兔眼玻璃體內魚刺異物的磁敏感加權成像實驗研究

文寶紅 WEN Baohong

程敬亮 CHENG Jingliang

王斐斐 WANG Feifei

張 勇 ZHANG Yong

眼內異物是常見的眼外傷，其中玻璃體內異物是最常見的眼內異物，約占眼球穿孔傷的33%，可引起眼內感染和損傷，容易誤診且并發(fā)癥多，嚴重者導致失明，故早期診斷尤為重要。魚刺為罕見的眼內異物[1]，呈半透明，需在裂隙燈下仔細尋找才能發(fā)現(xiàn)，一旦有滲出或積膿不易被發(fā)現(xiàn)，因此應盡早取出。磁敏感加權成像（SWI）作為一種新型無創(chuàng)的MRI技術，對磁化率因素極為敏感，在許多疾病的診斷中發(fā)揮重要作用，但用于眼內異物的診斷，國內外鮮有文獻報道。本研究旨在通過動物實驗探討兔眼玻璃體內魚刺異物的SWI表現(xiàn)，以提高眼異物的檢出率。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 16只新西蘭健康大白兔由河南省實驗動物中心提供，合格證號為SCXK（豫）2011-0001，環(huán)境條件一級，飼喂全價營養(yǎng)顆粒飼料，體重2.0～3.0kg，雌雄不限。

1.2 模型制作 兔于術前8h禁飲食。用10%水合氯醛0.3g/kg經(jīng)腹腔誘導全麻。麻醉后側臥位固定，常規(guī)消毒鋪無菌巾，使用無菌眼科剪剪開兔眼角膜緣外上方3mm處無血管區(qū)的結膜層，暴露瓷白色鞏膜，以2.5ml無菌注射器刺破鞏膜后[2]，通過有齒眼科鑷隨機夾持直徑0.15～0.2mm、長約1.5～3.5mm的魚刺緩慢送入玻璃體內，穿刺口用8號可吸收線縫合，用氧氟沙星眼藥膏涂抹手術兔眼。將實驗動物的左眼玻璃體設為對照，不植入異物。

1.3 MRI檢查 采用Siemens 3.0T Verio MRI掃描儀和小關節(jié)表面線圈，對實驗動物的雙眼進行橫軸位及冠狀位SWI序列掃描，TR/TE 44.0ms/20.0ms，層厚0.2mm，無層間距，空間分辨率0.4mm×0.4mm×0.7mm，視野（FOV）10cm×10cm，翻轉角15°，矩陣256×256；掃描范圍為雙側眼眶全部，橫斷位掃描基線垂直于硬腭，冠狀位平行于硬腭。

2 結果

16只兔中，12只右眼玻璃體內的2根魚刺異物在SWI序列上完全顯示，2只兔右眼玻璃體內的2根魚刺異物在SWI序列上各顯示1根，2只兔右眼玻璃體內的魚刺異物在SWI序列上均未顯示，檢出率為81.25%，未顯示的異物直徑0.15mm、長1.5mm。所檢出的26根魚刺異物在橫軸位或冠狀位SWI序列幅值圖（圖1）、最小密度投影（MinIP）圖（圖2）及SWI圖（圖3）上均表現(xiàn)為低信號，呈點狀或短線狀，相位圖上也呈點狀或短線狀，表現(xiàn)為高信號或混雜高信號（圖4），其中18根為高信號，8根為混雜高信號。本組16只兔左眼玻璃體在SWI序列幅值圖、MinIP圖、SWI圖及相位圖上信號均勻，其內未見異常信號。

3 討論

SWI是一種以T2*加權梯度回波（GRE）序列為基礎，根據(jù)組織間的磁敏感性差異提供對比增強機制的新技術[3]，與傳統(tǒng)的T2WI相比具有三維薄層重建、分辨率高、信噪比高等特點。SWI在顱內疾病的診斷中逐漸廣泛應用，但應用于眼異物的診斷，文獻報道少見。

3.1 SWI成像原理 SWI可充分顯示組織間的磁敏感性差異，與常規(guī)MRI技術不同，普通的MR掃描儀尚不能直接得到SWI圖像，需使用三維采集完全流動補償薄層重建高分辨率GRE序列掃描，并將其獲得的SWI原始圖，即幅值圖和相位圖在復數(shù)域中進行重組，在K空間中通過低通濾波消除相位圖中磁場不均勻性偽影；制作相位蒙片并與幅值圖加權獲得SWI圖，通過MinIP圖顯示連續(xù)的靜脈結構。因此，SWI通過獨特的數(shù)據(jù)采集和圖像處理，產(chǎn)生對比強烈的幅度圖，對靜脈血、出血和鐵沉積較敏感[4]。

