文寶紅 WEN Baohong
程敬亮 CHENG Jingliang
王斐斐 WANG Feifei
張 勇 ZHANG Yong
眼內(nèi)異物是常見的眼外傷,其中玻璃體內(nèi)異物是最常見的眼內(nèi)異物,約占眼球穿孔傷的33%,可引起眼內(nèi)感染和損傷,容易誤診且并發(fā)癥多,嚴(yán)重者導(dǎo)致失明,故早期診斷尤為重要。魚刺為罕見的眼內(nèi)異物[1],呈半透明,需在裂隙燈下仔細(xì)尋找才能發(fā)現(xiàn),一旦有滲出或積膿不易被發(fā)現(xiàn),因此應(yīng)盡早取出。磁敏感加權(quán)成像(SWI)作為一種新型無(wú)創(chuàng)的MRI技術(shù),對(duì)磁化率因素極為敏感,在許多疾病的診斷中發(fā)揮重要作用,但用于眼內(nèi)異物的診斷,國(guó)內(nèi)外鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。本研究旨在通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探討兔眼玻璃體內(nèi)魚刺異物的SWI表現(xiàn),以提高眼異物的檢出率。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 16只新西蘭健康大白兔由河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào)為SCXK(豫)2011-0001,環(huán)境條件一級(jí),飼喂全價(jià)營(yíng)養(yǎng)顆粒飼料,體重2.0~3.0kg,雌雄不限。
1.2 模型制作 兔于術(shù)前8h禁飲食。用10%水合氯醛0.3g/kg經(jīng)腹腔誘導(dǎo)全麻。麻醉后側(cè)臥位固定,常規(guī)消毒鋪無(wú)菌巾,使用無(wú)菌眼科剪剪開兔眼角膜緣外上方3mm處無(wú)血管區(qū)的結(jié)膜層,暴露瓷白色鞏膜,以2.5ml無(wú)菌注射器刺破鞏膜后[2],通過有齒眼科鑷隨機(jī)夾持直徑0.15~0.2mm、長(zhǎng)約1.5~3.5mm的魚刺緩慢送入玻璃體內(nèi),穿刺口用8號(hào)可吸收線縫合,用氧氟沙星眼藥膏涂抹手術(shù)兔眼。將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的左眼玻璃體設(shè)為對(duì)照,不植入異物。
1.3 MRI檢查 采用Siemens 3.0T Verio MRI掃描儀和小關(guān)節(jié)表面線圈,對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的雙眼進(jìn)行橫軸位及冠狀位SWI序列掃描,TR/TE 44.0ms/20.0ms,層厚0.2mm,無(wú)層間距,空間分辨率0.4mm×0.4mm×0.7mm,視野(FOV)10cm×10cm,翻轉(zhuǎn)角15°,矩陣256×256;掃描范圍為雙側(cè)眼眶全部,橫斷位掃描基線垂直于硬腭,冠狀位平行于硬腭。
16只兔中,12只右眼玻璃體內(nèi)的2根魚刺異物在SWI序列上完全顯示,2只兔右眼玻璃體內(nèi)的2根魚刺異物在SWI序列上各顯示1根,2只兔右眼玻璃體內(nèi)的魚刺異物在SWI序列上均未顯示,檢出率為81.25%,未顯示的異物直徑0.15mm、長(zhǎng)1.5mm。所檢出的26根魚刺異物在橫軸位或冠狀位SWI序列幅值圖(圖1)、最小密度投影(MinIP)圖(圖2)及SWI圖(圖3)上均表現(xiàn)為低信號(hào),呈點(diǎn)狀或短線狀,相位圖上也呈點(diǎn)狀或短線狀,表現(xiàn)為高信號(hào)或混雜高信號(hào)(圖4),其中18根為高信號(hào),8根為混雜高信號(hào)。本組16只兔左眼玻璃體在SWI序列幅值圖、MinIP圖、SWI圖及相位圖上信號(hào)均勻,其內(nèi)未見異常信號(hào)。
SWI是一種以T2*加權(quán)梯度回波(GRE)序列為基礎(chǔ),根據(jù)組織間的磁敏感性差異提供對(duì)比增強(qiáng)機(jī)制的新技術(shù)[3],與傳統(tǒng)的T2WI相比具有三維薄層重建、分辨率高、信噪比高等特點(diǎn)。SWI在顱內(nèi)疾病的診斷中逐漸廣泛應(yīng)用,但應(yīng)用于眼異物的診斷,文獻(xiàn)報(bào)道少見。
3.1 SWI成像原理 SWI可充分顯示組織間的磁敏感性差異,與常規(guī)MRI技術(shù)不同,普通的MR掃描儀尚不能直接得到SWI圖像,需使用三維采集完全流動(dòng)補(bǔ)償薄層重建高分辨率GRE序列掃描,并將其獲得的SWI原始圖,即幅值圖和相位圖在復(fù)數(shù)域中進(jìn)行重組,在K空間中通過低通濾波消除相位圖中磁場(chǎng)不均勻性偽影;制作相位蒙片并與幅值圖加權(quán)獲得SWI圖,通過MinIP圖顯示連續(xù)的靜脈結(jié)構(gòu)。因此,SWI通過獨(dú)特的數(shù)據(jù)采集和圖像處理,產(chǎn)生對(duì)比強(qiáng)烈的幅度圖,對(duì)靜脈血、出血和鐵沉積較敏感[4]。
本研究在相關(guān)研究[2,5]報(bào)道的基礎(chǔ)上優(yōu)化參數(shù),將獲得的幅值圖、MinIP圖、SWI圖和相位圖聯(lián)合應(yīng)用于兔眼玻璃體內(nèi)魚刺異物的檢出,通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探討兔眼玻璃體內(nèi)魚刺異物的磁敏感加權(quán)成像的表現(xiàn),為臨床提供更為豐富的影像信息,以提高眼異物的檢出率,拓寬磁敏感加權(quán)成像的應(yīng)用范圍。
