磁共振仿真內(nèi)鏡技術(shù)的臨床應(yīng)用

王月祉 劉萍

一、磁共振仿真內(nèi)鏡技術(shù)的原理

磁共振仿真內(nèi)鏡(magnetic resonance virtual endoscopy,MRVE)技術(shù)是將磁共振(magnetic resonance,MR)與計算機結(jié)合，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造出一種新的空腔臟器內(nèi)部三維重建方法從而形成虛擬的內(nèi)鏡視野，主要應(yīng)用于含液的空腔組織、器官等。應(yīng)用MR薄層掃描數(shù)據(jù)，利用表面陰影重建(shaded surface display,SSD)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)或容積重建(volume rendering ,VR)算法，用特殊軟件對空腔器官內(nèi)表面進行圖像的三維立體重建，再利用計算機模擬導(dǎo)航技術(shù)進行腔內(nèi)觀察，使用“漫游”或電影模式快速放映圖像，得到模擬光學(xué)纖維內(nèi)窺鏡進動和轉(zhuǎn)動觀察效果。

本文將主要概述磁共振仿真內(nèi)鏡在臨床各個方面的應(yīng)用及在婦產(chǎn)科應(yīng)用的可能性探討。

二、MRVE在臨床各領(lǐng)域的應(yīng)用

1.血管檢查：在血管檢查方面，MRVE 的應(yīng)用遠沒有CT仿真內(nèi)鏡廣泛,自 Davis CP等[2]1996年將虛擬血管內(nèi)鏡 (virtual intravascular endoscopy,VIE)技術(shù)應(yīng)用在腎動脈檢查以來，VIE在這一領(lǐng)域有了更廣泛的應(yīng)用。國外Lutfi Incesu 等[3]應(yīng)用MRVE對腦動脈瘤的觀察研究報導(dǎo)，MRVE能清楚顯示動脈內(nèi)結(jié)構(gòu)、血管主干和主要分支，狹窄的動脈瘤頸等，為臨床醫(yī)生手術(shù)前準(zhǔn)備和制定手術(shù)方案提供更好的指導(dǎo)。國內(nèi)郭興華等[4]研究報導(dǎo)100例患者MRVE顯示的腦血管，觀察結(jié)果表明各主要供血動脈均可觀察到7～8級以上的分支血管開口，且各血管分支開口數(shù)目不同；而有血管狹窄時，MRVE上可觀察到3個征象，血管內(nèi)膜面不光滑、側(cè)壁分支開口數(shù)目減少、行進中局部視野縮小等。對于大血管的顯示，劉祥治等[5]研究報導(dǎo)20例健康志愿者，觀察其胸主動脈，認(rèn)為MRVE 能直觀地顯示胸主動脈解剖及病變情況。如顯示夾層動脈瘤的入口、內(nèi)膜移位和瘤腔情況，縮窄的動脈炎，法氏四聯(lián)癥時主動脈騎跨和騎跨程度等。

但MRVE對顯示血管病變亦有不足之處，例如MRVE空間分辨率低、無法顯示病變部位的真正色彩、對動脈壁粥樣硬化的分辨率低,只能觀察血管壁的形態(tài),不能觀察血管搏動情況、血液流動方向、流動速度,也不能觀察血管內(nèi)壁的顏色,陽性表現(xiàn)特異性尚未被普遍認(rèn)同等。盡管如此，MRVE的應(yīng)用有一定的優(yōu)勢，其方法簡單、無創(chuàng)傷、耗時少、可重復(fù)性強,患者易于接受。

2.泌尿道檢查：泌尿道是生理解剖上的天然空腔臟器，且上尿路含自由水尿液與周圍組織存在自然對比，利用重T2加權(quán)磁共振成像可獲得高信號圖像。近年來，國內(nèi)外應(yīng)用MRVE技術(shù)診斷泌尿系統(tǒng)疾病已有很大進展，包括仿真腎鏡、輸尿管鏡、膀胱鏡、尿道鏡等。

