兔視神經磁共振成像與大體解剖的對照分析*

梁申芝,朱 豫#，楊子濤，程敬亮

1)鄭州大學第一附屬醫院眼科 鄭州 450052 2)鄭州大學第一附屬醫院磁共振科 鄭州 450052

兔視神經磁共振成像與大體解剖的對照分析*

梁申芝1),朱 豫1)#，楊子濤2)，程敬亮2)

1)鄭州大學第一附屬醫院眼科 鄭州 450052 2)鄭州大學第一附屬醫院磁共振科 鄭州 450052

#通訊作者，男，1957年5月生，博士，教授，主任醫師，研究方向：眼外傷與眼眶病， E-mail：13673666718@163.com

兔；視神經；磁共振成像

目的：通過兔視神經大體解剖與磁共振影像的對比，探討兔視神經磁共振成像效果，為視神經病變的磁共振診斷提供實驗依據。方法采用3.0 T磁共振儀對12只正常兔視神經進行高分辨磁共振掃描和Mn2+增強掃描，并與兔視神經大體解剖進行對照分析，觀察視神經的掃描效果。結果兔視神經自眼球后極部發出后呈水平方向走行，雙側視神經眶內段夾角約為135.5°，在接近顱腦中軸線部位雙側視神經并行后形成視交叉。高分辨磁共振能夠清晰顯示兔視神經各段的解剖結構，Mn2+增強能夠全程顯示視神經走行、視交叉、外側膝狀體及上丘結構。結論磁共振能夠清晰顯示兔眼視神經的走形及解剖結構，與大體解剖具有良好的一致性。

目前，磁共振成像(MRI)用于視神經損傷的臨床診斷尚未完全成熟。借助于實驗動物，可以進行一些前期的對照研究。由于兔眼的解剖特點，使得兔成為眼科臨床及基礎常用的實驗動物。視神經損傷的研究多集中在組織病理學改變[1-4]。作者對兔視神經大體解剖和MRI進行對照分析，報道如下。

1 材料與方法

1.1實驗動物選用成年清潔級健康日本大耳白兔12只(鄭州大學實驗動物中心提供)為研究對象，雌雄不限，體重2.0～3.0 kg，排除眼部疾病，室溫飼養，自由攝取水和食物。

1.2實驗動物分組與處理采用鹽酸賽拉嗪注射液按0.15 mL/kg進行肌內注射麻醉，麻醉成功后將兔固定于自制固定架，采用膝關節線圈行兔眼部MRI掃描。掃描完成后,將12只兔按隨機數字表分為2組，每組6只。A組左眼為實驗眼，右眼為對照眼；B組雙眼均為實驗眼，分別對2組實驗眼行玻璃體腔內藥物注射:采用消毒后的微量進樣器于動物眼球上方距角鞏膜緣1.0～1.5 mm處斜向后下方進針，注射25 μL 40 mmol/L MnCl2，于瞳孔直視下觀察針尖，避免損傷晶狀體。完成玻璃體腔注藥后送動物房飼養24 h后再次麻醉，行兔眼Mn2+增強MRI掃描。成像設備為3.0T Siemens超導型MRI掃描儀，采用8通道膝關節線圈，取俯臥位腳先進方式，以眼為掃描中心進行三維立體成像。掃描分別采用T1加權三維容積內插快速擾相梯度回波序列(3D-VIBE)和T2加權三維雙回波穩態進動序列(3D-DESS)進行高分辨掃描。各序列參數如下：T1WI，TR 13.5 ms，TE 6 ms，視野(FOV)100 mm×100 mm，矩陣238×256，翻轉角15°，層數160 層，層厚0.5 mm，層間距為0，激勵次數為 6；T2WI，TR 13.5 ms，TE 5.2 ms，FOV 76 mm×98 mm，矩陣350×512，翻轉角90°，層數160層，層厚0.5 mm，層間距為0，激勵次數為 6。Mn2+增強MRI掃描采用T1加權三維快速小角度激發序列(3D-FLASH)。掃描參數如下：TR 10.0 ms，TE 3.6 ms， FOV 100 mm×100 mm，矩陣238×256，翻轉角15°，層數 160層，層厚0.5 mm，層間距為0。獲得的數據上傳至儀器自帶的SYNGO影像工作站，高分辨掃描序列結果進行三維圖像重建，Mn2+增強掃描結果采用最大強度投射法(maximum intensity projection, MIP)對所采集圖像進行軸位重建(層厚8.00 mm，層間距3.00 mm)。掃描完畢后采用過量麻醉法處死，行眼部解剖，觀察視神經形態及走形。

2 結果

2.1兔視神經大體解剖兔視神經起自眼球后極部上方，貼近鞏膜下行，然后轉折90°呈水平方向走行，至接近顱腦中軸線處，經一透明軟骨樣骨板孔轉為垂直走行，雙側視神經進入顱內并行形成視交叉(圖1A)。視神經從眼球到視交叉全長15～17 mm，平均16.5 mm, 直徑約1.5 mm。雙側視神經眶內段夾角約為135.5°，雙側視神經顱內并行段長約4.5 mm、寬約2.6 mm，視交叉長約2.4 mm。雙側視神經由各自的硬腦膜和軟腦膜形成鞘膜包繞，并行至視交叉后鞘膜融合，包繞視交叉(圖1A)。

