Ⅴ～Ⅷ顱神經(jīng)及其病變的高分辨率MR影像學(xué)研究

寧殿秀 徐斌 孫美玉 唐樂(lè)梅 苗延巍* 吳春明

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院: 1放射科; 2神經(jīng)外科，遼寧 大連 116011)

·論著·

Ⅴ～Ⅷ顱神經(jīng)及其病變的高分辨率MR影像學(xué)研究

寧殿秀1徐斌1孫美玉1唐樂(lè)梅1苗延巍1*吳春明2

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院:1放射科;2神經(jīng)外科，遼寧 大連 116011)

目的評(píng)價(jià)高分辨率三維MR成像及圖像處理技術(shù)顯示Ⅴ～Ⅷ對(duì)腦神經(jīng)及其病變的價(jià)值。方法采用高分辨循環(huán)繞相三維穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像(3D-FIESTA+c)及三維時(shí)間飛躍(3D TOF)多塊成像對(duì)20例健康志愿者和20例臨床疑是因血管等原因壓迫相應(yīng)腦神經(jīng)具有臨床癥狀的患者進(jìn)行掃描及圖像后處理。由2名神經(jīng)放射學(xué)醫(yī)師根據(jù)20名健康志愿者160支Ⅴ～Ⅷ腦神經(jīng)顯示的清晰程度分為清晰、較清晰、不清晰3個(gè)等級(jí)，清晰和較清晰定義為顯示，不清晰定義為未顯示；臨床病例中，腦神經(jīng)與血管關(guān)系分為無(wú)接觸、接觸、壓迫。結(jié)果Ⅴ～Ⅷ對(duì)腦神經(jīng)顯示率為100%，20例腦神經(jīng)癥狀患者，12例確診為腦神經(jīng)與周圍血管接觸或壓迫，且均被臨床治療證實(shí)。結(jié)論高分辨3D-FIESTA+c及3D-TOF多塊成像與圖像后處理技術(shù)相結(jié)合可以清楚顯示Ⅴ～Ⅷ對(duì)腦神經(jīng)及其病變，能準(zhǔn)確定位血管走向及其與Ⅴ～Ⅷ對(duì)腦神經(jīng)的關(guān)系，為臨床醫(yī)生提供準(zhǔn)確、全面的影像學(xué)資料。

磁共振成像; 仿真內(nèi)鏡; 多層面重組; 圖像融合; 腦神經(jīng)

由于腦神經(jīng)纖細(xì)，周圍組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺乏影像學(xué)特征信息，因此如何直接、有效地顯示腦神經(jīng)及其病變，一直是影像學(xué)研究的難題。MRI因其優(yōu)異的軟組織分辨力，是評(píng)價(jià)腦神經(jīng)解剖和病理改變的首選影像學(xué)檢查方法[1,2]。近年來(lái)磁共振神經(jīng)成像(magnetic resonance neuroimaging, MRN)對(duì)腦神經(jīng)進(jìn)行了大量的研究[3,4]，筆者在吸收他人研究的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)的循環(huán)繞相三維穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像 (three-dimensional fast imaging employing steady state acquisition cycled phases, 3D-FIESTA+c)與三維時(shí)間飛躍(three-dimensional time of flight, 3D TOF)多塊(multi-slab)掃描，并結(jié)合磁共振仿真內(nèi)窺鏡(MR virtual endoscopy, MRVE)、多平面重組(multi-planar reformation, MPR)及圖像融合(integration registration)等后處理技術(shù)顯示Ⅴ～Ⅷ對(duì)腦神經(jīng)及其病變，評(píng)價(jià)其臨床應(yīng)用價(jià)值。

對(duì)象與方法

一、一般資料

2014年1月至2015年5月在我院臨床疑是因血管等原因壓迫相應(yīng)腦神經(jīng)具有臨床癥狀的患者20例，三叉神經(jīng)痛癥狀13例，有面肌痙攣癥狀7例，病程5 d至36個(gè)月。年齡23～69歲，平均52.6歲，其中12例接受神經(jīng)外科微血管減壓手術(shù)。健康志愿者20例，男女各10例，年齡26～72歲，平均50.3歲。健康志愿者納入標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)腦神經(jīng)臨床癥狀，無(wú)義齒，能較好地配合磁共振掃描檢查，并簽訂磁共振實(shí)驗(yàn)檢查協(xié)議書(shū)。

