彌散加權成像在中耳膽脂瘤中的應用

樊曉雪，劉兆玉

(中國醫科大學附屬盛京醫院放射科，沈陽 110000)

膽脂瘤是中耳內產生角蛋白的鱗狀上皮脫上皮增多、反復炎性刺激或先天原因導致細胞增殖形成的一種常見炎性疾病，具有侵襲性，可破壞骨質。膽脂瘤擴大侵犯鄰近結構可導致傳導性聽力缺失、腦膜炎、腦膿腫、面癱和耳聾腦積水[1]。手術切除是膽脂瘤的主要治療方法，及時手術治療可減輕聽力損失，防止局部和顱內并發癥。手術方式取決于膽脂瘤的位置和大小，小膽脂瘤(病灶<5 mm)可行耳鏡下上鼓室根治切除術，病灶較大，需行大范圍暴露手術，完壁式乳突切開術暴露視野較小，病灶易在隱藏區域殘留。經過長期隨訪，31%的患者術后出現膽脂瘤殘留或復發，其中60%的膽脂瘤復發時間在術后1年內，故需要在術后6～18個月行二次手術探查以檢測是否存在殘留或復發，若為炎性肉芽腫則不需要二次手術治療[2-3]。術后可出現腔內液體聚集或黏液水腫，由于肉芽組織與纖維組織均呈軟組織密度影，高分辨率CT(high resolution computerized tomograghy，HRCT)不能鑒別肉芽組織與復發或殘留的膽脂瘤，因此HRCT對于術后患者診斷并不可靠[4]。彌散加權磁共振成像(diffusion weighted magnetic resonance imaging，DWI-MRI)在分辨膽脂瘤病灶及炎性肉芽腫等有很大的改進，DWI敏感性和特異性較高，可替代二次手術探查成為評估膽脂瘤殘留和復發的重要且有效的技術，從而避免不必要的手術操作[5]。

1 磁共振成像

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)檢測膽脂瘤復發或殘留較CT有優勢。延遲增強T1加權MRI診斷膽脂瘤復發或殘留的準確率較高。延遲增強T1加權序列可以區別不強化的膽脂瘤病灶和其他強化的組織(如炎癥、瘢痕或肉芽組織)[6]。由于延遲增強MRI需要注射造影劑且掃描時間長，故臨床上應用較少。

DWI掃描較延遲增強MRI掃描用時短，且不需注射造影劑，其成像原理遵循水分子布朗運動，膽脂瘤顯示為特征性明顯高信號，纖維組織、肉芽組織、漿液顯示為低信號，故可用于區分膽脂瘤、積液和肉芽腫[7]。研究表明，DWI檢測膽脂瘤的敏感性和特異性較增強MRI高，且與DWI和增強MRI結合比較，敏感性和特異性無明顯差別，故單獨應用DWI檢測膽脂瘤效果較好[8]。臨床上可疑膽脂瘤復發或殘留時，應用DWI掃描可防止患者進行不必要的二次手術探查，但在鄰近顱骨操作時，由于存在易感物質和運動偽影等因素的影響，可導致假陽性結果。如果檢測到病灶，需要結合T1WI及T2WI序列找到對應的解剖位置和信號改變，降低假陽性率。DWI技術可以分為平面回波成像(echo planar imaging，EPI)和非平面回波成像(non echo planar imaging，non-EPI)。

1.1EPI-DWI EPI-DWI是目前應用較廣泛的標準DWI技術，成像速度快，掃描時間短(大約2 min)，對運動相對不敏感，易導致化學位移和幾何失真，發生磁敏感偽影，且空間分辨率低，易受顱骨偽影干擾等[9]。EPI-DWI在不同解剖組織界面處產生對應于外部磁場引起的相鄰組織的磁化偽影，具有不同磁化率的兩個組織并置可引起磁場的局部變形。乳突和中耳由于自然的空氣-骨骼界面產生易感性偽影，導致圖像失真，故在該區域區分磁敏感偽影和膽脂瘤病灶較困難。

