三維真實(shí)重建反轉(zhuǎn)恢復(fù)磁共振成像在梅尼埃病內(nèi)耳淋巴造影中的診斷價(jià)值

陳仲良，鄧虹，曾偉科，易志龍，蘇赟，楊澤宏，謝明偉*

梅尼埃病(Meniere's disease，MD)是一種內(nèi)耳疾病，臨床癥狀主要表現(xiàn)為發(fā)作性眩暈、波動(dòng)性聽力下降、耳鳴及耳悶脹感等。其病因不明確，以膜迷路積水為主要病理特征，發(fā)病機(jī)制是由于內(nèi)耳內(nèi)淋巴積聚過(guò)多而導(dǎo)致神經(jīng)節(jié)細(xì)胞損傷[1-3]。在內(nèi)耳磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)增強(qiáng)掃描技術(shù)出現(xiàn)以前，因無(wú)法獲取內(nèi)耳組織進(jìn)行病理檢查，常規(guī)MRI檢查方法無(wú)法證實(shí)內(nèi)耳內(nèi)淋巴積水的存在，所以MD的診斷一直以臨床癥狀為依據(jù)，輔以功能性內(nèi)耳測(cè)試(包括聽力測(cè)試、前庭誘發(fā)肌電位檢測(cè)、冷熱試驗(yàn))[1，4]。自2007年Nakashima等[5]報(bào)道了經(jīng)鼓膜向鼓室內(nèi)注射釓劑行內(nèi)耳MRI增強(qiáng)掃描評(píng)估MD患者內(nèi)淋巴積水以來(lái)，三維液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(three-dimensional fluid attenuated inversion recovery，3D FLAIR) MRI在MD等內(nèi)淋巴積水病變中得到廣泛應(yīng)用，然而該序列雖然可以區(qū)分內(nèi)、外淋巴間隙，但內(nèi)淋巴間隙與周圍低信號(hào)骨質(zhì)不能被區(qū)分，無(wú)法清晰勾畫內(nèi)淋巴間隙的外側(cè)邊界，導(dǎo)致其對(duì)耳蝸部位的內(nèi)淋巴積水程度評(píng)估受到限制[6]。近些年來(lái)，隨著三維真實(shí)重建反轉(zhuǎn)恢復(fù)(threedimensional real inversion recovery，3D real IR)序列的開發(fā)，已有學(xué)者證明該序列能將內(nèi)、外淋巴間隙及周圍的骨質(zhì)區(qū)分開，理論上該序列對(duì)于內(nèi)淋巴積水的評(píng)估更加精確[6-7]，但該序列在國(guó)內(nèi)臨床應(yīng)用并不廣泛。本研究分別采用定量及定性評(píng)價(jià)的方法，對(duì)比分析3D FLAIR MRI序列與的3D real IR序列在梅尼埃病患者內(nèi)耳內(nèi)淋巴積水中的診斷價(jià)值，旨在提高M(jìn)D的MRI檢測(cè)技術(shù)水平。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院2018年1月至2019年2月期間臨床診斷為MD患者46例，診斷均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)提出的MD的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]，本研究所涉及的各患者臨床資料及影像資料均獲得中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院許可。46例均行釓噴酸葡胺(Gadoliniumdiethylene triamine pentaacetic acids，Gd-DTPA)內(nèi)耳MRI造影，檢查前各患者均已簽署知情同意書，其中10例進(jìn)行了3D FLAIR MRI序列檢查，7例進(jìn)行了3D real IR序列序列檢查，29例(41只患側(cè)耳)同時(shí)進(jìn)行了3D FLAIR MRI序列和3D real IR序列檢查，29例同時(shí)進(jìn)行了兩種序列技術(shù)檢查的納入分析。29例MD患者，男10例，女19例，年齡22～71歲，中位年齡53歲?；颊咧饕Y狀包括眩暈、聽力下降、耳鳴和耳悶等，已排除腦內(nèi)及橋小腦角區(qū)的病變。其中12例患者為雙側(cè)耳發(fā)病，17例患者為單側(cè)耳發(fā)病，共患側(cè)耳41只，左側(cè)耳21只，右側(cè)耳20只。

