磁共振三維雙反轉恢復序列在早期診斷視神經脊髓炎和評價預后的價值

楊千朋，張華文，周欣，康瑞

1. 陜西省核工業二一五醫院 影像科，陜西 咸陽 712000；2. 咸陽市第一人民醫院，陜西 咸陽 712000

引言

視神經脊髓炎（Neuromyelitis Optica，NMO）是視神經和脊髓同時或相繼受累的急性或亞急性脫髓鞘病變，一直以來，認為NMO是多發性硬化（Multiple Sclerosis，MS）的一個臨床亞型，但臨床治療效果不佳[1]。影像學診斷首選MRI，但是MRI表現多樣，易與MS、腦血管病、顱內占位性病變相混淆。隨著影像學技術，尤其是磁共振不同后處理序列的發展，發現NMO和MS的病變特點有較大差異。三維雙反轉恢復序列（3D-DIR）通過施加兩個反轉脈沖，顯著提高不同組織間的信號對比，對灰質病變顯像更清晰[2]。3D-DIR已經逐漸應用在癲性、多發性硬化等疾病的診斷中，效果較好[3]。該研究試圖通過3D-DIR在早期診斷NMO和評價預后中是否也有較大應用價值，現將具體結果總結如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

連續選擇2013年6月至2017年5月入我院共50例疑似NMO患者，根據臨床癥狀和體征判斷，均為首次發病，首次就診。男性20例，女性30例，年齡12～68歲，中位年齡45.6歲，兒童9例；發病時間1.5～5 d，平均（2.5±0.9）d。排除既往已診斷為中樞神經脫髓鞘病變如MS、明確的感染史、腦部腫瘤、癲癇、妊娠、意識障礙及拒絕該研究患者等。

1.2 研究方法

聯合應用血清NMO-IgG定量檢測和3D-DIR檢查，同時根據相關指南給予標準醫學藥物治療。其中3D-DIR檢查具體如下：采用Siemens Trio Tim 3.0 T超導型掃描儀，8通道頭線圈，依次行常規MR檢查，快速自旋回波（TSE）T2WI，液體衰減反轉恢復（Flow Attenuated Inversion Recovery，FLAIR）序列和3D-DIR序列。其中3D-DIR序列參數（TR 7500 ms，TE 308 ms；T1 3000 ms；矩陣190×192；視野FOV 255 mm×255 mm；層數128；厚度1.3 mm），兩個反轉脈沖，TI1（第一個180°反轉脈沖與90°激勵脈沖之間的時間）3400 ms，TI2參數（第二個180°反轉脈沖與90°激勵脈沖之間的時間）325 ms。T2W TSE序列（TR 5000 ms，TE 87 ms；矩陣256×256；FOV 256 mm×256mm；層數35；厚度4 mm）掃描。根據MRI中病灶所在解剖部位分為5種類型：皮層內病灶、灰白質混合病灶、皮層下病灶、深部灰質病灶及白質病灶。

1.3 觀察指標

對比NMO和MS患者的腦部和脊髓病變的3D-DIR掃描信號特點，對比NMO患者治療前后的3D-DIR掃描信號特點。

1.4 統計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗，計數資料采用（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 NMO患者的3D-DIR掃描信號特點

根據Wingerchuk 2006年修訂的關于NMO診斷標準[4]：絕對標準包括視神經炎和急性脊髓炎；支持標準（符合2條以上）：脊髓MRI病灶延伸3個以上節段；頭顱MRI不符合MS診斷標準；血清NMO-IgG陽性。共確診43例（86.0%）NMO，從發病到確診時間平均（3.3±0.9）d。

NMO患者腦部呈T1W低信號，T2W和FLAIR高信號，平均累及部位（5.7±1.4）個，分布于側腦室周圍、延髓、大腦白質、三腦室、中腦導水管周圍、腦橋、間腦；T1W平均信號強度0.88±0.22，T2W平均信號強度2.69±0.46，FLAIR平均信號強度2.47±0.53。NMO患者的T1W、T2W和FLAIR信號強度均顯著低于MS患者，平均累及部位顯著多于MS患者，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表1和圖1。

表1 NMO患者腦部信號特點

圖1 NMO患者的3D-DIR掃描信號特點

視神經和視交叉呈FLAIR高信號，平均信號強度2.45±0.33。脊髓呈腫脹、壞死、空洞病變，累及中央部位的灰質和白質，呈橫貫性；病灶長度平均（4.8±1.2）個椎體。MS患者病灶位于脊髓周邊，且長度平均（0.8±0.3）個椎體。見圖2。

圖2 NMO和MS患者的脊髓3D-DIR掃描信號特點

2.2 NMO患者治療前后的3D-DIR掃描信號特點

治療后腦部、視神經和視交叉及脊髓的信號強度均較前降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）。NMO患者治療前后的3D-DIR掃描信號特點，見表2。

