擴散峰度成像在評估甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路損傷的應(yīng)用研究

深圳市中醫(yī)院放射科 (廣東 深圳 518033)

廖 炯 蒲學(xué)佳* 胡元明呂涵青 李主鏡 王小珍

甲狀腺相關(guān)性眼病(thyroid associated ophthalmopathy，TAO)是成人常見的眼眶疾病之一，居眼眶疾病的首位[1]，常雙眼發(fā)病，與自身免疫性甲狀腺疾病密切相關(guān)，早期也被稱作“Graves眼病(graves' ophthalmopathy，GO)”。近年來發(fā)病率逐漸增加，嚴(yán)重者可伴有視路損傷，引起視功能障礙，常表現(xiàn)為視力下降，視野、色覺、瞳孔反射異常等。視路是將視覺信息從視網(wǎng)膜光感受器傳導(dǎo)到大腦枕葉視中樞的通路，臨床上通常指從視神經(jīng)開始，經(jīng)視交叉、視束、外側(cè)膝狀體、視放射到枕葉視中樞的神經(jīng)傳導(dǎo)路 徑[2]。視路損傷是甲狀腺相關(guān)性眼病的致盲原因，因視路的解剖位置特殊，目前視路病變的診斷評估主要依靠病史和視神經(jīng)功能的檢測，臨床診治存在很大的盲目性。磁共振影像技術(shù)運用于甲狀腺相關(guān)性眼病的視路損傷的診斷和評估，可部分地避免人為因素的影響，為患者疾病情況提供更為客觀本質(zhì)的反映。

擴散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI) 是基于擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI) 技術(shù)上的延伸，為描述組織內(nèi)非正態(tài)分布水分子擴散的一種新的MRI方法。相對于DTI技術(shù)，DKI更適于反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化[3]。目前，關(guān)于成人視通路DKI的研究可見少量報道[4]，但應(yīng)用DKI技術(shù)進(jìn)行甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路的研究鮮見報道。筆者旨在探討擴散峰度成像(DKI)技術(shù)在甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路損傷的檢測能力，以期為臨床早期診斷甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路損傷提供新的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料前瞻性收集我院2019年8月至2020年8月期間眼科30例甲狀腺相關(guān)性眼病患者作為研究組，同時獲取同期30例名正常自愿者作為對照組。研究組：男11例，女19例，年齡20～60歲，平均年齡(32.6±6.1)歲；對照組：男9例，女21例，年齡20～60歲，平均年齡(31.8±5.5)歲。本研究已獲得醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

研究組：甲狀腺相關(guān)性眼病患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合甲狀腺相關(guān)性眼病診斷標(biāo)準(zhǔn)(Bartly診斷標(biāo)準(zhǔn))[5]；年齡在20～60歲之間；無言語交流障礙；志愿參加配合研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：因屈光不正、弱視、視網(wǎng)膜及視神經(jīng)疾病或其它非甲狀腺相關(guān)性眼病原因引起的視覺功能障礙者；因甲狀腺相關(guān)性眼病眼瞼閉合不全導(dǎo)致的角膜炎者；有腦血管疾病、腦外傷史或腦腫瘤等神經(jīng)系統(tǒng)疾病者；有檢查禁忌證或MR圖像質(zhì)量不能滿足診斷需要者。

對照組：正常志愿者。納入標(biāo)準(zhǔn)：體格檢查、生化檢查及心電圖正常；無甲狀腺相關(guān)性眼病病史。排除標(biāo)準(zhǔn)：同研究組。

1.2 影像檢查方法采用西門子3.0T Prisma MR掃描儀及64通道頭線圈進(jìn)行掃描，采集患者及正常志愿者頭顱MRI常規(guī)序列(軸位T1WI、T2WI、T2-FLAIR圖像及矢狀位T2WI)和DKI圖像。DKI參數(shù)：TR=6500ms，TE=115ms，b值包含0、1000、2000s/mm2，共30個方向，層厚3mm。

1.3 圖像處理及參數(shù)測量評估對象為視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射，由于視交叉特殊的解剖特點及掃描技術(shù)的限制，視交叉結(jié)構(gòu)在DKI圖像中顯示不清，所以不作為評估對象。測量患者及正常對照組視路(視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射)DKI參數(shù)值，包括各項異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)、平均峰度(mean kurtosis，MK)、平均彌散(mean diffusion，MD)值。

使用西門子Syngo.via后處理工作站對患者DKI圖像進(jìn)行后處理，DKI經(jīng)工作站軟件完成處理后獲得FA圖、MK圖及MD圖；本研究選取3個b值，b值分別為0、1000、2000s/mm2，共30個方向，將DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入MRI后處理工具dcm2niigui，處理得到nii格式數(shù)據(jù)，再導(dǎo)入mricron中，分別得到 FA 圖、MK圖及MD圖。在FA圖的視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射區(qū)域劃取感興趣區(qū)(ROI)，然后復(fù)制，選擇對側(cè)鏡像粘貼，即可測量患者雙側(cè)FA值(平均值與標(biāo)準(zhǔn)差)，采用同樣的方法測量視路各區(qū)域的MK值及MD值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料用(±s)表示，統(tǒng)計學(xué)分析用χ2檢驗，分別比較甲狀腺相關(guān)性眼病患者與正常自愿者視路DKI測量的FA值、MK值及MD值的均值差異，P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