二、掃描方法

使用GE Signa HDxt 1.5T及Signa HDxt 3.0T磁共振機(jī)，線圈采用8通道頭線圈(HD 8Ch High Res Briain Array by Invivo)，根據(jù)常規(guī)正中矢狀面定位片，掃描范圍上至眶頂，下至枕大孔，即包括12對(duì)腦神經(jīng)，行3D-FIESTA+c與3D TOF 多塊序列掃描，掃描參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 3D-FIESTA+c 與3D TOF 多塊掃描參數(shù)

Tab 1 The scanning parameters of 3D-FIESTA+c and 3D TOF multi-slab

TRTEFlipangleSlicethickMatrixFOVNEX 3D?FIESTA+c6．9ms1．9ms65°1．2mm320×32020cm2～4 3DTOFmulti?slab28ms6．8ms20°1．2mm320×32020cm1～2

三、圖像后處理及分析

掃描完成后圖像數(shù)據(jù)傳至GE ADW4.4工作站進(jìn)行圖像處理。由2名神經(jīng)放射學(xué)醫(yī)師進(jìn)行圖像處理與分析，采用MPR、MRVE及圖像融合等圖像后處理技術(shù)。20名健康志愿者160支顱神經(jīng)顯示的清晰程度分為清晰、較清晰、不清晰3個(gè)等級(jí)，清晰和較清晰定義為顯示，不清晰定義為未顯示；20例疑是血管等原因壓迫相應(yīng)顱腦神經(jīng)具有臨床癥狀的患者，根據(jù)神經(jīng)與血管的關(guān)系分為無(wú)接觸、接觸、壓迫, 以手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)。在三種處理方法中，其中二種圖像顯示神經(jīng)與血管均有接觸或受壓，定為陽(yáng)性，如僅在一種圖像上顯示定為可疑，均顯示無(wú)接觸定為陰性。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理分析，以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、臨床試驗(yàn)結(jié)果

20名健康志愿者160Ⅴ～Ⅷ支腦神經(jīng)均清晰顯示，神經(jīng)走行及比鄰關(guān)系清晰可見(jiàn)。MRVE、MPR及圖像融合后處理技術(shù)顯示Ⅴ～Ⅷ腦神經(jīng)形態(tài)、位置與走向相同，顯示率均為100%，均未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)壓迫癥。

二、病變顯示情況

20例具有神經(jīng)癥狀患者， MRI原始圖像和后處理圖像上，Ⅴ～Ⅷ腦神經(jīng)的顯示率均為100%；12例顯示腦神經(jīng)與周圍血管接觸或壓迫，7例三叉神經(jīng)痛患，5例面肌痙攣患者。三叉神經(jīng)痛癥狀側(cè)的血管壓迫陽(yáng)性率與面肌痙攣癥狀側(cè)的血管壓迫陽(yáng)性率均為100%。其中12例在MRI上顯示神經(jīng)受壓的患者接受外科微血管減壓手術(shù)，面肌痙攣和三叉神經(jīng)痛患者各12例，均在術(shù)中得以證實(shí)。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)處理結(jié)果

在MPR、MRVE及三維融合三種圖像顯示率對(duì)比及在MR影像診斷與臨床治療證實(shí)病例中，均經(jīng)χ2檢驗(yàn)，Pgt;0.05，顯示率及診斷率均無(wú)顯著差異性。

討 論

1.3D-FIESTA+c及3D TOF 多塊采集技術(shù)的臨床應(yīng)用：3D-FIESTA+c是一種改進(jìn)穩(wěn)態(tài)采集技術(shù)，能產(chǎn)生較高信噪比圖像，能很好地顯示腦池段解剖細(xì)節(jié)。成像效果使腦池內(nèi)的腦脊液顯示為高亮信號(hào)，而神經(jīng)及血管顯示為中等信號(hào)，從而使神經(jīng)、血管與腦脊液形成強(qiáng)烈的信號(hào)差異，提高了圖像的分辨率。