本研究在相關研究[2,5]報道的基礎上優(yōu)化參數(shù)，將獲得的幅值圖、MinIP圖、SWI圖和相位圖聯(lián)合應用于兔眼玻璃體內魚刺異物的檢出，通過動物實驗探討兔眼玻璃體內魚刺異物的磁敏感加權成像的表現(xiàn)，為臨床提供更為豐富的影像信息，以提高眼異物的檢出率，拓寬磁敏感加權成像的應用范圍。

3.2 兔眼玻璃體內魚刺異物的SWI表現(xiàn) SWI 能夠提供較為準確的信息以實現(xiàn)更快、更準確的診斷[6]。這主要是因為磁性物質的沉積會導致組織的磁性發(fā)生變化，磁敏感性增強，引起局部磁場不均勻，從而使周圍空間相位發(fā)生改變，故富含這些物質的區(qū)域可被SWI 序列非常敏感地顯示為低信號[7]。磁感應性是物質在磁場內產(chǎn)生不同程度磁性的屬性，表現(xiàn)為對局部磁力線的作用。如果局部磁力線密度下降，則說明磁力線被排斥，稱為抗磁性；若局部磁力線密度增加，說明磁力線被吸引，稱為順磁性或鐵磁性。Gupta等[8]應用校正GRE相位成像研究證實鈣化為抗磁性物質。SWI序列中，鈣化在幅值圖、MinIP圖和SWI圖上均呈低信號，在相位圖上呈高信號或混雜高信號。

本研究通過向兔眼玻璃體內植入魚刺制作眼異物模型，結果顯示，植入的32根魚刺異物檢出26根，所檢出的魚刺異物在SWI序列上均呈點狀或線狀，其形狀取決于植入異物時的方向和掃描斷面；魚刺異物在幅值圖、MinIP圖和SWI圖上均呈低信號，對應層面相位圖上呈高信號或混雜高信號。魚刺主要化學成分為鈣和其他微量元素，而人體內鈣化的主要成分為磷酸鈣和少量微量元素銅、錳、鋅、鎂和鐵等[9]。魚刺成分與魚骨骼成分相同，而魚刺骨骼類似于人體內骨骼和鈣化的構成，所以魚刺的SWI信號類似鈣化。魚刺及鈣化中含鐵量較少，不足以引起磁敏感性的變化。植入的32根魚刺異物中有6根未檢出，可能因為植入異物的直徑和長度過小，不及SWI序列的分辨率，導致部分異物漏檢，需要通過大樣本實驗在不同的空間分辨率下進行研究證實。

雖然SWI序列可顯示能引起組織磁化率變化的物質，但是若異物足夠小，其中的礦物質成分微乎其微，尚不能引起磁敏感性變化，達不到SWI序列的分辨率，則將檢不出異物。因此當魚刺異物小到一定程度，本研究提示直徑0.15mm、長1.5mm的魚刺異物在SWI序列不能顯示，可能為其所能檢出的最小魚刺異物大小，由于樣本量小，尚需大樣本研究進一步證實。

綜上所述，SWI序列幅值圖、MinIP圖、SWI圖及相位圖有助于兔眼玻璃體內細小魚刺異物的檢出，具有一定的臨床應用價值。

[1]許嫣. 眼內魚刺異物一例. 眼外傷與職業(yè)性病雜志,1983, 3: 168.

[2]王娟, 程敬亮, 張勇, 等. 磁敏感加權成像檢出兔眼玻璃體內自體睫毛異物的實驗研究. 中國臨床醫(yī)學影像雜志, 2010, 21(1): 41-43.

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[4]Haacke EM, Xu Y, Cheng YC, etal. Susceptibility weighted imaging (SWI). Magn Reson Med, 2004, 52(3): 612-618.

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[6]王慈, 范國光, 徐克, 等. 磁敏感加權成像定量測量在鑒別診斷帕金森病和血管性帕金森綜合征中的應用. 中國醫(yī)學影像學雜志, 2012, 20(3): 161-165.

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