莊 仲,楊 濤,郭 強(qiáng),彭曉剛(通信作者)
(齊齊哈爾市第一醫(yī)院磁共振室 黑龍江 齊齊哈爾 161005)
多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)是一種由自身免疫系統(tǒng)引起的退行性中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病[1]。在病理上表現(xiàn)為炎性反應(yīng)引起的微膠質(zhì)細(xì)胞及腦白質(zhì)周?chē)奘杉?xì)胞的浸潤(rùn)、軸突及少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷等[2]。常規(guī)MRI為主要的影像檢查方法,典型表現(xiàn)為脫髓鞘改變[3]。但常規(guī)MRI僅能反映病灶的分布和信號(hào)強(qiáng)弱,并且對(duì)于MS病灶信號(hào)強(qiáng)弱程度存在判讀者的主觀性;常規(guī)MRI不能定量分析病灶內(nèi)部組織的改變和病灶周?chē)X白質(zhì)相關(guān)特異性改變[4]。
一站式弛豫定量圖譜技術(shù)(magnetic resonance image complication,Magic)采用120°交叉層面選擇飽和脈沖及多回波采集方式,通過(guò)一次多動(dòng)態(tài)回波掃描并重建獲得多種不同對(duì)比度的圖像(T1WI、T2WI、PDWI等),同時(shí)可以測(cè)量組織生物生理特性的定量參數(shù)[5]。通過(guò)測(cè)量MS病灶的定量參數(shù),避免判斷者對(duì)于常規(guī)MR信號(hào)強(qiáng)弱的主觀性。磁共振Magic技術(shù)利用自旋回波信號(hào)填充K空間,使該序列不易產(chǎn)生磁敏感偽影[6]。同時(shí),Magic技術(shù)重建的T1WI圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于常規(guī)MRI的T1WI[5]。
本研究應(yīng)用磁共振Magic技術(shù)對(duì)比常規(guī)MRI,探討多發(fā)性硬化斑塊局部髓鞘體積(the myelin partial volume,Ⅴmy)和局部水腫體積(excess parenchymal water partial volume,Ⅴepw)的定量參數(shù),分析該技術(shù)對(duì)多發(fā)性硬化的診斷價(jià)值。
選取2020年7月—2022年1月齊齊哈爾市第一醫(yī)院收治的因多發(fā)性硬化接受磁共振檢查的住院患者61例,其中女性57例,男性4例,平均年齡(32.0±8.6)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①根據(jù)2017年修訂的Mcdonald標(biāo)準(zhǔn)診斷為MS[7];②行常規(guī)MRI檢查和Magic檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):①年齡≥46歲者;②有其他神經(jīng)退行性病變及代謝性疾病者;③有酗酒史;④有高血壓史、高血脂史、糖尿病史者;⑤圖像質(zhì)量差者;⑥近期有抗抑郁藥服用史者。剔除標(biāo)準(zhǔn):非GE SINGNA Pioneer 3.0T磁共振獲取的常規(guī)MRI圖像。
應(yīng)用GE公司的SINGNA Pioneer 3.0T磁共振掃描儀和32通道頭部線圈(型號(hào):MC 3003G-32R),獲取常規(guī)MRI圖像和Magic圖像。掃描序列包括橫軸位Magic和常規(guī)MRI(包括:橫軸位T1WI、橫軸位T2WI、橫軸位T2FLAIR)。掃描參數(shù):常規(guī)MRI(FOⅤ均為240 mm×240 mm,Spacing均為2.0,層厚均為5 mm,層數(shù)24層),Magic檢查(FOⅤ為240 mm×240 mm,Spacing為1.0,層厚3 mm,層數(shù)36層,Auto TR為4 500,TE為100)。
將常規(guī)MRI和Magic數(shù)據(jù)傳到GE工作站,從原始數(shù)據(jù)生成T2WI、Ⅴmy圖、Ⅴepw圖、R1圖、R2圖和PD圖,并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。由兩名資深影像醫(yī)生勾畫(huà)感興趣區(qū)(region of interest,ROI)并測(cè)量該區(qū)域信號(hào)值。MS斑塊(斑塊定義為≥5 m m)的ROI在常規(guī)T2WI圖像和合成T2WI圖像上確定,并測(cè)量該ROI的信號(hào)值;斑塊周?chē)踪|(zhì)(periplaque white matter,PWM)的勾畫(huà)以MS斑塊為中心,四周對(duì)稱(chēng)勾畫(huà)4個(gè)等大的ROI并測(cè)量計(jì)算各個(gè)ROI信號(hào)值的平均值,如ROI與腦室或腦灰質(zhì)重疊,這個(gè)ROI將被放棄;選取MS斑塊對(duì)稱(chēng)大腦半球的ROI為看似正常腦白質(zhì)(normal appearing white matter,NAWM),勾畫(huà)并測(cè)量該區(qū)域的信號(hào)值。
