對比增強(qiáng)3D STIR SPACE序列對子宮內(nèi)膜異位癥患者骶叢神經(jīng)異常的顯示

毛麗娟，何紹富，王朝陽，李美芝，胡仰玲，王夢意，張小玲

（中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，廣東廣州 510080）

利用MR 對人體外周神經(jīng)進(jìn)行成像的方法稱為MR 神經(jīng)成像（magnetic resonance neuroimaging，MRN），是一種有效的顯示周圍神經(jīng)的方法。MR神經(jīng)成像主要利用各種三維成像序列進(jìn)行成像，其中包括高T2 權(quán)重的序列，例如磁共振高分辨率三維穩(wěn)態(tài)干擾序列（three dimensional constructive in?ference insteady state，3D-CISS）和磁共振可變翻轉(zhuǎn)角的三維快速T2 自旋回波成像序列（3D sampling perfertion with application optimized contrasts using deifferent flip angle evolutions，3D-T2-SPACE）［1-2］。3D T2-SPACE 序列可以提供高分辨率的各向同性的三維容積數(shù)據(jù)，在腦脊液低信號的襯托下，神經(jīng)顯示為高信號，這樣便于檢出占位性病變，可以更好地顯示神經(jīng)壓迫的情況［3-4］。操作者既可以垂直于神經(jīng)重建，也可以沿著神經(jīng)的走向行斜面重建，有助于分析神經(jīng)走行區(qū)域發(fā)生的損傷。其中，最大密度投影（maximal intensity projection，MIP）和多平面重建（multi-planner reformation，MPR）技術(shù)對于顯示腫瘤導(dǎo)致的神經(jīng)變形或擠壓特別有應(yīng)用價(jià)值，通過顯示復(fù)雜的神經(jīng)卡壓，發(fā)現(xiàn)占位性損傷。3DSTIR-SPACE 序列（3D-short term inversion recov?ery-sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions）是使用了脂肪抑制技術(shù)的3D T2-SPACE 序列，利用此序列顯示骶叢神經(jīng)，在女性子宮內(nèi)膜異位癥中可以評價(jià)骶叢神經(jīng)異常，為臨床治療提供依據(jù)［5-9］。本研究目的在于利用增強(qiáng)3D-STIR-SPACE 序列顯示骶叢神經(jīng)，評價(jià)盆腔子宮內(nèi)膜異位癥患者骶叢神經(jīng)異常，并與增強(qiáng)三維容積內(nèi)插快速擾相梯度回波T1WI 序列（three dimension volumetric interpolated breath-hold examination，3D-VIBE）進(jìn)行對照，評價(jià)二者的診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究經(jīng)中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)豁免知情同意。2016 年2 月至2019 年12 月期間，對39 例因臨床診斷盆腔子宮內(nèi)膜異位癥的女性患者進(jìn)行盆腔磁共振檢查。本病例組納入標(biāo)準(zhǔn)為臨床及影像診斷子宮內(nèi)膜異位癥并行盆腔磁共振檢查，圖像質(zhì)量好；排除標(biāo)準(zhǔn)包括臨床懷疑但影像不診斷子宮內(nèi)膜異位癥者，合并其他盆腔疾病，之前接受過盆腔手術(shù)，懷孕，患有癌癥者。有30 名子宮內(nèi)膜異位癥患者納入病例組，9 例因綜合診斷排除子宮內(nèi)膜異位癥診斷或合并其他盆腔疾病被剔除。另選20 名年齡、體質(zhì)量匹配的女性組成對照組，入組標(biāo)準(zhǔn)包括：無下腹痛、盆腔痛，無腰痛及坐骨神經(jīng)痛的臨床病史，因其他原因接受磁共振檢查，自愿接受盆腔平掃及增強(qiáng)掃描。既往婦科超聲診斷子宮或盆腔病變的女性，孕期或接受過盆腔手術(shù)的女性不能納入本對照組。對照組與病例組接受相同的盆腔磁共振掃描序列。30 名患者均接受了腹腔鏡手術(shù)，術(shù)中報(bào)告了子宮內(nèi)膜異位癥的位置和范圍。