1.2non-EPI-DWI non-EPI-DWI包括半傅立葉單次激發快速自旋回波序列(half-Fourier acquisition single shot turbo spin echo，HASTE)、螺旋槳采集技術(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction，PROPELLER)、快速自旋回波(turbo spin-echo，TSE)等技術。non-EPI-DWI在自旋回波單激發(single-shot，SS)和自旋回波多激發(mult-shot，MS)基礎上，具有比SS更長回波時間和更高信噪比(signal-to-noise，SNR)，掃描時間較EPI-DWI長，但并無顯著圖像失真，易感性小。在3.0 T和1.5 T MRI中，non-EP-DWI在b為1 000 s/mm2時，空間分辨率高、偽影少、層厚薄，檢測小膽脂瘤效果較好[4]。K空間數據是以旋轉葉片形式獲取，過采樣K空間中心技術可以提高SNR，并減少運動和磁敏感偽影[4]。non-EPI-DWI較傳統EPI-DWI具有較高的敏感性、特異性和準確性[14]。non-EPI-DWI幾乎沒有假陽性結果，產生假陰性結果多由于空回縮袋影響[15]。non-EPI-DWI受顳骨偽影影響小，層厚薄，可顯示2 mm的小膽脂瘤[16]。由于空回縮袋的影響和分辨率的限制，non-EPI-DWI不能檢測早期病灶<2 mm的膽脂瘤，當病灶<4 mm時，無法達到100%陰性預測值[15,17]。有數據顯示，影像學檢查膽脂瘤病灶的可檢測范圍是3～26 mm，說明膽脂瘤生長緩慢[12]。定期non-EPI-DWI隨訪可提高小膽脂瘤復發或殘留病灶檢出率，避免漏診[18]。De Foer等[19]采用non-EPI-DWI檢測膽脂瘤并評估其大小的前瞻性研究發現，21例病灶大小為2～19 mm的中耳膽脂瘤，其中90.5%可準確檢出。Garrido等[20]研究證實，non-EPI-DWI對原發性膽脂瘤的靈敏度和特異度分別為91.2%、50%；對復發性膽脂瘤診斷靈敏度和特異度分別為100%、66.7%，可見non-EPI-DWI對于原發性和復發性膽脂瘤均有較高的敏感性。Jindal等[21]的系統綜述表明，non-EPI-DWI序列對膽脂瘤術后復發或殘留病灶的靈敏度為91.4%，陽性預測值為97.3%，陰性預測值為85%，對避免不必要的二次手術有重要臨床意義。

HASTE DWI采用半傅立葉單次激發快速自旋回波技術，具有磁敏感偽影少、層厚薄、分辨率高、不易出現圖像幾何變形的特點，但SNR較差，成像速度慢，掃描時間較長。Alvo等[13]研究結果顯示，HASTE DWI檢測膽脂瘤具有高靈敏度(90%)和高特異度(100%)。Von Kalle等[22]單獨用HASTE DWI檢測膽脂瘤發現，其靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為76%、90%、94%、64%，結合耳鏡檢查診斷靈敏度及陰性預測值可提高至90%和82%，HASTE DWI對診斷膽脂瘤具有高敏感性和特異性；同時還發現，其中4例患者MRI診斷陰性，但病理證實為膽脂瘤，可見，在無臨床癥狀和手術探查情況下，早期小膽脂瘤很難被檢出。如疑似膽脂瘤患者術后9～12個月復查DWI檢測為陰性，應根據臨床癥狀判斷是否進行另一次掃描；如懷疑難以評估區域(例如頸靜脈孔或巖尖)存在復發或殘留的膽脂瘤病灶，應在1年后再次掃描復查較為合理。Edfeldt等[18]在長期隨訪中發現，non-EPI-DWI MRI掃描較僅用臨床耳鏡檢查能提高膽脂瘤殘留和復發的檢出率，其中殘留率為5%，復發率為12%。但在無明顯臨床癥狀的情況下，Nash等[23]用HASTE DWI序列檢測疑似膽脂瘤患者的診斷準確性為63.6%，靈敏度為55%，特異度為71%，陽性預測值61%，陰性預測值65%。對于臨床癥狀不明顯的疑似膽脂瘤患者，HASTE成像技術的診斷準確性明顯低于臨床癥狀明顯的患者。可見，臨床癥狀對判斷是否存在膽脂瘤至關重要，DWI-MRI是評估疑似膽脂瘤的補充。

PROPELLER DWI采用多激發快速自旋回波螺旋槳技術與放射狀K空間結合技術，該技術沒有磁敏感偽影，SNR高，可避免幾何形狀扭曲，旋轉葉片以空間形式獲取K空間數據，通過采樣K空間中心技術提高SNR，并減少運動和磁敏感偽影，檢測顳骨膽脂瘤有高敏感性和特異性[4]。Amit Karandikar等[24]用Propeller DWI測量的最小膽脂瘤為4 mm。另有研究表明，PROPELLER DWI技術可檢出2 mm的小膽脂瘤[16]。

?zgen等[25]用TSE-DWI圖像檢測疑似膽脂瘤患者，通過測量病灶的信號強度(signal intensity，SI)、信號強度比(signal intensity ratios，SIR)、表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)值定量評估膽脂瘤發現，膽脂瘤患者SI、SIR值顯著高于非膽脂瘤患者，對疑似膽脂瘤靈敏度和特異度均為100%。此外，膽脂瘤組ADC值顯著低于非膽脂瘤組，靈敏度為96.7%，特異度為88.9%，陽性預測值為90.6%，陰性預測值為96%，可見，定性、定量指標可提高TSE-DWI技術在診斷疑似顳骨膽脂瘤的準確性。

多項研究表明，non-EPI-DWI檢測膽脂瘤殘留或復發的敏感性和特異性較高，可替代二次手術探查,避免不必要的操作[4,8,13,15,26-27]。non-EPI-DWI具有高特異性和無輻射的特點，用于診斷兒童原發性膽脂瘤有較大優勢[22]。但Clarke等[28]的研究檢測膽脂瘤的靈敏度為75%、特異度為60%、陽性預測值為86%、陰性預測值為43%，其中2例患者DWI圖像與術中觀察病灶位置不一致，DWI中顯示高信號病灶位置，術中并沒有找到病灶,認為non-EPI-DWI彌散加權不足以完全取代二次手術探查。

