術水平決定成像的質量[11]。臨床實踐中常常由于患者配合不佳導致獲得質量較差的 MRI 圖像[12-13]。質量欠佳的圖像是初級臨床醫生讀片的障礙,臨床醫師難以通過信號對比區分 T1WI 和 T2 FLAIR 序列,從而造成疾病診斷及治療方面的困難[14]。“泳池征”的發現有利于克服這一阻礙,利用“泳池征”區分 MRI 序列對于圖像質量的要求較低,即使在圖像存在尾影、無法通過髓灰質信號對比區分 MRI 序列情況下,臨床醫師依然可以通過尋找“泳池征”辨別 T1WI 和 FLAIR 像。
本研究表明,對于初級臨床醫師來說,通過傳統方式(即髓皮質信號的對比)區分 T1WI 和 FLAIR 序列的正確率低、耗時長。然而,T1WI、FLAIR 序列是頭部 MRI 最基本的序列。臨床醫師通常在 TIWI 序列上觀察腦組織的結構,在 FLAIR 序列上觀察病灶的特點。不同性質的疾病在不同的 MRI 上,病灶表現特點各不相同[15],正確辨別 T1WI、FLAIR 序列是臨床醫師作出診斷的前提。如果臨床醫師不能正確辨別 MRI 序列,難免會影響疾病的正確診斷,從而造成誤診或漏診。本研究結論為初級臨床醫師提供了準確并快速辨別 T1WI 和 T2 FLAIR 序列的方法,提高初級醫師臨床診斷的正確率,有助于患者的診斷及治療。
本研究也存在一定的局限性,本研究的研究對象來自不同的科室的規培學員,包含神經內科專業以及內科學專業的住院醫師,讀片的經驗參差不齊可能會對本研究產生一定的影響。其次,本研究用于驗證“泳池征”的 MRI 圖像較少,未能在更多 MRI 圖像及其他神經系統疾病的影像數據中驗證,結論存在一定的偶然性。有待在更大的樣本中驗證本研究結論。
綜上,在不同神經系統疾病中,“泳池征”在 FLAIR 序列上穩定存在。初級臨床醫師在臨床實踐中可通過“泳池征”快速準確區分 T1WI 序列和 T2 FLAIR 序列。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
隨著科技的進步,MRI 技術在臨床應用逐漸增加,尤其是頭部 MRI 發展在近幾十年取得重大進步[1]。頭部 MRI 的 T1 加權像(T1weighted image,T1WI)、T2 加權像(T2 weighted image,T2WI)和液體衰減反轉恢復序列(fluid attenuated inversion recovery sequence,FLAIR)是最基本和最常用的序列[2],臨床醫師通過分析各個序列上病灶信號強度差別明確疾病的臨床診斷。因此,正確區分磁共振序列是臨床診斷最基本的要求。在臨床實踐中,初級臨床醫師往往在正確并快速區分 T2 FLAIR 序列及 T1WI 序列方面存在困難。臨床上通常根據髓皮質信號的對比以及腦脊液的信號強度來區分 T1WI、T2WI、T2 FLAIR。即腦實質:T1WI 上腦髓質信號稍高于皮質[3],在 T2WI 上腦髓質信號則稍低于皮質[4]。腦內灰質核團的信號與皮質相似。腦實質信號在 T2 FLAIR 與 T2WI 一致。含腦脊液結構:腦室和蛛網膜下腔含腦脊液,信號均勻,T1WI 為低信號,T2WI 為高信號,T2 FLAIR 呈低信號,而顱骨內外板、血管在 T1WI、T2WI、T2 FLAIR 序列上均為低信號[5]。在臨床實踐中,由于成像質量存在差異,髓皮質信號對比不明顯,通過髓皮質信號對比的方法快速準確區分 T1WI、T2 FLAIR 操作性、可行性較差。通過長期臨床觀察,本研究小組發現在頭部 T2 FLAIR 序列上,側腦室周圍圍繞著一圈高密度影,類似于游泳池周圍溢出的水,因此將其命名為“泳池征”。該征象存在于 T2 FLALR 序列中,T1WI、T2WI 等序列缺乏該征象,因此可根據“泳池征”快速區分 T1WI 序列及 T2 FLAIR 序列。為了證實“泳池征”存在的普遍性以及使用“泳池征”區分 T1WI 序列及 T2 FLAIR 序列的準確性,本研究通過在 5 種不同神經系統疾病背景下驗證“泳池征”的存在,并探索與傳統方法相比利用“泳池征”識別 FLAIR 的高效性及有效性。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
