雙激發平衡式穩態自由進動序列曲面重建在血管壓迫性三叉神經痛及面肌痙攣的應用價值

陳利軍，陳士新，孫澤棟，馬寧，徐琳

陜西省漢中市3201醫院影像科， 漢中723000

曲面重建(curvature plane reconstruction，CPR)是醫學影像診斷較常用的三維重建技術之一，其特點是將組織的不同斷面通過曲面重建使得組織結構得以在同一個面上完整顯示。目前由于其在血管、膽管、輸尿管等方面的應用價值已得到臨床廣泛認可。該技術在CT成像中運用極為普遍，然而在磁共振成像中卻很少被運用，這可能是CT的重建技術在某種程度上影響或限制了磁共振重建的發展，或是放射科醫生還沒有對磁共振重建工作給臨床帶來的價值有足夠的認識和意識。現今的MR血管神經重建技術從既往的多平面重組[1](multi-plane reformation，MPR)進展為采用血管神經圖像融合技術[2-3]以及仿真內窺鏡重建(megnatic resonance virtual ebdoscopy，MRVE)技術[4]，目前的重建方法在顯示雙側神經的完整形態以及信號方面缺乏較為直觀的對比，以提供客觀的判斷依據。本文采用雙激發平衡式穩態自由進動序列對81例患者進行掃描，利用CPR技術顯示責任血管與神經的關系，并對照65例術后結果，探討該技術在顯示血管神經解剖關系的價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集自2012年4月至2014年6月在我院接受MR神經血管成像檢查的臨床診斷的48例三叉神經痛(trigeminal nevralgia，TN)及33例面肌痙攣(hemifacial spasm，HFS)患者材料。81例中男32例，女49例；年齡26～79歲，中位年齡53歲；患者病程4周至3年；81例中46例患高血壓病，8例為糖尿病，8例為冠心病；65例接受微血管減壓(microvacular decompression，MVD)治療，其中TN 35例，HFS 30例。

1.2 MRI檢查

81例均采用GE公司Hdxt 3.0 T雙梯度超導磁共振掃描儀，8通道相控陣線圈，3D-FIESTA-C掃描參數：TR 4.1 ms，TE 1.6 ms，反轉角度60°，矩陣256×288，掃描視野18cm×18cm，層厚1 mm，無層間距，NEX為2，相位編碼方向為前后(A/P)方向，掃描層數為50層，掃描范圍包括中腦至橋腦延髓溝，掃描時間為4 min30 s。本研究經醫院倫理委員會批準，所有受試者或是法定監護人均簽署知情同意書。

1.3 圖像后處理方法

將3D-FIESTA-C原始圖像輸入GE AW4.5工作站選擇curved進行CPR，在三叉神經層面將曲面端點定于視神經管附近，聽面神經層面將曲面端點定于視神經管下方約5 mm處，沿神經走行做單側神經曲面重建，然后沿對側神經至端點，通過角度調節，觀察不同角度雙側神經的形態以及與血管的關系。

1.4 血管與神經關系的評判標準

CPR需觀察雙側神經形態及信號、腦池間距；腦干雙側形態。將患側神經關系分為無接觸、接觸、壓迫。無接觸為神經周圍無血管影像；接觸為神經形態自然，輪廓光滑，血管神經無間隙，神經信號均勻；壓迫為神經受壓變形，神經輪廓毛糙模糊，神經信號強度減弱，或中斷缺失。將血管神經相鄰腦池間距分為雙側對稱等寬，患側腦池間距變窄。將患側腦干外緣較對側受壓變形定為壓迫，雙側腦干外緣對稱自然定為接觸。

1.5 統計學分析

結果采用統計軟件SPSS 18.0進行分析，計算出81例3D-FIESTA-C、CPR各自以及兩者聯合運用檢測責任血管的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值，與MVD結果比較，得出K值。K＜0.40為一致性弱，0.40～0.60為一致性一般，0.61～0.80為一致性強，0.81～1.00為一致性極強，并對其結果進行分析。

