王振常

北京同仁醫(yī)院

第一部分：眼部進展

眼部近一年來最突出的進展體現(xiàn)在神經(jīng)眼科方面，在結(jié)構(gòu)成像方面，充分體現(xiàn)了高分辨率MRI的優(yōu)勢，將細微結(jié)構(gòu)進一步清晰顯示，在功能成像研究方面，對視神經(jīng)的DTI成像及其在視神經(jīng)炎方面的應(yīng)用都在向縱深方向進展。另外在神經(jīng)眼科相關(guān)通路的其他結(jié)構(gòu)的MRI成像也有了初步的成績。

1 眼球運動神經(jīng)MR成像使斜視的病因?qū)W研究向前推進一大步

影像在斜視方面的應(yīng)用一直存在相當大的盲區(qū)，Demer和Engle等提出的腦池和眼外肌MR成像，為斜視尤其是復(fù)雜性斜視的形成，提供了直觀的手段，使斜視的診斷由臨床表觀法飛躍至客觀直接的力學模型法[1]。但其所用成像手段不夠系統(tǒng)，2007年Jiao和Man等提出眼運動神經(jīng)“全程”MR成像，即采取分別對待的方式，對眼運動神經(jīng)腦池段采用容積采集薄層水成像技術(shù)、海綿竇段采用增強小FOV冠狀T1WI成像、眶內(nèi)段采用單眼斜冠狀增強TWI成像，滿鳳媛等對正?；铙w眼運動神經(jīng)腦池段的MR顯示情況進行研究，動眼神經(jīng)顯示率100%、外展神經(jīng)97.5%、滑車神經(jīng)約62.5%，同時對比觀察先天性眼外肌纖維化綜合征（Congenital fibrosis of extraocular muscles，CFEOM），發(fā)現(xiàn)眼運動神經(jīng)腦池段均有不同程度發(fā)育不良，提出結(jié)構(gòu)MR圖像能夠為眼運動神經(jīng)發(fā)育異常提供直觀的形態(tài)學依據(jù)[2-4]。Jiao等對比研究眼眶冠狀組織切片和連續(xù)的MRI冠狀面圖像， MRI能夠清晰顯示眼運動神經(jīng)的分布及走行，其中CN3下干及CN6顯示100%，CN3上干及CN4顯示率略低，分別為61%和40%[5]；由此，斜視的形成原因的診斷和鑒別診斷有了客觀依據(jù)。

斜視當中最難診斷的當屬先天復(fù)雜性斜視，即先天性顱神經(jīng)異常支配疾?。–ongenital cranial dysinnervation disorders，CCDD），近幾年來Demer工作室和Jiao團隊分別在該方面貢獻了力量。主要包括眼球后退綜合征（Duane syndrome，DS）、先天性眼外肌纖維化綜合征（Congenital fibrosis of extraocula muscles，CFEOM）、上斜肌腱鞘綜合征（Brown syndrome，BS）、先天性眼－面麻痹綜合征（M biu syndrome，MS）、水平注視麻痹等[1]。Demer等系統(tǒng)地對神經(jīng)源性斜視的眼球運動神經(jīng)及眼外肌的影像學改變進行研究，提出CFEOM所有眼運動神經(jīng)顯示異常，其中異常最嚴重的是動眼神經(jīng)，并在眶內(nèi)有異常分支至外直肌，DS腦池段外展神經(jīng)未顯示或纖細，同時動眼神經(jīng)與之相連續(xù)，提示動眼神經(jīng)異常分支至外直肌[3]。滿鳳媛等對CCDD的MR初步研究中，DS和CFEOM表現(xiàn)同Demer等研究結(jié)果，而MS多條顱神經(jīng)異常，眶內(nèi)段動眼神經(jīng)異常神經(jīng)分支至外直肌，BS未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)異常但上斜肌肌腱形態(tài)異常，提示CCDD的直接原因可能為神經(jīng)異常支配或發(fā)育不良所致[5-10]。Man等報道一例眼眶內(nèi)一條額外的眼外肌樣結(jié)構(gòu)導(dǎo)致垂直斜視并異常眼球運動，Demer等進一步對453例斜視患者進行分析，提出2.4%（11/453人）的斜視患者，不管有無癥狀，均存在單側(cè)或雙側(cè)額外的眼外肌，即使正常人也有0.8%（1/118人）的發(fā)生幾率；提出絕大多數(shù)的額外眼外肌表現(xiàn)為與正常眼外肌呈等信號、且多不與其相連，發(fā)生部位在球后肌錐內(nèi)間隙?？傮w人群的發(fā)生率約2%，有些病人可表現(xiàn)為限制性斜視[11]。（圖1）

綜上，在斜視的形態(tài)學MRI方面，國內(nèi)外的起步雖有不同，但截至目前為止，在其診斷及臨床應(yīng)用方面已經(jīng)沒有差異。但是總體來說，還是局限在結(jié)構(gòu)學方面，對疾病的研究還是存在于眼球運動的生物力學層面，研究手段還僅為臨床資料和MRI數(shù)據(jù)的對照分析，對其是否存在神經(jīng)沖動的異常改變還是推測。

今后的方向：將斜視的結(jié)構(gòu)MRI數(shù)據(jù)與眼外肌的神經(jīng)電生理相結(jié)合，找出神經(jīng)沖動與眼外肌、眼球運動之間的對應(yīng)關(guān)系，重塑眼球運動形成的生物力學模型，充分評估治療價值。另一方面，可采用fMRI技術(shù)研究斜視的中樞神經(jīng)發(fā)育情況，深入探討其神經(jīng)沖動來源，為斜視發(fā)生的機理提供手段，為優(yōu)生優(yōu)育計劃提供進一步的保障。

2 視神經(jīng)MRI新技術(shù)正在向縱深方向應(yīng)用

視神經(jīng)是最粗大且走行最長的顱神經(jīng)，獲得其良好的DTI圖像并應(yīng)用到臨床診斷和鑒別診斷各類疾病，一直是放射專家和工程師們追求的境界。但視神經(jīng)結(jié)構(gòu)細小、存在不自主運動、毗鄰結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，給圖像采集帶來嚴重的磁敏感偽影和變形，因此，在活體獲得良好的DTI圖像并非易事。目前研究報道視神經(jīng)的平均擴散率（mean diffusivity，MD）在（1.0～1.3）×10-3mm2/s 之間，各向異性分數(shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）在0.4～0.6之間。

Nilsson等采用Mont Carlo刺激方法，提出神經(jīng)的波動嚴重影響了DTI的各項參數(shù)，垂直于神經(jīng)長軸的MD隨著振幅的加大而增大，相當于神經(jīng)軸突靜止狀態(tài)下直徑增大，而FA值從0.7降至0.5，該結(jié)果證實視神經(jīng)的DTI研究如果忽視了神經(jīng)的波動，會嚴重影響其數(shù)據(jù)的可靠性[11]。

Zhang等運用DTI對大鼠視神經(jīng)損失模型進行分析，獲得λ∥在損傷后6小時即降低，λ⊥傷后即出現(xiàn)于神經(jīng)的遠端，均早于臨床SMI-31確診指標（最早3天后）、視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞明顯損傷發(fā)生于7天后，而視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的丟失與視神經(jīng)軸突損傷密切相關(guān)，因此提出活體視神經(jīng)損傷的DTI成像可作為一種無創(chuàng)性的方法，用于評定視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞軸突損傷的發(fā)病機理[12]。