2.2兔視神經MRI高分辨MRI顯示：兔視神經T1WI呈中等信號， T2WI呈中等稍強信號，與腦白質信號一致。神經自眼球后極部發出，呈水平走形“對沖”樣向中軸線移行(圖1B)，行至中軸線骨孔樣結構后轉為并行，并行后形成視交叉(圖1C)。Mn2+增強成像：采用MIP對所采集圖像進行軸位重建，T1WI視神經呈高信號，A組左眼玻璃體腔注藥后24 h可清晰顯示左側視神經、視交叉和右側外側膝狀體、上丘，而右眼視神經和左側外側膝狀體、上丘未見明顯顯示(圖1D)；B組雙眼玻璃體腔注藥后24 h雙側視神經、視交叉及雙側外側膝狀體、上丘均能清晰顯示(圖1E)。利用減影技術對MIP重建后圖像進行處理，能夠立體顯示視神經的空間走形(圖1F)。

圖1 兔視神經解剖圖和MRI結果

A:兔視神經解剖圖[1、2、3分別為雙眼視神經并行段、視交叉、硬腦膜和軟腦膜形成鞘膜(已切開)]；B:兔眼冠狀位MRI顯示視神經眶內段(呈中等信號)；C：兔眼冠狀位MRI顯示視神經顱內段(并行走行)；D：兔左眼玻璃體腔注射Mn2+后視神經MIP圖(全程顯示左側視神經、視交叉、右側外側膝狀體和上丘，1、2、3、4分別為視神經、視交叉、外側膝狀體和上丘)；E：兔雙眼玻璃體腔注射Mn2+后視神經MIP圖(全程顯示雙側視神經、視交叉、外側膝狀體和上丘， 1、2、3、4分別為視神經、視交叉、外側膝狀體和上丘)；F：兔雙眼視神經MIP圖(從背面和腹面顯示視神經的立體空間走形)。

3 討論

視神經是中樞神經系統的一個重要組成部分。由于視神經直徑和走形的特殊性，影像學診斷很難顯示和評估。MRI具有軟組織分辨力高、空間校準精確、擁有多種序列、多平面重建等優勢, 是公認的顯示人視神經及球后組織解剖細節的首選影像學方法[5-7]。

動物的等級愈高，眼位愈向前，因而偏斜角愈小；動物等級愈低，其偏斜角愈大[8]。作為低等哺乳類動物，兔眼眶位于頭顱兩側,眶口朝向外側偏前,兩眼眶軸夾角160°～175°,平均約165°[9]。由于兔眼較大的眶軸夾角，因而雙側視神經夾角也偏大。該實驗中作者測量兔雙側視神經眶內段夾角平均為135.5°，而人由于眼眶位于頭顱前方，雙側視神經夾角為(65.6±8.5)°[10]。兔雙側視神經沒有各自獨立的視神經管，而是經顱腦中軸線一骨孔結構后由水平走向轉為垂直走向，在顱內并行約4.5 mm后形成視交叉；MRI冠狀位顯示視交叉前并行段視神經間僅由極薄的硬腦膜和軟腦膜組成的鞘膜相隔。

兔視神經直徑約為1.5 mm，采用常規序列無法清晰顯示視神經的形態結構，且視神經走行在立體空間上呈向后內下方向走行，從軸位或冠狀位都無法完全顯示視神經全程。3D-VIBE序列能在層面較薄時保持較高的信噪比；3D-DESS序列是一種特殊的穩態進動序列，其在同一TR時間內采集兩種回波信號，這兩種信號融合后進行圖像重建，獲得信噪比較高且T2權重較大的圖像[11]。該實驗中應用3D-VIBE和3D-DESS序列，掃描層厚為0.5 mm，盡管掃描層厚較薄但得到了具有較高空間分辨率和信噪比的圖像，同時應用三維成像各向同性的特點，可沿視神經走行方向任意重建，盡可能顯示視神經全程。

視神經走行于眼眶狹小的骨性空間，周圍被竇腔圍繞，這些結構影響視神經的清晰成像，至今視神經成像未能成熟應用于臨床。Mn2+與Ca2+具有生理相似性，通過競爭Ca2+通道從而替代Ca2+在神經細胞間和(或)細胞內傳遞[12]，且因為Mn2+的順磁性作用能使T1加權MRI信號強度增加，從而可以在MRI上清晰顯示神經傳導過程[13-14]。該實驗中作者利用了這一特性，在玻璃體腔內注入MnCl2，注藥后24 h，T1加權像視神經呈高信號，采用MIP技術兔視神經、視交叉、外側膝狀體、上丘均能清晰完整顯示。

應用高分辨MRI及Mn2+增強掃描可以清晰顯示兔視神經的解剖結構及走行，且圖像與大體解剖具有較好的一致性，為人眼視神經MRI成像研究提供了參考和幫助。

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(2013-12-14收稿 責任編輯徐春燕)

Comparative study of MRI and gross anatomy of rabbit optic nerve

LIANGShenzhi1),ZHUYu1),YANGZitao2),CHENGJingliang2)

1)DepartmentofOphthalmology,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052 2)DepartmentofMRI,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

rabbit; optic nerve; MRI

Aim: To observe the feasibility of MRI of rabbit optic nerve by comparing with the gross anatomy. Methods: Twelve rabbit optic nerves underwent high resolution scan and manganese enhanced scan by MRI with 3.0 Tesla system. The results of MRI were compared with the gross anatomy of rabbit optic nerve. Results: The optic nerve of rabbit emerged from the posterior surface of the global, traveled horizontally in intraorbital segment with the angle 135.5° between bilateral optic nerves, paralleled in intracranial segment, and formed the optic chiasma. MRI with high-resolution could display the anatomical structures of rabbit optic nerve. Mn2+enhanced scan could clearly reveal the optic nerve, optic chiasma, lateral geniculate body and superior colliculus. Conclusion: MRI with high-resolution well displays the shape of rabbit optic nerve, which fits with the gross anatomy.

10.13705/j.issn.1671-6825.2014.06.024

*衛生廳重點項目 201202012

R774.7