1.2 方法

1.2.1 鼓室內(nèi)注射對(duì)比劑

由1名有經(jīng)驗(yàn)的耳鼻喉科科醫(yī)師在在鼻內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下，經(jīng)咽鼓管向患者雙側(cè)鼓室內(nèi)注射對(duì)比劑Gd-DTPA (Magnevist，拜耳先靈公司，德國(guó))與生理鹽水以1∶7混合的稀釋液0.8 ml。給藥結(jié)束后，患者采取仰臥位30 min，囑咐其盡量避免打哈欠、吞咽等可能開放咽鼓管的動(dòng)作。于24 h后行MRI檢查。

1.2.2 MRI檢查方法

采用Philips 3.0 T (Ingenia，飛利浦公司，荷蘭)超導(dǎo)型磁共振掃描儀和32通道頭線圈進(jìn)行仰臥位內(nèi)耳掃描。掃描序列包括：(1)經(jīng)過(guò)內(nèi)聽道平面的橫斷面3D T2WI DRIVE序列，掃描參數(shù)：TR 1550 ms，TE 205 ms，反轉(zhuǎn)角90°，層厚1 mm，層間距0.5 mm，體素0.55 mm×0.55 mm×1.00 mm，矩陣256×256，F(xiàn)OV 140 mm×140 mm，激勵(lì)次數(shù)2，掃描時(shí)間4 min；(2)橫斷面3D FLAIR序列，掃描參數(shù)：TR 6000 ms，TI 2000 ms，TE 140 ms，反轉(zhuǎn)角90°，層厚1.6 mm，層間距0.8 mm，體素0.8 mm×0.8 mm×1.6 mm，矩陣252×250，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，激勵(lì)次數(shù)2，掃描時(shí)間4 min 54 s；(3)橫斷面3D real IR序列，掃描參數(shù)：TR 7000 ms，TI 1650 ms，TE 300 ms，反轉(zhuǎn)角90°，層厚1.3 mm，層間距0.65 mm，體素0.8 mm×0.8 mm×1.3 mm，矩陣252×252，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，激勵(lì)次數(shù)2，掃描時(shí)間7 min 14 s。

1.2.3 圖像分析

圖1 A：MD患者右側(cè)前庭最大切面數(shù)據(jù)測(cè)量示意圖，圖中白線外圈為前庭總淋巴間隙，白線內(nèi)圈暗區(qū)為前庭內(nèi)淋巴間隙；B：MD患者右側(cè)耳蝸底旋軸位切面數(shù)據(jù)測(cè)量示意圖，圖中白線外圈為耳蝸底圈總淋巴間隙，其內(nèi)下部白線內(nèi)圈暗區(qū)為耳蝸底圈內(nèi)淋巴間隙 圖2 A：MD患者右側(cè)耳蝸區(qū)3D FLAIR序列顯影特征，白色實(shí)線長(zhǎng)箭頭所指區(qū)域?yàn)槎伒兹ν饬馨烷g隙(呈高信號(hào))，白色實(shí)線短箭頭所指區(qū)域?yàn)槎伒兹?nèi)淋巴間隙及其外圍骨壁(呈低信號(hào))；B：MD患者右側(cè)耳蝸區(qū)3D real IR序列顯影特征，白色實(shí)線長(zhǎng)箭頭所指區(qū)域?yàn)槎伒兹ν饬馨烷g隙(呈高信號(hào))，白色實(shí)線短箭頭所指區(qū)域?yàn)槎伒兹?nèi)淋巴間隙(呈低信號(hào))，白色虛線長(zhǎng)箭頭所指區(qū)域?yàn)楣潜诮Y(jié)構(gòu)(呈等信號(hào))Fig. 1 A: The largest section of the right vestibule in the MD patient, the white outer ring is the sum of the endolymphatic and erilymphatic space, and the dark area of the white inner ring is the endolymphatic space. B: The axial plane of the bottom rotation of the right cochlear in the MD patient, the white outer ring is the sum of the endolymphatic and perilymphatic space, and the dark area of the white inner lower ring is the endolymphatic space. Fig. 2 A: Characteristics of the right cochlear of the MD patient in the 3D FLAIR sequence, the area indicated by the long white solid arrow is the perilymphatic space (positive signal), the area indicated by the short white solid arrow includes the endolymphatic space and the surrounding bone structure (negative signal). B: Characteristics of the right cochlear of the MD patient in the 3D real IR sequence, the area indicated by the long white solid arrow is the perilymphatic space (positive signal), the area indicated by the short white solid arrow is the endolymphatic space (negative signal), and the area indicated by the long white dotted arrow is bone structure (isointense signal).