DTI技術(shù)可量化地反映白質(zhì)纖維病變的病理過程。視網(wǎng)膜缺血后可引起視神經(jīng)缺血變性，后期導(dǎo)致視神經(jīng)萎縮，嚴重影響視力。研究者對大鼠視網(wǎng)膜缺血后視神經(jīng)的損傷進行了DTI 研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜缺血3天后，平行視神經(jīng)方向的本征值λ∥下降，而垂直視神經(jīng)方向的本征值λ⊥無改變；5天后，λ⊥開始升高，第14天時達到對照組的220%～240%。λ∥下降反映了軸索的損傷，擴散各向異性下降，λ⊥升高反映了髓鞘的脫失，垂直于纖維走行方向的擴散度升高，并與病理組織學結(jié)果相一致。因此，DTI 研究可以證明視神經(jīng)缺血后變性的病理過程首先是軸索的損傷，繼之發(fā)生髓鞘的變性和脫失。對33例單側(cè)視神經(jīng)炎患側(cè)視神經(jīng)進行DTI 研究發(fā)現(xiàn)，患側(cè)視神經(jīng)的FA 值降低，MD 值和λ⊥明顯升高，反映患側(cè)視神經(jīng)軸索和髓鞘的損害，亦能反映視神經(jīng)炎后視神經(jīng)變性的病理改變[13]。（圖2）

Klistomer等對23例多發(fā)性硬化急性期后患者和10名志愿者進行磁化傳遞比率（MTR）、OCT、VEP對照研究，發(fā)現(xiàn)病變組MTR值較對照組明顯降低。MTR與軸突丟失值（VEP）呈顯著相關(guān)性，而與脫髓鞘的程度無關(guān)；而潛伏期也與MTR顯著相關(guān)，直至達到軸突丟失期二者無明顯相關(guān)性。另外，彌漫性軸突損傷時MTR明顯降低，而廣泛脫髓鞘且不伴有軸突丟失時MTR正常。從而提出視神經(jīng)炎急性期后視神經(jīng)MTR值減低與軸突損傷程度之間具有明顯相關(guān)性，但是與脫髓鞘無關(guān)[14]。

Aiken等采用XETA FLAIR（即一次采集獲得全腦高分辨率T2FLAIR圖像，該圖兼具水抑制和脂肪抑制效果，是顯示視神經(jīng)解剖和信號強度的理想技術(shù)）、脂肪抑制FSE T2、脂肪抑制增強T1WI對15例失明患者的視神經(jīng)進行分析，全部15例患側(cè)視神經(jīng)XETA信號異常，而11例FSE T2，并且信號特點XETA明顯優(yōu)于FSE T2WI[15]。

目前在視神經(jīng)炎的MRI成像研究方面國內(nèi)燕飛等在2008年進行了報道，李靜等（2009年）對DTI技術(shù)的應(yīng)用進行了較為深入的研究。其他方面的技術(shù)還未見報道。

視神經(jīng)的解剖和功能特點，決定了所有有關(guān)神經(jīng)纖維束、軸突和髓鞘相關(guān)的技術(shù)，首先都會應(yīng)用于此，如以往的視神經(jīng)成像采用脂肪抑制STIR序列，而現(xiàn)在采用Cube技術(shù)，可三維重建并效果明顯優(yōu)于STIR序列。如前所述，視神經(jīng)的異常改變與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞息息相關(guān)，而目前MRI在視網(wǎng)膜方面的優(yōu)勢尚有不足，希望能夠通過視神經(jīng)新技術(shù)的應(yīng)用來將視網(wǎng)膜神經(jīng)改變診斷的時間窗進一步提前。

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第二部分：顳骨進展

1 國外研究進展情況

本年度顳骨影像學進展主要體現(xiàn)在兩方面：一是微CT的研發(fā)、應(yīng)用。另一方面為MR在對內(nèi)耳膜迷路積水、前庭導(dǎo)水管擴大等淋巴液異常的檢查方法的開發(fā)及應(yīng)用。

1.1 微CT的研發(fā)及應(yīng)用

微CT（microcomputed tomography, μCT）是在目前臨床CT的基礎(chǔ)上，為更進一步詳細顯示內(nèi)耳等極細微結(jié)構(gòu)而針對性開發(fā)的具有超高分辨率的設(shè)備。應(yīng)用簡單的概念性探測器a simple concept detector （CCD camera-lens-mirror-scintillator）和與之相應(yīng)的微焦點（5～10 μm）技術(shù)，圖像分辨率可得到極大程度的提高，像素值達到微米程度（達32μm）。近年來陸續(xù)有所報道，2011年度更加快了其研發(fā)進度。實驗室對顳骨標本的研究發(fā)現(xiàn)μ-CT圖像對內(nèi)耳極細微結(jié)構(gòu)的顯示達到微米水平[1]。3D-μCT用于內(nèi)耳骨迷路胚胎期的發(fā)育研究[2]，應(yīng)用陰性成像算法“negative imaging” algorithm、3D重建，結(jié)合組織學檢查進一步發(fā)現(xiàn)耳蝸和圓窗于孕23周發(fā)育成熟，其高度分別為5mm、2mm；卵圓窗于孕35周發(fā)育成熟，而前庭導(dǎo)水管出生后才成熟。半規(guī)管曲度形成逐漸形成，上半規(guī)管孕24周成熟，早于后半規(guī)管和外側(cè)半規(guī)管（25周成熟），明確胚胎期內(nèi)耳發(fā)育情況為內(nèi)耳畸形等疾病的研究提供依據(jù)。有學者報道應(yīng)用3D-μCT技術(shù)可清晰顯示骨性耳蝸內(nèi)的Reissner膜和螺旋神經(jīng)節(jié)[3]，為顳骨CT影像研究提供了廣闊的前景。然而，其成像時間長，可達數(shù)小時，其輻射劑量無統(tǒng)計報道，所以目前只能用于實驗室研究。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和μCT技術(shù)參數(shù)的不斷改進，未來該技術(shù)用于臨床檢查，將是顳骨影像檢查的革命性進步，讓我們拭目以待。

此外，有報道應(yīng)用現(xiàn)有錐形電子束螺旋CT，應(yīng)用3D重建技術(shù)，通過調(diào)整不同的窗寬、窗位可以顯示內(nèi)淋巴囊和內(nèi)淋巴管的骨性結(jié)構(gòu)[4]，為內(nèi)耳功能異常時鄰近骨質(zhì)的細微改變提供了依據(jù)，多層螺旋CT容積掃描數(shù)據(jù)量強大，3D后處理功能的進一步開發(fā)、利用，也許會給顳骨影像學帶來更多出人意料的驚喜。

1.2 顳骨MR研究進展體現(xiàn)在為內(nèi)、外淋巴液分別顯像而開發(fā)的掃描序列、增強檢查對比劑引入方法及臨床應(yīng)用等方面。

掃描序列的選擇：近年來，M R 3D-F L A I R（three-dimensional fluid-attenuated inversion recovery magnetic resonance imaging，3D-FLAIRI）序列的開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)使內(nèi)耳外淋巴液顯像成為現(xiàn)實[5-6]（圖1）。