1.2 MR檢查序列

使用多通道相控陣線圈和脊柱線圈在3T 磁體（Trio，Siemens Healthcare）上進(jìn)行成像。在增強(qiáng)前常規(guī)掃描2D T2 加權(quán)TSE 的三個(gè)方位（軸位、冠狀位和矢狀位）。增強(qiáng)掃描用20 至22-gauge 靜脈針經(jīng)肘前靜脈注射釓對比劑（Gd，Magnevist；Scher?ing，Berlin，Germany），劑量為0.2 mL/kg，注射速率1 mL/s，再以相同速率注射20 mL生理鹽水，均使用高壓注射器進(jìn)行。獲得增強(qiáng)3D STIR T2 加權(quán)的SPACE序列和3D VIBE序列圖像。

3D-STIR-SPACE 序列參數(shù)如下：重復(fù)時(shí)間（TR）=3 600 ms，回波時(shí)間（TE）=217 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI）=220 ms，翻轉(zhuǎn)角（FA）=150 度，體素大小為1.0×1.0 × 1.0 mm；加速因子=107，視野（FOV）=380×380 mm，采用頻率飽和抑脂技術(shù)，采集時(shí)間TA=6～8 min，取決于所需的空間覆蓋范圍。采集平面是冠狀的，相位編碼方向?yàn)樯舷拢辔环较蜻^采樣為60%，掃描定位框以骶叢為中心。事先告知患者檢查時(shí)間較長，讓其在檢查期間盡量保持不動(dòng)。3D VIBE 序列參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（TR）=3.83 ms，回波時(shí)間（TE）=1.38 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間（TI）=220 ms，翻轉(zhuǎn)角（FA）=13 度，體素大小為1.0×1.0×1.0 mm，視野（FOV）=450×380 mm，采用頻率飽和抑脂技術(shù)，采集時(shí)間TA=1 min 40 s，相位編碼方向?yàn)樽笥摇?/p>

1.3 圖像分析

所有圖像由2 名磁共振診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師（1 名20 年婦科影像診斷方向醫(yī)師，1 名10 年婦科影像診斷方向醫(yī)師）在未知臨床病史的情況下進(jìn)行獨(dú)立閱片，對3D-STIR-SPACE 和3D-VIBE 序列圖像進(jìn)行隨機(jī)單獨(dú)閱片。對L5-S2 骶叢神經(jīng)的顯示清晰度記分，1分是不能分辨，2分為圖像不佳，3分為滿意，4 分為圖像質(zhì)量優(yōu)。記錄骶叢神經(jīng)的解剖途徑，形狀，神經(jīng)纖維的邊界。

對病例組進(jìn)行骶叢神經(jīng)（L5～S2）解剖結(jié)構(gòu)異常的診斷，包括神經(jīng)纖維不規(guī)則或結(jié)構(gòu)紊亂，神經(jīng)受壓，神經(jīng)纖維與與內(nèi)膜異位病變粘連；還包括信號異常，即代表神經(jīng)病變的神經(jīng)纖維信號不均勻。每個(gè)病例均重建薄層MIP 圖像，包括冠狀面和斜冠狀面，以及通過神經(jīng)叢的曲面重建。薄層MIP 的層厚是5 mm，或7 mm，層間距是1 mm。閱片者對子宮內(nèi)膜異位癥患者骶叢神經(jīng)骶診斷信心打分，1 不可評估，2 較難評估，需進(jìn)一步檢查，3 可以診斷，4 可以明確診斷。大于等于3分被認(rèn)為該序列是可以用來診斷的。對3D-STIR-SPACE 序列和3DVIBE序列的顯示情況分別給予評分并進(jìn)行對照。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SAS 9.4 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。用t檢驗(yàn)對病例組和對照組兩組間年齡和體質(zhì)量的差異進(jìn)行分析。采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)分析3D-STIRSPACE 序列和和3D-VIBE 序列診斷分?jǐn)?shù)的差異。采用加權(quán)kappa 一致性分析評估兩位閱片者圖像質(zhì)量評分和診斷信心的一致性。Kappa 取值從-1到1，認(rèn)為Kappa 值大于等于0.75 時(shí)二人具有高度一致性，<0.75 但大于等于0.4 時(shí)一致性較好，<0.4時(shí)一致性較差。P<0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。非正態(tài)分布的計(jì)量資料用中位數(shù)（下四分位數(shù)～上四分位數(shù)）M（P25～P75）表示。閱片者對病例組和對照組圖像質(zhì)量評分的差異性分析使用兩獨(dú)立樣本的Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)（Wilcoxon rank-sum test），檢驗(yàn)水準(zhǔn)雙側(cè)0.05。

