陳琳，何樂，張玉琪，敖強(qiáng)，左煥琮

磁共振周圍神經(jīng)成像技術(shù)

陳琳1,2，何樂1,2，張玉琪1,2，敖強(qiáng)3，左煥琮1,2

近年來研究發(fā)現(xiàn)，磁共振神經(jīng)成像（MRN）具有采集時(shí)間短，信噪比高，分辨率高，圖像對(duì)比度滿意等優(yōu)點(diǎn)，能夠清晰顯示周圍神經(jīng)、神經(jīng)叢，正逐漸成為臨床上有效實(shí)用和常規(guī)的檢查方法。本文就該技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)特點(diǎn)、周圍神經(jīng)異常的MRN表現(xiàn)及其在神經(jīng)橋接修復(fù)中的成像作用等作一綜述。

磁共振神經(jīng)成像；磁共振成像；周圍神經(jīng)；神經(jīng)損傷；神經(jīng)修復(fù)

目前臨床上診斷周圍神經(jīng)損傷主要根據(jù)病史、癥狀、體征及肌電圖、誘發(fā)電位等電生理檢查。而傳統(tǒng)常規(guī)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查只能顯示粗大周圍神經(jīng)干的大體解剖形態(tài)，難以顯示神經(jīng)的細(xì)微結(jié)構(gòu)，故在周圍神經(jīng)領(lǐng)域很少應(yīng)用。近年來，磁共振周圍神經(jīng)高分辨率成像正成為有效實(shí)用和常規(guī)的檢查。這種MR成像方法，信噪比高，采集時(shí)間短，圖像對(duì)比度佳，分辨率高[1-7]。

1 發(fā)展概況

早在1984年，Jolesz等[8]發(fā)現(xiàn)MR能夠檢測(cè)出華勒（Wallerian）變性。他們應(yīng)用10 MHz磁共振波譜（magnetic resonance spectrum，MRS）研究大鼠坐骨神經(jīng)華勒變性。顯示神經(jīng)退化伴有含水量增加，表現(xiàn)為T1和T2弛豫時(shí)間的顯著延長(zhǎng)。但直到1992年，Howe等[9]應(yīng)用磁共振神經(jīng)成像（magnetic resonance neurography，MRN），才較清晰顯示了周圍神經(jīng)、神經(jīng)叢，從而解決了神經(jīng)周圍脂肪信號(hào)、血管流動(dòng)信號(hào)的干擾，為周圍神經(jīng)成像提供了一個(gè)可行的方法。但此技術(shù)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度及線圈要求極高，使它對(duì)周圍神經(jīng)的臨床應(yīng)用及推廣價(jià)值存在爭(zhēng)議[10]。

Kuntz等[11]的MRN使用1.5 T相控陣線圈，MRN能準(zhǔn)確顯示外周神經(jīng)的正常解剖束，T1加權(quán)自旋回波（T1WI SE）和T2加權(quán)快速自旋回波（T2WI TSE）相結(jié)合可精確地診斷神經(jīng)的腫瘤和囊性病變。抑脂技術(shù)，短T1反轉(zhuǎn)恢復(fù)快速自旋回波（short T1inversion recovery，STIR）脈沖序列，結(jié)合T2WI TSE序列，可更好的顯示受損神經(jīng)高信號(hào)特征。

2 高分辨率MRN技術(shù)

當(dāng)今的高分辨率MRN技術(shù)大致可分為T2加權(quán)成像（T2WI）和擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）[12]。周圍神經(jīng)的T2WI一般優(yōu)于DWI：首先，放射科醫(yī)師和技師都比較熟悉T2WI；其次，T2WI技術(shù)和脈沖序列更容易實(shí)現(xiàn)；另外，外周神經(jīng)的DWI尚處于研發(fā)階段，因信噪比（SNR）不高，難以獲得高分辨的周圍神經(jīng)成像，故目前廣泛應(yīng)用于臨床還有一定距離。當(dāng)然，DWI的優(yōu)點(diǎn)是：能敏感的反映出水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，根據(jù)表觀彌散系數(shù)（ADC），更早檢出病理變化，且掃描時(shí)間短。

MRN成像，常用的包括T2WI TSE、T1WI SE、T2WI FLAIR圖像、以及T2壓脂序列T2WI SPAIR/ T2WI STIR圖像。因神經(jīng)束周圍豐富的脂肪和神經(jīng)本身形成良好對(duì)比，T1WI圖像可清晰顯示神經(jīng)與周圍組織的關(guān)系。

1.5 T磁場(chǎng)，運(yùn)用T2WI STIR的壓脂效果較好，3.0T磁場(chǎng)采用T2WI SPAIR脂肪抑制技術(shù)，可獲得比1.5T STIR圖像更高的信噪比（SNR），但其脂肪抑制均勻度不如1.5 T STIR。