近年來(lái)，較多的學(xué)者應(yīng)用MRN技術(shù)來(lái)研究三叉神經(jīng)、面神經(jīng)及聽(tīng)神經(jīng)與周圍血管的關(guān)系，用不同的方法均顯示了三叉神經(jīng)和/或面神經(jīng)腦池段血管的走行關(guān)系；橋小腦角區(qū)腦神經(jīng)與腫瘤、血管，而且對(duì)其之間的關(guān)系、走行變化及變異情況等有良好的顯示[5,6]。筆者在總結(jié)上述研究的基礎(chǔ)上，利用高分辨率3D-FIESTA+c及3D TOF多塊采集技術(shù)，使得圖像質(zhì)量進(jìn)一步提高。

2.MRVE臨床應(yīng)用：MRVE重建圖像，使神經(jīng)與血管在一個(gè)三維的空間成像且與外科手術(shù)直視下的解剖關(guān)系一致，可多方位、多角度顯示神經(jīng)與周圍血管的關(guān)系，讓神經(jīng)外科醫(yī)師對(duì)二者的關(guān)系有一個(gè)直觀的了解，為手術(shù)計(jì)劃的制定提供重要的影像學(xué)依據(jù)[7]。當(dāng)然，MRVE的應(yīng)用也存在不足之處，因?yàn)樗且环N模擬重建技術(shù)，視角及閾值的選擇都會(huì)直接影響到圖像質(zhì)量，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性；本研究結(jié)合三維融合技術(shù)，使得三維血管與神經(jīng)斷面影像立體融合，觀察其立體結(jié)構(gòu)關(guān)系，增加了血管與神經(jīng)的關(guān)聯(lián)性的信息量，使腦神經(jīng)壓迫癥的可信度進(jìn)一步提高。

3.MPR臨床應(yīng)用：MPR是在橫斷面圖像上按需要任意劃一條直線，計(jì)算機(jī)將一系列橫斷層面重組，獲得該直線所在平面的二維重組圖像。MPR技術(shù)操作簡(jiǎn)單，只需改變顯示厚度及其顯示角度即可顯示神經(jīng)、血管及病變。MPR可較好地顯示神經(jīng)與其他組織器官解剖關(guān)系。但其立體感較差，常常需通過(guò)上下層面關(guān)系確定神經(jīng)血管壓迫癥。

4.圖像融合：3D-FIESTA+c與3D TOF多塊掃描進(jìn)行融合，方法是將3D TOF多塊進(jìn)行容積顯示，再將3D-FIESTA+c原始圖像融入VR圖像上，通過(guò)調(diào)整3D-FIESTA+c原始層面位置，仔細(xì)觀察各對(duì)腦神經(jīng)與腦血管的比鄰關(guān)系，觀察是否有接觸及壓迫征象。

本組資料表明，3D-FIESTA+c與3D-TOF多塊掃描，結(jié)合MPR、MRVE及三維融合技術(shù)能很好地全程顯示粗大的橋小腦角池段顱神經(jīng)，如三叉神經(jīng)、面神經(jīng)、前庭蝸神經(jīng)，顯示率均為100%。腦池段腦血管纖細(xì)，類似于腦神經(jīng)，易于混淆，應(yīng)特別加以區(qū)分。一般腦血管走行較迂曲無(wú)規(guī)則[8]，這是區(qū)分神經(jīng)與血管結(jié)構(gòu)的一種方法；另一種方法是，血管與神經(jīng)難辨時(shí)，可采用3D TOF及3D SPGR序列掃描，動(dòng)脈呈高信號(hào)，而神經(jīng)呈低信號(hào)，這樣將血管與神經(jīng)區(qū)分開(kāi)來(lái)[9]；通過(guò)三維融合技術(shù)，定位坐標(biāo)空間位置關(guān)系幫助確認(rèn)，做到診斷準(zhǔn)確無(wú)誤。

在圖像后處理過(guò)程中，將MPR、MRVE及三維融合技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在二維MPR觀察的基礎(chǔ)上，進(jìn)行MRVE及三維融合觀察，將神經(jīng)與血管的空間結(jié)構(gòu)顯示清楚，準(zhǔn)確定位病變位置、范圍及神經(jīng)受壓程度；有效地克服了單純二維圖像的顯示方式的不足之處，而且有時(shí)因?yàn)閷雍竦汝P(guān)系，易造成血管壓迫的假陽(yáng)性。本研究克服了上述不足之處，進(jìn)一步提高了病變顯示的清晰程度。