3.2 兔眼玻璃體內(nèi)魚刺異物的SWI表現(xiàn) SWI 能夠提供較為準(zhǔn)確的信息以實(shí)現(xiàn)更快、更準(zhǔn)確的診斷[6]。這主要是因?yàn)榇判晕镔|(zhì)的沉積會(huì)導(dǎo)致組織的磁性發(fā)生變化,磁敏感性增強(qiáng),引起局部磁場(chǎng)不均勻,從而使周圍空間相位發(fā)生改變,故富含這些物質(zhì)的區(qū)域可被SWI 序列非常敏感地顯示為低信號(hào)[7]。磁感應(yīng)性是物質(zhì)在磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生不同程度磁性的屬性,表現(xiàn)為對(duì)局部磁力線的作用。如果局部磁力線密度下降,則說明磁力線被排斥,稱為抗磁性;若局部磁力線密度增加,說明磁力線被吸引,稱為順磁性或鐵磁性。Gupta等[8]應(yīng)用校正GRE相位成像研究證實(shí)鈣化為抗磁性物質(zhì)。SWI序列中,鈣化在幅值圖、MinIP圖和SWI圖上均呈低信號(hào),在相位圖上呈高信號(hào)或混雜高信號(hào)。
本研究通過向兔眼玻璃體內(nèi)植入魚刺制作眼異物模型,結(jié)果顯示,植入的32根魚刺異物檢出26根,所檢出的魚刺異物在SWI序列上均呈點(diǎn)狀或線狀,其形狀取決于植入異物時(shí)的方向和掃描斷面;魚刺異物在幅值圖、MinIP圖和SWI圖上均呈低信號(hào),對(duì)應(yīng)層面相位圖上呈高信號(hào)或混雜高信號(hào)。魚刺主要化學(xué)成分為鈣和其他微量元素,而人體內(nèi)鈣化的主要成分為磷酸鈣和少量微量元素銅、錳、鋅、鎂和鐵等[9]。魚刺成分與魚骨骼成分相同,而魚刺骨骼類似于人體內(nèi)骨骼和鈣化的構(gòu)成,所以魚刺的SWI信號(hào)類似鈣化。魚刺及鈣化中含鐵量較少,不足以引起磁敏感性的變化。植入的32根魚刺異物中有6根未檢出,可能因?yàn)橹踩氘愇锏闹睆胶烷L(zhǎng)度過小,不及SWI序列的分辨率,導(dǎo)致部分異物漏檢,需要通過大樣本實(shí)驗(yàn)在不同的空間分辨率下進(jìn)行研究證實(shí)。
雖然SWI序列可顯示能引起組織磁化率變化的物質(zhì),但是若異物足夠小,其中的礦物質(zhì)成分微乎其微,尚不能引起磁敏感性變化,達(dá)不到SWI序列的分辨率,則將檢不出異物。因此當(dāng)魚刺異物小到一定程度,本研究提示直徑0.15mm、長(zhǎng)1.5mm的魚刺異物在SWI序列不能顯示,可能為其所能檢出的最小魚刺異物大小,由于樣本量小,尚需大樣本研究進(jìn)一步證實(shí)。
綜上所述,SWI序列幅值圖、MinIP圖、SWI圖及相位圖有助于兔眼玻璃體內(nèi)細(xì)小魚刺異物的檢出,具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。
[1]許嫣. 眼內(nèi)魚刺異物一例. 眼外傷與職業(yè)性病雜志,1983, 3: 168.
[2]王娟, 程敬亮, 張勇, 等. 磁敏感加權(quán)成像檢出兔眼玻璃體內(nèi)自體睫毛異物的實(shí)驗(yàn)研究. 中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志, 2010, 21(1): 41-43.
[3]Yamada N, Imakita S, Sakuma T, etal. Intracranial calcification on gradient-echo phase images: depiction of diamagnetic susceptibility. Radiology, 1996, 198(1): 171-178.
[4]Haacke EM, Xu Y, Cheng YC, etal. Susceptibility weighted imaging (SWI). Magn Reson Med, 2004, 52(3): 612-618.
[5]Wu Z, Mittal S, Kish K, etal. Identification of calcification with MRI using susceptibility-weighted imaging: a case report. Magn Reson Imaging, 2009, 29(1): 177-182.
[6]王慈, 范國(guó)光, 徐克, 等. 磁敏感加權(quán)成像定量測(cè)量在鑒別診斷帕金森病和血管性帕金森綜合征中的應(yīng)用. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2012, 20(3): 161-165.
[7]Manova ES, Habib CA, Boikov AS, etal. Characterizing the mesencephalon using susceptibility-weighted imaging.Am J Neuroradiol, 2009, 30(3): 569-574.
[8]Gupta RK, Rao SB, Jain R, etal. Differentiation of calcification from chronic hemorrhage with corrected gradient echo phase imaging. J Comput Assist Tomogr,2001, 25(5): 698-704.
[9]Dorozhkin SV, Epple M. Biological and medical significance of calcium phosphates. Angew Chem Int Ed Engl, 2002, 41(17): 3130-3146.