聶莉，潘偉華，錢振彬，韓樹高，方愛武

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院 青光眼科，浙江 溫州 325027；2.浙江大學(xué)附屬第二醫(yī)院 影像科，浙江 杭州 310008）

Ex-PRESS引流器眼內(nèi)植入后行MRI檢查的安全性評價

聶莉1，潘偉華1，錢振彬1，韓樹高2，方愛武1

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院 青光眼科，浙江 溫州 325027；2.浙江大學(xué)附屬第二醫(yī)院 影像科，浙江 杭州 310008）

目的：評估眼內(nèi)植入Ex-PRESS引流器后行磁共振成像（MRI）檢查的安全性。方法：將Ex-PRESS引流器分別置于離體豬眼球前房和固定于角鞏膜緣，將豬眼球分別置于1.5T和3.0T的磁場中心，觀察引流器位置有無移動和有無旋轉(zhuǎn)，并觀察引流器周圍組織有無灼傷的表現(xiàn)。對7例Ex-PRESS引流器植入術(shù)后患者行1.5T和3.0T的MRI檢查，進(jìn)行安全性評價和成像質(zhì)量評估。結(jié)果：在1.5T和3.0T的磁場下，將Ex-PRESS引流器置于豬眼前房和固定于角鞏膜緣均未發(fā)現(xiàn)其位置移動或旋轉(zhuǎn)，引流器周圍組織沒有明顯的灼傷表現(xiàn)。Ex-PRESS引流器植入術(shù)后患者行MRI檢查后Ex-PRESS引流器位置保持穩(wěn)定，呈低信號，周圍組織成像受到輕微的干擾，但不影響讀片。結(jié)論：Ex-PRESS引流器眼內(nèi)植入后行常規(guī)MRI檢查是安全的。

青光眼；Ex-PRESS引流器；磁共振成像；植入物

Ex-PRESS引流器是青光眼濾過手術(shù)中的一種無閥門式植入物，是由316L不銹鋼材料制成，和眼球組織有良好的組織相容性，近年來在青光眼領(lǐng)域中應(yīng)用越來越廣泛。由于Ex-PRESS引流器是由不銹鋼材料制成，所以其在行磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查時的安全性一直是眼科醫(yī)師所關(guān)注的問題。本研究擬觀察和評價眼內(nèi)植入Ex-PRESS引流器后在行常規(guī)MRI檢查時的安全性。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2014年11月至2015年7月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院青光眼科就診的行Ex-PRESS引流器植入術(shù)后的原發(fā)性開角型青光眼患者共7例，其中男4例，女3例，2例為雙眼行Ex-PRESS引流器植入，3例為右眼，2例為左眼。術(shù)后時間為5～37個月，平均（13.8±7.2）月。

1.2 材料 1.5T和3.0T超導(dǎo)型磁共振掃描儀（Sig-na HDX，通用電氣公司）；Ex-PRESS引流器R-50（Alcon Laboratories，Inc，美國）3個（見圖1）；顯微鏡（ZEISS，德國）；豬眼球6個。

圖1 Ex-PRESS引流器R-50示意圖

1.3 方法

1.3.1 角鞏膜緣固定實(shí)驗(yàn)：參照Ex-PRESS引流器置入的標(biāo)準(zhǔn)步驟[1]，做3mm×3mm大小的1/2鞏膜厚度的板層鞏膜瓣，27G針頭在角鞏膜緣灰線處平行于虹膜表面做一穿刺通道，Ex-PRESS引流釘沿此通道置入前房并固定于角鞏膜緣上，用標(biāo)記筆標(biāo)記Ex-PRESS引流釘外緣位置及方向，10-0縫線間斷縫合鞏膜瓣2針。本組共3個豬眼球，將豬眼球分別置于磁場中心。掃描結(jié)束后將鞏膜瓣縫線剪開，掀起鞏膜瓣觀察Ex-PRESS引流釘外露頭端位置及方向。顯微鏡下取出Ex-PRESS引流釘，觀察其周圍組織有無收縮、發(fā)黃等灼傷的表現(xiàn)。

