曾敏光 王建國 申大光
[摘要] 目的 對嗅球最佳的MR掃描序列,為疾病的診斷與研究提供影像學依據(jù)。方法 分別選取該院收治的64例患者和健康對照者,在其他掃描條件相同的前提下,分別采用1 mm,2 mm和3 mm層厚,對嗅球進行T1WI、T2SE及T1WI-IR序列無間距掃描,比較不同掃描條件下的圖像噪聲及對嗅球的顯示清晰度。 結(jié)果 層厚3 mm的圖像的噪聲較1 mm 及2 mm圖像小,清晰度佳。T1WI序列,嗅球與顱骨內(nèi)板的分界欠清晰。T2SE序列,嗅球的邊界不清,特別是與腦脊液的邊界比較模糊。T1WI-IR序列,圖像噪點得到明顯控制,嗅球邊緣銳利,與周圍結(jié)構(gòu)分界明顯清晰。 結(jié)論 層厚為3 mm的圖像噪聲小,T1WI-IR序列對嗅球的顯示優(yōu)于T1WI及T2WI序列。
[關鍵詞] 嗅球;磁共振;成像序列
[中圖分類號] R44 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2014)06(b)-0190-03
嗅感受器神經(jīng)元的軸突集合形成的嗅束為嗅神經(jīng)。嗅神經(jīng)為第一對腦神經(jīng)直接上行到達嗅球(olfactorybulb)。嗅球最明顯的特征是一種神經(jīng)網(wǎng)狀排列呈球狀集合。這種球狀的神經(jīng)網(wǎng)稱為小球(domeruli),位于嗅球表面之下,直接接受原始嗅覺軸突。小球由進入的嗅纖維軸突分支形成的末梢和二級神經(jīng)元樹突形成的突觸性接觸構(gòu)成。每一個小球都裝在一個小球周細胞的囊袋里[1]。在嗅球內(nèi)細胞軸突和樹突排列在不同的板層。嗅球的二級神經(jīng)元主要為僧帽細胞(mitralcell)。僧帽細胞具有大的三角形胞體,位于小球的深層,是嗅球的主要投射神經(jīng)元[2]。為對嗅球最佳的MR掃描序列,為疾病的診斷與研究提供影像學依據(jù),現(xiàn)選取該院2005年4月—2010年12月64例患者和健康對照者,進行不同MR掃描序列下進行掃描,報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
來該院就診原發(fā)性帕金森?。≒D)患者36例,男性25例,女性11例,年齡51~72歲,平均(61.62±5.45)歲。健康體檢36例,其中男21例,女15例,年齡53~69歲,平均(61.08±6.26)歲。PD患者的臨床癥狀以肢體麻木、無力不自主抖動為主要表現(xiàn),均沒有意識障礙。兩組在性別及年齡上沒有明顯差異,具有可比性。
1.2 掃描方法
MR掃描采用西門子公司Sonata 1.5T超導磁共振掃描儀,頭部線圈。仰臥位,正中矢狀激光線通過鼻尖,十字交叉線位于兩眉之間。然后入床。嗅球掃描,首先獲得選取正中矢狀層面,校正頭位偏斜,掃描線垂直于篩板。具體操作程序為:掃描三平面定位像,選取正中矢狀面行嗅球冠狀位掃描(圖1-1,圖1-2),掃描線垂直于篩板。掃描序列包括T1WI,T2WI和T1WI-IR,層厚分別設為1 mm,2 mm和3 mm,無間距掃描,采用FOV為12 cm,矩陣為256×256,信號采集次數(shù)為4次。具體參數(shù):T1WI:TR 250 ms,TE 15 ms,時間4分56秒;T2WI:TR 1816ms,TE 20 ms,時間4分56秒;T1WI-IR:TR 2250ms,TE 5ms,TI 860 ms,時間6分50秒。