國外如E.Suleyman等[6]研究報導(dǎo)仿真膀胱鏡在觀察膀胱腫瘤、尿道形態(tài)、憩室等方面與傳統(tǒng)膀胱鏡相比的優(yōu)勢，Neri等[7]研究報導(dǎo)對比使用CT仿真膀胱鏡(computed tomography virtual cystoscopy,CTVC)、MRI仿真膀胱鏡(magnetic resonance virtual cystoscopy,MRVC)、超聲檢查膀胱癌患者，發(fā)現(xiàn)CT仿真膀胱鏡和MR仿真膀胱鏡的檢出率比超聲高，CTVC檢出率較MRVC稍高。國內(nèi)楊秀軍等[8]研究報導(dǎo)了X線攝片、輸尿管鏡檢查和VE對泌尿系結(jié)石的檢出率，發(fā)現(xiàn)檢出數(shù)目和檢出率沒有差異。VE能直接測量所示結(jié)石大小，其測量結(jié)果比實際大小約大0.5mm。與內(nèi)鏡、傳統(tǒng)影像學(xué)方法比較，MRVE檢查尿路無創(chuàng)、沒有輻射，可不使用造影劑。用于篩選需要進一步做有創(chuàng)檢查的患者，還可以應(yīng)用于一些傳統(tǒng)檢查有困難的患者，如嚴(yán)重的血尿、尿道狹窄、顯著前列腺增生、對造影劑過敏等，在尿路充盈擴張好的條件下能清晰顯示腔內(nèi)解剖和結(jié)石、腫瘤等病理情況。但MRVE不能獲得活檢病理標(biāo)本，對面積較小或較平坦的病變較難鑒別。

3.膽道系統(tǒng)檢查：作為磁共振胰膽管成像(magnetic resonance cholangio paneretography，MRCP)技術(shù)的延伸和擴展,MRVE 提供了一種直接從腔內(nèi)觀察狹窄、阻塞遠端的手段。MRVE 能清晰地顯示膽道的解剖結(jié)構(gòu)、擴張的胰管、膽道的狹窄和梗阻、膽道結(jié)石、膽管分支和病理性梗阻的內(nèi)壁形態(tài)。國內(nèi)外系列研究[9-12]認(rèn)為其價值主要體現(xiàn)在:(1)MRVE具有非侵入性，安全無創(chuàng)、能以任何方位及角度觀察病變的優(yōu)勢。(2)MRVE 能顯示MRCP不能顯示的膽道系統(tǒng)腔內(nèi)三維解剖結(jié)構(gòu)，且更全面、細致。(3)當(dāng)MRCP 顯示膽管完全阻斷,依據(jù)梗阻端形態(tài)尚不能鑒別良、惡性病變時,MRVE 應(yīng)用價值較大。如查云飛等[13]研究文獻報導(dǎo)一例膽總管下段梗阻,MRCP 表現(xiàn)膽總管截斷征象,診斷為膽總管癌,而 MRVE 發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)阻塞端病變隆起,表面光滑,鄰近膽管粘膜平坦,膽總管探查術(shù)證實為結(jié)石嵌頓伴粘膜水腫。

但僅僅依據(jù)MRVE作為影像學(xué)手段輔助診斷膽道疾病是不全面的，還應(yīng)結(jié)合MRCP和MIP所見,且MRVE只是模擬內(nèi)窺鏡的效果并不能反映膽道內(nèi)病變的顏色和表淺病變，特異性較差。