1.3.2 前房實(shí)驗(yàn)：角膜穿刺刀在豬眼球周邊角膜做一2mm切口，將Ex-PRESS引流器置入前房，位于虹膜表面呈游離狀態(tài)，0.9%氯化鈉溶液形成前房。觀察Ex-PRESS引流器的位置和方向，在鞏膜表面平行于引流器3mm處用標(biāo)記筆標(biāo)記Ex-PRESS引流器位置和方向。本組共3個豬眼球，將豬眼球分別置于磁場中心。掃描結(jié)束后將眼球置于顯微鏡下觀察Ex-PRESS引流器有無旋轉(zhuǎn)，測量Ex-PRESS引流器和標(biāo)記線之間的距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時取出Ex-PRESS引流器，觀察Ex-PRESS引流器下方虹膜組織有無收縮、發(fā)黃等灼傷的表現(xiàn)。

1.3.3 臨床試驗(yàn)：患者Ex-PRESS引流器植入后參照Ex-PRESS引流器置入的標(biāo)準(zhǔn)步驟[1]，即角鞏膜緣固定。在MRI檢查前簽署知情同意書。行MRI檢查前及檢查結(jié)束后5 min、1 d及1周在裂隙燈顯微鏡下觀察Ex-PRESS引流釘?shù)奈恢?，周圍組織有無灼傷表現(xiàn)，有無結(jié)膜充血及房水閃輝等不良反應(yīng)。

MRI掃描為眼眶MRI掃描模式，使用頭線圈，分別在水平位、矢狀位和冠狀位進(jìn)行1.5T和3.0T的磁場FSE T1WI、FSE T2WI序列掃描，每次共掃描 20 min。FSE T1WI參數(shù)是重復(fù)時間（TR）為800～1 001，恢復(fù)時間（TE）為10～17。FSE T2WI參數(shù)是TR為3 000～3 525，TE為91～102。

2 結(jié)果

豬眼球在行1.5T和3.0T的MRI檢查過程中，可見Ex-PRESS引流器在眼內(nèi)成像清晰，有輕度的偽影，在T1WI和T2WI密度加權(quán)圖像中均呈低信號。將Ex-PRESS引流器固定于角鞏膜緣，MRI檢查結(jié)束后顯微鏡下觀察可見Ex-PRESS引流器在原位，外緣弧形最高端和標(biāo)記線仍一致對齊（見圖2），說明Ex-PRESS引流器未發(fā)生旋轉(zhuǎn)，Ex-PRESS引流器周圍組織沒有觀察到明顯的灼傷表現(xiàn)。

將Ex-PRESS引流器置于豬眼球前房游離，掃描結(jié)束后將豬眼球置于顯微鏡下觀察，可見Ex-PRESS引流器與標(biāo)記線仍平行，測量Ex-PRESS引流器和標(biāo)記線之間的距離和掃描前一致，說明Ex-PRESS引流器無移位，Ex-PRESS引流器凸起處方向和標(biāo)記線一致，說明Ex-PRESS引流器未產(chǎn)生明顯的旋轉(zhuǎn)（見圖3）。最后取出Ex-PRESS引流器，觀察Ex-PRESS引流器下方的虹膜組織也沒有明顯的灼傷表現(xiàn)。

