磁共振灌注成像在腦泡型包蟲(chóng)病和其他顱內(nèi)肉芽腫性疾病鑒別診斷中的應(yīng)用

魯君綜述王儉審校

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心， 烏魯木齊830054)

棘球蚴病(包蟲(chóng)病)是人獸共患寄生蟲(chóng)病，分為囊型包蟲(chóng)病(cystic echinococcosis，CE)和泡型包蟲(chóng)病(alveolar echinococcosis，AE)兩型，我國(guó)是包蟲(chóng)病發(fā)病率最高的國(guó)家之一，腦泡型包蟲(chóng)病(cerebral alveolar echinococcosis，CAE)是由棘球?qū)俳{蟲(chóng)的蚴蟲(chóng)棘球蚴感染人體后隨血流進(jìn)入顱內(nèi)在腦組織或顱骨與硬膜之間寄生生長(zhǎng)而引起的寄生蟲(chóng)病[1]。顱內(nèi)肉芽腫是由致炎因子刺激后形成的慢性炎癥性局灶性病變，病理表現(xiàn)為慢性增殖性結(jié)節(jié)[2]。顱內(nèi)肉芽腫的產(chǎn)生常見(jiàn)于各種急慢性炎癥疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，如結(jié)核、霉菌、梅毒以及寄生蟲(chóng)的感染，也可由顱外炎癥直接蔓延，同時(shí)外來(lái)異物、結(jié)節(jié)病也都屬于其致病因素[3]。在由寄生蟲(chóng)引起的顱內(nèi)肉芽腫性疾病中，腦泡型包蟲(chóng)病屬于新疆地方病，誤診率高。顱內(nèi)肉芽腫具有一定特征性MRI表現(xiàn)。增強(qiáng)掃描更是顱內(nèi)肉芽腫鑒別診斷中必不可少的，但是由于炎性肉芽腫是一種慢性增生性疾病，病灶可以完全由炎性肉芽組織填充形成結(jié)節(jié)樣結(jié)構(gòu)，也可以因病變中央液化壞死而形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所以其強(qiáng)化后表現(xiàn)大多為結(jié)節(jié)狀或環(huán)形強(qiáng)化；另外，由于新鮮的肉芽組織內(nèi)含有大量未成熟的血管組織，新生的毛細(xì)血管網(wǎng)通透性較高，而由細(xì)胞分泌的炎癥介質(zhì)與內(nèi)皮細(xì)胞受體結(jié)合后導(dǎo)致血管的通透性增高，故病變多表現(xiàn)為明顯強(qiáng)化[4]。這就為顱內(nèi)肉芽腫性疾病的鑒別診斷帶來(lái)了一定的困擾。磁共振灌注成像是近期發(fā)展較快的一種磁共振腦功能性成像技術(shù)[5]，通過(guò)定量分析病變內(nèi)部的微血管增生和血流灌注的情況，反映其血流動(dòng)力學(xué)的細(xì)微變化[6]，具有較高的時(shí)間和空間分辨率，無(wú)放射性，操作簡(jiǎn)單，并且可以在短時(shí)間內(nèi)多次重復(fù)進(jìn)行[7]。常規(guī)MRI增強(qiáng)反映的是血腦屏障(Blood Brain Barrier,BBB)完整性受損后，對(duì)比劑從血管中外漏引起的信號(hào)異常，而磁共振灌注成像與BBB的完整性與否無(wú)直接關(guān)系，其對(duì)微血管密度(micro-vessel density,MVD)極為敏感，是直接檢測(cè)微血管增生的技術(shù)[8],因此磁共振灌注成像更能從本質(zhì)上反映顱內(nèi)肉芽腫性疾病的生長(zhǎng)情況，為診斷及鑒別診斷提供可靠依據(jù)。本文就磁共振腦血流灌注成像在腦泡型包蟲(chóng)病和其他幾種顱內(nèi)肉芽腫性疾病鑒別診斷中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1腦灌注成像的基本理論

