MRH在內(nèi)耳成像及病變診斷中的應用研究

王云玲，賈 琳，王 紅，賈文霄

臨床上由內(nèi)耳原因?qū)е赂幸羯窠?jīng)性耳聾(sensorineural hearing loss, SNHL)很常見[1]。一些常見的臨床診斷方法只能夠判斷傳導性或者神經(jīng)性耳聾，不能準確顯示病變的具體位置或描述出病變的具體形態(tài)；在顯示內(nèi)耳結(jié)構(gòu)方面，X線、CT等只能顯示骨迷路等骨性結(jié)構(gòu)，對含有淋巴液的膜迷路顯示不佳[2,3]，磁共振技術(shù)(magnetic resonance imaging,MRI)的應用，使內(nèi)耳結(jié)構(gòu)顯像趨于成熟[4]。本研究利用MR水成像技術(shù)(magnetic resonance hydrography,MRH)對40例健康成人及35例內(nèi)耳病變患者進行內(nèi)耳成像，應用多平面重建(multiplanar reconsturction,MPR)、最大密度投影(maximumintensity projection,MIP)、容積再現(xiàn)(volume rendering view, VR)后處理方法顯示內(nèi)耳結(jié)構(gòu)，旨在為臨床診斷治療內(nèi)耳病變提供有效依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取40例耳部無任何疾病、聽力正常的健康志愿者，男17例，女23例，年齡14～62歲，平均年齡41.5歲，既往體健，無家族遺傳病史及精神疾患病史。另收集35例聽力缺失或近期聽力顯著下降的患者，男性19例，女性26例，年齡14～67歲，平均年齡33.6歲，部分伴有不同程度的惡心、眩暈及嘔吐，經(jīng)耳科常規(guī)檢查確診為SNHL患者。

1.2 MR掃描序列及參數(shù)

所用儀器為philips公司Achieva1.5 T雙梯度磁共振掃描儀，頭部8通道相控陣線圈。常規(guī)冠位T1WI、T2WI及軸位T2WI掃描后，以冠狀位為定位相行軸位3D TSE T2WI序列掃描，掃描參數(shù)TR 4000ms，TE 250ms，翻轉(zhuǎn)角90o，視野130mm×130mm，矩陣256×256，層厚0.5 mm，2次激勵，掃描時間324 s；再以軸位原始圖像顯示雙側(cè)耳蝸前庭神經(jīng)層面為定位像，垂直于耳蝸前庭神經(jīng)定位，采用3D TSE T2WI序列，行雙側(cè)斜矢狀面掃描，掃描參數(shù)同軸位。

1.3 內(nèi)耳結(jié)構(gòu)顯示的評價標準

由經(jīng)驗豐富且熟悉內(nèi)耳解剖的MRI診斷醫(yī)師采取雙盲法對后處理圖像進行觀察與評分。圖像分為四個等級：0級：解剖結(jié)構(gòu)完全不顯示；1級：解剖結(jié)構(gòu)可顯示，但不清晰；2級：解剖結(jié)構(gòu)顯示良好；3級：解剖結(jié)構(gòu)顯示非常清晰，結(jié)構(gòu)完整。

1.4 圖像后處理

原始數(shù)據(jù)采集完畢后傳至工作站利用ViewForum軟件分析處理：①MPR作平行于各半規(guī)管平面和垂直于蝸軸切面的MPR圖，對圖像進行調(diào)整，顯示內(nèi)耳神經(jīng)。②MIP及VR圖像將內(nèi)耳周圍低信號組織盡可能刪除，圖像以橫軸位自前向后旋轉(zhuǎn)，自0o開始每30o旋轉(zhuǎn)1次至180o從而獲取多方位MIP及VR像，分別測量如下指標：各半規(guī)管管徑和最大徑、蝸底周管徑和外徑。

1.5 統(tǒng)計方法

各組內(nèi)耳解剖結(jié)構(gòu)測量值進行均數(shù)的顯著性檢驗t檢驗。不同后處理方法間對各結(jié)構(gòu)顯示能力的差異性檢驗采用樣本間兩兩比較秩和檢驗(Wilcoxon)，P＜0.05認為有統(tǒng)計學意義。采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，雙側(cè)檢驗。

