王在然，盧鵬超，劉秀穎，趙宗茂*

三叉神經痛（trigeminal neuralgia, TN）是老年人的常見病，是一種獨特的外周神經痛，嚴重影響患者的生活和工作。其特點是陣發(fā)性、電擊樣、刀刺樣痛且反復發(fā)作，一般分布在三叉神經的一個或多個分支[1-2]。自從Jannetta 提出微血管壓迫理論以來，神經血管壓迫/接觸（neurovascular compression/contact, NVC）已經證實是TN的主要病因，尤其是動脈壓迫在TN 的病理生理學中發(fā)揮關鍵作用，并已被證明是良好預后的最強預測因素[3]，因此術前識別NVC 有助于確定TN的適當治療[4-6]。目前針對TN的治療方法包括藥物治療、微血管減壓術（microvascular decompression, MVD）、立體定向放射治療、經皮射頻神經根切斷術、甘油注射、經皮穿刺微球囊壓迫術（percutaneous microballoon compression,PMC）和光生物調節(jié)治療等[7-15]。其中，MVD與其他治療方式相比，是成功率最高且針對TN最有效的治療方法[10,12,16,17]，即刻疼痛緩解率為87%～98%，1 年無痛率為80%，8～10 年無痛率為58%～68%[18]。即使是老年人，MVD 同樣安全有效[19]，并且老年人的術后并發(fā)癥反而較少，可能是老年小腦萎縮加重、外科醫(yī)生在橋小腦連接處的視野更加清楚的緣故[20]。術前對NVC 的精確評估對于確定TN患者是否接受有創(chuàng)的MVD以及相關并發(fā)癥的風險非常重要[21]。常規(guī)MRI 由于分辨率較低，在TN 術前評估三叉神經和鄰近血管關系中是令人失望的。隨著MRI 技術的迅猛發(fā)展，一些高分辨率（high-resolution, HR）MRI序列被開發(fā)出來，可以用來評估考慮MVD治療的TN患者的NVC的大部分特征，為NVC提供更好的術前診斷[4]。這些技術主要包括三維時間飛躍法磁共振血管造影（three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography, 3D-TOF-MRA）、三維容積內插屏氣掃描成像（three-dimensional volumetric interpolated breath-hold examination, 3D-VIBE）、三維穩(wěn)態(tài)構成干擾成像（three-dimensional constructive interference in steady-state,3D-CISS）、三維可變翻轉角快速自旋回波成像（three-dimensional sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions, 3D-SPACE）、三維穩(wěn)態(tài)采集快速成像（three-dimensional fast imaging employing steady-state acquisition, 3D-FIESTA）和三維快速小角度激發(fā)成像（three-dimensional fast low angle shot, 3D-FLASH）等[4,22-25]，以及HR 擴散張量成像（diffusion tensor imaging, DTI）[26-27]。本文綜述了3D HR MRI 技術在TN診斷中的應用進展。

1 3D HR MRI在TN診斷中的應用

在三維時間飛躍（three-dimensional time-of-flight,3D-TOF）序列上腦脊液顯示為黑色的低信號，而流速較快的血管在圖像中顯示為白色的高信號，神經為灰色的等信號，臨床上常用該序列通過追蹤連續(xù)的層面來確定神經和血管的位置、走向和分支，明確神經和血管的關系。其對癥狀側的敏感度為90%、特異度為100%[28]。但是該序列也有明顯的缺陷，對流速較慢的血管如靜脈和迂曲的小動脈基本不顯影，其中就包括TN常見的責任血管巖靜脈；同時3D-TOF對血管壁也無法顯示，所以在圖像上觀察到血管和神經之間存在間隙，有可能是由于血管壁過厚所導致的，并不能完全排除壓迫的可能性。3D-VIBE 序列與3D-TOF 序列相似，臨床上主要用于腹部臟器的屏氣快速掃描，該序列采用空間內插算法的技術，使其達到了更高的空間分辨率，而且大大縮短掃描時間，在臨床應用中節(jié)約了時間成本。