4.消化系統(tǒng)檢查：常規(guī)胃腸道CT和MRI在顯示腔外結(jié)構(gòu)和病變以及淋巴結(jié)和遠處轉(zhuǎn)移情況時占優(yōu)勢，其作用主要是對腫瘤分期而非評價病變本身,結(jié)合內(nèi)鏡能較好地顯示腔內(nèi)病變及其與粘膜和管腔的關(guān)系,卻也存在著有創(chuàng)、視野局限和無法評價腔外解剖與病變的缺陷。而鋇劑造影檢查存在相應(yīng)的禁忌證等，纖維消化內(nèi)鏡檢查程序繁瑣且有創(chuàng)，與此相對的MRVE可模擬胃腸鏡的光學(xué)效果觀察胃腸腔，不但可以無創(chuàng)地獲得有效胃腸道內(nèi)鏡樣解剖圖像和診斷信息,而且其源影像及MIP等后處理影像能很好地顯示腔內(nèi)外結(jié)構(gòu),有利于指導(dǎo)臨床決策進一步的診療措施[14]。如仿真結(jié)腸鏡在臨床可用于結(jié)腸腫瘤篩查，顯示結(jié)腸癌結(jié)腸閉塞近端，用于結(jié)腸鏡檢查不能到達的部位(如回盲部，結(jié)腸腺瘤常發(fā)于此)，顯示腸外情況，也可避免纖維結(jié)腸鏡檢查可能引起的腸腔損傷等。

據(jù)國外與國內(nèi)相關(guān)報導(dǎo)[15-16]，仿真內(nèi)鏡可能漏診結(jié)腸鏡顯示的6mm以下的結(jié)節(jié)病變，這可能與患者呼吸、胃腸蠕動產(chǎn)生運動偽影、胃腸道準(zhǔn)備欠佳、掃描和重建參數(shù)選擇限制及醫(yī)生經(jīng)驗等有關(guān)。與所有胃腸道檢查一樣,仿真胃腸鏡檢查也需良好的清潔胃腸道準(zhǔn)備,故MRVE的進一步應(yīng)用還應(yīng)進一步簡化檢查前患者的準(zhǔn)備,減輕病人痛苦,提高MRVE圖像的空間分辨率和質(zhì)量。

5．神經(jīng)檢查：腦神經(jīng)的機械性壓迫是引起三叉神經(jīng)痛、偏側(cè)性面肌痙攣、前庭蝸神經(jīng)微血管壓迫綜合征等病痛的主要原因之一，臨床上要解決這些問題首先要了解神經(jīng)與血管的解剖關(guān)系，故再現(xiàn)手術(shù)局部的解剖結(jié)構(gòu)引起了影像科醫(yī)師和神經(jīng)外科醫(yī)師的廣泛興趣。

因為腦脊液的存在，磁共振掃描可獲得高信號的腦脊液和中低等信號的神經(jīng)和血管，經(jīng) MRVE后處理圖像可以直觀顯示神經(jīng)與血管的空間關(guān)系,給神經(jīng)外科醫(yī)生提供術(shù)前模擬手術(shù)的機會[17]。Nowe 等[18]研究報導(dǎo)了MRVE圖像上橋小腦角中顱神經(jīng)和血管的精準(zhǔn)顯示：三叉神經(jīng)，面神經(jīng)和前庭蝸神經(jīng)都很容易分辨，因為它們的直徑相對較大。而更小的展神經(jīng)，舌咽神經(jīng)和迷走神經(jīng)就較難顯示。外科手術(shù)切除這些腫瘤有很大的技術(shù)難度，虛擬磁共振內(nèi)鏡可以幫助外科醫(yī)生在術(shù)前了解病變部位的解剖關(guān)系。同時，Nowe等也指出其空間關(guān)系可能會因為虛擬內(nèi)鏡重建技術(shù)的固有的“魚眼”特點被扭曲。國內(nèi)在此領(lǐng)域的研究也不少：如李瑩等[19]、李善杰等[20]研究報導(dǎo)MRVE作為一種無創(chuàng)的成像方式，可直觀的顯示顱神經(jīng)和周圍微血管的關(guān)系以及血管走形方式，為臨床術(shù)前評估和術(shù)中指導(dǎo)提供重要的影像學(xué)依據(jù)。除此之外，椎管MRVE可以觀察椎管內(nèi)椎間盤對蛛網(wǎng)膜的壓迫，椎管的狹窄，椎間盤的形態(tài)等[21]。當(dāng)然，MRVE在這方面的應(yīng)用也存在局限性，它不能顯示血管搏動，在顯示血管與神經(jīng)間距時存在不足，不能用色差標(biāo)記神經(jīng)和血管，帶來臨床上的辨認(rèn)困難，對血管來源的判斷仍需結(jié)合3D-FESTA 和MPR進行綜合分析[22]。