經(jīng)過鼓室或靜脈注射對比劑延遲掃描外淋巴顯示為高信號，而內(nèi)淋巴液顯示為低信號，內(nèi)淋巴液和外淋巴液之間形成明顯信號差，為膜迷路積水影像學診斷提供了技術(shù)支持。但應(yīng)用該序列，不能區(qū)分低信號的內(nèi)淋巴液和鄰近骨質(zhì)。為此，配合應(yīng)用3D IR序列（inversion recovery，IR）使內(nèi)淋巴間隙顯示為高信號，外淋巴間隙顯示為低信號[7]，不同序列分別評價內(nèi)淋巴液和外淋巴液，克服了3D FLAIR序列評估低信號內(nèi)淋巴間隙時周圍骨質(zhì)低信號的干擾，有利于內(nèi)淋巴積水的定量評估[8]。IR序列參考參數(shù): TR 9000 msec，TE 134msec， TI 1 700 msec， ETL 23。（MAGNETOM Trio-TIM；Siemens Medical Solutions， Erlangen，Germany）。不同患者應(yīng)用對比劑后內(nèi)淋巴增強效應(yīng)不同，選擇PS-IR序列（phasesensitive inversion recovery，PS-IR）[9]，選用不同的TI值則能克服因?qū)Ρ葎舛鹊停瑑?nèi)外淋巴液信號差異小的不足，大大提高檢查的成功率。然而，3D IR序列掃描時間較長，大約需要15～20分鐘，為此，有學者[10]應(yīng)用2D IR序列診斷內(nèi)淋巴積水，與3D IR序列比較結(jié)果類同，而2D較3D序列掃描時間大大縮短，約為5.7分?？傊槍?nèi)外淋巴液分別顯像及內(nèi)淋巴積水的MR檢查序列在不斷開發(fā)，目前尚未形成統(tǒng)一的規(guī)范，圖像質(zhì)量也在不斷改進，相信隨著技術(shù)的不斷改進圖像質(zhì)量會有更大幅度的提升。

對比劑引入方法及時間的選擇：內(nèi)外淋巴分別顯影及內(nèi)淋巴積水診斷必須向體內(nèi)引入對比劑，引入對比劑的方法及延遲掃描的時間是本年度顳骨影像的一大熱點。引入途徑有兩種：即鼓室內(nèi)注射、靜脈注射。鼓室內(nèi)注射對比劑近來不斷報道[5-10]，技術(shù)相對成熟。即通過咽鼓管或鼓膜穿刺向鼓室內(nèi)注射1:8的稀釋后Gd-DTPA溶液，對比劑通過圓窗滲透作用進入外淋巴，24小時后應(yīng)用3D FLAIR序列掃描外淋巴液則表現(xiàn)為高信號，內(nèi)淋巴表現(xiàn)為低信號。目前該技術(shù)應(yīng)用較多，成功率高，但存在一定的不足，如操作復(fù)雜、病人不易接受；不能雙耳同時受檢、不利于雙側(cè)對比觀察等。更重要的是，關(guān)于鼓室內(nèi)注射稀釋的Gd-DTPA溶液對內(nèi)耳毛細胞的功能損害存在爭議[5、11-12]。HIROKAZU TANAKA研究認為4～16倍稀釋后的Gd-DTPA溶液可導(dǎo)致離體牛蛙前庭毛細胞形態(tài)學的損害、減弱后半規(guī)管潛在的功能。因此，為鼓室內(nèi)注射對比劑研究蒙上了一層陰影。經(jīng)靜脈注射對比劑延遲掃描顯示內(nèi)淋巴積水的研究已經(jīng)陸續(xù)報道，其中最佳注射劑量及最佳延遲時間是研究的熱點。Jing Zou[13]等通過給小鼠靜脈內(nèi)注射對比劑應(yīng)用4.7T MR研究證實靜脈注射對比劑后80分鐘外淋巴內(nèi)對比劑攝取達到平臺期，之后攝取緩慢上升，至100分鐘達最高峰，但是該實驗增強后未曾選用3D FLAIR序列檢查。TSUTOMU NAKASHIMA[14]報道靜脈注射雙倍劑量對比劑，延遲4小時應(yīng)用3D FLAIR和3D IR掃描可以使外淋巴增強達最高峰，用于診斷Ménières病患者的內(nèi)淋巴積水。TOHRU TANIGAWA1[15]研究報道靜脈注射單倍標注劑量的對比劑延遲4小時掃描也能顯示Ménières病患者的內(nèi)淋巴積水；而且健康志愿者的外淋巴液同樣可以顯示為高信號，雙側(cè)內(nèi)淋巴間隙對稱、無增寬。

Jing Zou等[16]通過對鼓室內(nèi)注射3-硝基丙酸制作了急性線粒體功能紊亂豚鼠模型，靜脈注射常規(guī)劑量Gd DTPA后2小時應(yīng)用3T MR 3D FLAIR序列研究發(fā)現(xiàn)外淋巴顯影最好，分子生物學則發(fā)現(xiàn)血管紋和Reissner’膜細胞的凋亡，提示動物模型外淋巴顯像為血-迷路屏障破壞致其通透性增加所致。相同的MR表現(xiàn)見于重度耳聾和Ménières病患者，該研究為內(nèi)耳系列疾病的病因?qū)W研究拓展了思路。

臨床應(yīng)用：以上檢查技術(shù)在臨床應(yīng)用正逐漸展開，集中體現(xiàn)在對膜迷路積水的診斷。對Ménières病患者可以明確發(fā)現(xiàn)積水的部位是前庭或耳蝸，對積水的定量診斷有待進一步大樣本研究。對于突聾患者通過靜脈增強MR研究發(fā)現(xiàn)其血-迷路通透性增高[17]，對其病理機制的研究有一定啟發(fā)。

此外，MR的一大熱點在于對前庭導(dǎo)水管擴大的診斷：Minbum Kim[18]等對前庭導(dǎo)水管擴大患者的研究發(fā)現(xiàn)，擴大的內(nèi)淋巴囊及內(nèi)淋巴管內(nèi)液體在3D FLAIR序列表現(xiàn)為明顯高信號（圖2），而且多見于耳聾患者聽力波動期，提出在輕微外傷后內(nèi)淋巴液成分變化的可能性，通過4例內(nèi)淋巴囊內(nèi)液體的細胞學分析發(fā)現(xiàn)其內(nèi)含有許多紅細胞，提示內(nèi)淋巴出血可能是前庭水管擴大患者發(fā)生聽力下降的原因，該觀點有待于大樣本病例進一步研究證實。

2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)MR檢查用于內(nèi)、外淋巴液分別顯像及內(nèi)淋巴積水的診斷工作已經(jīng)陸續(xù)展開。鼓室內(nèi)注射對比劑外淋巴增強顯像已經(jīng)報道[5]，在Ménières病患者的臨床應(yīng)用研究正在進行中，相信很快會有內(nèi)淋巴積水定量研究報道。

靜脈內(nèi)注射對比劑用于聽力損害動物模型和Ménière病、突聾患者的內(nèi)耳MR研究已經(jīng)起步，提出了內(nèi)耳膜迷路疾病血-迷路屏障破壞、通透性增加的觀點，首次應(yīng)用MR影像學向內(nèi)耳系列疾病的發(fā)病機制提出挑戰(zhàn)。