2 結(jié)果

2.1 基線資料比較

病例組中，30 例患者中位年齡39（25～47）歲，體質(zhì)量53（41～65）kg。對照組，中位年齡38（25～46）歲，中位體質(zhì)量52（43～64）kg，病例組和對照組的年齡和體質(zhì)量無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。MRI 顯示子宮內(nèi)膜異位癥累單側(cè)或雙側(cè)卵巢及附件組織27 例，19 例位于子宮-直腸陷凹，累及直腸表面2 例，1 例累及膀胱，1 例累計(jì)前腹壁，3 例侵犯梨狀肌和閉孔內(nèi)肌。20例中13例并發(fā)子宮腺肌癥。

2.2 MR顯示骶叢神經(jīng)

3D-STIR-SPACE 可清晰顯示所有對照組和病例組的骶叢神經(jīng)，包括L5～S2。由于是在增強(qiáng)后掃描的T2WI，淋巴結(jié)和血管為低信號，整個(gè)盆腔脂肪抑制后可獲得均勻的“黑色”背景，骶叢神經(jīng)顯示為輪廓清晰的高信號，沒有淋巴結(jié)及血管的重疊。骶叢神經(jīng)可全程顯示，從脊神經(jīng)根處到梨狀肌下孔處。

對照組20 例受試者的圖像均在正常低信號背景下，顯示骶叢神經(jīng)結(jié)構(gòu)對稱，邊緣規(guī)則、清晰，信號均勻。3D-STIR-SPACE 序列圖像質(zhì)量的評分表顯示閱片者1 對其中1 例S2 神經(jīng)（1/20）評分為1 分，其他（19/20）均為3 分或4 分；閱片者2 對其中1例S2神經(jīng)（1/20）評分為1分，2例S2神經(jīng)（2/20）評分為2 分，其他17 例（17/20）均為3 分或4 分。3DVIBE序列圖像質(zhì)量的評分表顯示，閱片者1對所有病例評分均為3 分或4 分；閱片者2 對其中2 例S2神經(jīng)（1/20）評分為2 分，其他18 例（18/20）均為3 分或4分。兩位閱片者診斷一致性較好（表1）。

病例組30 例患者中，3D-STIR-SPACE 序列圖像質(zhì)量的評分表顯示，閱片者1 對其中1 例S2 神經(jīng)（1/30）評分為1 分，其他（19/30）均為3 分或4 分；閱片者2對其中1例S2神經(jīng)（1/30）評分為1分，2例S2神經(jīng)（2/30）評分為2 分，其他27 例（27/30）均為3 分或4 分；3D-VIBE 序列圖像質(zhì)量的評分表顯示，閱片者1 和閱片者2 對所有L5-S2 神經(jīng)圖像質(zhì)量評分均為3 分或4 分。兩位閱片者診斷一致性較好（表1）。

將兩位閱片者應(yīng)用3D-STIR-SPACE 序列和3D-VIBE 序列給病例組和對照組圖像質(zhì)量的評分進(jìn)行對比，顯示兩個(gè)序列的圖像質(zhì)量評分無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表2）。

表2 兩位閱片者應(yīng)用兩種序列對病例組和對照組圖像質(zhì)量的評分對比Table 2 Comparison of image quality between case group and control group by two sequences