6.內(nèi)耳檢查： 利用影像技術(shù)顯示內(nèi)耳解剖結(jié)構(gòu)、鑒別耳聾等疾病病因近年來一直受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，隨著磁共振水成像技術(shù)的開發(fā)和利用已成功實現(xiàn)內(nèi)耳膜迷路的MRVE顯示。國內(nèi)劉懷軍等[23]研究文獻報導(dǎo)53 例受檢者的106 只內(nèi)耳于3D-FASE 重T2WI原始橫斷圖像上均能100%清晰顯示膜迷路的三個半規(guī)管、 前庭及耳蝸。其重建MIP像能綜合觀察內(nèi)耳諸結(jié)構(gòu)全貌。借助導(dǎo)航技術(shù)，半規(guī)管開口形態(tài)均與血管MRVE的表現(xiàn)相類似，通過觀察可清晰展示三個半規(guī)管、 前庭及耳蝸底周、中周的腔內(nèi)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁光滑、完整， 但對耳蝸頂尖腔內(nèi)結(jié)構(gòu)未能窺入[24]。國外 Diamantopoulos 等[25]應(yīng)用小型耳蝸內(nèi)窺鏡經(jīng)蝸窗或卵圓窗導(dǎo)入耳蝸觀察其內(nèi)容，但是這項技術(shù)需在全麻下進行，且是一種創(chuàng)傷的風(fēng)險性操作，而應(yīng)用MR水成像,不需應(yīng)用對比劑,可使迷路內(nèi)的靜態(tài)液與周圍組織形成鮮明對比,而獲得有效的MRVE成像，對耳外初學(xué)者學(xué)習(xí)內(nèi)耳解剖和臨床醫(yī)生鑒別先天性迷路畸形、先天或后天腦脊液漏等提供了一種更為直觀的方式。

7.其他領(lǐng)域臨床應(yīng)用：應(yīng)用仿真內(nèi)鏡檢查涎腺管道的慢性阻塞，如涎石、導(dǎo)管狹窄、粘液栓子、息肉和腫瘤等病因，目前臨床較多用X線涎腺造影，但此法操作復(fù)雜，可能造影失敗且存在輻射等局限性，國內(nèi)外在此方面研究[26-27]發(fā)現(xiàn)涎腺仿真內(nèi)鏡能深入觀察曲折復(fù)雜的導(dǎo)管深部，顯示官腔的狹窄和阻塞，了解結(jié)石的位置、判斷其移動方向，探查外科內(nèi)鏡手術(shù)路徑等。另外，Gulden S,ahin等[28]研究探討了磁共振仿真內(nèi)鏡模擬關(guān)節(jié)鏡在關(guān)節(jié)檢查中的應(yīng)用，通過往關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射對比劑和后處理觀察腕關(guān)節(jié)得到仿真關(guān)節(jié)鏡圖像，能看到撕裂的三角纖維軟骨復(fù)合體等，但韌帶的觀察較為困難。Ho-Taek Song等也證實此技術(shù)能用于觀察肩盂關(guān)節(jié)的損傷等[29]。

綜上所述，磁共振仿真內(nèi)鏡技術(shù)是在臨床應(yīng)用的新手段，與傳統(tǒng)的內(nèi)鏡相比較它的優(yōu)勢在于非侵入性檢查、患者無痛苦，可以通過管腔小而曲折的管道或觀察梗阻遠端的情況等，較之CT仿真內(nèi)鏡，MRVE沒有輻射、較少需要造影劑等。而在敏感度和特異性等方面MRVE還有待進一步研究加強[18，30]。

