MRI在甲狀腺相關(guān)眼病分期中的研究進(jìn)展

作者單位：

1. 天津市濱海新區(qū)大港社區(qū)醫(yī)院，天津 300270

2. 天津醫(yī)科大學(xué)附屬第一中心醫(yī)院，天津 300192

通訊作者：

夏爽，E-mail: xiashuang77@163.com

收稿日期：2014-08-23

接受日期：2014-10-26

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2015.01.013

霍蕾, 夏爽. MRI在甲狀腺相關(guān)眼病分期中的研究進(jìn)展. 磁共振成像, 2015, 6(1): 62-65.

[摘要] 甲狀腺相關(guān)眼病(TAO)是最常見的眼眶疾病之一，臨床上分為活動期和穩(wěn)定期兩個期，臨床上對分期判斷的準(zhǔn)確性和客觀性影響患者的治療方案選擇及預(yù)后判斷。MRI軟組織分辨率高，可以多參數(shù)成像，在TAO分期判斷方面起著越來越重要的作用；尤其是動態(tài)增強(qiáng)MRI，可以直觀、量化地對TAO分期進(jìn)行判斷。

Research progress of differentiating stages of thyroidassociated ophthalmopathy with MRI

HUO Lei 1, XIA Shuang 2*

1Da Gang Community Hospital, Tianjin Binhai New Area, Tianjin 300270, China 2The First Central Hospital, Tianjin Medical University, Tianjin 300192, China

*Correspondence to: XIA S, E-mail: xiashuang77@163.com

Received 23 Aug 2014, Accepted 26 Oct 2014

Abstract Thyroid associated ophthalmopathy is one of the most commonly occurring diseases, which is divided into two stages in clinic: active stage and stable stage, and to differentiate the stages correctly and objectively influences the therapeutic schedule and prognosis. MRI is more and more important in differentiating the stage of TAO because of its excellent soft-tissue resolution and multiple plane imaging. Especially, dynamic enhanced MRI can differentiate the stage of TAO intuitively and quantitatively.

Key words Graves’ disease; Magnetic resonance imaging; Extraocular muscle

甲狀腺相關(guān)眼病( thyr oidassociated ophthalmopathy，TAO)是一種器官特異性的自身免疫反應(yīng)，是眼眶成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子、自身抗體、基因、環(huán)境等多種因素相互作用的結(jié)果 [1]，其發(fā)病率目前已居眼眶病之首，約20% [2]。TAO疾病早期，球周組織淋巴細(xì)胞浸潤，生成多種細(xì)胞因子，刺激眼眶成纖維細(xì)胞增生，合成具有高度親水性的糖胺聚糖(glycosaminglycan，GAG)，并伴有大量的炎性細(xì)胞如淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等浸潤，釋放大量細(xì)胞因子，從而引起眼外肌和眼眶結(jié)締組織組織水腫，出現(xiàn)眼眶壓增高，眼球突出，眼外肌活動障礙等臨床表現(xiàn)。到后期，組織纖維化形成，膠原纖維增生取代淋巴細(xì)胞浸潤和組織的水腫 [3]，而眼眶組織水腫和淋巴細(xì)胞浸潤呈局灶性，有時會出現(xiàn)難以恢復(fù)的眼球突出，固定等臨床表現(xiàn)，甚至累及視神經(jīng)，出現(xiàn)失明等嚴(yán)重的臨床癥狀。活動期患者淋巴細(xì)胞浸潤、水腫，成纖維細(xì)胞激活，炎癥反應(yīng)明顯，此時是使用免疫抑制劑治療最佳階段；穩(wěn)定期，患者出現(xiàn)纖維化和脂肪積聚，對藥物或放射治療均不敏感，此時可選用手術(shù)治療。因此，準(zhǔn)確客觀地判斷TAO的活動性對于及時選擇合適的治療方案以及預(yù)測療效有重要意義。眼眶組織活檢可以提供詳細(xì)的病理信息，是疾病活動性分期的金標(biāo)準(zhǔn)，但是在臨床實踐中，存在操作難度大、患者依從性差和危險度高的問題，不宜推廣使用。目前較常用的是Mouritis等 [4]提出的臨床活動評分(clinical active score，CAS)。CAS的原理是活動期的患者，眼部癥狀和體征與一般炎癥臨床表現(xiàn)紅、腫、痛、功能障礙特點類似，通過10項指標(biāo)分別間接地反映眼瞼、結(jié)膜、淚腺、提上瞼肌、眼外肌、視神經(jīng)等眼眶組織的炎癥狀態(tài)，每個指標(biāo)1分，CAS≥4分為活動期，CAS<4分為非活動期。CAS檢查快速方便，容易操作，臨床實踐中也能對激素或放療的療效作一定的預(yù)測。但CAS評分是一種間接的方法，存在主觀性并缺乏量化標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用于患者自身前后比較，在患者間進(jìn)行比較的可比性差。B超曾經(jīng)是TAO活動性判斷的首選方法，因其對眼眶內(nèi)血管的血流速度測定具有獨(dú)特的優(yōu)勢，但因B超的軟組織分辨率低，檢查結(jié)果與操作者技術(shù)密切相關(guān) [5]，臨床推廣受限。CT空間和時間分辨率高，檢查、成像時間短，能清晰地顯示眼外肌輪廓，測量眼外肌直徑及突眼度準(zhǔn)確性高，但眼外肌直徑或突眼度在TAO分期中不特異，并且存在骨密度偽影和電離輻射 [6]，臨床研究可行性差。MRI具有軟組織分辨率高和多參數(shù)成像的優(yōu)勢，自20世紀(jì)80年代開始用于眼眶疾病的診斷，在TAO分期中起著越來越重要的作用。筆者以眼外肌為觀察對象綜述MRI在TAO分期中的研究進(jìn)展。