如圖3-1,3-2,3-3所示,T1WI序列,顱骨內(nèi)板的低信號與腦表面稀薄的腦脊液的較低信號之間的分界欠清晰,特別是在老年人有腦萎縮時,皮質(zhì)周圍腦脊液增多,用T1WI測量時若窗寬窗位調(diào)整不合適,嗅球容易與顱骨內(nèi)板混淆,導致數(shù)據(jù)與真實值之間差異增大,不利于結(jié)果分析。
3 討論
Buschhüter等[1]的研究發(fā)現(xiàn),嗅球體積與氣味的識別能力明顯相關,多種疾病都能導致嗅覺系統(tǒng)受損,嗅球影像學研究將為神經(jīng)外科進行前顱窩手術(shù)提供幫助,能使術(shù)者更好的保護嗅球等重要結(jié)構(gòu)[3]。由于嗅球位于前顱窩,骨質(zhì)的重疊和篩竇氣體-骨交界區(qū)的偽影限制了CT的應用,而MRI則不受這些因素的影響,對于疾病診斷有著其他影像學手段無法比擬的優(yōu)勢。因此,探討最佳的MRI掃描序列以更清楚的顯示嗅球結(jié)構(gòu)有重要的臨床意義。
嗅球(olfactory bulb)是傳遞和處理嗅信息的初級中樞,其內(nèi)部細胞是分層結(jié)構(gòu)。嗅球的功能有三:①從嗅神經(jīng)接收和處理由其傳來的感受器神經(jīng)元的信息;②向前腦各部嗅皮層輸送這些信息;③從中腦和前腦的中樞通路得到指令以調(diào)制和整合嗅信息。最上層為嗅神經(jīng)層,嗅感受器細胞軸突交織于該層;下一層由稱作為小球(glomeruli)的球狀區(qū)域所組成,嗅軸突在此分支和終止,并與中轉(zhuǎn)神經(jīng)元(relay neuron)的樹突形成突觸。中轉(zhuǎn)神經(jīng)元有兩種類型:僧帽細胞(mitral cell)和叢狀細胞(tufted cell) [4]。該組資料顯示,在相同條件下,層厚為1 mm或2 mm時圖像的噪點比較大,而當把層厚定為3 mm時,圖像清晰度明顯改善,嗅球周圍結(jié)構(gòu)分界明顯清晰,且掃描時間有所減少。T2WI序列,圖像噪點明顯改善,嗅球周圍的腦脊液信號較高,襯托出嗅球的低信號影,但嗅球的邊界欠清晰,特別是與腦脊液的邊界比較模糊,這種腦脊液的高信號很容易造成容積效應。T1WI-IR序列,圖像噪點得到明顯控制,嗅球呈均勻的等信號影,信號強度接近于大腦皮層,嗅球邊緣銳利,與周圍結(jié)構(gòu)的分界較T1WI和T2WI序列清晰。同時,對于T1WI序列,層厚為2 mm時,圖像的噪點比較大,嗅球與周圍結(jié)構(gòu)的分界不清。層厚為3 mm時,噪點明顯減少,嗅球的分界較為清楚。
叢狀細胞通常被當作小型的僧帽細胞,但新近的研究表明,按其遺傳決定因子、生理學和神經(jīng)化學方面以及它們的軸突側(cè)支和投射通路的特點來判斷,叢狀細胞與僧帽細胞是兩類細胞。在嗅球內(nèi)有兩類主要的中間神經(jīng)元。位于小球周圍的是球旁細胞(periglomular cell,PG cell)的胞體,它們的樹突伸入小球內(nèi),軸突側(cè)向聯(lián)絡于小球之間的區(qū)域。另一類中間神經(jīng)元是顆粒細胞,其胞體密集在一起形成顆粒層(granule layer,GL),位于僧帽細胞體層更深處,它們有中央樹突和伸向EPL內(nèi)形成分支的周圍樹突,這些樹突帶有許多突脊(spine)。顆粒細胞(如同視網(wǎng)膜無足細胞)都沒有軸突。此外,還有第3種中間神經(jīng)元是短軸突細胞,它們還有若干亞型,分散于顆粒層和小球?qū)覽5]。endprint