總之，利用3D-FIESTA+c成像的良好軟組織分辨力，3D-TOF多塊對(duì)顱腦血管有極強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度，腦內(nèi)血管可很好地顯示；結(jié)合MRVE、MPR及三維融合圖像，可以在掃描范圍內(nèi)，觀察腦神經(jīng)、血管及其神經(jīng)血管壓迫癥，能三維立體地顯示橋小腦角腦神經(jīng)與周圍血管的空間位置關(guān)系，可清楚顯示Ⅴ～Ⅷ對(duì)腦池段腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)，及神經(jīng)受壓情況，能對(duì)臨床常見(jiàn)的面肌抽搐、眼瞼下垂及三叉神經(jīng)痛等顱腦神經(jīng)癥狀的患者做出準(zhǔn)確診斷；也可用于體位性眩暈、耳鳴及聽(tīng)覺(jué)喪失等癥狀的病因診斷，并指導(dǎo)臨床診治。本研究的不足之處，存在本組病例數(shù)量較少；同時(shí)仍需在技術(shù)上進(jìn)一步改進(jìn)，增加信噪比，進(jìn)一步提高三維圖像質(zhì)量。

1Dianxiu Ning, Meiyu Sun, Bo Sun, et al. Magnetic resonance imaging with three-dimensional fast imaging employing steady-state acquisition with phase-cycled and short T1 inversion recovery pulse sequence for evaluating brachial plexus injury [J]. Neural Regeneration Research, 2011, 6(14): 1097-1102.

2Chen Z, Prasad SC, Di Lella F, et al. The behavior of residual tumors and facial nerve outcomes after incomplete excision of vestibular schwannomas [J]. J Neurosurg, 2014, 120(6): 1278-1287.

3Nowe V, Michieis JL, Salgado R, et al. High-resolution virtual MR endoscopy of the cerebellopontine angle [J]. AJR Am J Roentgenol, 2004, 182(2): 379-384.

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7Now V, Michiels JL, Salgado R, et al. High-resolution virtual MR endoscopy of the cerebellopontine angle [J]. AJR Am J Roentgenol, 2004, 182(2): 379-384.

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9陳凱, 李天然, 楊平生, 等. 三叉神經(jīng)責(zé)任血管MRTA掃描序列的優(yōu)化 [J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2013, 29(2): 298-301.

StudyofhighresolutionMRIinⅤ～Ⅷpairscranialnervesandtheirlesions

NINGDianxiu1,XUBin1,SUNMeiyu1,TANGLemei1,MIAOYanwei1,WUChunming2

1DepartmentofRadiology;2DepartmentofNeurosurgery,FirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116011, China

ObjectiveThe value of MRI sequences for cranial nervesⅤ～Ⅷ and their lesions are discussed.MethodsThree-dimensional fast imaging employing steady state acquisition cycled phases (3D-FIESTA+c) and three-dimensional time of flight (3D TOF) multi-slab were used in 20 volunteers and 20 patients with complaint of cranial nerves. A total of 160 nerves were evaluated. Two radiologists independently divided the imaging findings into 3 grades: completely visualized, partially visualized, and not visualized. The first two grades were defined as visualization and the last grade was no visualization. The relationship between nerves and surrounding vessels were divided into grades: non-contact, contact, and compression.ResultsThe rate of visualization of these cranial nerves with 3D-FIESTA+c and 3D-TOF multi-slab sequences was 100%; while 12 of 20 patients with complaint of cranial nerves displayed nerve and vascular compression or contact.Conclusion3D-FIESTA+c and 3D-TOF multi-slab sequence can display clearly the anatomy of the cranial nerves and the relationship between nerves and surrounding vessels, so as to provide the radiological data for the clinical treatment.

MRI; MRVE; MPR; Integration registration; Cranial nerves

1671-2897(2016)15-427-03

R 445.2

A

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(811717464)；遼寧省教育廳科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(05L097)；大連市科技局科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(2015E12SF164)

寧殿秀，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail：dlndx@126.com

*通訊作者： 苗延巍，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail：ywmiao716@163.com

2015-09-26；

2015-12-20)