1.3多次激發快速自旋回波(multi-shot turbo spin echo diffusion weighted imaging, MS-EPI-DWI) MS-EPI-DWI被命名為RESOLVE，具有分辨率高和層厚薄等特點，圖像清晰，可檢測小膽脂瘤。研究表明，改進MS-EPI-DWI可提高DWI分辨率，減少幾何失真，但需要更長的成像時間[29]。通過將K空間軌跡劃分成多個相位編碼方向，縮短回波時間，以獲取高質量圖像，減少圖像變形、降低磁敏感偽影。

Elefante等[14]采用MS-EPI-DWI和SS-EPI-DWI對可疑膽脂瘤患者診斷準確性比較發現，MS-EPI-DWI在膽脂瘤診斷中敏感性高，誤診率低。Algin等[30]研究發現，RESOLVE較SS-EPI具有高分辨率和低易感性，且膽脂瘤病灶的RESOLVE可見性評分明顯高于SS-EPI。目前，只有少數研究此方法，但結果均令人滿意[14,29]。在臨床應用中，RESOLVE是檢測復發性膽脂瘤的可靠方法。

2 DWI與其他序列融合評估范圍

膽脂瘤根據病史和耳鏡檢查容易識別，但累及范圍并不完全清晰，尤其是術后患者。經鼻內鏡手術(transcanal endoscopic ear surgery，TEES)是切除膽脂瘤的常用方法，當膽脂瘤擴大到乳突時，通常采用TEES和顯微鏡(microscopic ear surgery，MES)共同切除病灶[31-32]。實際手術過程中，如果發現膽脂瘤位置較術前評估位置深，術者需要放棄TEES方法轉向MES方法，術中轉換手術方案，導致手術進程明顯延長，對術者和患者都是不理想的，因此術前對膽脂瘤的準確定位和累及范圍的評估非常重要[31]。年輕患者適當位置的小膽脂瘤，傾向于較保守的手術方法(如完璧式鼓室成形術)；如果膽脂瘤范圍廣泛或多發，則需要開放式乳突根治術。多個膽脂瘤病灶的檢出，將影響手術方案的選擇。DWI檢測膽脂瘤已取代HRCT和延遲增強MRI，但對中耳膽脂瘤定位不準確，因此需要在冠狀位或橫斷位上增加更多解剖序列(T1加權和T2加權)，以便準確定位膽脂瘤病灶，DWI與解剖序列融合可提供更多的信息。

顳骨HRCT分辨率高，可以清晰顯示中耳解剖結構，是評估顳骨乳突骨質受侵程度的主要方法。Watanabe等[33]用HRCT和1 mm薄層non-EPI-DWI融合形成CMDWI-CT融合圖像，可提高成像診斷并更好地闡明膽脂瘤及鄰近骨質之間的關系，準確定位顳骨膽脂瘤病灶位置，可用于術前檢測膽脂瘤并評估其位置和侵襲范圍，該圖像具有較高陽性預測值和陰性預測值(均超過90%)，確定是否經TEES治療，并且可估計需要去除的骨結構數量，以防復發，指導臨床手術方案。另外，Lockertz等[34]研究得出，對疑似膽脂瘤患者單獨PROPELLER DWI序列與PROPELLER DWI MRI和CT融合形成CT-MRI圖像比較發現，CT-MRI融合圖像診斷敏感性、陽性預測值和陰性預測值均高于單獨使用PROPELLER DWI。同時CT-MRI融合圖像可提高膽脂瘤病灶定位的準確率。Kanoto等[35]用1 mm薄層non-EPI-DWI與磁共振腦池成像融合以提供更好解剖信息，對膽脂瘤診斷的靈敏度為71%、特異度為70%、陽性預測值為94%、陰性預測值為27%，對膽脂瘤受侵范圍的靈敏度和特異度均較高，該融合技術具有較高靈敏度和特異度(約為70%)，且陽性預測值較高，磁共振腦池成像與non-EPI-DWI融合(FTS-nEPID)用于檢測定位膽脂瘤的結果較滿意。

3 小 結

膽脂瘤是臨床常見病，手術復發率高，準確診斷可減少手術創傷，減輕患者負擔。目前，DWI-MRI在檢測2 mm以上的膽脂瘤具有較高靈敏度和特異度，膽脂瘤在DWI上呈明顯高信號，可以區分膽脂瘤和其他軟組織病變，包括肉芽組織、纖維化、黏膜水腫和瘢痕。DWI技術序列多，其中non-EPI-DWI和MS-EPI(RESOLVE)檢查結果準確性高。隨著越來越多的DWI-MRI用于檢測殘留或復發膽脂瘤，并評估是否存在殘留或復發性疾病，可能會減少甚至取代手術探查，從而降低患者手術費用和創傷。此外，DWI聯合其他序列、HRCT等可提供更多的診斷信息，對病變精確定位和手術方案的實施具有重要意義。