3 2012學科發(fā)展方向展望和分析

2012年學科發(fā)展方向展望和分析：預(yù)計2012年針對MR顯示內(nèi)耳膜迷路積水MR檢查序列及參數(shù)會不斷調(diào)整，圖像質(zhì)量會不斷提高，檢查時間期望縮短。3D FLAIR序列和3D IR序列聯(lián)合應(yīng)用有望成為膜迷路積水檢查的套餐式搭配，就像顱腦MR檢查T1WI、T2WI聯(lián)合應(yīng)用一樣。

對比劑引入會更多傾向于經(jīng)靜脈注射，與鼓室內(nèi)注射比較更為方便、快捷，有利于雙側(cè)對比觀察；更為重要的是可以探討內(nèi)耳病的發(fā)病機制，有利于臨床治療進展。延遲掃描時間有待于進一步大樣本研究確定，如果內(nèi)耳血-迷路屏障在疾病發(fā)生時通透性發(fā)生變化，是否針對不同內(nèi)耳疾病需要多次掃描問題有待研究。

在內(nèi)淋巴積水診斷方面，MR定量診斷標準有待確定。對前庭導(dǎo)水管擴大內(nèi)淋巴成分變化的MR表現(xiàn)有待大樣本進一步觀察，與臨床癥狀、發(fā)病時間及內(nèi)淋巴液細胞學檢查對照研究有望對其發(fā)病機制提出新的學說。

腦脊液、眼球內(nèi)液體和內(nèi)耳液體之間關(guān)系的MR研究是未來一大研究領(lǐng)域[19]：腦脊液、眼球內(nèi)液體包括玻璃體和房水、內(nèi)耳液體包括外淋巴和內(nèi)淋巴，這些液體異常聚集或壓力升高分別與腦積水、青光眼和梅尼埃病相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)無癥狀性青光眼的發(fā)生率高于有癥狀者，也有很多無癥狀的內(nèi)淋巴積水。既然鼓室內(nèi)注射釓劑MR能夠顯示內(nèi)淋巴積水，據(jù)推測無癥狀的內(nèi)淋巴積水在出現(xiàn)梅尼埃病癥狀之前，用MRI的檢出率要高于其他檢查方法。內(nèi)耳的釓劑可以通過內(nèi)聽道進入腦脊液，靜脈注射釓劑后眼球內(nèi)液體也可檢出強化。腦脊液、眼球內(nèi)液體和內(nèi)耳液體間的關(guān)系則有待進一步研究。

2012國內(nèi)發(fā)展方向：（1）與健康志愿者比較分析，建立內(nèi)淋巴積水MR診斷標準；（2）經(jīng)靜脈途徑最佳給藥劑量、最佳延遲時間的選擇；（3）前庭導(dǎo)水管擴大MR表現(xiàn)與臨床表現(xiàn)、內(nèi)淋巴細胞學對照研究。

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第三部分：頭頸部腫瘤進展

醫(yī)學影像學正從逐漸由單純形態(tài)學向功能影像學轉(zhuǎn)變，頭頸部影像學發(fā)展也如此，正如 2011年初K sling S[1]所述，一方面是“傳統(tǒng)”影像學通過采用薄層成像及特殊重建，獲得更多、更好、更新的形態(tài)學信息；另一方面，在解剖成像基礎(chǔ)上增加功能或代謝方法（如灌注加權(quán)磁共振成像、擴散加權(quán)成像、正電子發(fā)射斷層掃描），功能成像將是未來幾年頭頸部腫瘤影像學發(fā)展總趨勢。

1 CT灌注成像（CT perfusion imaging，CTPI）在頭頸部腫瘤的研究及應(yīng)用

CT灌注成像的理論基礎(chǔ)是核醫(yī)學放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律。 碘對比劑基本符合非彌散性示蹤劑的要求，可以根據(jù)時間-密度曲線（time density curve，TDC）計算血流動力學參數(shù)。CTPI可反映局部組織器官的血液灌注情況，了解其血流動力學及功能變化，在顯示器官形態(tài)學變化的同時反映生理功能的改變，是一種功能成像方法。

技術(shù)參數(shù)及操作技巧：CT灌注成像必須使用多排螺旋CT和高壓注射器，普遍認為探測器排數(shù)越多灌注成像效果越好。經(jīng)靜脈團注對比劑（注射速率4~5ml/s），延遲5～10秒后，對器官或病變進行連續(xù)、動態(tài)、薄層、無間隔掃描。數(shù)據(jù)經(jīng)后處理獲得感興趣區(qū)的TDC和血液動力學定量參數(shù)，包括血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）、強化峰值（peak enhancemet，PE）、達峰時間（time to peak，TTP）、表面通透性（permeability-surface product，PS）等。

進行CTPI后處理時，一般選擇頸內(nèi)動脈作為輸入動脈，頸內(nèi)靜脈作為輸出靜脈；感興趣區(qū)（region of interest，ROI）應(yīng)置于病變內(nèi)的實性區(qū)域，避開壞死或者鈣化區(qū)，所選ROI不宜過小，ROI 內(nèi)應(yīng)包含足夠多的像素，ROI直徑一般為1 cm。頸部CTPI平均有效劑量約8～11毫希，與頸部常規(guī)增強CT輻射劑量（6～7毫希）近似。

臨床研究及應(yīng)用：由于過去CT 的Z軸掃描范圍有限，CTPI僅能應(yīng)用于顱腦，隨著近年來64排及更多排數(shù)螺旋CT研制出來，Z軸覆蓋范圍擴大，空間分辨率提高，在頭頸部的應(yīng)用重新受到重視。Faggion L等[2]研究認為利用64排CT進行頭頸部鱗狀細胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）CTPI具有可行性，對CTPI參數(shù)的定量分析可以區(qū)分鱗癌與正常組織（圖1）。他們對29例經(jīng)病理證實的頭頸部鱗癌患者進行CTPI，經(jīng)靜脈注入碘對比劑10秒后開始掃描，掃描持續(xù)50秒，在專用工作站上將ROI分別置于鱗癌、正常組織及同側(cè)胸鎖乳突肌內(nèi)，分別計算BF、BV、MTT、PS，結(jié)果為鱗癌的BF、BV、PS 值均高于正常組織及胸鎖乳突肌（P＜0.000 1） and M（P＜0.000 1），相反， MTT 值低于正常組織 （P＝0.000 9）及胸鎖乳突?。≒＝0.000 3）。圖1所得數(shù)據(jù)無明顯運動偽影和無ROI配準不良現(xiàn)象，無一患者出現(xiàn)明顯不適或不良事件。

圖1 [3] 左側(cè)上頜竇鱗癌64排CT灌注成像患者，女，86歲，左側(cè)上頜竇鱗癌（黑箭）。ROI置于腫瘤（綠色）、右側(cè)鼻甲黏膜（紫紅色）及左側(cè)胸鎖乳突肌內(nèi)（圖b，白箭），偽彩圖及BF （圖c）、 BV （圖d）、MTT （圖e）、PS（圖f） 定量測量顯示，腫瘤的BF、BV、 PS值比參考組織高，MTT值低。