采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以()表示,行t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)(n)、百分比(%)表示,行χ2檢驗(yàn),P<0.05則差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究共納入61例因多發(fā)性硬化接受磁共振檢查的住院患者,其中1例因常規(guī)MRI非GE SINGNA Pioneer 3.0T磁共振獲取被剔除。最后總共60例(198個(gè)MS斑塊)納入研究,患者平均年齡(31.0±8.2)歲,其中女性57例(95%)。
在MS斑塊、PWM和NAWM之間Ⅴmy、Ⅴepw、R1、R2和PD值均存在顯著差異(P<0.05)。MS斑塊、PWM、NAWM的ROI分析比較結(jié)果如表1所示。在Ⅴmy中,MS斑塊和PWM均低于NAWM,并且MS斑塊最低。在Ⅴepw中,MS斑塊和PWM均高于NAWM,并且MS斑塊最高。
表1 MS斑塊、PWM、NAWM在不同圖譜的信號(hào)值( ± s)
表1 MS斑塊、PWM、NAWM在不同圖譜的信號(hào)值( ± s)
類(lèi)型 Ⅴmy/% Ⅴepw/%MS斑塊 12.49±6.54 5.73±4.64 PWM 28.98±3.69 2.30±2.37 NAWM 23.05±3.01 0.89±1.75類(lèi)型 R1/s-1 R2/s-1 PD/%MS斑塊 0.92±0.23 10.55±1.52 79.99±6.23 PWM 1.33±0.15 12.87±0.76 68.75±2.51 NAWM 1.42±0.09 13.05±0.88 62.95±2.20
相比于NAWM,MS斑塊的Ⅴmy、Ⅴepw、R1變化百分比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而R2(P=0.31)和PD值(P=0.35)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);PWM的Ⅴmy和Ⅴepw變化百分比具有顯著差異(P<0.05),而R1、R2和PD值變化百分比無(wú)顯著差異(P>0.05),具體數(shù)值如表2。
表2 與NAWM比較,MS斑塊和PWM變化百分比(±s)
表2 與NAWM比較,MS斑塊和PWM變化百分比(±s)
類(lèi)型 Ⅴmy/% Ⅴepw/%MS斑塊 -62.21±19.88 14.21×103±4.64×103 PWM -10.01±10.91 50.33×102±142.11×102類(lèi)型 R1/s-1 R2/s-1 PD/%MS斑塊 -34.88±14.03 -20.12±10.33 22.01±10.03 PWM -5.88±7.52 -4.99±6.77 4.37±3.24
多發(fā)性硬化是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變,病變主要累及腦白質(zhì),病理為脫髓鞘改變,并伴隨著神經(jīng)細(xì)胞和軸突的損傷。MRI上病變的分布、形態(tài)和信號(hào)具有特定的特性。本研究應(yīng)用磁共振Magic技術(shù),探討多發(fā)性硬化斑塊Ⅴmy和Ⅴepw的定量參數(shù)。相對(duì)于常規(guī)MRI檢查,磁共振Magic技術(shù)通過(guò)定量參數(shù)Ⅴmy和Ⅴepw可以更加準(zhǔn)確評(píng)價(jià)多發(fā)性硬化。
與NAWM相比,MS斑塊中R1、R2和PD值的結(jié)果與之前的報(bào)道一致[8]。West J等通過(guò)常規(guī)1.5T MRI研究發(fā)現(xiàn),MRI測(cè)量的R1、R2和PD可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)MS[8]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),Magic技術(shù)重建的T1WI圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于常規(guī)MRI的T1WI,圖像上的MS病灶數(shù)量高于常規(guī)MRI[9]。一項(xiàng)21例小樣本量的研究發(fā)現(xiàn),磁共振Magic技術(shù)測(cè)量Ⅴmy、Ⅴepw、R1、R2和PD值均優(yōu)于常規(guī)MRI。本研究表明,PWM測(cè)量值在MS斑塊和NAWM值之間,這一結(jié)果與病理組織學(xué)研究相一致[10-12]。組織學(xué)研究表明,脫髓鞘斑塊周?chē)l(fā)生沃勒變性和細(xì)胞體逆行變性。軸突變性會(huì)導(dǎo)致髓磷脂降解,從而PWM的Ⅴmy降低[11]。一項(xiàng)研究顯示,磁共振Magic技術(shù)測(cè)量的Ⅴmy和Ⅴepw對(duì)MS診斷有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[10]。
本研究中,MS斑 塊 和PWM的Ⅴepw明顯高 于NAMW。這可能是為了保護(hù)受損組織免受水平衡的破壞,使水通道蛋白-4基因表達(dá)上調(diào)有關(guān)[13]。因而在磁共振上,急性病變比慢性病變水腫更明顯[14]。鑒于血腦屏障破裂和水腫形成的相關(guān)性,一個(gè)更高值Ⅴepw可能表明血腦屏障被破壞了[15]。一項(xiàng)針對(duì)MS鑒別診斷的研究發(fā)現(xiàn),MS斑塊和PWM測(cè)量Ⅴmy和Ⅴepw比R1、R2和PD更敏感[10]。
綜上所述,Magic技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的多發(fā)性硬化具有良好的診斷價(jià)值,可以定量分析病灶內(nèi)部組織的改變和病灶周?chē)X白質(zhì)相關(guān)特異性改變,對(duì)病變的進(jìn)展和預(yù)后有直觀評(píng)價(jià)。