Arterial hyperintensity on BLADE fluid-attenuated inversion recovery images (FLAIR) in hyperacute territorial infarction

Abstract

The purpose of our study was to evaluate the utility of BLADE fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) magnetic resonance (MR) imaging compared to conventional FLAIR for the detection of arterial hyperintensity (AH) in hyperacute territorial infarction. We retrospectively analyzed MR images including: conventional FLAIR images, BLADE FLAIR images, diffusion weighted images, gradient echo images, perfusion images, contrast-enhanced cervical MR angiography, and intracranial time-of-flight MR angiography of patients with hyperacute (<6 h) territorial infarction over a 9-month study period. Forty-five patients were examined with middle cerebral (n=38) and internal carotid (n=7) arterial territory infarctions. Special attention was paid to the presence or absence of arterial hyperintensity (AH) in the frontal, parietal, and temporal lobes, and the number of AHs in the sylvian fissure. We assessed gradient images for the detection of an arterial thrombus. We also evaluated the cerebrospinal fluid (CSF) as well as motion and pulsation artifacts from the sigmoid sinus on BLADE FLAIR and conventional FLAIR images. An exact McNemar test was used to compare the detection frequency of AHs in the frontal, parietal, and temporal lobes. A Wilcoxon signed rank test was used to compare the number of AHs within the sylvian fissure. AH was seen in 41 (91%) patients with conventional FLAIR and 45 (100%) patients with BLADE FLAIR images. The dark signal intensity of the arterial thrombus was found in 25 patients on gradient images. More instances of AH were detected in the frontal (p<0.001), parietal (p<0.001), and temporal (p=0.004) lobes, and within the sylvian fissure (p<0.001), using BLADE FLAIR. Motion artifacts that reduced image quality were observed in 26 (58%) patients on conventional FLAIR images and in 3 (7%) patients on BLADE FLAIR images. Pulsation artifacts from the sigmoid sinus were observed in 37 (82%) patients on conventional FLAIR images and in 1 (2%) patient with BLADE FLAIR imaging. Incomplete CSF nulling was observed in 28 (62%) patients on conventional FLAIR images and in 11 (24%) patients on BLADE FLAIR images. In conclusion, BLADE FLAIR sequences are more sensitive for the detection of AH in hyperacute territorial infarctions and provide better image quality by reducing artifacts. BLADE FLAIR sequences may be used in place of conventional FLAIR for hyperacute stroke MR examinations. ;목적: 이 연구의 목적은 초급성 허혈성 경색 환자에서 관찰되는 동맥의 높은 신호강도에 대하여 BLADE Fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) MR 영상의 진단적 가치를 기존의 FLAIR 영상과 비교하여 평가하는 것이다. 또한 영상의 질에 있어서도 BLADE FLAIR 영상과 기존의 FLAIR 영상을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 이 연구는 9개월 동안 초급성 허혈성 경색 (발병 6시간 이내)으로 응급실을 방문하였던 환자를 대상으로 한 후향적 연구이다. MR 영상은 기존의 FLAIR 영상, BLADE FLAIR 영상, 확산강조영상, 경사에코영상, 관류영상, 조영 증강 목동맥 MR 혈관조영술, 두개내 time-of-flight (유체속도강조) MR 혈관조영술을 포함하였다. 총 45명의 환자가 연구대상이 되었고 이 중 중대뇌동맥의 허혈성 경색은 38명, 내경동맥의 허혈성 경색은 7명이었다. 기존의 FLAIR 영상과 BLADE FLAIR 영상에서 전두엽, 두정엽, 측두엽에서는 동맥의 높은 신호강도의 유무를 분석하였으며, 실비우스틈새에서는 동맥의 높은 신호강도의 개수를 분석하였다. 경사에코영상에서는 동맥의 혈전의 위치를 기록하였다. 또한 불완전한 뇌척수액 억제에 의한 인공물과 운동에 의한 인공물, 그리고 S상 정맥동의 박동에 의한 인공물의 유무를 BLADE FLAIR 영상과 기존의 FLAIR 영상에서 각각 기록하였다. 전두엽, 측두엽, 두정엽에서 동맥의 높은 신호강도의 발견율을 비교하기 위해 exact Mcnemar test를 이용하였고 실비우스틈새에서 동맥의 높은 신호강도의 개수를 비교하기 위해 Wilcoxon signed rank test를 이용하였다. 결과: 45명의 초급성 허혈성 경색 환자 중 동맥의 높은 신호강도는 기존의 FLAIR 영상에서는 41명 (91%), BLADE FLAIR 영상에서는 45명 (100%)에서 발견되었다. 25명의 환자에서 경사에코영상에서 동맥의 혈전으로 인한 낮은 신호강도가 관찰되었다. 동맥의 높은 신호강도는 기존의 FLAIR 영상보다 BLADE FLAIR 영상에서 전두엽 (p<0.001), 두정엽 (p<0.001) 그리고 측두엽 (p=0.004)에서 모두 유의하게 발견율이 높았다. 실비우스틈새 내에서의 동맥의 높은 신호강도의 개수 역시 BLADE FLAIR 영상에서 기존의 FLAIR 영상보다 유의하게 많이 발견되었다 (p<0.001). 영상의 질 측면을 살펴보면, 영상의 질을 저하시키는 운동에 의한 인공물은 기존의 FLAIR 영상에서는 26명 (58%)에서 관찰되었으며 BLADE FLAIR 영상에서는 3명 (7%)에서 관찰되었다. S상 정맥동의 박동으로 인한 인공물은 기존의 FLAIR 영상에서는 37명 (82%)에서 관찰되었으며 BLADE FLAIR 영상에서는 1명 (2%)에서 관찰되었다. 불완전한 뇌척수액 억제에 의한 인공물은 기존의 FLAIR 영상에서는 28명 (62%)에서 관찰되었으며 BLADE FLAIR 영상에서는 11명 (24%)에서 관찰되었다. 결론: BLADE 기법을 이용한 FLAIR 영상은 초급성 허혈성 경색 환자에서 동맥의 높은 신호강도의 발견율이 기존의 FLAIR 영상보다 높았으며 영상의 질도 개선되었다. 따라서 초급성 허혈성 환자에게 시행하는 MR 검사에서 기존의 FLAIR 영상을 대체할 수 있을 것으로 생각된다.