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MRI技术在脑泡型包虫病中的研究与进展

2021-08-18 348 上传者：管理员

摘要：脑泡型包虫病(cerebral alveolar echinococcosis,CAE)是由多房棘球蚴绦虫寄生于动物再传染给人类而引起的一种人兽共患寄生虫病,多见于青海、新疆等地区。但是由于脑泡型包虫病的影像表现不典型,形式复杂多样,难与脑转移瘤、胶质瘤及结核瘤等病鉴别,增加了术前误诊率。笔者综述了多模态MRI技术在脑泡型包虫病鉴别诊断、疗效评估和指导手术范围等方面的临床应用,以提高诊疗水平。

关键词：
扩散加权成像
扩散峰度成像技术
灌注成像
磁共振成像
脑泡型包虫病
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1、MRI常规序列

MRI常规序列表现CAE病灶特征为颅内多发的等T1、短T2异常信号，周围可见水肿带，病灶内及周边可见多发密集稍高信号的小囊泡影[7]。CAE病灶实质及周边的多发囊泡，形成“葡萄串样改变”，一些学者也将此特征形容为“蜂窝状小囊泡样改变”[8]。现常规MRI检查已经运用在CAE的初查、确诊药物、手术治疗后的复查中。

2、扩散加权成像

扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以无创性地准确检测到活体组织内部的水分子扩散运动，能够在一定的程度上直接反映活体组织内部的生理学和病理生理学两种状态之间水分子的变化和微观运动[9,10]。ADC值通常是检测水分子在细胞外和血管外的扩散程度，ADC值已被证明与细胞密度呈负相关[11]。一般来说，血管源性水肿会使水分子扩散率增加，从而使ADC值增加，相反，细胞密度增加，以及含有大量蛋白质或其他分子的液体聚集，这些物质与水分子相互作用，限制了水分子运动会使ADC值降低，如脓肿、细胞毒性水肿等。马娟等[12]利用DWI研究CAE病灶，探究定量指标(ADC值)在CAE不同区域的研究价值，发现病灶实质区ADC值低于对侧正常脑组织ADC值，原因是CAE病灶内有很多小囊泡增殖，细胞排列紧密、密度增加，从而降低了水分子的扩散率，而水肿区ADC值增加是因为CAE病灶推压脑组织形成血管源性水肿，有利于水分子的扩散。姜春晖等[13]利用DWI技术鉴别CAE与高级别胶质瘤，发现两组病灶实质区及水肿区的ADC值差异均有统计学意义(P<0.05)。所以，将DWI技术运用在CAE中，可通过ADC值反映病灶实质区、边缘区及水肿区的水分子扩散运动速率，间接反映了细胞密度与微观组织等信息。

3、扩散峰度成像

扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)可以准确表现体内非高斯分布的水分子的扩散率并有效地反映组织的细胞性和异质化，可以更加可靠地评估其神经细胞数量和其组织微结构分布的变化[14,15]。DKI是一种非高斯扩散加权模型，由Jensen等[16]在2005年第一次提出，他们认为DKI模型可以更好地反映组织的微观结构。平均峰度(mean kurtosis,MK)值是DKI最主要的参数值，是肿瘤细胞沿血管和空间各个方向发生扩散的一个平均值，它直接代表了组织结构的变化和复杂程度[17,18]。现在DKI技术已经广泛应用于中枢神经系统，如脑胶质瘤和脑转移瘤的诊断及鉴别诊断中，但现在国内外并没有相关文献报道DKI技术在CAE中的运用。脑泡型包虫病手术切除病灶是常规MRI图像上的“解剖学分界”，切除后部分病灶有复发的可能。DKI技术是DWI技术的延伸与发展，对反映组织的微观结构更敏感，所以应用DKI技术研究CAE病灶的边缘浸润范围，对制定手术方案有一定的参考价值。

4、体素内不相干运动

体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)是一种在不使用对比剂的情况下评估体内组织灌注的技术。Le Bihan等[19]早在1986年提出在体内建立了体内双指数模型，也称为IVIM模型。目前国内外将IVIM技术运用在前列腺癌、子宫内膜癌、肾肿瘤及脑胶质瘤分级的研究中。杨洁[20]利用IVIM技术探索CAE病灶实质区、边缘区和水肿区的生物学特征，发现CAE病灶实质区呈低灌注，边缘区灌注高于实质区，水肿区灌注较高，反映了CAE病灶的灌注水平和血管增生情况。因此，IVIM技术对CAE病灶浸润带的确定提供了一定依据，为临床手术方案也有一定指导意义。