MRN 3D采集脈沖序列，是近年來開發(fā)的新技術(shù)，如SPACE。據(jù)報(bào)道該技術(shù)在1.5T和3T磁共振成像均表現(xiàn)良好，能獲得高分辨（2～3 mm層厚），高信噪比的周圍神經(jīng)圖像，圖像后處理應(yīng)用3D序列多平面重建技術(shù)，可在最大平面內(nèi)將神經(jīng)各種角度的路徑顯示清楚，見表1[13]。目前，對(duì)于周圍神經(jīng)MRI成像的選擇是：DWI→T2WI傳統(tǒng)掃描技術(shù)（如TSE）→T2新技術(shù)（如下文的最新技術(shù)3D mFFE），即先用DWI早期發(fā)現(xiàn)病變，后用T2WI TSE，T2WI 3D mFFE等掃描技術(shù)，集中掃描疑似區(qū)域，更精細(xì)清晰顯示。

3 周圍神經(jīng)異常MRN表現(xiàn)[14,15]（表2）

表1 經(jīng)典的3T坐骨神經(jīng)MRN成像序列（Thawait等[13]）

文獻(xiàn)報(bào)告，損傷神經(jīng)的MRN顯示局灶性或彌漫性神經(jīng)腫大，T2WI上所有或部分神經(jīng)束異常高信號(hào)，提示神經(jīng)瘤形成和神經(jīng)內(nèi)纖維化。小的周圍神經(jīng)病變，可以由高分辨率MRN成像顯示診斷：

①神經(jīng)失用（neurapraxia）：代表最輕微損傷，可能來自直接創(chuàng)傷、牽拉、摩擦、擠壓，或醫(yī)源性原因。不管原因如何，MRN可以顯示神經(jīng)病變和局部區(qū)域肌肉去神經(jīng)支配改變。

②軸突斷傷和神經(jīng)瘤形成（axonotmesis and neuroma formation）：神經(jīng)損傷累及束狀神經(jīng)纖維中斷，MRN能顯示軸突斷傷，有時(shí)能發(fā)現(xiàn)離散的結(jié)節(jié)狀或梭形神經(jīng)腫大為特征的神經(jīng)瘤形成征象，神經(jīng)瘤可以在對(duì)比增強(qiáng)影像上，表現(xiàn)出不同程度的強(qiáng)化或無強(qiáng)化磁共振征象。

③神經(jīng)斷裂（neurotmesis）：MRN可以發(fā)現(xiàn)神經(jīng)的解剖連續(xù)性中斷，周圍可能存在的其他病理征象，如血腫、膿腫、局灶性神經(jīng)周圍包裹纖維化。MRN在神經(jīng)斷裂修復(fù)術(shù)前評(píng)估中起著至關(guān)重要的作用，對(duì)某些臨床評(píng)估和電生理學(xué)檢查可能具有挑戰(zhàn)和局限性的病例，MRN則能提供手術(shù)指證。

表2 正常和異常周圍神經(jīng)在當(dāng)前常用序列MR的表現(xiàn)（Thawait等[15]）

4 MRN在神經(jīng)橋接修復(fù)中的成像作用

動(dòng)態(tài)復(fù)查MRN成像可以顯示神經(jīng)橋接導(dǎo)管植入體內(nèi)后的吸收情況。在具有良好的治療反應(yīng)的情況下，隨著時(shí)間的推移，可以觀察到神經(jīng)和肌肉信號(hào)強(qiáng)度的正常變化。神經(jīng)再生每天0.5～1 mm。MRN是一種無創(chuàng)，無輻射，非介入性的診斷工具，能對(duì)神經(jīng)再生進(jìn)行評(píng)估。術(shù)后早期，空的神經(jīng)管填充有流體，表現(xiàn)為長(zhǎng)T1，長(zhǎng)T2信號(hào)強(qiáng)度征象。早期的神經(jīng)再生和神經(jīng)管內(nèi)神經(jīng)芽的形成可能在MRN表現(xiàn)為長(zhǎng)T1，長(zhǎng)T2導(dǎo)管液體信號(hào)內(nèi)的微小等T1、等T2的充盈缺損征象。神經(jīng)損傷后的再生和修復(fù)階段可能會(huì)持續(xù)數(shù)月到1年。此外，軸突再生并不總是與相關(guān)功能恢復(fù)相吻合。因此，進(jìn)一步的隨機(jī)對(duì)照和需要大規(guī)模樣本的研究來評(píng)價(jià)高分辨T2WI和DWI為基本檢查MRN的診斷潛力，以最佳評(píng)價(jià)神經(jīng)再生反應(yīng)。如與臨床和電生理檢查結(jié)合，則可以更好的理解、診斷和治療周圍神經(jīng)疾病[15]。

