MR三叉神經成像及其應用進展

李 濤，徐 龍，李澤勇，肖如輝，李 兵，楊漢豐，杜 勇

(川北醫學院附屬醫院放射科，四川 南充 637000)

三叉神經是十二對腦神經中最粗大者，且為混合神經，大部分為感覺纖維，小部分為運動纖維。包括血管性、缺血性、炎癥性和腫瘤性在內的多種病理改變均可影響三叉神經，嚴重影響患者生活質量[1]。MRI是評估三叉神經的首選影像學方法。MR神經成像(MR neurography，MRN)具有優良的軟組織對比度和高空間分辨率，可直接顯示并用于評估三叉神經的精細形態特征，如神經纖維髓鞘脫失、再生及軸突破裂等微結構改變，神經束內部結構、信號強度變化及與鄰近占位性病變的關系等[2]。本文對MR三叉神經成像技術及其臨床應用進展進行綜述。

1 掃描場強

早期MR三叉神經成像主要在1.5T場強下進行，信噪比(signal noise ratio，SNR)低，難以達到滿意的空間分辨率，對小直徑和走行曲折的腦神經成像質量差，且成像時間較長，增加運動偽影發生率。3.0T MR系統和優化序列的引入使腦神經成像質量得到明顯改善。由于線圈設計和梯度性能優良，3.0T MRI的SNR顯著提高，可進行高空間分辨率和薄層成像，提供良好的對比噪聲比，更好地顯示正常解剖結構和病變。MOON等[3]研究證明，7.0T MRI可提供較高的SNR，有利于提高空間分辨率以檢測三叉神經微結構。由于磁場越高磁敏感效應越明顯，對于體內有金屬植入物患者，應首選1.5T MR儀進行掃描[4]。

2 掃描序列

2.1 T1W序列 作為MR三叉神經成像的常規序列，T1W主要用于初步篩查病變，之后在目標區域進行高分辨率成像。增強三維脂肪抑制擾相梯度回波(three-dimensional fat suppressed spoiled gradient recalled echo，3D-FS-SPGR)T1W序列不僅能顯示三叉神經根部較粗的動脈，也可顯示較細的動靜脈，并有助于觀察炎性改變及其與相鄰組織的黏附程度。YANG等[5]以手術結果為標準，采用1.5T MRI三維快速小角度激發成像(three-dimensional fast low angle shot imaging，3D-FLASH)觀察腦池段神經與血管的關系，發現3D-FLASH識別神經血管壓迫(neurovascular compression，NVC)的敏感度、特異度及準確率分別為83.08%、52.31%及67.69%；3D-FLASH聯合三維穩態構成干擾(three-dimensional constructive inference in steady state，3D-CISS)序列識別NVC的敏感度、特異度及準確率分別為92.30%、46.15%及69.23%。3D-FS-SPGR序列圖像中，神經束呈高信號，骨骼組織呈低信號，故該序列可較好地顯示三叉神經下頜骨中的分支[6]。

2.2 T2W序列 T2W序列可較好地顯示解剖結構和病變情況，適用范圍廣、易操作，且具有可重復性，廣泛應用于周圍神經成像[7]。采用三維T2W可變翻轉角快速自旋回波(three-dimensional sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolutions，3D-SPACE)序列可行高分辨率各向同性成像，其中腦脊液(cerebral spinal fluid，CSF)呈高信號，神經和血管則呈低信號，可產生高對比度圖像，利于顯示橋小腦角區域結構及神經、血管之間的關系[8]。

2.3 時間飛躍法(time of flight，TOF) TOF是臨床最常用的MR血管成像(MR angiography，MRA)技術，血管、神經及CSF在該序列圖像中的信號差異明顯，可較好地顯示三叉神經根周圍血管，以診斷NVC[9]。3D-TOF MRA較易識別壓迫(或接觸)三叉神經根部的較粗動脈，但無法顯示較細且走行曲折的動靜脈[5]。郭田田等[9]利用3D-TOF和3D-FIESTA 融合MRI診斷NVC，其敏感度、特異度及準確率分別為97.06%、100%及97.22%。三維雙回波磁共振動靜脈成像(MR angiography and venography，MRAV)是可同時采集動、靜脈圖像的雙回波脈沖序列，可在不增加掃描時間的情況下采集靜脈成像數據[10]。戴艷芳等[11]采用三維雙回波MRAV識別NVC的敏感度、特異度及準確率分別為97.22%、83.33%及91.67%。

2.4 平衡式穩態自由進動(balanced steady state free precession，B-SSFP) B-SSFP序列具有較高的SNR及良好的空間分辨率，可彌補TOF序列無法顯示靜脈血管的不足；該序列下三叉神經及鄰近血管呈低信號，與呈高信號的腦脊液形成天然對比，可根據多平面重組(multiple planar reformation，MPR)、神經血管間有無高信號CSF間隙判斷有無NVC，并依據神經和血管受壓程度進行分級診斷，如單純接觸、移位或萎縮[12]。LIN等[13]采用B-SSFP序列測量壓迫三叉神經根部的動脈血管的最大管徑，發現管徑較大動脈的壓迫可能增加三叉神經痛(trigeminal neuralgia，TN)的發生率。

3 掃描新技術

3.1 T2W對比增強背景抑制技術 T2W對比增強背景抑制技術指注射順磁性對比劑后行T2W短時反轉恢復序列(short time inversion recovery，STIR)掃描。順磁性對比劑可縮短含對比劑組織的T2。注入對比劑后，神經分布區域組織(血管內血液、肌肉及淋巴結等)的T2縮短，于T2W圖像中呈低信號，而神經鞘膜下液體豐富的神經組織的信號較少受到影響。結合重T2特性和脂肪抑制技術進一步抑制背景信號，可更好地顯示三叉神經顱外段。包建立等[14]采用該技術掃描眼神經、上頜神經、耳顳神經、舌神經及下牙槽神經，清晰完整顯示率分別達77%、70%、85%、84%及99%。