表2 NMO患者治療前后的3D-DIR掃描信號特點

3 討論

視神經脊髓炎是中樞神經系統脫髓鞘疾病中的一種，病理特征是神經纖維髓鞘破壞，呈多發性小的播散性疾病，或由一個或多個病灶融合而成的較大病灶；分布于白質，沿小靜脈周圍的炎癥細胞浸潤；神經細胞、軸突及支持組織保持相對完整，無華勒變性或繼發傳導束變性[5]。NMO的病因及機制不明，可能與遺傳素質、種族差異有關。主要累及視神經和視交叉，脊髓病損好發于胸段和頸段；與典型MS不同，破壞性病變較明顯，甚至軸突破壞[6]。雖然NMO-IgG對于診斷NMO具有91%特異性和73%敏感性，而MS患者NMO-IgG幾乎均為陰性；但臨床中早期診斷NMO仍首選影像學診斷[7]。

影像學診斷首選MRI，但常規MR脈沖序列的空間分辨力和對比度分辨力欠佳，在顯示灰質病灶方面還有待進一步提高。3D-DIR脈沖序列使用抑制腦脊液和大腦白質信號兩個脈沖，可更好地顯示大腦灰質，提高顯示灰質病變的敏感度，發現常規MR脈沖序列難以探測的皮質病變[8]。DIR序列中，根據欲成像組織的縱向弛豫時間（T1）來選擇兩個TI值（TI1和TI2），用于腦掃描時選擇相應TI1和TI2值，能同時抑制腦脊液和白質信號，使大腦灰質得到更好的顯示，對灰質病變的定位及定性均優于T2WI序列[9]。3D-DIR序列使灰白質的界限非常清晰，更好的顯示皮層的細微結構，一些在T2WI上顯示為白質內或者同時累及灰白質的病灶在3D-DIR上也可定位明確。

目前將其應用在NMO的研究中還較少，該研究通過對比NMO和MS的成像特點，得出以下結論。

（1）NMO患者腦部呈T1W低信號，T2W和FLAIR高信號，平均累及部位（5.7±1.4）個，分布于側腦室周圍、延髓、大腦白質、三腦室、中腦導水管周圍、腦橋、間腦；這種中腦水管—四腦室—延髓中央管周圍分布的特點正是AQP4高表達處[10]。NMO可累及腦組織，且部位和形態與MS不同。NMO也可累及內囊后肢、大腦腳或皮質脊髓束等下行傳導束，延髓病變多與頸髓病灶相延續。約半數患者發病初期頭部MRI檢查無異常，但在復查過程中可發現異常病灶，多為非特異性病變。研究發現磁共振彌散張量成像發現殼核對病變的損傷敏感性更高，其FA值可成為鑒別MS與NMO以及檢測兩者病程進展的非侵入性定量指標。Gd-DTPA不同病程強化不一，腦室周圍、軟腦膜強化、胼胝體線樣、帶狀強化較具特異性，沿三腦室線樣灶和強化后云霧狀、斑片狀強化灶較具特征[11]。

（2）視神經和視交叉呈FLAIR高信號。急性期脊髓呈腫脹、壞死、空洞病變，增強掃描后病灶可強化，累及中央部位的大部分灰質和部分白質，呈橫貫性；病灶長度平均（4.8±1.2）個椎體，多位于頸和胸髓，頸段病灶可向上延伸至延髓下部，恢復期病灶處脊髓可萎縮[12-16]。該研究得出：NMO患者的T1W 、T2W和FLAIR信號強度均顯著低于MS患者，平均累及部位顯著多于MS患者，差異均有統計學意義。脊髓MRI顯示以長節段縱向延伸的橫貫性脊髓炎為特征，主要位于頸胸髓，病灶位于脊髓中央，累及大部分灰質和部分白質。脊髓病變嚴重者可見脊髓空洞形成，頸髓病灶向上可延伸至延髓下部，恢復期可見脊髓萎縮。

同時，該研究通過追蹤病程發現，治療后腦部、視神經和視交叉及脊髓的信號強度均較前降低，差異均有統計學意義。因此，3D-DIR不僅在早期診斷NMO有重要參考價值，而且可以評估預后，有較大的應用空間。研究不足是樣本量較小，還需要進一步增加樣本量進行比較；未對3D-DIR鑒別診斷NMO和MS的敏感性指標進行篩選，對指導臨床診斷強度不夠；此外，3D-DIR的成像和分析技術還不是十分成熟，NMO成像上的差異性表現往往呈現波動性，能否作為常規早期診斷NMO的檢查技術還有待驗證；3D-DIR序列也有不足之處，如場強大小對圖像質量的影響，SNR較低、易失真，可能產生偽影等。