血液將人體實(shí)現(xiàn)生物系統(tǒng)功能的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到身體各部，而人腦作為人體最重要的器官所需的能量和營(yíng)養(yǎng)是最多的，也是最敏感的，每個(gè)區(qū)域都必須有血液滋養(yǎng)才能維持正常的腦功能，因此腦灌注的異常將造成腦功能的異常，通過(guò)觀察灌注的變化就能較早地發(fā)現(xiàn)，甚至預(yù)防腦功能出現(xiàn)異常[9]。

2磁共振灌注成像的基本原理

在血管內(nèi)部及與組織之間施加能自由擴(kuò)散并可被敏感檢測(cè)的標(biāo)記物可以有效地獲得血管增生及血液動(dòng)力學(xué)的相關(guān)信息，根據(jù)是否選用外源性的造影劑、對(duì)弛豫的影響及動(dòng)脈血的標(biāo)記方式將灌注成像分為4種：(1)T2/T2* 加權(quán)動(dòng)態(tài)磁化率對(duì)比度的成像(T2/T2*-weighted dynamic susceptibility contrast MRI, DSC-MRI)；(2)T1加權(quán)動(dòng)態(tài)對(duì)比度增強(qiáng)的磁共振成像(T1-weighted dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI)；(3)連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記(continuous arterial spin labeling, CASL)；(4)脈沖動(dòng)脈自旋標(biāo)記(pulse arterial spin labeling, PASL)。

2.1DSC-MRIDSC-MRI 是臨床上最常用的磁共振灌注成像技術(shù)，也稱首過(guò)法磁共振灌注成像，是測(cè)量腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、腦血流量(cerebral blood flow，CBF)的標(biāo)準(zhǔn)方法。造影劑在顱內(nèi)血管中隨血液循環(huán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生微觀上的磁敏感梯度，但是這種變化對(duì)于顱內(nèi)磁場(chǎng)而言是強(qiáng)大的，足以引起血管周圍腦組織磁場(chǎng)的短暫變化，采用快速成像技術(shù)獲得時(shí)間序列圖像，對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)建?？傻玫紺BV、CBF、平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time，MTT)、達(dá)峰時(shí)間(time to peak，TTP)等參數(shù)。

2.2DCE-MRIDCE-MRI 分析血管滲透性的主要機(jī)制是造影劑的滲漏減少了組織中質(zhì)子的T1時(shí)間，從而使組織的信號(hào)增強(qiáng)，造影劑通過(guò)毛細(xì)血管時(shí)對(duì)局部磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響被采集成像[10]。通過(guò)對(duì)空間、時(shí)間分辨率以及病變所被覆蓋體積的比較,采用的脈沖序列不同[11]。通過(guò)對(duì)DCE-MRI數(shù)據(jù)建模，計(jì)算得出血管外細(xì)胞外空間體積(Ve)、體積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)等參數(shù)[12]。

2.3CASL在CASL中，標(biāo)記層位于成像層上游，大都位于Willis環(huán)下方，動(dòng)脈血在進(jìn)入腦組織之前于標(biāo)記層被連續(xù)標(biāo)記，并翻轉(zhuǎn)了氫質(zhì)子的縱向弛豫，而在成像層面內(nèi)組織信號(hào)是相同的，氫質(zhì)子縱向弛豫未翻轉(zhuǎn)，成像層面產(chǎn)生的圖像與標(biāo)記層面產(chǎn)生的圖像相減得到灌注圖像。但CASL存在一些問(wèn)題：組織能量隨著標(biāo)記時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，場(chǎng)強(qiáng)越高，能量沉積越多；標(biāo)記的動(dòng)脈血在到達(dá)成像層之前會(huì)因?yàn)榧膊≡斐傻母鞣N原因?qū)е滦盘?hào)的衰減，有可能在成像層不能被檢測(cè)出。