2011年頭頸部CTPI研究熱點逐漸由疾病診斷轉(zhuǎn)向?qū)δ[瘤治療預(yù)測及評價，包括療效評估、腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移的判斷以及腫瘤放療后吞咽困難嚴重程度預(yù)測。CT灌注的定量血流參數(shù)有助于腫瘤及頸部淋巴結(jié)定性、更準確的TNM分期、個體化治療方案制訂，以及在術(shù)后解剖結(jié)構(gòu)紊亂背景中準確地識別出腫瘤殘留、復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性病變。CTPI將在預(yù)測腫瘤治療反應(yīng)和療效監(jiān)測中發(fā)揮重要作用，特別是頭頸部鱗狀細胞癌。

Truong MT等[3]利用CT灌注成像對頭頸部惡性腫瘤患者放療后出現(xiàn)吞咽困難的嚴重程度進行預(yù)測。他們對15名頭頸部惡性腫瘤患者放療第0（基線）、2、4、6周及放療結(jié)束后6周進行CT灌注成像，觀察不同時期咽縮肌CT灌注參數(shù)的變化，由1名醫(yī)師每3個月評估1次患者吞咽困難程度（0～3度），中位隨訪時間為28個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3度吞咽困難患者咽縮肌在放療第2周較第6周BF值（161.9%與12.3%）和BV值（96.6%與8.7%）增加，多變量分析顯示調(diào)整吸煙史、腫瘤體積和基線吞咽困難狀態(tài)后二者仍有顯著性差異，因此他們得出結(jié)論，放療第2周咽縮肌灌注參數(shù)的變化有可能預(yù)測頭頸部惡性腫瘤放療后吞咽困難的嚴重程度。

國內(nèi)在頭頸部良惡性病變鑒別、CT灌注參數(shù)與腫瘤微血管密度或血管生成因子的相關(guān)性研究、頸部淋巴結(jié)定性等方面的研究已逐漸開展，但在CT灌注在頭頸部腫瘤治療方面的研究尚不足。2011年鐘進等[4]在“頸部淋巴結(jié)病變的CT灌注成像研究”認為應(yīng)用 CT灌注成像技術(shù)，把功能性成像與灌注血流圖相結(jié)合可全面、客觀地對病變做出診斷（圖2）。他們對83個經(jīng)病理證實的淋巴結(jié)結(jié)核、淋巴瘤及腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)行多層螺旋CT灌注掃描, 經(jīng)單因素方差分析和LSD檢驗，腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的MTT值（11.24s± 5.31 s）低于淋巴結(jié)結(jié)核（28.13s± 5.08s）、淋巴瘤（31.08s ± 5.82s）（P值均＜0.05），3組淋巴結(jié)的BF、BV、TTP差異均無統(tǒng)計學意義（P 值均＞0.05）；灌注血流圖顯示淋巴結(jié)結(jié)核、轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)邊緣型血流的出現(xiàn)率高于淋巴瘤（P值均＜0.05），淋巴瘤中心型血流的出現(xiàn)率高于腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)和淋巴結(jié)結(jié)核（P值均＜0.05）。高光峰等[5]對局部晚期喉原發(fā)鱗狀細胞癌（簡稱喉鱗癌）在以順鉑為基礎(chǔ)的放化療聯(lián)合治療過程中灌注參數(shù)的變化及CT灌注成像（CTPI）在預(yù)測聯(lián)合放化療療效研究認為CT灌注成像在明確局部晚期喉鱗癌對以順珀為基礎(chǔ)的放化療聯(lián)合治療方案的敏感性方面有預(yù)測價值。他們對29例局部晚期喉鱗癌患者在治療前以及放療劑量達40 Gy、70 Gy時分別進行CTPI，并測量腫瘤的血流量（BF）、血容量（BV）、平均通過時間（MTT）、表面通透性（PS）。根據(jù)第3次檢查時的腫瘤體積減小的百分率分為敏感組及不敏感組，并對腫瘤各項灌注參數(shù)值進行對比，采用ROC曲線分析對基礎(chǔ)（治療前）及治療期間灌注參數(shù)在腫瘤對治療方案敏感性方面的預(yù)測價值進行評價；結(jié)果 在敏感組，放療劑量達40 Gy、70 Gy 時，灌注參數(shù)BF明顯下降（P＝0.04和0.01）；放療劑量為40 Gy時灌注參數(shù)BV明顯下降（P＝0.04），70 Gy 時減低更加明顯（P＝0.01）；腫瘤基礎(chǔ)BV在預(yù)測腫瘤對治療方案敏感性方面的特異度和敏感度分別為100%和83.00%；40 Gy以后，灌注參數(shù)BV的預(yù)測價值高于BF和MTT。

圖2 [4] 圖①② 小細胞低分化轉(zhuǎn)移癌。圖①為增強CT，左側(cè)鎖骨上淋巴結(jié)無明顯強化。圖② 為血容量（BV）圖，病灶表現(xiàn)為邊緣型血流。圖③④ 左側(cè)舌根癌并左頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。圖③ 為增強CT，左舌根及左頸部可見明顯強化的腫塊影，并累及左側(cè)胸鎖乳突肌。圖④ 為BV圖，病灶表現(xiàn)為邊緣型血流。圖⑤⑥ 左頸部淋巴瘤。圖⑤ 為增強CT，示左側(cè)鎖骨上多發(fā)淋巴結(jié)，無明顯強化。圖⑥ 為BV圖，病灶表現(xiàn)為中心型血流。圖⑦⑧ 雙頸部淋巴瘤。圖⑦ 為增強CT，示雙頸部多發(fā)淋巴結(jié)，明顯均勻強化。圖⑧ 為BV圖，病灶表現(xiàn)為中心型血流，明顯高灌注。圖⑨⑩ 左頸部淋巴結(jié)結(jié)核。圖⑨ 為增強CT，示左頸部結(jié)節(jié)影，呈不均勻強化。圖⑩ 為BV圖，病灶表現(xiàn)為邊緣型血流。圖 左頸部淋巴結(jié)結(jié)核。圖 為增強CT，示左頸部多發(fā)淋巴結(jié)，呈結(jié)節(jié)狀、環(huán)形強化。圖 為BV圖，病灶表現(xiàn)為中心型血流。

與MR灌注成像比較，CT灌注成像獨具以下優(yōu)點：碘的組織濃度與CT值呈線性關(guān)系；無磁共振磁敏感偽影；空間分辨率比MR灌注成像高[6-7]。因此，CT灌注成像仍有廣闊臨床應(yīng)用前景。

2 MR灌注加權(quán)成像（perfusion weighted imaging，PWI）在頭頸部腫瘤的研究及應(yīng)用

PWI又稱為動態(tài)磁敏感灌注加權(quán)磁共振成像（dynamic susceptibility contrast perfusion weighted MR imaging），可分為對比劑首次通過法和動脈自旋標記法（Arterial Spin Labeling，ASL）兩種。對比劑首次通過法PWI多采用離子型非特異性細胞外液對比劑Gd-DTPA，將對比劑經(jīng)高壓注射器快速注入周圍靜脈，采用時間分辨力足夠高的快速MR成像序列對目標器官進行連續(xù)多時相掃描，檢測帶有對比劑的血液首次流經(jīng)受檢組織時引起組織的信號強度隨時間的變化來反映組織的血流動力學信息。一定的濃度范圍內(nèi)，血液T1值和T2*值的變化率與血液中對比劑的濃度呈線性關(guān)系。團注對比劑后，帶有對比劑的血液首次流過組織時將引起組織T1或T2*弛豫率發(fā)生變化，因而引起組織信號強度的改變。檢測對比劑首次流經(jīng)組織時引起組織的信號強度變化，可計算出其T1或T2*弛豫率變化，組織T1或T2*弛豫率的變化代表組織中對比劑的濃度變化，而對比劑的濃度變化則代表血流動力學變化，通過數(shù)學模型的計算可得到組織血流灌注的半定量信息，如組織血流量、血容量和平均通過時間等。ASL對動脈血作為內(nèi)源性對比劑，獲取標記像和控制像，將二者相減，所得差值像僅與流入成像平面的標記血有關(guān)。