圖2 顯微鏡下可見Ex-PRESS引流器外緣弧形最高端和標(biāo)記線一致對齊

圖3 顯微鏡下可見Ex-PRESS引流器與標(biāo)記線平行

圖4 MRI掃描檢查T1加權(quán)可見Ex-PRESS引流器在前房呈低信號（箭頭所示）

在對Ex-PRESS引流器植入術(shù)后患者行MRI掃描，在T1WI和T2WI密度加權(quán)圖像中Ex-PRESS引流器表現(xiàn)為低信號（見圖4），邊緣呈現(xiàn)少許環(huán)形高信號偽影，對靠近Ex-PRESS引流器處虹膜、前房及晶體成像有一定的影響，但稍遠(yuǎn)離Ex-PRESS引流器的周圍組織例如周邊虹膜、玻璃體腔、鞏膜壁等結(jié)構(gòu)成像不受 影響。檢查完畢后5 min、1 d及1周時裂隙燈顯微鏡 下觀察未見Ex-PRESS引流器位置移動或旋轉(zhuǎn)，球結(jié)膜未見充血改變，房水也未見閃輝或細(xì)胞。

3 討論

MRI具有優(yōu)越的空間對比度和組織分辨力、多維成像和無電離輻射等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)診斷中最強(qiáng)有力的工具之一。但是磁性植入物或者異物患者行MRI檢查時需要考慮安全問題。曾有研究[2]報道顱內(nèi)植入動脈瘤夾在做MRI檢查時脫落引發(fā)顱內(nèi)大出血導(dǎo)致死亡的病例，這是醫(yī)學(xué)史上沉痛的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。國內(nèi)有研究[3]報道前房金屬異物行MRI檢查后引起前房出血的報道。體內(nèi)金屬植入物在行MRI檢查時對機(jī)體產(chǎn)生的損害、植入物在磁場下的改變一直是學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。

體內(nèi)金屬植入物，一般分為鐵磁性和非鐵磁性兩大類，非鐵磁性材料常見的有純鈦、鈦合金、鎳鈦諾等，鐵磁性物質(zhì)常見的有不銹鋼等。體內(nèi)金屬在磁場中產(chǎn)生的效應(yīng)主要有：①位置變化，即在靜磁場的強(qiáng)磁力及磁扭矩作用下體內(nèi)植入物的轉(zhuǎn)向或移位；②功能紊亂，電子植入設(shè)備受到射頻場的干擾而失去全部或部分功能；③局部升溫，是指掃描時過大的梯度場感應(yīng)電流使植入物發(fā)熱的現(xiàn)象，局部溫度升高有可能使組織灼傷等[4]；④產(chǎn)生偽影[5]。臨床醫(yī)學(xué)中一般采用0.15T～3.0T的磁場強(qiáng)度成像，而實(shí)驗(yàn)室研究一般采用3.0T～10.0T成像，在磁場強(qiáng)度越強(qiáng)的條件下磁性植入物發(fā)生位移的可能性越大[6]。目前的研究[7]證實(shí)，鈦及鈦合金材料的金屬植入物可安全應(yīng)用于常規(guī)MRI（3.0T以下）檢查，但是在8.0T磁場環(huán)境下，即使是由鈦和鈦合金制成的金屬植入物亦會因磁力吸引而移動。弱磁性植入物可以耐受1.5T以下的磁場，在3.0T的磁場下少部分植入物也被證實(shí)是安全的。眼內(nèi)金屬植入物在行MRI檢查時最主要的危害在于其移動時對眼內(nèi)組織的傷害及金屬產(chǎn)熱引起的熱損傷。