5、磁共振动态磁敏感对比增强成像

磁共振动态磁敏感对比增强成像(dynamic susceptibility contrast MRI,DSC-MRI)是一种使用T2加权MR采集来增强对比剂的磁敏感性效应的检查方法[21]。DSC-MRI又称灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI)，现在已经广泛地运用在脑缺血的研究中，脑血流量的降低程度和达峰时间或平均通过时间的延长程度可反映脑缺血的严重程度，达峰时间和平均通过时间这两个参数更为敏感[22]。Senturk等[23]对CAE病灶进行了PWI研究，该研究结果表明CAE病灶实质区的相对脑血流容量(relative cerebral blood volume,r CBV)较低，而边缘区的r CBV较高，其认为可能主要是由于CAE病灶因为内部缺乏足够的血液供给而导致发生坏死，周围血管组织的增生和炎性反应引起的血脑屏障破坏所致。而尹桂秀等[24]运用多层螺旋CT灌注方法探索CAE病灶实质区、边缘区及水肿区的血流状态，了解病灶内及周围微血管信息，明确了CAE病灶生长活跃的区域。鲁君[25]、尤永笑[26]等用灌注成像发现CAE病灶边缘存在活性带，从而进一步评价CAE病灶边缘组织的生物学特征，并将CAE病灶的灌注特征与微血管密度做了一个相关性分析，与病理相结合，使结果更加可靠。刘珺迪等[27]将PWI运用在CAE与脑转移瘤的鉴别诊断中，由于CAE是低灌注肿瘤，实质区由于内部血流供应相对缺乏呈低灌注，而脑转移瘤是高灌注肿瘤，是由于脑转移瘤保持与原发肿瘤相同的组织特性，所以脑转移瘤的实质区呈高灌注水平，所以利用PWI技术的定量参数可鉴别CAE与脑转移瘤。而陈杰云等[28]利用PWI技术鉴别单发脑转移瘤与高级别胶质瘤，脑转移瘤和高级别胶质瘤均表现为高灌注肿瘤，瘤体内r CBV值无明显差异，但瘤周区的r CBV值可鉴别两者(P<0.05)。所以PWI运用在CAE中的优势是可以观察CAE病灶内及周边组织的血流灌注情况，评价微血管信息，对认识CAE对周围组织的浸润机制也具有临床意义，同时也对CAE与其他疾病的鉴别诊断有一定优势。

6、动脉自旋标记

动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)成像技术是一种非侵入性、无需使用对比剂的成像手段，无创、可重复性较好并且简便易行，可靠地准确评价组织病灶的灌注情况、组织血管形成情况及对周围组织的侵袭严重程度[29,30]。ASL技术是一种非侵入性的示踪剂测量CBF的定量方法，它将动脉血流中含有水质子的磁性标记物转化成为一种内源性的示踪剂，可以直接利用自由扩散的示踪剂对其进行灌注和测量，所以运用在一些不能正常使用对比剂的患者上是非常有效的。ASL技术在中枢神经系统疾病的诊断及预后评估上有一定作用，但现国内外并无相关文献将ASL技术运用在CAE的诊断及鉴别诊断中。所以将ASL技术广泛运用于CAE上，可靠地准确评价病灶的灌注状态和形成情况、组织的大小及其血管形成状态和受到周围组织侵袭的严重性，可以直接反映其对血脑屏障的损伤程度和其新生血管形成，也对CAE与脑转移瘤、脑胶质瘤等病的鉴别诊断有一定诊断价值。

7、磁共振动态增强成像

磁共振动态增强成像(dynamic contrast enhanced-MRI,DCE-MRI)是一种使用外源性对比剂的MRI灌注技术，没有任何电离辐射，具有良好的空间分辨率。DCE是一种相对较新的药物灌注技术，该新技术对细胞外血管的通透性，细胞外及细胞内体积以及细胞内血流变化敏感[31]。张丹等[32]运用DCE-MRI技术研究CAE，并将其与直方图的相关性进行了分析，发现CAE病灶边缘带的存在及血脑屏障的破坏。因此DCE运用在CAE上的优势是可以在明确病灶边缘带的存在，评估血脑屏障破坏的程度，在影像层面上为术前确定切除范围提供依据。

8、磁共振波谱

磁共振波谱(MR spectroscopy,MRS)是一种可以通过测量组织中代谢物的浓度来监测疾病进展和治疗的技术。MRS是通过生成光谱来区分各种峰并将其归因于不同的化学基团和代谢物，从而实现代谢物定量的一种技术[33]。一些研究利用MRS联合DWI技术，MRS的Cho/Cr、Cho/NAA、Cr/NAA峰联合ADC值可以有效地预测神经胶质瘤术前的细胞增殖，进一步提高评估神经胶质瘤等级的敏感度和特异度，也大大提高了胶质瘤与单发转移瘤的鉴别与诊断能力[34]。Okur等[35]应用MRS技术研究CAE的生理及代谢信息，发现CAE中NAA、Cho及Cr峰显著减低并可出现lip峰；张丹等[36]、毛俊月[37]应用MRS技术对CAE及脑转移瘤、脑结核瘤等病进行鉴别诊断，发现CAE和脑转移瘤、脑结核瘤的波谱信息有差异，差异具有统计学意义(P<0.05)。因此，MRS技术可以从生理代谢角度反映CAE病灶的特点，也为CAE与其他疾病的鉴别诊断提供依据。

9、小结

多模态MRI技术在脑泡型包虫病中的应用，各定量参数对脑泡型包虫病的实质、边缘、水肿区的研究有一定优势，评价CAE病灶的囊泡及边缘带，评价其活性，可以为临床术前评估切除范围及治疗效果的评价以及对脑泡型包虫病与脑转移瘤、脑结核瘤、脑胶质瘤等病的鉴别诊断提供一定指导。随着MRI新技术的不断进步，脑泡型包虫病的诊疗水平将进一步提高，对于脑泡型包虫边缘带及不同分型的研究也将成为未来的研究方向。虽然现在已经有很多新技术运用在CAE中，但研究较少且尚不成熟，所以国内外需要进一步探索研究。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。

文章来源：李双鑫,鲍海华,李萌.多模态MRI技术在脑泡型包虫病中的研究现状与进展[J].磁共振成像,2021,12(08):91-93+97.