技術(shù)參數(shù)及操作技巧：臨床應(yīng)用對比劑首次通過法較ASL法多。使用高壓注射器靜脈注入順磁性對比劑（速率2ml/s以上）后，采用EPI-T2*WI序列，對病變區(qū)進行動態(tài)掃描，掃描范圍10層～13層，重復(fù)掃描20～40次，所得數(shù)據(jù)在后處理工作站獲取時間-信號強度曲線、BV、BF、MTT、TTP圖。

臨床研究及應(yīng)用: PWI 在頭頸部腫瘤中應(yīng)用逐漸增多，主要用于腫瘤的良惡性鑒別及分期。Razek AA等[8]初步研究結(jié)果顯示動態(tài)磁敏感灌注加權(quán)成像在鑒別頭頸部良惡性腫瘤方面是一種重要的非侵入性成像技術(shù)。他們對78例頭頸部腫塊患者靜脈團注Gd-DTPA后行單次激發(fā)動態(tài)磁敏感T2*加權(quán)灌注成像，獲取時間-信號強度曲線，計算動態(tài)磁敏感強化百分比（Dynamic susceptibility contrast percentage，DSC%），與病理結(jié)果進行相關(guān)分析，結(jié)果惡性腫瘤（n＝40）的平均 DSC% 為39.3%±9.6% ，良性腫瘤（n＝38） 的為 24.3%±10.3%，二者有顯著性差異（P＝0.001），30.7%可作為鑒別良惡性腫瘤的DSC%界值，其精確度、敏感度及特異度分別為 84.6%、80%、89.2%。

Abdel Razek AA 等[9]研究認為PWI能夠用于頸部淋巴結(jié)的良惡性鑒別。靜脈團注Gd-DTPA（0.1 mmol kg ）后對45個頸部淋巴結(jié)進行PWI掃描，獲取時間信號強度曲線，計算淋巴結(jié)的DSC%，使用受試者操作特征曲線（Receiver operating characteristic curve，ROC曲線）分析 DSC%是否有助于頸部淋巴結(jié)的良惡性鑒別，結(jié)果惡性淋巴結(jié)的頸部淋巴結(jié)的平均DSC%（44.8% [6.2%]） 與良性（28.8% [4.8%]）有顯著性差異（P ＝0.001），轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的平均DSC%（48.72% [2.4%]） 與淋巴瘤（37.09% [3.5%]）有顯著性差異 （P ＝0.001），鑒別良性與惡性淋巴結(jié)、轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與淋巴瘤的DSC%閾值分別為34.3% 、43.5%，曲線下面積分別為0.95、0.97。

國內(nèi)有關(guān)頭頸部腫瘤的MR灌注加權(quán)成像研究已初步開展。馮琴等[10]對62例甲狀腺結(jié)節(jié)患者研究認為MR PWI對甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷有一定的意義，最大斜率SS和峰值強化PE值一定程度上能反映結(jié)節(jié)的血管生成情況。他們對所有病例MR PWI均得到時間-信號曲線（TIC）、最大斜率（SS）、峰值強化（PE）和達峰時間（TTP），對其中50例測量微血管密度（MVD）及血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），并與灌注參數(shù)進行相關(guān)性分析。結(jié)果 甲狀腺結(jié)節(jié)的TIC可分為4種類型，惡性結(jié)節(jié)均表現(xiàn)為Ⅰ型曲線，84.62%（44/52）的良性結(jié)節(jié)表現(xiàn)為Ⅱ型和Ⅲ型曲線；良惡性結(jié)節(jié)間各灌注參數(shù)值差異無統(tǒng)計學意義，三種良性病變間的SS值差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；良惡性結(jié)節(jié)間VEGF差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），而MVD差異無統(tǒng)計學意義；甲狀腺結(jié)節(jié)的灌注參數(shù)SS與MVD、PE與MVD和VEGF呈線性正相關(guān)（r ＝0.49、0.49、0.55，P＜0.05），TTP值與MVD和VEGF均無相關(guān)性。

作為功能成像方法之一，除了對腫瘤良惡性鑒別研究，利用PWI對頭頸部腫瘤治療評價及預(yù)后研究將是未來研究熱點之一。

3 MR擴散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）在頭頸部腫瘤的研究及應(yīng)用

DWI是通過測量施加擴散敏感梯度場前后組織發(fā)生的信號強度變化，檢測組織中水分子擴散狀態(tài)（自由度及方向），間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)特點及其變化的磁共振成像技術(shù)。

技術(shù)參數(shù)及操作技巧：DWI技術(shù)中把施加的擴散敏感梯度場參數(shù)稱為擴散敏感系數(shù)或b值。SE-EPI DWI序列中，b值與磁旋比、梯度場強度、梯度場持續(xù)時間、兩個梯度場間隔時間有關(guān)。b值越高對水分子擴散運動越敏感，但b值越高組織信號衰減越明顯，且需延長TE，使圖像信噪比進一步降低，b值過高還易導(dǎo)致周圍神經(jīng)刺激癥狀；較小的b值可得到較高信噪比的圖像，但對水分子擴散運動的檢測不敏感。因此，b值的選擇非常重要，在臨床上要根據(jù)設(shè)備條件、選用的序列以及臨床目的的不同，應(yīng)適當調(diào)整b值。頭頸部腫瘤DWI的b值一般選擇為1 000 s/mm2。感興趣區(qū)選擇也直接影響表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值，普遍認可的選擇是將ROI放置于病變最大強化區(qū)，避開壞死、囊變區(qū)，或者勾畫病變輪廓、將病變整體作為ROI。

目前DWI研究中最大的問題是掃描參數(shù)難統(tǒng)一，由于不同研究機構(gòu)所用設(shè)備不同，場強不同、選取b值不同，直接導(dǎo)致不同機構(gòu)獲得的ADC值難以直接進行比較、印證。因此，DWI標準化問題也將成為今后研究方向之一。

臨床研究及應(yīng)用: 2011年DWI在頭頸部腫瘤的研究熱點集中于利用ADC值在治療前或治療早期預(yù)測及區(qū)分頭頸部腫瘤對某種治療有無反應(yīng)、ADC值與患者預(yù)后相關(guān)性研究。目前初步研究結(jié)果顯示，頭頸部鱗癌治療前或治療早期的ADC值越低，提示對放療或化療越無反應(yīng)，預(yù)后越差。ADC值有望成為頭頸部腫瘤患者有效預(yù)后指標之一。

Berrak S等[11]研究認為 ADC 值可以作為預(yù)測頭頸部鱗癌患者介導(dǎo)化療后無進展生存的有用標志物。他們對18名頭頸部鱗癌患者在介導(dǎo)化療前及化療后3周內(nèi)分別進行DWI檢查，計算頸部淋巴結(jié)最大者的表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）及治療前、后兩個時間點的ADC值變化百分比，使用Mann-Whitney U檢驗對比生存患者與及死亡患者的差異；結(jié)果顯示在生存患者中有22%的患者介導(dǎo)化療后ADC值升高（n＝15）, 而在死亡患者中有33% ADC值升高（n＝3），二者有顯著性差異（P＝0.039） 。