表1 3D FLAIR序列及3D real IR序列所測(cè)得的41只患側(cè)耳前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴間隙比值R (100%)及統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)(±s)Tab. 1 The ratio of the area of the endolymphatic space to the sum of the endolymphatic and perilymphatic space in the vestibular and cochlear of 41 sick ears measured by 3D FLAIR and 3D real IR sequence and its statistical parameters (±s)

表1 3D FLAIR序列及3D real IR序列所測(cè)得的41只患側(cè)耳前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴間隙比值R (100%)及統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)(±s)Tab. 1 The ratio of the area of the endolymphatic space to the sum of the endolymphatic and perilymphatic space in the vestibular and cochlear of 41 sick ears measured by 3D FLAIR and 3D real IR sequence and its statistical parameters (±s)

注：PRV對(duì)應(yīng)的為t值，PRC對(duì)應(yīng)的為Z值

部位 3D FLAIR 3D real IR P值 t/Z值前庭(RV) 0.441±0.144 0.507±0.140 0.000 -6.291耳蝸(RC) 0.184±0.114 0.262±0.116 0.000 -5.293

表2 3D FLAIR序列及3D real IR序列所測(cè)得的41只患側(cè)耳前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴積水程度G的頻數(shù)分布及統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)[%(只)]Tab. 2 The frequency of EH grading in the vestibular and cochlear of 41 sick ears assessed by 3D FLAIR and 3D real IR sequence and its statistical parameters [%(n)]

采用雙盲法由2名三年以上放射診斷工作經(jīng)驗(yàn)住院醫(yī)師進(jìn)行圖像分析，經(jīng)討論達(dá)成一致性意見。利用GE Healthcare Centricity PACS 4.0 附帶的AW Suit圖像三維后處理工具，分別在3D FLAIR序列和3D real IR序列圖像上多曲面重建方式重建出前庭面積最大切面及穿過(guò)窩軸的耳蝸底旋短軸位切面(圖1)[8-9]，在這兩個(gè)切面分別測(cè)量29例受檢者雙側(cè)前庭及耳蝸底旋內(nèi)淋巴間隙占總淋巴間隙面積比值R (前庭為RV，耳蝸為RC)，將2名醫(yī)師分別測(cè)量的同一受檢者每側(cè)耳的RV、RC值(組內(nèi)相關(guān)系數(shù)，ICC=0.891)，取平均值得到最終的該受檢者該側(cè)耳的RV及RC值。由于3D FLAIR序列耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴間隙與骨壁結(jié)構(gòu)分界不清，無(wú)法清晰勾畫內(nèi)淋巴間隙與骨壁的邊界從而無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算內(nèi)淋巴間隙面積，因此需借助3D T2WI DRIVE序列測(cè)得相應(yīng)切面內(nèi)外淋巴間隙總面積(內(nèi)外淋巴間隙均呈高信號(hào))，用該總面積減去3D FLAIR序列所測(cè)得耳蝸外淋巴間隙面積即為內(nèi)淋巴間隙面積，從而測(cè)得3D FLAIR序列耳蝸底旋內(nèi)淋巴間隙與總淋巴間隙比值RC。而3D FLAIR序列前庭區(qū)、3D real IR序列耳蝸及前庭區(qū)內(nèi)、外淋巴間隙邊界均可清晰勾畫，可直接在3D FLAIR序列和3D real IR序列圖上測(cè)得相應(yīng)的RV及RC值。參照2009年Nakashima等[10]提出的標(biāo)準(zhǔn)：前庭區(qū)內(nèi)淋巴積水程度分為3級(jí)，0級(jí)(無(wú)內(nèi)淋巴積水，R≤1/3)，1級(jí)(輕度積水，1/3＜R≤1/2)，2級(jí)(嚴(yán)重積水，R＞1/2)；耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴積水程度亦分為3級(jí)，0級(jí)(無(wú)內(nèi)淋巴積水，無(wú)前庭膜移位)，1級(jí)(輕度積水，前庭膜移位但內(nèi)淋巴間隙面積不超過(guò)前庭階面積)，2級(jí)(嚴(yán)重積水，前庭膜移位且內(nèi)淋巴間隙面積超過(guò)前庭階面積)。按照該標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴積水程度分級(jí)值G (前庭為GV，耳蝸為GC)。根據(jù)臨床診斷，提取29位受檢者共計(jì)41只患側(cè)耳在3D FLAIR序列和3D real IR序列圖像分別獲得的RV、RC、GV、GC值，并納入統(tǒng)計(jì)分析。3D T2WI DRIVE序列除了輔助3D FLAIR序列測(cè)量耳蝸區(qū)RC值外，還用以排除腦內(nèi)、橋小腦角區(qū)的病變。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17.0 forWindows(IBM，美國(guó))統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)3D FLAIR序列和3D real IR序列所測(cè)得的兩組定量資料RV、RC進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，對(duì)于服從正態(tài)分布的資料采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，不服從正態(tài)分布的采用非參數(shù)配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)于兩組定性資料GV、GC采用非參數(shù)配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