3D-SPACE序列采用的特殊脈沖可以很好地呈現血管的流空效應，與3D-TOF 序列相反，在MR 圖像中血管和神經為相對低信號，腦脊液為高信號，因此可以清楚地顯示神經、血管與腦脊液的對比，特別是在顯示靜脈血管方面優(yōu)于3D-TOF-MRA。3D-CISS 是一種高空間分辨率、再聚焦梯度回波的MRI 序列，并加用流動補償技術，消除干擾偽影[29]。3D-CISS 序列與3D-SPACE序列相似，也可以清楚地判斷出三叉神經的起源、分支以及走向。其對NVC 的評估敏感度為87%、特異度為50%[30]。同時兩種序列均采用薄層掃描，可以對三叉神經行任意角度的重建、旋轉，利于判斷三叉神經及其毗鄰結構之間的關系，顯示責任血管，并可以對相關解剖結構進行觀察測量。但兩種序列有著相似的缺點，椎動脈、基底動脈或一部分小血管在圖像中呈現與腦脊液相似的白色高信號，降低了責任血管判斷的準確度。Blitz 等[22]在3D-CISS 的基礎上添加了釓對比劑，發(fā)現提高了對癥狀性TN 患者NVC 的判斷和對MVC 治療后結果的預測。

3D-FIESTA通過抑制低T2/T1比組織而獲得高T2/T1比組織信號，產生高信噪比和高對比度的圖像，從而清晰地顯示三叉神經及其鄰近血管之間的關系。Chávez 等[31]將3D-FIESTA序列應用于TN 患者的立體定向放射手術，證實3D-FIESTA 序列可以很好地顯示三叉神經血管復合體和三叉神經分支，故對特定的三叉神經分支進行放射外科靶向治療是可行的。在3D-FIESTA圖像中，腦脊液呈高信號，而神經、動脈及靜脈均呈低信號，三者之間的信號對比是不明顯的，只能根據血管、神經的形態(tài)及走向來判斷和區(qū)分。

3D-FLASH 和3D-CISS 序列成像都是新生代容積采集和薄層MRI技術，擁有HR顯示微小和復雜結構的能力，通過多平面重組能夠清楚地顯示神經和血管的關系[4]，3D-CISS 序列較3D-FLASH 更好地顯示血管壓迫引起的神經移位和彎曲，但在判斷責任血管來源方面不如3D-FLASH 序列。3D-FLASH 序列不僅能夠顯示動脈，而且能夠顯示壓迫的靜脈，增強掃描可顯示責任靜脈，提高影像學診斷的陽性率。

2 聯合3D HR MRI的多模態(tài)MRI在TN診斷中的應用

盡管HR MRI 序列結合多平面重建可以很好地顯示TN 患者NVC 的情況，特別是3D-CISS和3D-FIESTA都是3D HR T2加權穩(wěn)態(tài)自由進動序列，在腦脊液與神經血管結構之間產生高空間分辨率和高對比度，已經成為TN術前標準成像序列[32]，幫助指導神經外科治療。然而，這些序列在血管和神經之間的對比度很差，因為兩者的信號都很低，當很少或沒有腦脊液襯托時，可能限制了對更高程度NVC的檢測和鑒別[22]。特別是當神經和血管的直徑相似且平行走行時，使用單一序列的圖像很難區(qū)分血管結構和神經結構[33]。另外，在典型TN 患者的MRI上沒有NVC仍然不能排除手術的可能性[30,34]。所以在臨床實際應用中越來越多地用到多模態(tài)MRI 技術。通過橋小腦角區(qū)（cerebellopontine angle, CPA）薄層序列的HR MRI（如MR 腦池成像）與3D-TOF-MRA 結合或融合，可以有效地診斷和評估NVC[35-36]。

常見的有3D-SPACE結合3D-TOF-MRA序列，結合了前者的高空間分辨率、各部位的高對比度和后者優(yōu)秀的血管重建能力，可以在術前和術中更好地追蹤責任血管。Pham 等[36]發(fā)現融合3D-SPACE 和3D-TOF-MRA 圖像是評價TN 患 者NVC 和制訂治療計劃的有效工具。