Hatakenaka M 等[12]研究認為治療前ADC值及T分期可能是預(yù)測頭頸部鱗癌放化療或放療后局部控制失敗的有效指標。他們對38例行放化療或放療的頭頸部鱗癌患者（其中口咽癌12例，下咽部癌20例，喉癌4例，口腔癌2例）的術(shù)前MRI及DWI進行了回顧性研究，在隨訪2.0～9.3個月，局部控制失敗10例，隨訪 10.5～31.7個月局部控制成功者28例；對全部38例患者及17例T3或 T4病變使用logistic回歸分析影響局部控制的因素，如年齡、腫瘤體積、ADC值、T分期、N分期、劑量、治療方法、腫瘤部位及總治療時間，對全部38例患者的單變量logistic回歸分析，顯示腫瘤體積、ADC值、T分期、治療方法與局部控制失敗存在相關(guān)性（P ＜0.05），多變量logistic回歸分析顯示ADC值、T分期與局部控制失敗存在相關(guān)性（P＜0.01），對 17例T3或 T4病變的單變量logistic回歸分析顯示ADC值和劑量與局部控制失敗存在相關(guān)性（P＜0.05），多變量logistic回歸分析顯示只有ADC值有顯著性意義（P＜0.05） 。

Hatakenaka M等[13]通過前瞻性及有效性研究探討了ADC與頭頸部鱗癌臨床預(yù)后的關(guān)系，認為治療前高ADC值及腫瘤體積與頭頸部鱗癌放療后局部控制失敗存在相關(guān)性。他們對17例頭頸部原發(fā)性鱗癌放療后局部控制與局部控制失敗者的MR相關(guān)參數(shù)如ADC及其變化率進行對比研究，進而將40例患者納入有效性研究，結(jié)果局部控制與局部控制失敗兩組之間的治療前高ADC值（b值＝300，500，750 and 1 000 s/mm2）、ADC值升高率及不同治療方法（放化療或僅放療）有顯著性差異，經(jīng)Cox比例風險檢驗，僅治療前高ADC值與局部控制失敗相關(guān)差異有顯著性（P＝0.0186）。在有效性研究中腫瘤治療前的體積、治療前高ADC值、T分期 （T1、T 2與 T3、T 4）及治療方法有顯著性差異，經(jīng) Cox比例風險檢驗?zāi)[瘤治療前的體積（P＝0.021 7） 和 治療前高ADC 值 （P＝0.000 1） 與局部控制失敗相關(guān)，治療前高ADC值較治療前腫瘤體積與局部控制失敗相關(guān)性更高。

國內(nèi)頭頸部DWI研究多集中于腫瘤及頸部淋巴結(jié)的良惡性鑒別，有關(guān)治療方面的研究較少。閆斌等[14]回顧性分析27例（40個病灶）經(jīng)病理證實的甲狀腺結(jié)節(jié)患者術(shù)前MR資料分析認為甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的ADC值顯著不同，MR DWI可鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性；入組患者均進行單次激發(fā)自旋平面回波成像（SS SE-EPI）DWI掃描（b值取0、500 s/mm2），測量實性部分的平均ADC值。依據(jù)病理結(jié)果將結(jié)節(jié)分為良性組及惡性組，40個結(jié)節(jié)中甲狀腺惡性結(jié)節(jié)15個,平均ADC值為（1.22±0.27）×10－3mm2/s，95%可信區(qū)間（1.07～1.37）×10－3mm2/s；良性結(jié)節(jié)25個，平均ADC值為（2.20±0.40）×10－3mm2/s，95%可信區(qū)間（2.04～2.37）×10－3mm2/s。惡性組平均ADC值顯著低于良性組（P＜0.05）；ROC曲線下面積為0.98、診斷閾值1.49×10－3mm2/s時，診斷敏感度為86.70%，特異度為100%，準確率為95.00%。

PWI掃描時間短，在臨床工作中易于實施，如果能在治療前或治療早期通過無創(chuàng)的功能成像方法預(yù)測頭頸部腫瘤對治療有無反應(yīng)，將有助于臨床及時調(diào)整治療方案、改善預(yù)后，具有極重要的臨床應(yīng)用價值。

4 分子影像學（molecular imaging，MI）與生物標記物（Molecular Imaging and Biomarker）在頭頸部腫瘤的研究及應(yīng)用

分子影像學是運用影像學手段顯示組織水平、細胞和亞細胞水平的特定分子，反映活體狀態(tài)下分子水平變化，對其生物學行為在影像方面進行定性和定量研究的科學。它將分子探針（Molecular Probes）輸入到人體內(nèi)，標記靶分子，通過影像學技術(shù)檢測及圖像后處理技術(shù)，顯示活體組織分子及細胞水平上的生物學過程，從而對疾病進行亞臨床期診斷和治療。

分子影像學終極目的是在活體內(nèi)非侵入性地定位、量化一些分子事件，包括外源性或者內(nèi)源性的基因表達、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)間的相互作用和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)等，利用分子影像學可以深入觀察疾病的微觀分子病理狀態(tài)、研究分子靶向藥物、非侵入性地評價分子靶向治療的療效等。

技術(shù)參數(shù)及操作技巧：分子影像技術(shù)有三個關(guān)鍵因素，第一是高特異性分子探針，第二是合適的生物信號放大技術(shù)，第三是能獲得高分辨率圖像的靈敏探測系統(tǒng)。分子探針和對比劑原理類似，其一端聯(lián)有能夠和生物體內(nèi)特異靶點結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)（如肽類、酶的底物、配體等），另一端是報告分子（可以是報告基因，也可以是熒光染料，或者放射性標記物）。由于分子探針在體內(nèi)的濃度非常低，所以需要通過生物信號放大系統(tǒng)使信號放大，可以通過提高靶點結(jié)構(gòu)的濃度等方法實現(xiàn)。分子探針產(chǎn)生的信號由圖像采集系統(tǒng)收集、處理，分子探針需要能夠克服各種生理屏障，包括血管壁、細胞間隙、細胞膜、血腦屏障等，這是分子成像的難點之一。高特異性分子探針制備是目前分子影像學發(fā)展的熱點之一。高特異性分子探針的設(shè)計、制備以及表征分析需要生物工程、生物化學等相關(guān)專家的密切配合。

分子影像學最為常用的探測技術(shù)包括核醫(yī)學成像、MRI及MRS、光學成像、紅外線光學體層、超聲等，以PET及MR分子顯像研究最具活力。

臨床研究及應(yīng)用：國內(nèi)、外的分子影像學研究方興未艾，目前以實驗研究為主。在腫瘤分子影像學中最重要的研究領(lǐng)域之一是受體顯像。受體顯像是利用放射性核素標記的某些配體與靶組織中高親和力的受體產(chǎn)生特異性結(jié)合，通過接收儀器顯示其功能與分布。注射示蹤劑后PET可形成受體、載體或酶的分布圖像，可無創(chuàng)、定量測定健康及病理狀態(tài)下體內(nèi)顯像劑的放射活性，反映生理、生化及藥物學功能，在分子水平、基因水平上研究腫瘤細胞的糖代謝、核酸代謝、乏氧、凋亡以及生長因子或受體的表達。