2 結(jié)果

2.1 MPR圖像內(nèi)耳神經(jīng)的顯示

(1)軸位前上方的面神經(jīng)(FN)和后方的前庭上神經(jīng)(SVN)呈“雙軌”樣低信號；蝸神經(jīng)(CN)與前庭下神經(jīng)(IVN)呈“V”形以銳角分開；(2)冠狀位FN與CN呈上、下排列；后面層面：SVN、IVN呈雙線狀；(3)矢狀位IAC底部層面可見完全獨立的4條神經(jīng)，位置相對固定，前上部為FN，后上部為SVN，前下部為CN，后下部為IVN。

2.2 正常人膜迷路VR與MIP圖像各結(jié)構(gòu)測量值間的比較(見表1，圖1)

表1 VR與MIP重建法所得正常人內(nèi)耳結(jié)構(gòu)測量值間的比較()Tab.1 Comparation between VR and MIP reconstruction in the measurement of inner-ear structure

表1 VR與MIP重建法所得正常人內(nèi)耳結(jié)構(gòu)測量值間的比較()Tab.1 Comparation between VR and MIP reconstruction in the measurement of inner-ear structure

Measurement(maximal diameter) VR (n=160) MIP (n =160) t P Anterior semicircular canals 1.122±0.106 1.648±0.101 -45.373 0.001 Horizontal semicircular canals 3.648±0.270 3.949±0.243 -10.463 0.000Posterior semicircular canal 4.976±0.270 5.309±0.246 -11.535 0.000Basis cochleae 6.507±0.270 6.624±0.223 -4.232 0.000

圖1 以容積重建方法在不同方向上顯示的內(nèi)耳；圖2 未發(fā)育的左側(cè)半規(guī)管；圖3 異常擴張的前庭導水管Fig.1 The inner ear displayed by VR in different directionanlities.Fig.2 Undeveloped left semicircular; Fig.3 Abnormal dilatation of aquaeductus vestibuli.

2.3 VR、MIP、MPR圖像對內(nèi)耳不同解剖結(jié)構(gòu)顯示能力差異的分析(見表2、3)

表2 VR、MIP及MPR圖像顯示內(nèi)耳各解剖結(jié)構(gòu)能力評分(分)Tab.2 The ability score of VR, MIP and MPR in showing the inner ear anatomy

表3 VR、MIP、MPR顯示內(nèi)耳各解剖結(jié)構(gòu)評分差異性比較Tab.3 Comparison of VR, MIP and MPR in showing the inner ear structure

2.4 病例組結(jié)果

35例SNHL患者，MRI共發(fā)現(xiàn)內(nèi)耳結(jié)構(gòu)存在異常的有5種14例，其中共同腔畸形并內(nèi)聽道狹窄3例4耳；前庭導水管擴大6例10耳；不完全分隔Ⅱ型(也稱Mondini畸形) 2例2耳；內(nèi)聽道畸形并共腔畸形2例3耳；雙側(cè)半規(guī)管未發(fā)育，1例2耳(圖2、3)。

3 討論

3.1 MR內(nèi)耳水成像技術(shù)的原理

磁共振水成像技術(shù)的原理主要是利用水T2弛豫值長呈高信號，周圍組織T2弛豫值短呈低信號的特點進行成像[5]，人體組織中水的T2值大于其他組織，如果采用T2權(quán)重很重的T2WI序列，即選擇長TE(如500ms以上)致使其他組織的橫向磁化矢量近乎完全衰減，導致信號強度低甚至幾乎無信號，但是水樣結(jié)構(gòu)長T2的特性使其保持較大的橫向磁化矢量，因此圖像采集到的信號主要來自于水樣結(jié)構(gòu)，該技術(shù)即被稱為水成像技術(shù)。內(nèi)耳膜迷路在骨迷路內(nèi)部，其內(nèi)填充內(nèi)淋巴液；IAC內(nèi)填充腦脊液，面神經(jīng)和位聽神經(jīng)走行于IAC中[6]。MRH就是利用淋巴液、腦脊液這些具有長T2特性的液體達到無須對比劑即可進行內(nèi)耳“造影”的成像技術(shù)。