另外常見的多模態(tài)成像還包括3D-FIESTA聯合3D-TOF-MRA[25]。Zhao等[37]應用這兩個序列，通過三維評分證明多模態(tài)處理的結果可以定性地提高影像科醫(yī)生對TN 患者責任血管接觸位點的判斷。Han 等[33]在該基礎上結合3D-Slicer 對多模態(tài)和單獨應用3D-FIESTA 進行對比，發(fā)現多模態(tài)成像對責任血管預測的敏感度和特異度均為100%。3D-Slicer 是一款圖像處理軟件，它可以通過分割和建模提供高質量的CPA 的3D 可視化圖像，解決了之前我們只能從固定層面區(qū)分神經血管關系的限制，有助于發(fā)現3D-FIESTA 中的假陽性表現[38]。另外，3D-FIESTA 的主要缺陷是不能區(qū)分動靜脈，而在Han 等[33]的研究中，3D Slicer對于術中檢測是靜脈作為責任血管的預測中有著更好的表現。

Yang 等[4]通過對65 名TN 患者進行檢查，發(fā)現3D-FLASH+CISS序列對疼痛側的敏感度高于3D-FLASH 序列，特異度低于3D-FLASH，3D-FLASH+CISS序列，判定三叉神經NVC的準確度是98.36%，提示多模態(tài)成像對責任血管的判斷有著更好的預測。應用3D Slicer軟件對3D-SPACE、3D-TOF-MRA、釓增強3D-T1WI多模態(tài)MR 圖像進行三維重建，生成虛擬現實（virtual reality, VR）圖像，用于檢測CPA 可能存在的NVC，其敏感度為97.6%、特異度為100%[39]。

在上述多模態(tài)成像方案中，充分發(fā)揮了各種成像方法在評估NVC 過程中的互補作用，允許更好地跟蹤血管和神經，并允許更好地描述它們的關系，區(qū)分橋小腦角池內動脈和靜脈結構[36,40]。Liao 等[41]利用從3D 快速平衡穩(wěn)態(tài)梯度回波（balanced-fast field echo, B-FFE）和3D 穩(wěn)態(tài)MRA 減去原始圖像得到MR減影圖像來評估TN患者NVC程度、壓迫血管類型和沖突位置，發(fā)現MR減影圖像繼承了兩種序列的優(yōu)點，即穩(wěn)態(tài)MRA HR的血管成像和B-FFE高質量的神經成像，使神經及其周圍血管的可視化更加清晰，對術前NVC 表征顯示良好，對估計NVC嚴重程度具有更高的準確度，并且縮短了MRI的掃描時間。

3 聯合3D HR MRI評價TN患者NVC區(qū)血流動力學特征

多數研究評估NVC 的形態(tài)特征都是采用的靜態(tài)信息，如Lin 等[42]研究顯示，大直徑的壓迫動脈增加了接觸癥狀的機會，但是動脈相比靜脈有一定的特殊性，如流量、速度以及來自血流的壓力，都會成為影響NVC的要素。在3D HR MRI技術越來越成熟的同時，與各個學科之間的交互也越來越密切。Yamada 等[43]對23 例接受MVD 治療的原發(fā)性TN 患者，應用計算流體力學（computational fluid dynamics, CFD）分析NVC 部位責任動脈的血流動力學特征。將術前的3D-FIESTA 圖像導入三維模型軟件，對NVC 周圍結構包括動脈、靜脈、三叉神經和腦干進行分割，建立NVC 周圍結構的三維表面模型，對目標動脈進行CFD 分析，包括標準參數，如血管壁面剪切應力（wall shear stress, WSS）、流速和壓力，并通過NVC處的WSS除以靶區(qū)平均WSS 計算WSS 率（WSS ratio, WSSR）。結果顯示動脈NVC 組的平均WSSR 顯著高于非動脈NVC 對照組（2.36±1.00 vs. 1.18±0.73，P＜0.05），其它參數組間無顯著差異，高WSSR 表明NVC 部位的WSS 升高，其可能是導致TN 動脈壓迫的一個獨特參數，CFD 可能是在術前條件下確定MVD靶點的一個有用的臨床工具。眾所周知，在動脈局部進行血流動力學參數評估是非常困難的，但在3D HR MRI 圖像的加持下，結合流體力學的分析方法，使我們可以更直觀和更客觀地描述NVC。