1　常規(guī)MRI

T1WI：甲狀腺相關(guān)眼病眼外肌表現(xiàn)為肌腹增粗，水腫及纖維化。常規(guī)T1WI能對眼眶解剖結(jié)構(gòu)作精細(xì)顯像，斜矢狀面檢查可以全面顯示肌腹增粗的眼外肌，明確受累眼外肌的數(shù)目，橫斷檢查可以精確測量突眼度，冠狀面可以測量眼外肌直徑，對眼外肌外形的研究可以作為明確TAO累及眼外肌的證據(jù)，但對TAO分期幫助不大。2010年范艷飛等 [7]測量TAO活動期和穩(wěn)定期患者眼球突出值和眼外肌增大短長徑比值，研究發(fā)現(xiàn)TAO活動期和非活動期的眼球突出值和眼外肌增大短長徑比值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。T2WI可以通過T2值量化眼外肌含水量，從而研究其對TAO分期的價值。1989年Hosten等 [8]最早通過測量Grave眶病患者眼外肌T2值發(fā)現(xiàn)眼外肌的水腫，并且臨床活動性評分與T2值之間存在正性相關(guān)性。Just 等 [9]研究發(fā)現(xiàn)：眼外肌肥大伴T2低信號提示慢性纖維化期。STIR(short-Tau inversion recovery)序列將眼眶脂肪組織抑制為低信號，可以更好地反映眼外肌水腫和炎癥狀態(tài)等病理信息。Bailey等 [10]研究發(fā)現(xiàn)，TAO活動期早期，STIR序列下可以見到高信號環(huán)，并且眼外肌無明顯增粗；活動期，眼外肌增粗并T2信號增高；而非活動期，眼外肌增粗，但T2值減低。正常直肌T2值范圍為56.7～61.4 ms [11]。SIR值 (眼外肌T2值與同側(cè)顳肌T2值之比)是臨床常用的指標(biāo)，與T2絕對值相比更加客觀，克服了患者年齡及性別的差異。Mayer等 [12]將STIR序列下SIR值與CAS進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)兩者具有明顯相關(guān)性，證實SIR值可以輔助臨床活動性評分對TAO進(jìn)行分期判斷。Kirsch等 [13]通過冠狀面的T2加權(quán)快速反轉(zhuǎn)恢復(fù)(TIRM)序列計算SIR，發(fā)現(xiàn)在CAS≥4的患者中，以SIR>2.5為切點，可區(qū)別活動性與非活動性TAO。通過T2值和SIR，眼眶MRI不僅可以檢測組織是否腫脹，也可客觀地量化炎性反應(yīng)的程度，并可預(yù)測免疫抑制治療的反應(yīng)性 [14]。

2　動態(tài)增強(qiáng)MRI (dyanmic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)

2.1 DCE-MRI的技術(shù)原理

DCE-MRI的原理是跟蹤觀察靜脈注入對比劑后，對比劑在感興趣組織中流入、流出的動態(tài)過程，根據(jù)對比劑在該組織中的代謝可以評估組織在生理或病理情況下的微循環(huán)狀態(tài)，包括組織的血流灌注、細(xì)胞間隙體積、血管通透性等血流動力學(xué)特征 [15]。成像方法多采用冠狀面T1加權(quán)快速擾相梯度回波(T1 twist)序列，該序列具有較好的對比劑敏感度、較高的信噪比、足夠的解剖覆蓋范圍以及較高的時間分辨率 [16]。在進(jìn)行DCEMRI檢查時，需要邊注入對比劑邊在感興趣組織來回重復(fù)掃描，針對每一層圖像得到隨時間變化的一組圖像，觀察對比劑模擬血流在組織中的灌注和廓清過程，在眼眶檢查中的掃描范圍包括雙側(cè)眼眶，自晶狀體后緣至眶尖，掃描幀數(shù)50，每幀掃描時間約6.4 s。對比劑一般為釓噴替酸葡甲胺(Gadolinium-diethylenetrianmine pentaacetic acid，Gd-DTPA)，劑量為0.1～0.2 mmol/kg，速率2.5 ml/s，20 ml 生理鹽水沖管，動態(tài)增強(qiáng)前幾幀為平掃，獲得增強(qiáng)前T1WI基準(zhǔn)圖像后開始打藥。在圖像后處理工作站上生成時間信號強(qiáng)度曲線(timeintensity curve，TIC)，定量分析動力模型為Tofts 等 [17]提出的血流雙室動力學(xué)模型。掃描得到對比劑注入前和注入后的T1WI兩組圖像，對感興趣區(qū)(region of interest，ROI)進(jìn)行標(biāo)記并輸入后處理軟件，可以得到ROI的血流流入-流出曲線及動態(tài)增強(qiáng)參數(shù)評價組織血流灌注和血管通透性。