3.2 3D TSE T2WI序列在內(nèi)耳成像中的應用及圖像后處理方法

3D TSE T2WI序列可多方位立體觀察內(nèi)耳各部分結(jié)構(gòu)，研究表明在內(nèi)耳的顯示方面3D-FSE水成像明顯優(yōu)于2D-FSE序列[7,8]，在此序列中膜迷路呈明顯高信號，內(nèi)聽道內(nèi)神經(jīng)呈低信號而腦脊液呈高信號，對比顯著；本組實驗認為3D TSE T2WI應選擇軸位采集，因為軸位能將內(nèi)耳及內(nèi)聽道的大多數(shù)結(jié)構(gòu)較好顯示，內(nèi)聽道軸位重建的圖像質(zhì)量要優(yōu)于冠狀面采集后行內(nèi)聽道軸位重建的圖像，這與其他學者研究所的結(jié)論一致[9]。

MPR是由計算機對原始數(shù)據(jù)重新整合將三維體數(shù)據(jù)以二位數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來的重建技術(shù)，通過容積掃描等手段，做到可截取任意截面的三維體數(shù)據(jù)形成的任意的二維圖像[10]。在本研究中我們先建立與內(nèi)耳道的軸位、斜冠狀位相平行的平面，再建立與內(nèi)耳道斜矢狀位垂直的平面，在這三個平面上將內(nèi)耳道內(nèi)各神經(jīng)及其分支清晰地顯示。本研究MIP采用沿橫軸位自前向后多角度旋轉(zhuǎn)，觀察結(jié)果為：0o MIP平面可完整顯示蝸管底轉(zhuǎn)；60o MIP平面為顯示前、后半規(guī)管的最佳平面；90o MIP平面為顯示水平半規(guī)管的最佳平面。VR技術(shù)可賦予影像不同的偽彩與透明度，該技術(shù)能夠把全部數(shù)據(jù)進行三維重建[11]，能將精細解剖結(jié)構(gòu)的空間關系更好地顯示。與MIP相比，VR重建圖像對內(nèi)耳細節(jié)的顯示及圖像質(zhì)量明顯提高。

3.3 MR內(nèi)耳水成像在內(nèi)耳病變中的應用

SNHL最常見的原因是內(nèi)耳先天畸形，其中內(nèi)耳迷路畸形或前庭導水管擴大最為常見，目前研究表明內(nèi)耳水成像可以為內(nèi)耳先天發(fā)育不良的患者提供滿意的定位和定性診斷[12]。本組35例患者中發(fā)現(xiàn)有5種14例內(nèi)耳發(fā)育畸形，其中前庭導水管擴大6例10耳最為常見，且部分患者為雙側(cè)發(fā)病，在過去的十幾年里，診斷前庭導水管擴大的金標準一直是高分辨CT[13]，但CT僅可顯示異常擴大的導水管骨性結(jié)構(gòu)，對于內(nèi)淋巴管和位于顳骨內(nèi)外的內(nèi)淋巴囊顯示不佳，并且大多數(shù)前庭導水管擴大綜合征的患者均為嬰幼兒，矢狀面CT掃描很難配合，但在橫斷面上測量又會造成假陰性，3D TSE T2WI能準確的發(fā)現(xiàn)擴大的內(nèi)淋巴囊，其優(yōu)越性顯而易見，本組患者利用MRH不但可觀察到異常擴大的導水管，還能觀察到擴大的內(nèi)淋巴囊及內(nèi)淋巴管。對三種后處理方法圖像進行綜合分析，將內(nèi)耳的細微結(jié)構(gòu)進行顯示，使引起SNHL的病因得到顯示，提高了內(nèi)耳病變診斷的準確率。

MRH利用具有長T2特性的液體成像，對內(nèi)耳顯像明顯優(yōu)于X線及CT等傳統(tǒng)影像學方法，三種后處理技術(shù)中認為MPR是觀察神經(jīng)病變的有效后處理方式；VR可以很好的顯示耳蝸結(jié)構(gòu)。兩者結(jié)合可為臨床診斷內(nèi)耳病變提供高質(zhì)量的圖像。

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