三、MRVE在婦產(chǎn)科的應(yīng)用及展望

磁共振仿真內(nèi)鏡技術(shù)在婦產(chǎn)科的應(yīng)用還比較少，國外也少見報道。目前國內(nèi)夏黎明等[31]研究報導(dǎo)中展示的宮內(nèi)胎兒的MRVE能夠較為清楚的顯示宮內(nèi)胎兒的體表結(jié)構(gòu)，如胎兒眼、耳、口、鼻、肢體和子宮壁等都能清楚顯示?；贛RVE無創(chuàng)、顯示空腔內(nèi)壁的特點，盆腔的子宮、輸卵管等空腔組織臟器理論上也可以用MRVE顯示。趙小華等[32]研究認(rèn)為輸卵管水成像對鑒別輸卵管積水?dāng)U張與附件區(qū)囊腫有重要意義，與子宮輸卵管碘油造影和經(jīng)陰道超聲比較，MR輸卵管水成像無創(chuàng)傷，患者較舒適；不僅能顯示積水?dāng)U張的輸卵管，結(jié)合常規(guī)MR圖像，還可以發(fā)現(xiàn)合并的其他病變，但單純的水成像不能顯示輸卵管是否通暢。如MRVE技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用一般，筆者設(shè)想能否通過對積水輸卵管的MRVE顯示提供更多臨床診斷信息。

MRVE技術(shù)在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的應(yīng)用還需要解決很多問題，目前綜合國內(nèi)外研究報導(dǎo)可知，在MRVE圖像上正常輸卵管沒有顯示，不含液體的子宮腔也未能顯示，可能與水成像的成像原理有關(guān)，子宮腔內(nèi)沒有能和子宮壁形成明顯對比的物質(zhì)。或者通過嘗試其他掃描序列與掃描方法能達到MRVE的效果，這還需要不斷創(chuàng)新和嘗試。

[1]石浩軍,韓萍,馮敢生,等.醫(yī)學(xué)仿真內(nèi)鏡的原理、成像技術(shù)與臨床應(yīng)用 [J].臨床放射學(xué)雜志,2000,19(1):18-21.

[2]Davis CP，LaddME，GohdeSC，et al.Virtual intravascular endoscopy in the renal arteries:a new way of observing 3-D-MIR angiography data sets [J].RoFo，1996,165(3):257-263.

[3]Incesu L,Aslan K,Polat AV,et al.Intravascular virtual MR endoscopy evaluation of cerebral aneurysms [J].Turk Neurosurg,2014,24(2):221-227.

[4]郭興華,劉起旺.磁共振血管仿真內(nèi)鏡技術(shù)與應(yīng)用 [J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2004,20(2):181-183.

[5]劉祥治,陳伯文,鄭志煌,等.胸主動脈MR仿真內(nèi)鏡檢查的臨床應(yīng)用及其缺陷 [J].放射學(xué)實踐,2002,17(1):15-17.

[6]Suleyman E,Yekeler E,Dursun M,et al.Bladder tumors:virtual MR cystoscopy [J].Abdom Imaging,2006,31(4):483-489.

[7]Neri E,Boraschi P,Caramella D,et al.MR virtual endoscopy of the upper urinary tract [J].AJR Am J Roentgenol,2000,175(6):1697-1702.

[8]楊秀軍,凌桂明,陳海曦,等.尿路小結(jié)石:MR和CT仿真內(nèi)鏡對比的實驗研究 [J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2002,(18)7:622-624.

[9]Neri E,Boraschi P,Braccini G,et al.MR virtual endoscopy of the pancreaticobiliary tract [J].MagnReson Imaging,1999,17(1):59-67.

[10]田俊,楊亞芳,韋建民.磁共振胰膽管水成像仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)的探討 [J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,30(4):499-501.

[11]Azuma T,Yamaguchi K,Iida T,et al.MR virtual endoscopy for biliary tract and pancreatic duct [J].MagnReson Med Sci,2007,6(4):249-257.

[12]Prassopoulos P,Papanikolaou N,Maris T,et al.Development of contrast-enhanced virtual MR cholangioscopy:a feasibility study [J].Eur Radiol,2002,12(6):1438-1441.