3.2 彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI) DWI是基于水分子布朗運動為組織成像提供對比的技術。表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)可反映組織中水分子的彌散程度，而彌散程度可隨組織微觀結構變化而改變。LEAL等[15]發現TN患者患側ADC明顯高于健側，且明顯高于對照組，提示ADC較高與神經萎縮有關。

3.3 三維翻轉穩態自由進動DWI(three-dimensional reversed fast imaging with steady-state precession，3D-PSIF-DWI) 3D-PSIF-DWI為混合序列，包含自旋回波(spin echo，SE)序列和DWI，磁場不均勻對其影響較小，且能較好地抑制血液信號；該序列可結合水激勵(water excitation，WE)脂肪抑制技術，產生亞毫米分辨率的各向同性圖像。此外，最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)可進一步顯示神經，重組可沿神經長軸方向顯示的圖像，更好地顯示神經解剖結構和病變特征[16]。

3.4 彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI) DTI可量化評價組織內非隨機水彌散，并提供因微結構損傷而影響水彌散的病理過程的獨特體內信息。ZHANG等[17]采用3T MR儀對24例右側TN患者及28名性別、年齡相匹配的健康志愿者行DTI，發現TN患者患側三叉神經根入腦干區(root entry zoon，REZ)的各向異性分數(fractional anisotropy，FA)明顯低于健側，而平均彌散率(mean diffusivity，MD)顯著高于健側；TN患者患側三叉神經REZ的FA明顯低于正常對照組，MD則顯著高于正常對照組，而其健側FA及MD與健康對照組相近；上述參數變化可能對應于已知的潛在病理變化，包括軸突水腫和脫髓鞘。但該序列易受磁敏感偽影影響，目前主要用于檢查三叉神經顱內段及下牙槽神經[17]。

3.5 三維雙回波穩態水激勵(three-dimensional dual echo steady state with water excitation，3D-DESS-WE)序列 3D-DESS-WE序列是基于穩態自由進動技術，可在1個重復時間內采集2個不同回波，分別為真實穩態進動快速成像(true fast imaging with steady-state precession，FISP)序列和翻轉FISP序列(PSIF序列)，故可在獲得重T2權重的同時獲得較高的SNR。由于三叉神經部分分支神經走行區域被脂肪或脂肪骨髓包裹，WE可有效抑制脂肪，提高神經顯示率。洪桂洵等[18]采用3.0T MR儀、小線圈結合3D-DESS-WE序列掃描頜面部，下頜神經主干、頰神經、舌神經及下牙槽神經顯示率均達100%，頰神經、耳顳神經及咬肌神經顯示率分別為100%、98.08%及96.15%，下頜舌骨肌神經顯示率為38.46%，翼內肌神經、翼外肌神經的顯示率分別為17.31%和11.54%。

4 用于三叉神經病變

4.1 TN NVC是TN的最常見病因[19]。MRI可對TN進行分型，結合高分辨率序列如3D T2WI、3D-TOF MRA以及3D-FS-SPGR T1WI序列[20]顯示血管接觸情況、判斷神經根受壓程度。雖然3.0T及1.5T MR儀均可用于成像，但3.0T MR儀顯示神經血管壓迫情況更佳。此外，三叉神經根形態改變(萎縮或移位)所致NVC與TN具有極高相關性[21]。LUTZ等[22]基于DTI發現，與健側相比，TN患者患側神經REZ白質完整性的替代指標FA明顯不同，可能提示存在脫髓鞘改變，且經病理證實[23]。HUNG等[24]對31例原發性TN患者和16名健康志愿者行DTI，發現腦橋區域三叉神經纖維彌散異常可作為預測手術治療無效的指標；該組14例神經外科手術無效患者中，12例可根據腦橋區域三叉神經纖維異常彌散而加以識別。

4.2 三叉神經損傷 三叉神經損傷主要由手術或外傷引起。三叉神經分支廣泛分布于頜面部，術前MRI可了解神經束與周圍結構的解剖關系，降低術中神經損傷風險。3D-PSIF-DWI與DTI纖維束示蹤圖像融合，可直觀顯示下頜骨內下牙槽神經走行；將纖維束與超短回波時間(ultra short echo time，UTE)序列高分辨率圖像融合，可建立三維模型，顯示重要神經源性結構，有助于施行復雜的正畸手術[4]。

4.3 三叉神經瘤 三叉神經瘤約占顱內腫瘤的0.2%～0.45%、腦神經腫瘤的4%～7%，發生率僅次于聽神經瘤；病理學上分為神經鞘瘤和神經纖維瘤，分別起源于神經鞘膜的施萬細胞和神經纖維[25]。腫瘤實性部分T1WI呈稍低信號、T2WI及T2液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery，T2-FLAIR)圖像呈高信號，囊性成分T1WI呈稍低信號、T2WI呈高信號、T2-FLAIR呈低信號，DWI中實性部分可無或輕度彌散受限；增強后實性部分明顯強化，較小實性腫瘤可均勻強化。三叉神經是頭頸部腫瘤擴散的主要途徑，MRI診斷腫瘤沿神經侵犯的敏感度達95%～100%[26]。

5 小結

各種MR三叉神經成像技術之間相輔相成，聯合應用可更好地顯示三叉神經解剖結構及其病變。隨著MR設備場強、梯度場、線圈及脈沖序列的發展，MRI不僅能顯示三叉神經病變，還可提供相關定量信息，更好地揭示其病理生理機制。