30例甲狀腺相關(guān)性眼病患者及30例正常自愿者均完成了顱腦常規(guī)MRI平掃及DKI檢查，測量并分析了視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀、視放射的FA值、MK值、MD值(圖1～圖3)。測量結(jié)果顯示：TAO患者與正常志愿者視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射區(qū)域的MK、FA值比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，而MD值比較差異僅在視神經(jīng)有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(表1～表4)。TAO患者視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射區(qū)域MK、FA值明顯低于正常對照組，提示患者表現(xiàn)出廣泛的視路微觀結(jié)構(gòu)受損(表1～表4)。

圖1 A～圖1C 視神經(jīng)平面：FA值、MK值、MD值圖像。圖2A～圖2C 視束平面：FA值、MK值、MD值圖像。圖3A～圖3C 外側(cè)膝狀體及視放射平面：FA值、MK值、MD值圖像。

表1 視神經(jīng)DKI測量結(jié)果

表2 視束DKI測量結(jié)果

表3 外側(cè)膝狀體DKI測量結(jié)果

表4 視放射DKI測量結(jié)果

3 討 論

3.1 甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路損傷的發(fā)病機制甲狀腺相關(guān)性眼病視路損傷的發(fā)病機制并不十分明確，目前主流的發(fā)病機制學(xué)說有以下五種：眶尖擁擠學(xué)說、眼外肌病變學(xué)說、眼壓升高的機械學(xué)說、視神經(jīng)牽拉學(xué)說、血管因素學(xué)說。這五種學(xué)說在甲狀腺相關(guān)性眼病視神經(jīng)病變中都可能發(fā)揮了不同程度的作用，被廣泛接受的機制是眼外肌纖維化增粗，同時眶尖組織水腫，導(dǎo)致眶尖擁擠，引起眶壓升高，直接壓迫視神經(jīng)，造成神經(jīng)損傷。但并不是所有甲狀腺相關(guān)性眼病視神經(jīng)病變患者均有眶尖擁擠，視神經(jīng)受壓迫現(xiàn)象[6-10]。Neigel等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在甲狀腺相關(guān)性眼病視神經(jīng)病變患者中眶尖擁擠的發(fā)生率為79.2%。Barrett等[10]報道1例TAO患者CT檢查未見眶尖擁擠現(xiàn)象，但發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)增粗，而且有明顯的視覺功能異常。以上病例臨床癥狀和影像結(jié)果與眶尖擁擠學(xué)說相悖，提示甲狀腺相關(guān)性眼病視神經(jīng)病變除了上述學(xué)說以外可能還有其他的因素參與，同時也提示甲狀腺相關(guān)性眼病除了存在視神經(jīng)病變以外還可能存在其他視路的損傷。

3.2 甲狀腺相關(guān)性眼病的傳統(tǒng)診斷目前對于甲狀腺相關(guān)性眼病，較主流的診斷依據(jù)主要依靠經(jīng)驗豐富的臨床醫(yī)生根據(jù)視神經(jīng)功能障礙，包括視力下降，視野、色覺、瞳孔反射異常等進(jìn)行診斷，而對整個視路評估缺乏客觀的診斷依據(jù)。多模態(tài)MRI的運用可為患者病情評估提供更加客觀的證據(jù)。

3.3 擴散峰度成像(DKI)應(yīng)用于視路損傷的研究進(jìn)展DKI技術(shù)作為DTI技術(shù)的拓展，是反映組織內(nèi)非正態(tài)分布水分子擴散的一種新方法。目前，DKI主要用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的臨床研究，在腦腫瘤、退行性疾病、脫髓鞘疾病和腦血管疾病等方面的研究均取得了初步成果[12-16]，在體部腫瘤的研究方面也取得了一些初步結(jié)果，如前列腺、乳腺方面[17-19]。目前國內(nèi)外關(guān)于視路DKI的相關(guān)性研究可見少量報道，但應(yīng)用DKI技術(shù)進(jìn)行甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路的研究鮮見報道。

3.4 本研究結(jié)果的分析本研究結(jié)果顯示，在甲狀腺相關(guān)性眼病患者中，視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射中的某個或多個區(qū)域的MK、FA、MD值有不同程度降低。本實驗通過對30例TAO組及對照組的研究表明：參數(shù)MK、FA對視覺通路隱匿病變的診斷效能較好；AO患者視神經(jīng)、視束、外側(cè)膝狀體、視放射區(qū)域MK值明顯低于正常對照組，提示患者表現(xiàn)出廣泛的視路微觀結(jié)構(gòu)受損；MD值僅在視神經(jīng)、外側(cè)膝狀區(qū)域中存在差異，其原因可能是視路受累以細(xì)胞腫脹為主，細(xì)胞破壞相對較少，也可能是樣本量太小的緣故。

3.5 本研究存在的問題本研究患者的年齡跨度較大(20～60歲之間)，不同年齡階段視路各區(qū)域的DKI參數(shù)值可能有所差異，所以在今后的研究中，會注意年齡的因素影響，其次，無病理結(jié)果作為對照。

綜上所述，擴散峰度成像(DKI)能定量顯示視路各區(qū)域微觀結(jié)構(gòu)的改變，為臨床早期診斷甲狀腺相關(guān)性眼病患者視路損傷提供了參考依據(jù)。

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