圖1 山羊腓總神經(jīng)、血管（高信號(hào)）、肌肉等不同組織可以在高場(chǎng)強(qiáng)MRI上清晰顯示

5 MRN的優(yōu)化序列

傳統(tǒng)的MRN成像可顯示神經(jīng)損傷的間接征象，如肌肉去神經(jīng)支配后的水腫。隨著MR成像技術(shù)的提高，使得正常和病理周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu)的直接顯示更為清晰。近年來，高場(chǎng)強(qiáng)MRN成像已成功應(yīng)用于外周神經(jīng)損傷疾病的診斷，在檢測(cè)神經(jīng)損傷、修復(fù)及再生中顯示出重要價(jià)值。

雖然當(dāng)前一些特殊技術(shù)還不成熟，其敏感性、特異性及準(zhǔn)確性有待在臨床中進(jìn)一步研究提高[10]，但神經(jīng)高分辨磁共振神經(jīng)成像技術(shù)（MRN）已經(jīng)允許神經(jīng)損傷及斷裂直接可視化，包括顯示其周邊更小的小分支。各種磁共振技術(shù)的進(jìn)步，包括場(chǎng)強(qiáng)的提高（如3.0 T）、3D圖像采集技術(shù)、脂肪抑制方法的序列優(yōu)化和高敏感度的磁共振線圈設(shè)計(jì)，能越來越多的獲得高品質(zhì)MRN圖像。周圍神經(jīng)損傷MRN有助于提高診斷準(zhǔn)確性，和術(shù)前規(guī)劃的制定，及手術(shù)后無創(chuàng)性治療效果評(píng)估。此外，MRN還可以為神經(jīng)愈合或變性提供證據(jù)[15]。

筆者最近研究利用高分辨周圍神經(jīng)成像序列，多回波—三維梯度掃描技術(shù)（3D mFFE序列）采集圖像，并將掃描后的原始圖像傳至工作站進(jìn)行三維后處理。結(jié)果顯示，優(yōu)化的3D mFFE序列MRN對(duì)腓總神經(jīng)解剖細(xì)節(jié)顯示非常好，見圖1。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)也能清楚地顯示神經(jīng)支配的肌肉呈失神經(jīng)肌萎縮表現(xiàn)。還能明顯改善背景抑脂效果，清晰顯示神經(jīng)損傷及再生神經(jīng)所致的各種征象。這種高分辨MRN周圍神經(jīng)成像技術(shù)能清晰、直觀顯示神經(jīng)及其損傷后表現(xiàn)，可為臨床提供一種新型的無創(chuàng)性周圍神經(jīng)影像檢查工具。筆者也發(fā)現(xiàn)，MRN能顯示神經(jīng)橋接導(dǎo)管狀態(tài)，并能活體顯示神經(jīng)再生。

我們的圖像后處理技術(shù)包括將3D mFFE序列薄層掃描所得原始圖像，進(jìn)行最大信號(hào)強(qiáng)度投影（MIP）、多平面重組（MPR）等后處理，3D mFFE序列圖像后期三維重建效果更好，可獲得神經(jīng)任意斷面、不同角度的解剖結(jié)構(gòu)圖像，臨床醫(yī)生一般更容易接受經(jīng)過處理后的三維重建圖像，從而直觀地了解損傷部位、范圍、程度及與鄰近組織器官的毗鄰關(guān)系。值得注意的是，應(yīng)審慎評(píng)估高分辨率MRN成像，對(duì)其顯示的周圍神經(jīng)，如大小、信號(hào)強(qiáng)度、束狀形態(tài)、以及其他特征表現(xiàn)，需要進(jìn)一步解剖病理對(duì)照研究。

總之，周圍神經(jīng)損傷及橋接修復(fù)術(shù)后完整的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)包括，如臨床（功能）評(píng)估、電生理、以及磁共振神經(jīng)成像[16,17]。MRN高分辨顯示神經(jīng)解剖、病變以及再生細(xì)節(jié)，是對(duì)電生理和臨床檢查重要的檢查方法學(xué)補(bǔ)充，相信隨著磁共振軟硬件、序列技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展，周圍神經(jīng)MRN技術(shù)一定會(huì)愈加成熟和完善，廣泛的應(yīng)用于臨床[18]。

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（本文編輯：唐穎馨）

R741；R445.2

ADOI10.16780/j.cnki.sjssgncj.2017.02.015

1.清華大學(xué)玉泉醫(yī)院神經(jīng)外科中心北京 100040

2.清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系生物醫(yī)學(xué)影像研究中心北京 100084

3.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)組織工程學(xué)教研室沈陽 110122

國(guó)家自然科學(xué)基金委/香港研究資助局聯(lián)合資助課題（No.81161160570）

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）課題，國(guó)家自然科學(xué)基金課題（No.81171143）

2016-11-16

敖強(qiáng)aoqiang@mail. tsinghua.edu.cn