2 結果

圖1～4 右側小腦上動脈與三叉神經REZ段接觸。圖1為單側曲面圖，圖2～4為不同角度曲面圖，血管與神經無間隙，與對側比較，右側神經輪廓光整，形態自然，信號均勻，右腦池間距較對側窄小 圖5～8 右側巖靜脈屬支壓迫三叉神經REZ段。圖5為單側曲面圖，圖6～8為不同角度曲面圖，右三叉神經REZ段局部信號缺失，右側腦池間距較對側窄小，神經長度較對側縮短，REZ段腦干外緣較對側可見淺弧形壓跡 圖9～12左側椎動脈及小腦后下動脈共同壓迫面神經REZ段。圖9為單側曲面圖，圖10～12為不同角度曲面圖，左椎動脈明顯迂曲擴張，與內側小腦后下動脈共同壓迫REZ段，與對側相比，左面神經局部信號減弱，輪廓毛糙模糊，神經長度縮短，REZ段腦干外緣與對側相比輕度變形 圖13～16左側小腦前下動脈血管袢壓迫面神經REZ段，REZ段神經信號減弱，REZ段腦干外緣較對側可見弧形壓跡Fig.1—4 Right suporior creballar artery contacted with REZ segment of trigeminal never.Fig.1 Unilateral curve plane reformation.Fig.2—4 curve plane reformation of different angles.Without space between blood vessels and nerves.Nerve on the right side contour finishing,natural shape,signal uniformity.Compared with the contralateral,the right nerve’s contour was fi nishing and signal was uniformity.Right cistern space was narrow the contralateral.Fig.5—8 Right petrosal vein branch compressed REZ segment of trigeminal never.Fig.5 Unilateral curve plane reformation.Fig.6—8 curve plane reformation of different anglesand the local signal missing for REZ segment right trigeminal nerve.compared with the contralateral the right cistern spacing was narrower and nerve was shorter and there was a light arc pressure trace in the REZ segment out of brain stem.Fig.9—12 Left vertebral artery and posterior inferior cerebellar artery compressed REZ segment of facial never.Fig.9 Unilateral curve plane reformation.Fig.10—12 curve plane reformation of different angles.Left vertebral artery was significantly tortuous expansion,and compressed REZ segment accompanying with medial cerebellar artery.Compared with the contralateral,the left facial nerve local signal was weak and the outline was rougher and the nerve was shorter and REZ segment of brainstem outer was mild deformation.Fig.13—16 Left vascular loop of anterior inferior cerebellar artery compressed REZ segment of facial nerve,REZ segment nerve signal was weak,compared with the contralateral the left cistern spacing was a light arc pressure trace in the REZ segment out of brain stem.

81例均為單側，其中48例TN右側22例，左側26例；33例HFS右側13例，左側20例。81例中血管神經無接觸8例(均為TN)，接觸25例，壓迫48例。接觸及壓迫部位位于神經出腦干段(root emerging zone，REZ)者58例，表現為神經出腦干3 mm以內；位于腦池段者15例，表現為神經出腦干3 mm以外。接觸與壓迫病例中腦池間距窄小者33例，腦干變形者12例。剔除8例血管神經無接觸的TN，其余40例TN顯示責任血管為小腦上動脈者31例，巖靜脈屬支5例，基底動脈2例，小腦前下動脈2例；其中小腦上動脈與巖靜脈屬支共同壓迫2例，小腦上動脈與巖靜脈共同接觸1例，巖靜脈主干單獨壓迫2例，小腦上動脈與小腦前下動脈共同壓迫2例。33例HFS責任血管為小腦前下動脈12例，小腦后下動脈13例，椎動脈7例，巖靜脈1例；其中小腦前下動脈與后下動脈共同壓迫5例，前下動脈與椎動脈共同壓迫2例，后下動脈與椎動脈共同壓迫2例，椎動脈壓迫與巖靜脈接觸1例。血管神經無接觸表現見圖1～4，壓迫表現見圖5～8，腦池間距窄小表現見圖9～12，神經REZ段腦干受壓表現見圖13～16。2名放射醫師對65例CPR圖像診斷結果的Kappa一致性檢驗見表1，3D-FIESTA-C以及聯合CPR與65例MVD術中所見責任血管來源、壓迫部位以及神經受壓程度方面一致性檢驗以及CPR檢測責任血管的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值見表2、3。65例術后30例HFS癥狀消失，30例TN疼痛癥狀消失，5例疼痛癥狀較前明顯減輕。

3 討論

表1 2名觀察者對CPR結果的一致性評價Tab.1 Consistency evaluation of CPR by two observes

表2 3D-FIESTA-C與MVD結果的一致性評價Tab.2 Consistency evaluation of 3D-FIESTA-C and MVD

表3 3D-FIESTA-C聯合CPR與MVD結果的一致性評價Tab.3 Consistency evaluation of 3D-FIESTA-C combining with CPR and MVD

TN和HFS盡管臨床特征有所不同，但是由于血管的搏動性壓迫而導致臨床癥狀的產生，卻是兩者共有的特性。這種搏動性壓迫易發生于相應腦神經在出腦干前中樞與周圍髓鞘的交界區，神經髓鞘的再生受影響后，傳遞痛覺和觸覺的突觸相接觸，導致神經傳導通路產生“短路”[5]，即產生相應的TN和HFS癥狀。雖然血管壓迫學說目前已得到臨床的普遍認可，但仍有部分學者對其發病機理提出質疑，尤其是TN的發病，因為在正常人群中，7%～32%亦存在血管神經接觸壓迫的情況[6]，與TN相比，HFS的病因較為明確。微血管減壓術是目前公認的對TN和HFS最有效的首選治療方法[7-8]，其在TN的總有效率平均約為83.5%[7]，而HFS有效率約為94.1%[9]。責任血管與神經壓迫部位主要發生于神經的出腦干段(root emerging zone，REZ)[10-12]，本組三叉神經痛主要的責任血管為小腦上動脈(約占77.5%)，而偏側面肌痙攣的主要血管為小腦后下動脈(約占36.3%)、小腦前下動脈(約占39.3%)，及椎動脈(約占21.2%)，其結果與MVD術后結果相符[13-14]。與動脈相比，靜脈壓迫少見，本組責任靜脈主要為巖靜脈及其屬支(約占12.5%)，其主要與TN相關，在被證實的責任靜脈中巖靜脈的屬支橋橫靜脈較為常見[15-16]。責任血管可為單支或多支，動脈或靜脈接觸與壓迫也可同時存在。