2.4PASLPASL不是連續(xù)的標(biāo)記動(dòng)脈血，而是選擇性地在成像層近端標(biāo)記一個(gè)厚塊中血液，等標(biāo)記的血液與組織充分混合后再成像。PASL灌注圖像是標(biāo)記前的圖像與標(biāo)記的血液與組織充分混合后的圖像相減所得[13]。

3磁共振灌注成像技術(shù)對(duì)比

外源性示蹤劑灌注可得到的參數(shù)有Ktrans、Ve、CBV、CBF、MTT、TTP，其優(yōu)點(diǎn)是能獲得腦組織微血管增生及通透性的相關(guān)參數(shù)，但造影劑價(jià)格較高，有過(guò)敏的危險(xiǎn)；內(nèi)源性示蹤劑灌注可以無(wú)創(chuàng)得到腦血流量參數(shù)并且能對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，但得到的參數(shù)類型較少，信噪比較高，在臨床中的應(yīng)用不夠穩(wěn)定。

4磁共振灌注成像在腦泡型包蟲(chóng)病中的應(yīng)用

4.1腦泡型包蟲(chóng)病的病理學(xué)基礎(chǔ)CAE病灶早期呈增殖性肉芽腫改變，實(shí)性區(qū)為散在的或成簇分布的微小囊泡，顯微鏡下大多數(shù)小囊泡呈PAS染色陽(yáng)性。CAE的小囊泡以外殖芽生為主向外延伸形成浸潤(rùn)帶。無(wú)數(shù)直徑1~10 mm的不規(guī)則小囊泡形成了實(shí)性的增殖性結(jié)節(jié)或腫塊，結(jié)節(jié)或腫塊的周圍可見(jiàn)以淋巴細(xì)胞為主的炎性浸潤(rùn)，小囊泡由于浸潤(rùn)組織的壞死融合成不同大小的洞，壞死擴(kuò)大形成假性囊腫，即無(wú)囊壁的囊腫。炎性浸潤(rùn)帶的外周可見(jiàn)由纖維母細(xì)胞、類上皮樣細(xì)胞和少數(shù)多核巨細(xì)胞形成的肉芽腫層，這種結(jié)構(gòu)類似于腦結(jié)核瘤[14]，通過(guò)常規(guī)MRI檢查難以鑒別。

4.2腦泡型包蟲(chóng)病的常規(guī)MRI表現(xiàn)顱內(nèi)泡球蚴發(fā)展較快，形態(tài)似惡性腫瘤，呈腦內(nèi)多發(fā)病灶，T1WI呈等信號(hào)，T2WI為明顯低信號(hào)，磁共振水成像(MRH)可以清晰地顯示病變周邊密集的小囊泡影[15]，病變?cè)谀X組織內(nèi)呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，病變區(qū)域血腦屏障的破壞、周圍正常腦組織產(chǎn)生的炎性反應(yīng)及毛細(xì)血管的增生，使病變?cè)谠鰪?qiáng)掃描時(shí)呈不規(guī)則環(huán)形強(qiáng)化。

4.3腦泡型包蟲(chóng)病的磁共振灌注成像表現(xiàn)Senturk等[16]2006年首次對(duì)CAE患者進(jìn)行了磁共振灌注成像分析，顯示其病灶位于中腦和左側(cè)丘腦之間，伴有鈣化，微小囊泡向外延伸，增強(qiáng)后呈“菜花樣”強(qiáng)化，病變邊緣也有強(qiáng)化。對(duì)該患者進(jìn)行的PWI檢查結(jié)果顯示CAE病灶內(nèi)部的rCBV值較低，病灶周邊rCBV值較高，這是由于病灶內(nèi)部因缺乏血液供應(yīng)而壞死、液化，部分病灶內(nèi)合并少量出血，變性壞死的周圍腦組織繼發(fā)鈣鹽的沉積，形成形態(tài)不規(guī)則的“溶巖樣”改變，因此病變內(nèi)部無(wú)血液供應(yīng)、無(wú)灌注。該研究結(jié)果顯示病灶周邊rCBV值較高，提示病灶周邊有血管增生可能，與Wang等[17]對(duì)CAE的1H-MRS研究得出的CAE病灶邊緣帶存在泡狀棘球蚴浸潤(rùn)的結(jié)論相對(duì)應(yīng)。