采用觀察性研究方法,于 2021 年 9 月—2022 年 3 月連續納入在四川大學華西醫院神經內科輪轉的規范化培訓(以下簡稱“規培”)學員 40 人作為研究對象。納入標準:已獲得學士學位目前正在進行規范化培訓的 1~3 年級規培學員。排除標準:已獲得研究生(包含碩士和博士)學位的規范化培訓學員及拒絕參與的規培學員。
同期選擇 2021 年 9 月—11 月于四川大學華西醫院神經內科住院部分別診斷為中樞神經系統感染、腦血管病、癡呆綜合征、多發性硬化、無明顯顱內病變的患者 100 例。納入標準:明確診斷的中樞神經系統感染、腦血管病、癡呆綜合征、多發性硬化以及頭部 MRI 報告表明無明顯顱內病變的患者,具有頭部 MRI 數據且包含 T1 和 FLAIR 序列。排除標準:診斷不明確,圖像無法獲得。該研究通過四川大學華西醫院生物醫學倫理審查委員會審批,審批號:2020 年審(104)號。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
將納入規培學員根據抽簽法分為 2 組,分別為“泳池征”組和對照組,每組各 20 人。根據患者的診斷分為中樞神經系統感染、腦血管病、癡呆綜合征、多發性硬化以及無明顯顱內病變 5 組,每組 20 例,均包含患者的頭部 MRI 數據。
1.2.2 研究內容
由兩位神經內科專科醫師分別觀察上述 5 組患者的影像數據,記錄每組患者頭部 MRI T2 FLAIR 上是否均存在“泳池征”;并分別選取 5 種不同疾病背景下患者的頭部 MRI 圖像,各 20 張,其中包含 T1WI 或 T2 FLAIR,以供納入規培醫師區分。對照組采用傳統的方法(即髓皮質信號的對比)區分 T1WI 和 T2 FLAIR ,“泳池征”組通過尋找“泳池征”區分 T1WI 和 T2 FLAIR 序列。
1.2.3 觀察指標
分別記錄每位參與者的正確率(正確區分圖像數/每組圖像總數)、總耗時(每人區分 20 張圖像所消耗的時間),并計算每張圖像耗時(總耗時/20)。
正確率:每位規培學員的正確率。總耗時:每位規培學員區分所有圖像并給出答案所需要的時間。每張圖像耗時:每位規培學員區分每張圖像所需要的時間。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 26.0 統計軟件進行統計學分析。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差表示,即總耗時、平均每張圖像耗時采用均數±標準差表示,采用兩樣本 t’ 檢驗進行組間比較;偏態分布的計量資料采用中位數(四分位數間距)表示,采用 Mann-Whitney U 檢驗進組間比較。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 基本情況
共納入規培學員 40 人,“泳池征”組和對照組各 20 人;其中,1 年級規培學員 15 名,2 年級規培學員 14 名,3 年級規培學員 11 名;男 11 人,女 29 人。共納入患者 100 例,男 68 例,女 32 例;年齡 30~65 歲。5 組共 100 例患者的 T2 FLAIR 上均能找到“泳池征”(圖1)。

