QSM對多發(fā)性硬化患者中心靜脈征的初步研究

龍 柳，郭焯欣，張麗娜，陳少瓊

（中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 廣東 廣州 510000）

多發(fā)性多發(fā)性硬化癥（multiple sclerosis，MS）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)常見的脫髓鞘疾病，其白質(zhì)病變多發(fā)生在幕上區(qū)域，以垂直于側(cè)腦室壁的橢圓形脫髓鞘斑塊為典型的征象[1]。已有大量研究證實MRI病灶中觀察到的中央靜脈征（the central vein sign，CVS）是對鑒別MS具有一定敏感性、特異性的診斷指標(biāo)。定量磁敏感成像（qantitative susceptibility mapping，QSM）可以定量的反映組織結(jié)構(gòu)中磁化率的空間分布情況，在神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。本研究采用QSM技術(shù)定量分析MS患者中央靜脈征與病灶磁化率、病灶負(fù)荷的相關(guān)性，以期進(jìn)一步了解MS的發(fā)病機(jī)制和病理改變。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2016年11月—2017年3月中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科診斷為多發(fā)性硬化，并完成MRI掃描的患者共21例，其中男10例，女11例，年齡21～52歲，平均（28.25±7.20）歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有精神疾病、顱腦手術(shù)及外傷病史；（2）存在禁忌證無法行磁共振掃描者。

1.2 數(shù)據(jù)采集

采用GE Discovery 750W 3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀及8通道標(biāo)準(zhǔn)頭線圈進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。參數(shù)如下：薄層T2WI：TR 10268.0ms，TE 47.0ms，F(xiàn)OV 200mm×200mm，層厚1.0mm，翻轉(zhuǎn)角111°。QSM序列：TR 49.0ms，TE 46.0（△TE=3.2）ms，F(xiàn)OV 240mm×240mm，采集矩陣256×256，層厚2.0mm，翻轉(zhuǎn)角20°，回波數(shù)14。

1.3 數(shù)據(jù)分析

由兩名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師采用盲目分析病灶的位置分布和信號表現(xiàn)，并采納閱片后診斷一致的分析結(jié)果。使用MATLAB Toolboxs中的第三方軟件STISuite進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲得患者的病灶磁化率和病灶負(fù)荷數(shù)據(jù)。（1）病變的平均磁化率：分析最大軸面積大于20mm2的病變，并計算得出磁化率值。（2）病變負(fù)荷：在薄層的T2WI序列中采用JIM軟件半自動描繪病變的邊界，獲得軸向面積并乘以層厚度。選擇病變以避免靜脈以及選擇屏幕上的非融合病變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析在SPSS17.0軟件中進(jìn)行。使用Mann-Whitney檢驗進(jìn)行病灶磁化率、病灶負(fù)荷在有、無中央靜脈征病灶之間的差異分析。中央靜脈征與病灶磁化率、病灶負(fù)荷的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析。P＜0.05表示差異存在統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病灶數(shù)目及中央靜脈征數(shù)目統(tǒng)計

患者薄層T2WI序列圖像經(jīng)分析后共顯示出881個非融合性的病變。在QSM序列中伴有中央靜脈征的病變?yōu)?50個，其中滿足磁化率測量條件的病灶為235個。伴有中央靜脈征的病灶大部分位于幕上腦區(qū)，幕下病灶顯示較少。其中側(cè)腦室旁病灶出現(xiàn)中央靜脈征的比例最高，約占該區(qū)域病變數(shù)目的62.45%。（圖1）

圖1 QSM序列顯示伴中央靜脈征的病灶

2.2 病灶平均磁化率、病灶總負(fù)荷及中央靜脈征的統(tǒng)計分析

觀察到中央靜脈征患者的病灶總負(fù)荷平均值為202.86±16.05，其病灶磁化率平均值為0.019±0.001；而不顯示中央靜脈征的患者的病灶總負(fù)荷平均值為160.27±14.77，病灶磁化率平均值為0.025±0.002。Mann-Whitney檢驗顯示有、無中央靜脈征在病灶平均磁化率方面的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而在病灶負(fù)荷方面的差異存在統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.04）。Spearman相關(guān)分析顯示中央靜脈征與病灶磁化率及病灶負(fù)荷均存在相關(guān)性（P值分別為0.004、0.000），見表。