5磁共振灌注成像在其他顱內(nèi)肉芽腫性疾病中的應(yīng)用

5.1腦結(jié)核瘤(cerebral tuberculoma)

5.1.1腦結(jié)核瘤的病理學(xué)基礎(chǔ)腦結(jié)核分腦結(jié)核瘤、腦膜型結(jié)核和混合型結(jié)核。腦結(jié)核瘤是結(jié)核性腦炎未能及時(shí)治療，遷延形成的慢性肉芽腫性病變，腦結(jié)核瘤病變中心多有干酪樣變性，伴或不伴有液化壞死，干酪樣物質(zhì)周邊為炎性肉芽組織和膠質(zhì)增生，外圍為纖維包膜，形成無(wú)血供的腫塊，直徑由數(shù)毫米至2~4 cm，單發(fā)或多發(fā)，好發(fā)于腦皮質(zhì)下或皮質(zhì)下區(qū)[18]。

5.1.2腦結(jié)核瘤的常規(guī)MRI表現(xiàn)典型的腦結(jié)核瘤在T2WI或Flair序列上病變由中央向外層信號(hào)依次為低—高—低—高，呈“環(huán)靶征”，在T1WI上為信號(hào)相反的多環(huán)表現(xiàn)，分別對(duì)應(yīng)病理上的類脂質(zhì)樣干酪樣變性、肉芽腫內(nèi)層、肉芽腫外層及灶周水腫，T2WI信號(hào)的高低與神經(jīng)膠質(zhì)、纖維組織的增生程度和巨噬細(xì)胞含量高低有關(guān)，其中肉芽腫內(nèi)層在T2WI上呈高信號(hào)，是因?yàn)槠湟岳矢駶h斯細(xì)胞和上皮樣細(xì)胞為主，肉芽腫外層以膠質(zhì)增生及纖維化為主，在T2WI上呈低信號(hào)。T1WI增強(qiáng)后呈結(jié)節(jié)或環(huán)形強(qiáng)化，這與干酪樣物質(zhì)中心有無(wú)液化壞死相關(guān)，肉芽腫內(nèi)外層強(qiáng)化均勻[19]。

5.1.3腦結(jié)核瘤的磁共振灌注成像表現(xiàn)磁共振灌注成像獲得的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)CBV、CBF、Ktrans、Ve已被用于證實(shí)結(jié)核瘤的血管再生[20]，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)核病的療效和評(píng)價(jià)腦結(jié)核瘤的治療效果有意義[20-21]。Rivera-Marrero等[22]研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達(dá)與結(jié)核病的播散及對(duì)組織的破壞密切相關(guān)，結(jié)核分枝桿菌的菌體及某些細(xì)胞的成分能引起MMP-9的過(guò)度表達(dá)；他還對(duì)腦結(jié)核瘤患者的灌注參數(shù)與MMP-9之間的相關(guān)性進(jìn)行了研究，認(rèn)為MMP-9的表達(dá)是腦結(jié)核瘤活動(dòng)的標(biāo)志，也提示了血腦屏障完整性的破壞。而Ktrans也提供了有關(guān)血腦屏障完整性變化的信息，研究發(fā)現(xiàn)Ktrans與MMP-9變化相符，Ktrans有望替代MMP-9以評(píng)估腦結(jié)核瘤的活動(dòng)性[23]。

5.2弓形體腦炎(cerebral toxoplasmosis)