Ex-PRESS引流器越來越廣泛地被使用于青光眼外濾過手術(shù)中，其由316L不銹鋼材料制成，這種金屬被認(rèn)為是弱磁性金屬，Seibold等[8]報道將Ex-PRESS引流器置于未填充水的塑料培養(yǎng)皿中在3.0T及1.5T磁場中沒有產(chǎn)生移位，但是在4.7T的磁場中產(chǎn)生明顯的移位現(xiàn)象。生產(chǎn)商進(jìn)行了Ex-PRESS引流器MRI檢查的安全性評估，他們將Ex-PRESS引流器分別放在干的培養(yǎng)皿中和用絲線將Ex-PRESS引流釘懸吊在空氣中，結(jié)果得出在3.0T及更低的磁場強(qiáng)度下Ex-PRESS引流器行MRI檢查是安全的，但這些結(jié)果未在醫(yī)學(xué)雜志上刊登，且沒有進(jìn)行眼內(nèi)植入試驗(yàn)，由于眼內(nèi)植入后涉及到Ex-PRESS引流器周圍環(huán)境改變，比如周圍接觸介質(zhì)主要為房水而不是空氣、Ex-PRESS引流器嵌入角鞏膜緣組織固定等，體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能充分反映體內(nèi)植入的實(shí)際情況。因此我們通過將Ex-PRESS引流器植入離體豬眼球并對Ex-PRESS引流器植入術(shù)后患者進(jìn)行臨床觀察，采用常規(guī)眼眶MRI檢查模式進(jìn)行眼內(nèi)植入EX-PRESS引流器的安全性評估。

在本研究的動物實(shí)驗(yàn)中，我們參照Ex-PRESS引流器在人眼的標(biāo)準(zhǔn)植入方法，將Ex-PRESS引流器釘身卡在角鞏膜緣處，然后行MRI檢查，掃描后未發(fā)現(xiàn)其位置移動和旋轉(zhuǎn)。同樣，在對既往植入Ex-PRESS引流器的患者行MRI檢查后Ex-PRESS引流器的位置也證實(shí)是穩(wěn)定的。為了觀察Ex-PRESS引流器在前房游離的狀態(tài)下是否移位，我們將Ex-PRESS引流器置于虹膜上方，發(fā)現(xiàn)在1.5T和3.0T的磁場下Ex-PRESS引流器均沒有明顯移動或角度旋轉(zhuǎn)。分析其中原因，可能是Ex-PRESS引流器由于自身重力關(guān)系壓迫虹膜產(chǎn)生局部凹陷，Ex-PRESS引流器移動時需克服其和虹膜之前的阻力，3.0T以下磁場下產(chǎn)生的作用力小于Ex-PRESS引流器和虹膜之間的阻力，故在行MRI檢查時不產(chǎn)生移位和旋轉(zhuǎn)。

金屬植入物植入體內(nèi)后一般不建議馬上行MRI檢查。冠狀動脈和外周血管支架和Ex-PRESS引流器一樣也是由316L不銹鋼材料制成，一部分含鎳鈦合金成分，多數(shù)支架被定義為“MRI安全”或“MRI條件限制”。Gerber等[9]對111例心臟支架置入后患者行1.5T MRI檢查的大樣本病例進(jìn)行研究，結(jié)果證實(shí)支架置入后行MRI檢查是安全的。由于隨著植入物和周圍組織愈合增生或瘢痕形成，對植入物本身形成限制或反作用力，有助于防止植入物在磁場環(huán)境下移位，因此，支架制造商推薦在置入支架后4～8周再行MRI檢查。同樣，Ex-PRESS引流器的廠家建議植入手術(shù)2周后再行MRI檢查也是基于Ex-PRESS引流器和周圍組織愈合粘連后會進(jìn)一步限制掃描過程中可能發(fā)生的移位。本研究中入選的患者手術(shù)時間最短的為5個月，平均13.8個月，而離體豬眼球?yàn)橹踩隕x-PRESS引流器后即刻就行MRI掃描的，結(jié)果證實(shí)即使是手術(shù)后即刻行MRI檢查，Ex-PRESS引流器也不會發(fā)生位移。

已有體外實(shí)驗(yàn)研究[8]報道，將Ex-PRESS引流器放在熱電偶表面監(jiān)測常規(guī)行MRI檢查時Ex-PRESS引流器溫度變化，結(jié)果表明Ex-PRESS引流器在MRI檢查中溫度升高不超過0.3 ℃。在本實(shí)驗(yàn)中，我們沒有精確監(jiān)測MRI掃描過程中Ex-PRESS引流器的溫度變化，因?yàn)闆]有好的方法測量放置于眼內(nèi)的Ex-PRESS 引流器溫度，而且即使有溫度升高，很快就散熱于房水中，故我們僅在MRI檢查結(jié)束后觀察Ex-PRESS引流器周圍組織有無灼傷的表現(xiàn)。在MRI檢查中，磁場掃描的時間越長產(chǎn)熱越多，由于一般的眼眶MRI檢查時間在10 min左右，故在本實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)置的每次掃描時間為20 min。