3 D F LA IR 序列測(cè)得的4 1 只患側(cè)耳前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴間隙比值分別為：RV=0.441±0.144，RC=0.184±0.114，3D real IR序列測(cè)得的41只患側(cè)耳前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴間隙比值分別為RV=0.507±0.140，RC=0.262±0.116，3D real IR序列測(cè)得的RV及RC值均大于3D FLAIR序列測(cè)得值(PRV=0.000，PRC=0.000)(表1)。

3D FLAIR序列及3D real IR序列所測(cè)得的41只患側(cè)耳前庭及耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴積水程度頻數(shù)分布見表2，3D FLAIR序列測(cè)得的GV≥1級(jí)的患耳占比約73% (30/41)，GC≥1級(jí)的患耳占比約12% (5/41)；3D real IR序列測(cè)得的GV≥1級(jí)的患耳占比約93% (38/41)，GC≥1級(jí)的患耳占比約39% (16/41)；3D real IR序列診斷出前庭、耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴積水的患耳數(shù)均多于3D FLAIR序列(PGV=0.000，PGC=0.001)。

3 討論

在以往，內(nèi)耳疾病的影像學(xué)檢查手段主要依靠顳骨高分辨計(jì)算機(jī)斷層掃描(computer tomography，CT)、常規(guī)MRI掃描(含內(nèi)耳MRI水成像)等檢查方法，但這些技術(shù)局限于診斷一些內(nèi)耳骨迷路疾病(如耳硬化癥、內(nèi)耳發(fā)育不良)和一些病變嚴(yán)重的膜迷路疾病(如晚期迷路炎)，但對(duì)于早期或者輕微的膜迷路病變卻無(wú)法做出診斷。隨著MRI技術(shù)的改進(jìn)，圖像分辨率、信噪比、對(duì)比度及掃描時(shí)間均得到改善，優(yōu)化過(guò)的MRI技術(shù)可直接顯示耳蝸、前庭和半規(guī)管等內(nèi)耳的微小結(jié)構(gòu)，尤其是結(jié)合經(jīng)鼓室內(nèi)注射Gd-DTPA行內(nèi)耳增強(qiáng)掃描的3D FLAIR序列及3D real IR序列可不同程度區(qū)分內(nèi)耳內(nèi)、外淋巴間隙，用于評(píng)估MD患者內(nèi)耳內(nèi)淋巴積水程度，對(duì)于MD的診斷及鑒別診斷具有重要臨床意義[1，11-12]。由于MD患者內(nèi)淋巴積水主要發(fā)生于耳蝸和前庭區(qū)球囊，很少累及橢圓囊和半規(guī)管[13]，且根據(jù)以前研究[14-15]，對(duì)比劑經(jīng)中耳進(jìn)入內(nèi)耳后主要分布于耳蝸和前庭，多集中于耳蝸基底部和前庭球囊區(qū)，并非半規(guī)管、橢圓囊、耳蝸上部，故本研究選取耳蝸底旋和前庭作為感興趣區(qū)進(jìn)行測(cè)量評(píng)估。