5.2.1弓形體腦炎的病理學(xué)基礎(chǔ)弓形體腦炎是艾滋病(AIDS)病人最常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)寄生蟲(chóng)病，為AIDS 病人死亡的主要原因之一[24]。腦細(xì)胞的變性、腫脹、破裂是由于弓形體在宿主的腦細(xì)胞內(nèi)增殖，腦細(xì)胞破裂后逸出的弓形體再侵入周圍腦細(xì)胞，如此反復(fù)不已，造成局灶性損害如腦血管的栓塞、局部組織梗死、壞死灶的形成、周圍組織的的出血和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)[25-27]。

5.2.2弓形體腦炎的常規(guī)MRI表現(xiàn)弓形體腦炎的病變多出現(xiàn)在基底節(jié)區(qū)和皮髓交界區(qū)，為雙側(cè)、多發(fā)，單發(fā)較少，多發(fā)生在大腦深部、小腦及腦干，皮髓質(zhì)交接區(qū)偶然受累，70%～75%的病變侵犯基底節(jié)區(qū)[28-29]。典型影像學(xué)表現(xiàn)為T(mén)2WI高信號(hào)，T1WI低信號(hào)，周圍伴有水腫，病變與周圍水腫分界尚清[30]，無(wú)明顯的占位效應(yīng)[31]，其最具有診斷意義的是T1增強(qiáng)后的“靶征”，通常至少有3個(gè)層面組成，增強(qiáng)后環(huán)形強(qiáng)化的形成與病灶周圍炎癥浸潤(rùn)及微血管增生有關(guān)，最內(nèi)層的病變強(qiáng)化中心通常是偏心性的，稱為“偏心性靶征”。

5.2.3弓形體腦炎的磁共振灌注成像表現(xiàn)磁共振灌注成像作為弓形體腦病診斷的重要工具，已被用于在AIDS患者中對(duì)于淋巴瘤及弓形體腦病的鑒別診斷。Ernst等[32]對(duì)13例增強(qiáng)掃描為局限性強(qiáng)化的艾滋病患者進(jìn)行磁共振灌注成像前瞻性研究，結(jié)果顯示弓形蟲(chóng)病的rCBV值(44±24)%和淋巴瘤病變(258±99)%的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，發(fā)現(xiàn)在弓形體病變中，平均rCBV及最大rCBV均減少，周圍水腫的rCBV也呈下降表現(xiàn)。Laissy等[33]也發(fā)現(xiàn)弓形體腦病的rCBV缺乏和灌注遲于淋巴瘤病變的發(fā)生。Batra等[34]對(duì)8例23個(gè)病灶進(jìn)行了磁共振灌注成像的研究，并對(duì)相對(duì)腦血容積圖進(jìn)行了定性和定量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有弓形體病的病變均乏血供并有著顯著的低rCBV值。在21個(gè)病灶中4個(gè)病灶在rCBV圖上顯示了外圍邊緣，可能代表了病變的外囊。不過(guò)，相較于對(duì)側(cè)白質(zhì)，病灶邊緣較薄并且是乏血供的。Barcelo等[35]對(duì)1例確診為弓形體腦病的70歲女性進(jìn)行了磁共振灌注成像的檢查，得出了相同的結(jié)果。這個(gè)一致的低灌注可能與病灶內(nèi)缺乏血管或周圍水腫間質(zhì)壓力增加導(dǎo)致血管收縮相關(guān)，同時(shí)，AIDS患者的低免疫狀態(tài)也可能會(huì)導(dǎo)致病變周圍顯著炎性反應(yīng)的缺乏[29]。

