Radiology：合成FLAIR序列在急性缺血性卒中的诊断价值

众所周知，27%的急性缺血性卒中(AIS)患者的症状发生时间是未知的。然而，对卒中发病时间的评估是目前再灌注疗法实施的重要参考依据之一。MRI在估计卒中发病时间方面有重要价值：在弥散加权成像（DWI）中出现急性缺血性病变，而在FLAIR成像中没有高强化病变，被称为DWI-FLAIR不匹配，表明发病到做MRI检查时的时间很短（小于等于4.5小时）。有研究显示，对于AIS、症状发生时间不明、DWI-FLAIR不匹配的患者，静脉溶栓治疗的功能效果优于安慰剂。DWI-FLAIR不匹配也有助于机械血栓切除术对AIS发病时间不明患者的筛选。FLAIR也可用于排除亚急性AIS以及评估白质增生的程度。因此，FLAIR序列在卒中MRI扫描方案中十分重要。

因为在AIS的治疗中，时间是最重要的，因此短的扫描方案的制定对进一步的治疗至关重要。作为AIS MRI扫描方案的一部分，FLAIR序列的采集通常需要几分钟，而且在躁动的病人中，图像质量欠佳。为了克服这些限制，有学者尝试在扩散梯度（b=0 sec/mm²;，以下简称b0）之前使用T2加权回波平面成像序列来替代FLAIR。

基于关键的T2加权信号变化被嵌入到b0和b值为1000sec/mm²（以下简称b1000）的权重中的假设，我们假设通过使用深度学习方法仅从DWI生成的合成FLAIR图像可以与FLAIR采集发出的图像（以下简称真实FLAIR）竞争，用于DWI-FLAIR不匹配判断。这种方法可以省去FLAIR采集，从而。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究在卒中发病后4.5小时内进行成像的AIS患者中比较了深度学习衍生的合成FLAIR和真实FLAIR图像在显示和识别DWI-FLAIR不匹配方面的差异，为减少急性卒中患者的扫描时间提供了可能。

本项回顾性研究纳入了2002年1月至2019年5月期间接受再灌注治疗的AIS患者的所有治疗前和早期随访（症状出现后<48小时）MRI图像，包括DWI（b=0-1000秒/平方毫米）和FLAIR序列。在训练集（80%）上，生成对抗网络并训练成以DWI为输入产生合成FLAIR。在测试集（20%）中，在没有真实FLAIR情况下计算合成FLAIR。四个独立的阅读者对这两个FLAIR数据集的DWI-FLAIR不匹配情况进行了评估。用κ统计学来评估合成FLAIR和真实FLAIR之间的观察者间重复性和DWI-FLAIR不匹配的一致性。在已知发病时间的患者中，使用McNemar检验比较了4.5小时内识别AIS的敏感性和特异性。

该研究纳入了1416次MRI检查图像（861名患者；中位年龄，71岁[四分位数范围，57-81岁]；375名男性），分别产生1134和282次扫描用于训练和测试集。关于DWI-FLAIR不匹配，真实和合成FLAIR的观察者间可重复性很高（κ = 0.80 [95% CI: 0.74, 0.87] vs 0.80 [95% CI: 0.74, 0.87]）。在达成共识后，真实和合成FLAIR之间的一致性几乎是完美的（κ = 0.88; 95% CI: 0.82, 0.93）。在4.5小时内识别AIS的诊断价值在真实FLAIR和合成FLAIR之间没有差异（敏感性：131例中的107例[82%]与131例中的111例[85%]，P=0.2；特异性：104例中的96例[92%]与104例中的96例[92%]，P>.99）。

图 在急性缺血性卒中患者中，通过使用获得的FLAIR序列（真实FLAIR）和合成FLAIR来比较DWI-FLAIR不匹配情况。(A) 46岁女性，突发右侧偏瘫、失语和构音障碍，合成FLAIR和真实FLAIR图像都显示的DWI-FLAIR不匹配。在发病2小时后获得的DWI扫描中，左侧大脑中动脉供血区域出现高信号区域，而在真实或合成FLAIR图像上没有相应的信号变化。(B) 47岁男性，突发右侧偏瘫，合成FLAIR和真实FLAIR图像上没有DWI-FLAIR不匹配。在发病5小时后获得的DWI扫描中，在左侧内囊看到一个小的高信号（箭头），在真实和合成FLAIR图像中也可见。(C) 86岁女性，在MRI检查前5小时10分钟时突然出现右侧偏瘫，合成FLAIR和真实FLAIR图像上没有DWI-FLAIR不匹配。在发病后5小时10分钟获得的DWI扫描中，左侧大脑中动脉供血区域出现了一个范围较大的高信号区域，在真实和合成FLAIR图像上也可见。值得注意的是，白质增生（箭头）在真实和合成FLAIR图像上同样可见（Fazekas评分为2分）。(D) 47岁女性，突发右侧偏瘫和失语，合成FLAIR和不可评估的真实FLAIR图像上出现DWI-FLAIR不匹配。在发病2小时后获得的DWI扫描中，左侧大脑中动脉供血区域出现了高信号。由于严重的运动伪影，真实FLAIR被认为是不可评估的，而合成FLAIR具有诊断价值，没有信号强度变化。

本研究表明，在急性缺血性卒中的患者中，合成的FLAIR序列可达到与真实的FLAIR序列相似的DWI-FLAIR错误匹配评估的诊断性能，因此可取代FLAIR序列使临床上相关的卒中MRI扫描方案时间缩短。

原文出处：

Joseph Benzakoun,Marc-Antoine Deslys,Laurence Legrand,et al.Synthetic FLAIR as a Substitute for FLAIR Sequence in Acute Ischemic Stroke.DOI:10.1148/radiol.211394