[13]查云飛,張云樞,陳學(xué)強,等.膽系磁共振仿真內(nèi)鏡的臨床應(yīng)用評價 [J].放射學(xué)實踐,2002,17(5):374-376.

[14]McSweeney SE,O’Donoghue PM,Jhaveri K.Current and emerging techniques in gastrointestinal imaging [J].J Postgrad Med,2010,56(2):109-116.

[15]楊秀軍,沈潔,繆競陶,等.臨床胃腸道仿真內(nèi)鏡成像的初步研究 [J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),1999,15(8):591-593.

[16]Buchner AM,Wallace MB.Future expectations in digestive endoscopy:competition with other novel imaging techniques [J].Best Pract Res Clin Gastroenterol,2008,22(5):971-987.

[17]Ishimori T,Nakano S,Kagawa M,et al.Virtual endoscopic images by 3D FASE cisternography for neurovascular compression [J].MagnReson Med Sci,2003,2(3):145-149.

[18]Nowé V,Michiels JL,Salgado R,et al.High-resolution virtual MR endoscopy of the cerebellopontine angle [J].AJR Am J Roentgenol,2004,182(2):379-384.

[19]李瑩,蔣濤,翟仁友,等.三維MR仿真內(nèi)窺鏡的初步臨床應(yīng)用 [J].中華放射學(xué)雜志,1998,32(11):736-739.

[20]李善杰,陳維亮,張小林,等.磁共振仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)在前庭蝸神經(jīng)微血管壓迫綜合征中的應(yīng)用價值 [J].中國臨床神經(jīng)外科雜志,2013,18(4):212-213,216.

[21]陳利軍,陳士新,馬寧,等.OTMRI仿真內(nèi)窺鏡重建技術(shù)在面肌痙攣中的應(yīng)用研究 [J].磁共振成像,2014,5(3):189-192.

[22]龔良庚,劉元元,肖新蘭,等.3D-FIESTA及MRVE在血管壓迫性三叉神經(jīng)痛及面肌痙攣的應(yīng)用價值 [J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2008,24(3):350-353.

[23]劉懷軍,李書玲,黃勃源,等.內(nèi)耳系統(tǒng)磁共振三維成像及仿真內(nèi)鏡研究 [J].臨床放射學(xué)雜志,2003,22(11):916-918.

[24]劉懷軍,李書玲,黃勃源,等.內(nèi)耳系統(tǒng)磁共振解剖及仿真內(nèi)窺鏡研究 [J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2004,15(1):4-7.

[25]Diamantopoulos II,Ludman CN,Martel AL,et al.Magnetic resonance imaging virtual endoscopy of the labyrinth [J].Am J Otol,1999,20(6):748-751.

[26]康莊,鄒艷,蘇宇雄,等.3D FIESTA MR涎腺造影在涎腺梗阻疾病中的應(yīng)用 [J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2009,29(12):2459-2462.

[27]Morimoto Y,Tanaka T,Tominaga K,et al.Clinical application of magnetic resonance sialographic 3-dimensional reconstruction imaging and magnetic resonance virtual endoscopy for salivary gland duct analysis [J].J Oral Maxillofac Surg,2004,62(10):1237-1245.

[28]Sahin G,Dogan BE,Demirta M.Virtual MR arthroscopy of the wrist joint:a new intraarticular perspective [J].Skeletal Radiol,2004,33(1):9-14.

[29]Song HT,Huh YM,Kim S,et al.The usefulness of virtual MR arthroscopy as an adjunct to conventional MR arthrography in detecting anterior labral lesions of the shoulder [J].AJR Am J Roentgenol,2009,192(4)：149-155.

[30]Schreyer,Feuerbach.Virtual endoscopy using MRI [J].Minim Invasive Ther Allied Technol,2003,12(5):217-221.

[31]龐穎,夏黎明,孫子燕.3D-MRI診斷胎兒體表畸形的研究及和2D-MRI,3D-US的對比[D].武漢：華中科技大學(xué)，2011.

[32]趙小華,張艷玲,杜中立,等.MR輸卵管水成像 [J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2008,24(2):261-263.