2.3 病例組骶叢神經(jīng)異常的顯示及診斷

病例組3D-STIR-SPACE 序列圖像上，1 例患者的雙側(cè)S2 神經(jīng)未顯示，其他患者腰5-骶2 的骶叢神經(jīng)均全程顯示，3D-VIBE序列顯示了所有病例的L5-S2 的神經(jīng)纖維。21 例患者（21/30）發(fā)現(xiàn)骶叢神經(jīng)異常，包括腰5（14/30 人），骶1（16/30 人），和骶2（13/30 人）。其中，14 個(gè)患者單側(cè)神經(jīng)異常，7個(gè)雙側(cè)神經(jīng)異常。主要的神經(jīng)改變?yōu)樯窠?jīng)纖維受壓移位，神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)紊亂，信號異常（圖1）。2 例可見神經(jīng)纖維與異位灶粘連（圖2-3），同時(shí)神經(jīng)纖維不規(guī)則，信號不均勻。在5 例患者，3D-STIRSPACE 發(fā)現(xiàn)骶神經(jīng)異常，而3D-VIBE 沒有很好的顯示，主要包括異位灶與神經(jīng)纖維粘連，神經(jīng)纖維邊緣不規(guī)則、信號不均勻。3D-STIR-SPACE 序列的診斷信心分?jǐn)?shù)一致性較強(qiáng)（Kappa=0.684，P<0.001），3D-VIBE 序列的的診斷信心分?jǐn)?shù)一致性一般（Kappa=0.130，P=0.386；表3）。

表3 閱片者對子宮內(nèi)膜異位癥患者骶叢神經(jīng)異常的診斷一致性Table 3 Diagnostic consistency of sacral plexus ab?normalities in patients with endometriosis

兩位閱片者分別使用3D-STIR-SPACE、3DVIBE 序列對病變的診斷信心的評分結(jié)果均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（閱片者1，H=1.576，P=0.455；閱片者2，H=0.154，P=0.926；表4）。

表4 3D-STIR-SPACE 和3D-VIBE序列診斷信心的差異分析結(jié)果Table 4 Difference analysis results of diagnostic con?fidence between 3d-stir-space and 3D-VIBE se?quences

3 討論

由于3D-STIR-SPACE 序列和3D-VIBE 序列都是各項(xiàng)同性或類似各向同性的高分辨容積成像，成像范圍大，層厚可降至1 mm 以下；可進(jìn)行多方位的圖像重建，可以對血管和神經(jīng)從任意方向進(jìn)行重建觀察，甚至進(jìn)行曲面重建實(shí)現(xiàn)全程顯示。3DSTIR-SPACE 序列是從快速自旋回波序列上發(fā)展而來，組織對比度好，血管流空效應(yīng)也好。在臂叢神經(jīng)腫瘤的顯像中已得到越來越廣泛的應(yīng)用［3-4，10-14］。本研究采用了盆腔對比增強(qiáng)3D-STIRSPACE序列，最大程度地抑制了盆腔高信號的脂肪背景，從而提高骶叢神經(jīng)的顯示，且沒有盆腔血管及淋巴結(jié)的重疊與遮蓋。通過MIP 和MPR 重建后將骶叢神經(jīng)和內(nèi)膜異位癥病灶顯示得更加精準(zhǔn)，可提高診斷價(jià)值。3D-VIBE 序列采用各向同性或類似各向同性空間分辨力的3D 射頻擾相梯度回波序列進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，掃描時(shí)間短，并且由于在z 軸的高分辨率，可獲得多平面和三維的高空間分辨力及高信噪圖像。該序列是類似T1W 效果的序列，在腹部、骨骼肌肉系統(tǒng)和乳腺M(fèi)RI中都獲得很好的應(yīng)用［15-17］。增強(qiáng)的3D-VIBE 序列圖像上血管呈明顯高信號，神經(jīng)及正常軟組織呈相似的等信號，與血管形成了良好的對比。由于圖像的各向同性的高分辨，使得周圍神經(jīng)纖維可以得到清晰的顯示。鑒于以上兩個(gè)序列各自的特點(diǎn)和差異性，本組研究對象中，不論在病例組還是對照組，兩個(gè)序列都能良好地顯示骶叢神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)。研究者們認(rèn)為，在病例組中，3D-STIR-SPACE 序列可以更好地發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜異位癥病灶與骶叢神經(jīng)纖維之間的推移、粘連等情況［5］。因?yàn)樽訉m內(nèi)膜異位灶往往在增強(qiáng)后無明顯強(qiáng)化，3D-STIR-SPACE 序列上與神經(jīng)纖維之間信號對比較強(qiáng)，較易發(fā)現(xiàn)二者間的關(guān)系。而在3D-VIBE 序列中，異位灶與神經(jīng)纖維均為等信號，較難顯示二者間的關(guān)系。但本組數(shù)據(jù)中2 位閱片者分別應(yīng)用2 個(gè)序列進(jìn)行診斷的信心并無顯著差異性。