4 HR DTI在TN診斷中的應用

三叉神經結構擴散成像研究顯示，TN的發(fā)生可能與機械壓迫三叉神經導致三叉神經固有的組織丟失和結構的改變有關[44]。DTI技術從分子擴散的病理差異揭示異常信號。擴散不是單一方向的過程，而是發(fā)生在身體包括大腦的多個方向[26]。水擴散是利用DTI技術獲取三叉神經各向異性的主要途徑，各向異性分數（fractional anisotropy, FA）主要是通過基于體素的方法確定三叉神經的NVC[45]。Moon 等[26]應用7.0 T MR 對14 例TN 患者行DTI，比較TN 患者患側和非患側三叉神經的FA值、軸向擴散系數（axial diffusivity, AD）、平均擴散系數（mean diffusivity, MD）和徑向擴散系數（radial diffusivity,RD），發(fā)現與非患側三叉神經相比，患側三叉神經FA 值顯著降低，AD、MD 和RD 顯著增加。DTI 指標可能是脫髓鞘、水腫或軸突堆積密度減低的結果[46]。

顯然DTI 可以提供三叉神經微結構的改變，但全腦采集的DTI 容易受到部分容積效應誤差的影響，特別是鄰近腦脊液的區(qū)域。Danyluk 等[27]開發(fā)了一種神經特異度DTI 方案，該方案較全腦采集方法能提供更準確的顱神經成像和擴散定量分析。這種HR 神經特異度DTI 聯合液體衰減反轉恢復（fluid-attenuated inversion recovery, FLAIR）序列消除了液體信號，減少了腦脊液污染，顯著增加了三叉神經的識別和準確的擴散定量，有利于TN 患者三叉神經的研究，也可以用于其他顱神經或小結構的檢測[27]。

磁共振擴散譜成像（diffusion spectrum imaging, DSI）是對DTI在q空間獲取更多方向的一種推廣，用于對腦白質束和纖維束的復雜結構的無創(chuàng)傷性檢測[47]，在數學和物理上都優(yōu)于其他擴散磁共振技術[48]。DSI以比傳統DTI更高的分辨率重建纖維束，并已證明可以準確顯示交叉、纏繞、中斷和小的纖維[49-50]。其參數包括DTI相關參數，如FA、RD、MD和AD，以及一些獨特的參數，如量化各向異性（quantitative anisotropy, QA）、全局FA 值（general FA, GFA）、限制性擴散成像（restricted diffusion imaging, RDI）和各向同性擴散分量（isotropic diffusion component, ISO）。其中GFA值代表水分子擴散方向的一致性，比FA值更準確、更敏感地反映軸突或髓鞘的完整性，是DSI的主要定量參數。Luo等[51]應用DSI對TN患者三叉神經腦池段進行分析，發(fā)現與TN患者未患側相比，患側QA、FA和GFA均顯著降低；與健康對照組的平均參數值進行比較TN患者患側QA、FA和GFA降低，AD增加，未患側QA和FA降低。由此可見利用HR纖維追蹤技術，DSI可以提供定量信息，用于檢測TN患者三叉神經白質的完整性，提高對疾病機制的認識。

5 小結

隨著3D HR MRI 技術的飛速發(fā)展和不斷優(yōu)化，對TN 患者的診斷準確度不斷提高，對責任血管的判斷有著更好的預測，應用多模態(tài)成像、血流動力學評估及HR DTI 方案能夠提高診斷的準確度，提供術前詳細的信息，有助于幫助患者選擇和優(yōu)化術前計劃，為MVD的臨床發(fā)展提供了有力的保障。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。