6磁共振灌注成像對(duì)腦泡型包蟲(chóng)病及其他顱內(nèi)肉芽腫性疾病的鑒別診斷

腦泡型包蟲(chóng)病、腦結(jié)核瘤及弓形體腦炎因具有相似的影像學(xué)表現(xiàn)，在強(qiáng)化后大多數(shù)為環(huán)形強(qiáng)化，如果只運(yùn)用常規(guī)掃描難以鑒別。在以往的研究中尚未發(fā)現(xiàn)應(yīng)用磁共振灌注成像對(duì)腦結(jié)核瘤、弓形體腦炎及腦泡型包蟲(chóng)病的鑒別診斷。磁共振灌注成像在腦泡型包蟲(chóng)病及其他顱內(nèi)肉芽腫性疾病中的表現(xiàn)具有特異性：(1)腦泡型包蟲(chóng)病灶內(nèi)部rCBV值較低，病灶周邊rCBV值較高[16]，這與病灶內(nèi)部發(fā)生壞死、液化和病灶周邊有血管增生的可能有關(guān)[17]。(2)腦結(jié)核瘤內(nèi)部灌注較低，周邊的灌注相對(duì)較高，這與其內(nèi)部干酪樣壞死而病灶周邊的血管再生密切相關(guān)[20]。(3)弓形體腦炎病變內(nèi)部及周邊均乏血供并有著顯著的低rCBV值[33-34]，這個(gè)一致的低灌注可能與病灶內(nèi)缺乏血管或周圍水腫間質(zhì)壓力增加導(dǎo)致血管收縮相關(guān)[34]。由此可見(jiàn)，雖然磁共振灌注成像對(duì)于這幾種顱內(nèi)肉芽腫性疾病具有一定的特異性，但也可以看出腦結(jié)核瘤與腦泡型包蟲(chóng)病的相似處，是否在磁共振灌注成像相關(guān)參數(shù)上有差異還需進(jìn)一步研究。

綜上所述，腦泡型包蟲(chóng)病是由棘球蚴寄生于腦內(nèi)不斷刺激形成的肉芽腫，與其他顱內(nèi)肉芽腫形成機(jī)制基本一致，均是致炎因子在顱內(nèi)形成的慢性炎癥結(jié)節(jié)性病變。其與顱外炎癥的致炎因子雖然相同，但由于血腦屏障的存在及病變生長(zhǎng)的部位及環(huán)境不同，故顱內(nèi)肉芽腫與顱外炎癥的病理過(guò)程不同。顱內(nèi)肉芽腫MRI表現(xiàn)雖然在部位、邊界、灶周水腫及強(qiáng)化形態(tài)方面具有一定的特征，但在病灶的數(shù)目、形狀、磁共振的信號(hào)特點(diǎn)上均缺乏特異性。磁共振灌注成像通過(guò)外源性團(tuán)注造影劑或標(biāo)記動(dòng)脈血可從不同方面定量地獲取組織微血管增生及血管灌注的相關(guān)參數(shù)及信息，為腦泡型包蟲(chóng)病與其他顱內(nèi)炎性肉芽腫性疾病的診斷及鑒別診斷提供可靠的依據(jù)，隨著該技術(shù)的不斷推廣及灌注模型的不斷完善，將對(duì)臨床的診斷及治療方案的選擇起到指導(dǎo)作用，將其與其他功能性的磁共振技術(shù)聯(lián)合使用，應(yīng)用前景將更加廣闊。

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(本文編輯王艷)

·醫(yī)學(xué)教育·

通信作者：古麗巴哈爾·卡德?tīng)枺?維吾爾族)，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：衛(wèi)生服務(wù)研究, E-mail：glbh2010@sina.com。 徐新娟，女，主任醫(yī)師，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：高血壓病基礎(chǔ)與臨床，E-mail：zcxu2002@medmail.com.cn。

作者簡(jiǎn)介：艾海提·尼亞孜(1984-)，男(維吾爾族),在讀碩士，研究方向：衛(wèi)生事業(yè)管理。 賽格林(1977-)，女，碩士,研究方向：醫(yī)學(xué)教育研究。

基金項(xiàng)目：新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院院級(jí)科研項(xiàng)目(2012GL03) 新疆醫(yī)科大學(xué)校級(jí)教改課題 (YG2013002)

[收稿日期：2015-04-10]

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.01.029

中圖分類號(hào)：R445.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-5551(2016)01-0117-05