本研究結(jié)果中，3D real IR序列測(cè)得的患側(cè)內(nèi)耳前庭及耳蝸底旋區(qū)RV及RC值均大于3D FLAIR序列測(cè)得值，這表明在客觀的定量分析方面，3D real IR序列更容易發(fā)現(xiàn)內(nèi)耳的內(nèi)淋巴積水。其次，3D real IR序列測(cè)得的GV、GC≥1級(jí)的患耳占比高于3D FLAIR序列，表明在相對(duì)主觀的定性分析方面，3D real IR序列對(duì)于MD內(nèi)淋巴積水的發(fā)現(xiàn)率高于3D FLAIR序列，尤其是耳蝸區(qū)3D real IR序列診斷出內(nèi)淋巴積水的患耳占比約39%(16/41)，而3D FLAIR序列卻只有12% (5/41)，提高了MRI內(nèi)耳淋巴造影對(duì)耳蝸區(qū)內(nèi)淋巴積水的診斷能力。此結(jié)果的呈現(xiàn)主要是因?yàn)?D real IR序列具有更好的組織分辨率，它采用“real”重建模式的反轉(zhuǎn)恢復(fù)TSE序列，此重建模式能夠使IR序列反映組織的真實(shí)正負(fù)信號(hào)值而非絕對(duì)值，選擇合適的TI (1650 ms)值可使圖像上內(nèi)淋巴間隙顯示為低信號(hào)(負(fù)值)，外淋巴間隙顯示為高信號(hào)(正值)，周圍骨質(zhì)顯示為等信號(hào)(接近0)，因此能夠通過(guò)一次掃描將內(nèi)、外淋巴間隙及周圍的骨質(zhì)區(qū)分開；而3D FLAIR序列中只能區(qū)分內(nèi)耳內(nèi)淋巴間隙(呈低信號(hào))與外淋巴間隙(呈高信號(hào))，但不能區(qū)分內(nèi)淋巴間隙與周圍骨質(zhì)邊界(兩者均呈低信號(hào))，尤其是耳蝸區(qū)(圖2)[6-7]。然而，3D real IR序列雖然擁有更高的組織分辨率，在顯示內(nèi)淋巴積水時(shí)有較大的優(yōu)勢(shì)，但在國(guó)內(nèi)臨床工作中一直未得到普及，主要因?yàn)榧韧墨I(xiàn)[6，7]報(bào)道的3D real IR序列的掃描時(shí)間較長(zhǎng)，一般在14～15 min，而國(guó)內(nèi)人口多，相應(yīng)患者多，單個(gè)患者檢查時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則不利于臨床工作的開展。在本研究中，在保證圖像診斷質(zhì)量的前提下，通過(guò)對(duì)該序列參數(shù)的優(yōu)化，本研究中3D real IR序列掃描時(shí)間縮短至7 min 14 s，可以作為常規(guī)應(yīng)用于臨床MD的診斷。相信隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，其3D real IR的掃描速度將會(huì)得到更進(jìn)一步提升，更加有利于作為MD的常規(guī)影像學(xué)檢查技術(shù)加以推廣。

總而言之，因3D real IR序列相對(duì)于3D FLAIR序列具有更好的組織分辨率，能提高M(jìn)D的內(nèi)耳內(nèi)淋巴積水的顯示率和檢測(cè)率，有利于提高M(jìn)D患者的診斷準(zhǔn)確率，3D real IR序列掃描時(shí)間已縮短至臨床檢查可接受范圍，該技術(shù)在MD的內(nèi)耳淋巴造影中值得進(jìn)一步推廣。

然而本研究同樣存在著不足：由于是回顧性研究，在中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院已行內(nèi)耳MRI造影的病例內(nèi)少有非MD的受檢者，樣本量有限，因此本研究是在已確診患病MD的患者群進(jìn)行分析的，有相對(duì)較大的局限性。但接下來(lái)，我們將力爭(zhēng)采取前瞻性研究方法，將更大樣本量的非MD受檢者和MD患者內(nèi)耳MRI造影資料進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步證實(shí)3D real IR序列診斷MD的優(yōu)勢(shì)。

利益沖突：無(wú)。