圖1 患者1盆腔子宮內(nèi)膜異位癥患者3D-STIR-SPACE 序列圖像Fig.1 3D-STIR-SPACE sequence images of patients with pelvic endometriosis of patient 1

圖2 患者2盆腔子宮內(nèi)膜異位癥患者3D-STIR-SPACE 序列圖像Fig.2 3D-STIR-SPACE sequence images of patients with pelvic endometriosis of patient 2

圖3 患者3盆腔子宮內(nèi)膜異位癥患者3D-STIR-SPACE 序列圖像Fig.3 3D-STIR-SPACE sequence images of patients with pelvic endometriosis of patient 3

研究者們推測子宮內(nèi)膜異位灶壓迫和浸潤?quán)徑窠?jīng)是導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位癥疼痛的原因之一［8，18］。疼痛的程度與異位灶的深度有關(guān)，尤其是神經(jīng)纖維分布密集的區(qū)域，如子宮骶區(qū)。異位灶或鄰近組織釋放生化物質(zhì)也可能是原因之一。外科手術(shù)切斷盆腔神經(jīng)通路，如骶前神經(jīng)切除術(shù)可以長期緩解盆腔痛［19］。術(shù)前MRI 顯示盆腔神經(jīng)與異位灶之間的關(guān)系可以幫助選擇手術(shù)方案。子宮內(nèi)膜異位癥反復(fù)出血，致周圍組織炎性反應(yīng)及纖維增生包裹，具有復(fù)雜且特殊的MRI 信號，但主要為血液產(chǎn)物變化引起。典型的表現(xiàn)為T1WI可見代表出血的高信號，T2WI上也可以見到出血所致的高信號，也可見到由于血紅蛋白和其他蛋白或鐵元素沉積導(dǎo)致的低信號。所以脂肪抑制序列的T1WI是診斷子宮內(nèi)膜異位癥的重要序列。由于異位癥和增生的纖維組織可不強(qiáng)化或只輕度強(qiáng)化，所以增強(qiáng)掃描并不是診斷子宮內(nèi)膜異位癥的最佳選擇。對比增強(qiáng)3D-STIR-SPACE 序列在盆腔平掃識別了子宮內(nèi)膜異位癥的基礎(chǔ)上，將異位灶與神經(jīng)纖維的信號對比最大化，應(yīng)該作為優(yōu)選序列。本研究顯示大多數(shù)子宮內(nèi)膜異位癥患者可在MRI 神經(jīng)成像序列上發(fā)現(xiàn)骶叢神經(jīng)異常。在沒有骶叢神經(jīng)異常的9 個(gè)患者中，可見到異位灶與鄰近神纖維之間的微小空隙。有文獻(xiàn)報(bào)道，在有子宮內(nèi)膜異位癥疼痛的患者中比沒有疼痛的患者中，可見到更多的神經(jīng)叢與異位灶關(guān)系密切［7］。子宮內(nèi)膜異位癥患者少有明確的腹痛定位，本研究組中發(fā)現(xiàn)14/21 骶叢神經(jīng)異常發(fā)生于一側(cè)，尚不能解釋其具體原因，可能由于本研究也只關(guān)注了L5～S2 神經(jīng)。另一可能原因是MRI尚不能清晰顯示和識別微小的異位灶。

本研究的局限性包括以下幾點(diǎn)。第一，雖然所有30 例子宮內(nèi)膜異位癥患者都接受了腹腔鏡檢查并獲得病理診斷，但腹腔鏡不能探查到L5～S2 所有神經(jīng)纖維是否侵犯粘連。第二，還不能證實(shí)外科手術(shù)后疼痛是否緩解，或者疼痛有無復(fù)發(fā)。如果對照組除了健康者外，還能納入有異位癥而無腹痛的患者，其研究價(jià)值將會大大提高。也可對比子宮內(nèi)膜異位癥腹痛患者與其他原因?qū)е碌穆愿雇椿颊叩镊緟采窠?jīng)改變。

總之，對比增強(qiáng)3D-STIR-SPACE 和3D-VIBE序列都能很好的顯示骶叢神經(jīng)纖維，但3D-STIRSPACE 在顯示子宮內(nèi)膜異位癥的骶叢神經(jīng)壓迫及粘連方面具有優(yōu)勢。