梯度回波序列(grdient recalled echo，GRE)是高場強磁共振掃描儀上較常用的一組MRI射頻脈沖序列。臨床應用主要包括擾相GRE序列、普通穩態自由進動序列(steady state free precession，SSFP)和平衡式穩態自由進動序列(Balance SSFP)。雙激發Balance SSFP是Balance SSFP的改進序列，不同公司設備上其名稱亦有所不同，如西門子公司稱3D CISS，而GE公司則稱3D-FIESTA-C。目前雙激發Balance SSFP主要應用于腦、脊神經根以及內耳的成像，需要指出的是，雙激發Balance SSFP(3D-FIESTA-C或3D-CISS為代表)與Balance SSFP(3D-FEISTA為代表)有所不同，因為有學者認為Balance SSFP是MR三維高分辨率成像的代表[9]。然而與一般的Balance SSFP相比，雙激發Balance SSFP序列可明顯減輕圖像的條紋偽影，在TR相對較長的情況下仍可保持圖像具有較高的信噪比。由于3D-FIESTA-C組織的圖像對比取決于T2/T1的比值，組織的對比特點主要表現在液體由于T2值長而呈現很高信號，而軟組織呈現相對低信號，故該序列就是通過在腦脊液高亮信號的襯托下，與低信號的血管與神經形成顯著對比為特征。由于該序列血管神經均表現為低信號，血管神經信號強度差異不及3D-TOF-MRA顯著，故該序列僅能根據解剖形態區分血管神經。在既往的研究中，雙激發Balance SSFP在空間分辨力及信噪比方面優于3D-TOF-MRA[11]，其亦比3D-TOF-MRA明顯提高了責任靜脈的顯示能力[17]。

在三維高分辨率成像的基礎上應用曲面重建技術，其目的就是能夠在同一平面上完整顯示雙側神經的形態，以提供患側與健側有效的對比，通過對比提高判斷血管神經接觸及壓迫的敏感度，以及神經移位變形的程度。筆者發現，可能是由于手術視角的局限性，使得MVD術中對血管神經接觸及壓迫的敏感度以及神經移位變形程度方面的顯示好像并沒有比曲面重建表現的顯著，然而對手術醫生而言，這似乎并不影響手術方法的改變以及術后療效，故可能多數手術醫生持有接觸即壓迫的觀點。在顯示雙側神經完整形態的同時，曲面重建還提供了雙側腦池間距以及腦干形態的對比，通過對比可輔助提高判斷血管神經接觸及壓迫的特異性，對術前準確了解血管神經周圍組織結構的形態提供了更為豐富的解剖信息。本組中，患側腦池間距窄小約占接觸與壓迫病例的45.2%，該表現在TN中尤為顯著，說明患側腦池間距窄小是導致血管神經接觸及壓迫的一個重要因素。有報道稱，患側橋小腦池窄小可作為輔助診斷TN的一個重要指標[18]。由于腦池間距的窄小，給手術操作帶來一定的困難，甚至可能導致手術失敗，故術前對腦池間距的評估具有重要意義。曲面重建通過對神經輪廓及信號的觀察，提高了對血管神經接觸與壓迫判斷的診斷效能。神經的輪廓不光整以及神經局部信號減弱，甚至信號中斷缺失，均是提示存在壓迫的可靠依據。腦干變形提示壓迫存在，主要表現為REZ段腦干外緣與對側相比可見弧形壓跡，在本組中導致這一表現的責任血管主要為基底動脈和椎動脈，小腦后下動脈及前下動脈相對較少，高血壓動脈硬化引起的血管迂曲擴張，是導致腦干受壓變形的一個主要原因。本組病例表明，3D-FIESTA-C聯合CPR經兩名觀察者判斷具有較高的一致性，其診斷結果與MVD術中所見亦具有較好的一致性，3D-FIESTA-C聯合CPR在判斷責任血管來源方面優于術中所見，可能是手術視野的局限性以及血管迂曲、變異均會對MVD術中準確判斷血管來源產生影響，而3D-FIESTA-C可以較為準確的追溯血管來源。

在近來的研究中，運用不同場強的MR掃描儀所進行的血管神經成像，3.0 T MR在顯示解剖細節方面優于1.5 T MR[19]。其原始圖像的空間分辨率的提高勢必對重建圖像質量帶來一定的影響，這樣，重建圖像才可能為臨床提供更加清晰準確的解剖信息。MR曲面重建技術突破了既往MPR單側判斷的局限性，拓寬了解剖信息的觀察視野，故該技術必將在今后的臨床應用中發揮重要作用，尤其是應用于血管神經成像，其操作簡單，分析診斷以及相應的測量方便快捷，具有較高的臨床應用價值。

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