2.2 DCE-MRI對TAO的分期評價

臨床上利用DCE-MRI對TAO進(jìn)行分期多采用TIC及半定量指標(biāo)來進(jìn)行。2000年，Taoka等 [18]首次利用DCE-MRI研究正常人眼外肌的強(qiáng)化特點，發(fā)現(xiàn)正常眼外肌在活動期早期呈C樣或環(huán)形強(qiáng)化，這種強(qiáng)化特征出現(xiàn)在下直肌為100%，內(nèi)直肌95%，外直肌20%，上直肌15%。這為后期學(xué)者進(jìn)一步研究疾病狀態(tài)下眼外肌改變提供了參考。2005年Toshiaki等 [19]將DCE-MRI應(yīng)用于評價慢性期TAO眼外肌微循環(huán)受損及間質(zhì)纖維化的情況，采用的動態(tài)增強(qiáng)參數(shù)為眼外肌峰值強(qiáng)化率(強(qiáng)化后最高信號強(qiáng)度與強(qiáng)化前信號強(qiáng)度比值)/顳肌峰值強(qiáng)化率和眼外肌強(qiáng)化曲線最大斜率/顳肌最大斜率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：疾病越嚴(yán)重，所研究指標(biāo)值越低，原因是由于TAO慢性期眼外肌循環(huán)被破壞，有血管周圍炎，血管外細(xì)胞間隙減小，眼外肌細(xì)胞凋零，纖維化，血流灌注壓減低，眶內(nèi)壓增高；并且發(fā)現(xiàn)TAO慢性期，在眼外肌沒有解剖學(xué)改變但有功能異常的病例的動態(tài)增強(qiáng)參數(shù)值低于既沒有解剖學(xué)改變，也沒有臨床功能異常的病例。2012年姜虹等 [20]通過DCE-MRI強(qiáng)化率(enhancement ratio，ER)、流出率(washout ratio，WR)和達(dá)峰時間(time to peak，Tpeak)為參數(shù)分析了TAO眼外肌受累特點，提出TAO眼外肌受累與側(cè)別無關(guān)，且不同節(jié)段眼外肌受累不均等。并進(jìn)一步應(yīng)用于TAO疾病活動度的判斷方面 [21]，發(fā)現(xiàn)TIC形態(tài)在正常對照組為Ⅲ型(流出型)，TAO活動期組為Ⅱ型(平臺型)，而TAO穩(wěn)定期組為Ⅰ型(漸進(jìn)型)，流出型代表組織微血管豐富，血管通透性高；平臺型代表微循環(huán)被破壞，組織代謝水平降低；漸進(jìn)型代表疾病較活動期平臺型曲線加重，眼外肌細(xì)胞出現(xiàn)纖維化，微血流灌注減低。并且發(fā)現(xiàn)只憑信號強(qiáng)度不能區(qū)分活動期和慢性期TAO，與活動期TAO相比，非活動期組達(dá)峰時間明顯延長，且該值與CAS評分呈負(fù)相關(guān)，并得出活動期組和非活動期組Tpeak分界值，為156.98 s。

3　小結(jié)及展望

綜上所述，CAS是臨床TAO判斷分期的主觀方法，存在不足，部分影像學(xué)發(fā)現(xiàn)活動性TAO患者CAS為陰性結(jié)果，但有報道指出聯(lián)合MRI和CAS可大大增加TAO活動度判斷的準(zhǔn)確性，并更好地預(yù)測TAO患者對治療的反應(yīng)性 [22]。 臨床上TAO活動性判斷的準(zhǔn)確性直接影響患者的預(yù)后，需要將TAO分期臨床方法和影像方法綜合應(yīng)用，特別是MRI及DCE-MRI，多種掃描方法和參數(shù)能從眼外肌含水量、微循環(huán)等不同方面區(qū)分TAO活動期和穩(wěn)定期累及眼外肌的情況，是TAO活動性判斷的首選方法。特別是DCE-MRI在臨床上的應(yīng)用推廣，定量參數(shù)的研究越來越成熟，將DCEMRI定量參數(shù)Ktrans、Kep和Ve引入TAO累及眼外肌的研究中來，是TAO分期MRI研究的趨勢。