表 病灶平均磁化率、病灶總負(fù)荷及中央靜脈征的統(tǒng)計

3 討論

多發(fā)性硬化癥是中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫介導(dǎo)的慢性脫髓鞘疾病最常見的類型之一，常伴有髓鞘損傷和修復(fù)軸突損傷[2]。近年來，在MRI中檢測到白質(zhì)病變內(nèi)的中央靜脈被認(rèn)為是炎癥性脫髓鞘變化的生物標(biāo)志物，可能有助于MS的診斷[3]。中心靜脈征（CVS）是指存在穿過MRI病變中心的小靜脈的征象。靜脈周圍的血管間隙是免疫細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞之間相互作用的特殊部位，抗原呈遞細(xì)胞可以引發(fā)炎癥反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致血管周圍病變的形成[4-5]。既往研究發(fā)現(xiàn)中心靜脈征通常包括以下特征：顯示為小的低信號線陰影或小的低信號點(diǎn)陰影；小靜脈可在兩個及以上的MRI垂直平面中顯示，且在一個及以上平面中顯示為細(xì)線狀；病灶直徑小于2毫米；小靜脈部分或完全通過病灶；無論病變的形狀，所見的小靜脈均位于病變的中心部分[6]。過去已有較多關(guān)于中央靜脈征存在于不同神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的研究結(jié)果，如視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病、系統(tǒng)性自身免疫性疾病、腦小血管疾病、偏頭痛等[6-11]。研究結(jié)果顯示，CVS在MS與其他疾病的鑒別診斷方面存在著一定的價值。

磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）具有很高的空間分辨率，能敏感地探測小靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白和氧合血紅蛋白濃度變化引起的磁場變化，可以很好的顯示腦內(nèi)中小靜脈的情況。定量磁化率圖（QSM）是近年來出現(xiàn)的一種定量的測量磁化率的方法，它通過使用常規(guī)磁敏感成像技術(shù)丟棄的相位信息來獲得局部磁場變化的特性[12-13]。已有較多研究證實QSM在血液中脫氧血紅蛋白含量的檢測、組織鐵沉積定量分析以及腦內(nèi)退行性疾病的診斷和監(jiān)測方面具有一定的價值[14-18]。

MS患者腦內(nèi)病灶多見于幕上區(qū)域，既往研究多重點(diǎn)觀察幕上腦實質(zhì)區(qū)的病變改變，也有部分研究[19-20]在MS患者的丘腦、小腦和腦橋的病變中也發(fā)現(xiàn)了中央靜脈征，這與本研究結(jié)果相符。側(cè)腦室旁病灶出現(xiàn)中央靜脈征的比例高于皮層區(qū)，該結(jié)果與Gilmore等人[21]的病理研究結(jié)果一致，該研究發(fā)現(xiàn)軟膜下病灶中沿著靜脈周圍分布者較少，對于這一差異，研究者認(rèn)為可能是病理機(jī)制不同所致，皮層病變可能由某種腦脊液中的髓鞘毒性蛋白引起，后者可經(jīng)腦脊液播散至全腦表面。本研究中，出現(xiàn)中央靜脈征的病灶磁化率較無該征象者顯著減低，病灶負(fù)荷相對增高，盡管后者的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這一結(jié)果表明伴中央靜脈征的病灶內(nèi)鐵沉積較其他病灶少，提示該病變區(qū)的損傷相對較輕。

本研究仍存在有待改進(jìn)的部分。首先，本研究中包含的樣本量較小。其次，沒有將融合病變納入分析，QSM序列也無法清晰顯示接近顱底區(qū)域的病灶。最后，本次研究中沒有收集增強(qiáng)掃描的序列，也未對患者進(jìn)行隨訪評估。