磁共振靶向?qū)Ρ葎┎粌H能夠提高病變的診斷正確率，還可以反映病變的某些生物學特征，評價治療效果,已成為分子影像學的研究熱點，其臨床應(yīng)用將有助于惡性腫瘤的個體化治療、早期評價和預(yù)測療效。

活體體內(nèi)光學成像是將熒光蛋白引入靶細胞或者小動物體內(nèi)，通過活體熒光成像系統(tǒng)在體的、非侵入的、動態(tài)地觀察生物過程，可以直觀、連續(xù)、敏感地觀察腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，隨著腫瘤的增大，熒光范圍也增大，腫瘤發(fā)生壞死后熒光消失，腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移后紅色熒光表達亦隨之轉(zhuǎn)移，對腫瘤微小轉(zhuǎn)移灶的檢測靈敏度高，且不涉及放射性物質(zhì)，優(yōu)于傳統(tǒng)檢測方法。

靶向超聲造影（TCEUS）是超聲領(lǐng)域的分子影像學技術(shù)。TCEUS通過分子探針即靶向微泡（MBt）表面的特異性抗體與靶區(qū)新生血管的抗原發(fā)生反應(yīng)，采用超聲檢測靶區(qū)積聚的MBt信號，分析相應(yīng)分子的表達量。

5 能譜CT在頭頸部腫瘤的研究及應(yīng)用

能譜CT可利用單個X線管，在很快切換率的情況下發(fā)射兩種能量的射線，實現(xiàn)單球管能量減影，能將傳統(tǒng)X線的混合能量分解成為40～140 keV連續(xù)單能量，從而獲得了不同物質(zhì)的能譜曲線，在一定程度上實現(xiàn)了物質(zhì)定性分離和定量測定。除能譜CT外，在臨床實際工作中，利用雙能量CT也可獲得80 kVp、140 kVp及平均加權(quán)120 kVp圖像。

臨床研究及應(yīng)用：近期國內(nèi)、外的能譜CT初步應(yīng)用顯示其臨床應(yīng)用前景廣闊。

（1）能譜CT 信噪比及對比噪聲方面優(yōu)于常規(guī)CT，解剖結(jié)構(gòu)及病變特征的顯示更清晰，且輻射劑量明顯減低。能譜CT可以重組出10～140 keV的任意單能圖像，隨keV的變化，不同單能圖像間組織結(jié)構(gòu)對比不同。

（2）能譜曲線：不同keV水平的單能量可以顯示不同組織器官以及病變在不同X線能量水平的CT值曲線，這種多參數(shù)、定量分析的成像模式，為病灶起源及良惡性鑒別等提供了更為豐富的信息。淋巴結(jié)定性方面，傳統(tǒng)CT診斷價值有限，能譜CT成像將原發(fā)性肺癌、肺門及縱隔淋巴結(jié)的能譜曲線進行分析，并與病理組織學對照，結(jié)果顯示良性淋巴結(jié)與原發(fā)灶能譜曲線特征存在較明顯差異，而轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與原發(fā)灶的曲線形態(tài)具有較高的一致性。目前在頸部淋巴結(jié)中的應(yīng)用尚未見報道。

（3）物質(zhì)分離技術(shù)：利用物質(zhì)分離技術(shù)，可以得到不同基物質(zhì)的圖像（包括水、碘、鈣、脂肪等多種物質(zhì)），進而對基物質(zhì)濃度進行定量測定，有助于對腫瘤的定量分析。碘元素是CT增強對比劑的主要成分，通過對組織碘含量的定量分析，可以有效反映組織器官的血流動力學狀況。能譜CT提供的碘基圖可以直觀定量分析組織器官的攝碘情況，從而間接反映其血供狀況，為CT灌注成像提供新的思路和方法。利用碘基圖可以分析甲狀腺病變，甲狀腺癌中碘含量明顯低于甲狀腺腺瘤和正常甲狀腺組織，同時甲狀腺癌患者的血碘含量明顯高于甲狀腺腺瘤患者和正常人。以此鑒別結(jié)節(jié)性甲狀腺腫、甲狀腺腺瘤與甲狀腺癌有一定的意義。在頭頸部其他腫瘤中的應(yīng)用尚未見報道。

6 功能影像學的綜合運用及其他新技術(shù)

運用多種功能成像方法對頭頸部腫瘤進行綜合研究也將成為今后研究熱點之一。Jansen JF等[15]使用1H質(zhì)子波譜、動態(tài)增強MRI及18F FDG-PET對頭頸部鱗癌腫瘤代謝及灌注情況研究認為HNSCC 伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者治療前行1H質(zhì)子波譜、動態(tài)增強MRI及18F FDGPET 是可行的，而且動態(tài)增強MRI及18F FDG-PET 參數(shù)能夠預(yù)測病變對治療的短期反應(yīng)。他們對16例新診斷為HNSCC的患者治療前進行了1H質(zhì)子波譜、動態(tài)增強MRI及18F FDG-PET檢查，隨訪3～4個月對短期治療反應(yīng)進行影像學評價，使用非參數(shù)檢驗Spearman 等級相關(guān)分析1H質(zhì)子波譜（膽堿濃度與水的比值，Cho/W）、動態(tài)增強MRI[細胞外間隙容積比v（e）、容積轉(zhuǎn)移常數(shù)K（trans）、速率常數(shù)k（ep）]和18F FDG-PET（標準攝取值SUV和病變總糖酵解 TLG），使用logistic 回歸分析預(yù)測治療后短期反應(yīng)，結(jié)果顯示Cho/W 與 TLG 存在正相關(guān)關(guān)系（ρ＝0.599；P＝0.031），Cho/W 與異質(zhì)性指標std [v（e）]（ρ＝-0.691；P＝ 0.004）和std [k（ep）]（ρ＝-0.704；P＝0.003）存在負相關(guān)關(guān)系，最大SUV （SUVmax） 值與MRI上腫瘤體積高度相關(guān) （ρ＝0.643；P＝0.007），Logistic回歸分析顯示 std [K（trans）]和平均 SUV值是判斷治療后短期反應(yīng)的重要預(yù)測指標。

P E T-M R I 在未來幾年內(nèi)有望應(yīng)用于臨床。Loeffelbein DJ 等[16]認為PET-MRI研究方向之一將是PET-MRI在頭頸部惡性腫瘤分期方面PET-MRI能否超越18F FDG-PET或回顧性的 PET與MRI技術(shù)，尤其是對淋巴結(jié)受累評價、遠處轉(zhuǎn)移、同時性和異時性腫瘤、腫瘤復(fù)發(fā)及未知原發(fā)癌的惡性腫瘤的評價?，F(xiàn)有文獻已顯示PET-MRI回顧性融合技術(shù)對于口頜面癌復(fù)發(fā)病例及評價可疑淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面有益。

總之，2011年CT灌注成像、磁共振灌注加權(quán)成像、擴散成像等先進的成像技術(shù)在頭頸部腫瘤影像學診斷、治療方案制訂及療效評估初步顯現(xiàn)其重要價值，功能影像學及分子影像學將是2012年及今后10年間頭頸部腫瘤影像學研究的主流方向。

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