在FSE T1WI和T2WI密度加權(quán)圖像中Ex-PRESS引流器表現(xiàn)為低信號，邊緣呈現(xiàn)輕微的環(huán)形高信號偽影，對靠近Ex-PRESS引流釘處虹膜、前房及晶體成像有一定的影響，但遠(yuǎn)離Ex-PRESS引流釘?shù)闹車M織結(jié)構(gòu)成像不受影響，基本不影響讀片。有學(xué)者[10]報道利用快速自旋回波FSE-XL脈沖序列，通過RF射頻修正技術(shù)可以減少回波間隔，減小邊緣模糊程度并改善組織對比度，可以改善骨關(guān)節(jié)不銹鋼釘植入術(shù)后MRI清晰度并減少偽影。還有學(xué)者[11]利用syngo WARP技術(shù)通過增加接收帶寬、使用矩陣等方法也可以明顯降低金屬偽影的影響。我們在后續(xù)的研究中會進(jìn)一步探索MRI脈沖序列選擇和成像參數(shù)設(shè)置，以期最大程度地減少Ex-PRESS引流器對眼球MRI的影響。

綜上所述，Ex-PRESS引流器在行1.5T和3.0T 常規(guī)眼眶MRI掃描時是安全的，鑒于在一般的臨床檢查中，1.5T MRI已能滿足臨床需求，對于眼內(nèi)植入Ex-PRESS引流器的患者能用低磁場強(qiáng)度的盡量還是避免做3.0T的掃描檢查。

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（本文編輯：吳昔昔）

Safety evaluation of MRI examination for the intraocular Ex-PRESS drainage device

NIE Li1, PAN Weihua1,QIAN Zhenbin1, HAN Shugao2, FANG Aiwu1. 1.Department of Glaucoma, Eye Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325027； 2.Department of Medical Imaging, the Second Affiliated Hospital of Zhejiang University, Hangzhou, 310008

Objective: To evaluate the safety of the intraocular Ex-PRESS glaucoma drainage device during magnetic resonance imaging (MRI). Methods: The Ex-PRESS drainage device was implanted in the anterior chamber or fixed through the corneal limbus respectively in pig eyes. Then they were exposed to magnetic field of standard 1.5T and 3.0T MRI scanning protocols. Testing included measurements of translational and rotational motion of the device induced by static magnetic field. In addition, the surrounding tissue of the device was also observed due to possible radiofrequency heating. Seven patients with Ex-PRESS drainage device implanted at the limbus were also studied. For each subject, 1.5T and 3.0T MRI scan were obtained. The safety and imaging quality were then assessed. Results: Rotation and displacement did not occur under 1.5T and 3.0T conditions in both tests. There was no obvious burn sign in the surrounding tissues of the device. For the patients, the position of the Ex-PRESS device kept stable after MRI scanning protocols. The presence of Ex-PRESS device had mild impact on visualization of the surrounding tissue. Only minimal artifact was present at the implant site. Conclusion: Routine MRI examination is safe for intraocular Ex-PRESS glaucoma drainage device implantation.

glaucoma； Ex-PRESS drainage shunt； magnetic resonance imaging； implantation

R775.9

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2016.10.009

2015-10-20

溫州市科技計劃項(xiàng)目（Y20100101）。

聶莉（1981-），女，內(nèi)蒙古錫盟人，主治醫(yī)師，碩士。

方愛武，主任醫(yī)師，Email：953736995@qq.com。