a. 中樞神經系統感染患者,女,45 歲;b. 腦血管病患者,男,60 歲;c. 癡呆綜合征患者,女,65 歲;d. 多發性硬化患者,男,49 歲;e. 無明顯顱內病變患者,女,36 歲。可見“泳池征”(白箭),即腦室周圍的高信號影
2.2 不同背景下兩組正確率、總耗時及每張圖像耗時比較
在不同背景下,“泳池征”組的正確率均高于對照組(P<0.001),而總耗時、每張圖像耗時均低于對照組(P<0.001)。見表1~5。





3 討論
FLAIR 序列,是頭部 MRI 當中十分重要的序列,其成像原理是通過抑制自由水的信號,使得含有自由水的腦脊液結構,包括腦室、腦溝等均在 FLAIR 上均表現為低信號[6]。“泳池征”形成的便是在腦實質與腦室的交界處,部分自由水信號成功逃脫了水抑制,從而在側腦室周圍遺留一圈高信號。本研究表明,“泳池征”在頭部 MRI FLAIR 序列穩定存在,臨床醫師可以通過尋找“泳池征”快速辨別 T1 和 FLAIR 。已有的研究側重于探索不同疾病在頭部 MRI 不同序列上的表現特點[7-9],目前尚缺乏對于區分 MRI 序列的方法學研究。通過大量的文獻檢索,本研究小組均未在已發表的文獻中發現涉及利用“泳池征“區分 MRI 序列的研究,因此本研究是該領域的創新性研究。
眾所周知,在臨床實踐中 MRI 檢查需要患者高度配合,通常要求患者在做檢查時保持安靜,身體維持一定的姿勢長達 10~30 min 甚至更長時間不等[10]。檢查過程中患者的配合程度、成像設備及操作人員的技術水平決定成像的質量[11]。臨床實踐中常常由于患者配合不佳導致獲得質量較差的 MRI 圖像[12-13]。質量欠佳的圖像是初級臨床醫生讀片的障礙,臨床醫師難以通過信號對比區分 T1WI 和 T2 FLAIR 序列,從而造成疾病診斷及治療方面的困難[14]。“泳池征”的發現有利于克服這一阻礙,利用“泳池征”區分 MRI 序列對于圖像質量的要求較低,即使在圖像存在尾影、無法通過髓灰質信號對比區分 MRI 序列情況下,臨床醫師依然可以通過尋找“泳池征”辨別 T1WI 和 FLAIR 像。
本研究表明,對于初級臨床醫師來說,通過傳統方式(即髓皮質信號的對比)區分 T1WI 和 FLAIR 序列的正確率低、耗時長。然而,T1WI、FLAIR 序列是頭部 MRI 最基本的序列。臨床醫師通常在 TIWI 序列上觀察腦組織的結構,在 FLAIR 序列上觀察病灶的特點。不同性質的疾病在不同的 MRI 上,病灶表現特點各不相同[15],正確辨別 T1WI、FLAIR 序列是臨床醫師作出診斷的前提。如果臨床醫師不能正確辨別 MRI 序列,難免會影響疾病的正確診斷,從而造成誤診或漏診。本研究結論為初級臨床醫師提供了準確并快速辨別 T1WI 和 T2 FLAIR 序列的方法,提高初級醫師臨床診斷的正確率,有助于患者的診斷及治療。
本研究也存在一定的局限性,本研究的研究對象來自不同的科室的規培學員,包含神經內科專業以及內科學專業的住院醫師,讀片的經驗參差不齊可能會對本研究產生一定的影響。其次,本研究用于驗證“泳池征”的 MRI 圖像較少,未能在更多 MRI 圖像及其他神經系統疾病的影像數據中驗證,結論存在一定的偶然性。有待在更大的樣本中驗證本研究結論。
綜上,在不同神經系統疾病中,“泳池征”在 FLAIR 序列上穩定存在。初級臨床醫師在臨床實踐中可通過“泳池征”快速準確區分 T1WI 序列和 T2 FLAIR 序列。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。