嗅球接收很多來自腦的其他部分的離心纖維的神經(jīng)支配,主要有3種類型:①來自前嗅核(anterior olfactory nucleus)和別的嗅皮層的纖維,其功能如同感覺信息加工中的反饋回路;②來自斜角帶的水平支核(nucleus of horizontal limb of diagonal band,NHLDB),屬于支配前腦的基底膽堿能系統(tǒng)的一部分;③來自中腦的纖維,屬于支配前腦的去甲腎上腺素能和5-羥色胺能系統(tǒng)的一部分。這些纖維終止在嗅球內(nèi)的不同水平的細胞層。
從藍斑和縫際核(raphenucleus)的離心纖維分別包含去甲腎上腺素和5-羥色胺,而從NHLDB來的離心纖維則含有乙酰膽堿。在嗅球內(nèi)研究得最清楚的是顆粒細胞,在其與僧帽細胞間的樹-樹突觸是以GABA為遞質(zhì)的。在小球?qū)觾?nèi),某些球旁細胞是GABA能的,另一些球旁細胞是多巴胺能的,這兩種遞質(zhì)可能既存在于樹-樹突觸,又存在于軸-樹突觸。僧帽細胞和叢狀細胞的遞質(zhì)尚不清楚,最可能的遞質(zhì)“候選者”是谷氨酸和天冬氨酸[6]。在時間模式上,一個給定的僧帽細胞的閾反應既可能是興奮性的(產(chǎn)生慢的放電反應)也可能是壓抑性的(自發(fā)放電中斷)。當增加氣味氣體的濃度時,興奮性反應變?yōu)槎檀傩缘姆烹姴⑽搽S著一個壓抑時相。具有這些性質(zhì)的僧帽細胞被認為參與了傳遞關于特殊類型氣味分子的特征信息,并以放電的時程和頻率來對這種分子的濃度編碼。壓抑性反應對所有氣味濃度都呈現(xiàn)壓抑作用,具有這種性質(zhì)的細胞可能屬于廣泛的抑制性周邊的一部分。這種壓抑作用有利于新的氣體的檢測。許多方法被用于嗅球內(nèi)細胞活動空間模式的研究,包括電生理記錄、慢性氣體刺激引起的神經(jīng)元變性方法等,其中2-脫氧葡萄糖方法所得結(jié)果最令人滿意[7]。
嗅球與前顱窩骨質(zhì)關系密切,篩竇氣-骨交界的部分容積效應也限制了CT對嗅球的應用。隨著影像技術(shù)的進步,特別是高強磁場MRI系統(tǒng)和特殊掃描序列的出現(xiàn)為腦內(nèi)核團等細微結(jié)構(gòu)的研究提供了新的途徑。MRI可以清楚顯示嗅球、嗅束,對于疾病診斷有著其他影像學手段無法比擬的優(yōu)勢。1989年Suzuki等[8]首先報道MRI可以顯示嗅球及嗅束,冠狀位顯示嗅球最佳。Yousem等[9]認為通過前顱窩的冠狀掃描是嗅覺傳導系統(tǒng)檢查的常規(guī)檢查平面。Mueller等[10-11]應用三維結(jié)構(gòu)性干預穩(wěn)態(tài)序列成像(3D constructive interference in steady state,3D-CISS)來顯示嗅球,該序列有著很高的T2和T2*敏感性及良好的腦脊液/神經(jīng)對比,十分適合于高分辨腦脊液成像,其缺點在于軟組織間缺乏對比,因此不能很好地顯示周圍無腦脊液存在的神經(jīng)[12]。
該研究發(fā)現(xiàn),在T1WI序列上,嗅球表現(xiàn)為扁的、橢圓形額的等信號影,其信號強度與灰質(zhì)接近,嗅球與周圍薄層腦脊液的灰黑色形成了比較較明顯的對比,但邊界仍欠清晰。T2WI序列,高的腦脊液信號影具有很強的容積效應,特別是嗅球上緣的腦脊液較多,嗅球的邊界不易區(qū)分,上界更是模糊不清,這對嗅球的顯示非常不利。與常規(guī)SE序列相比,T1WI-IR序列具有更強的鑒別不同組織的能力,對嗅球的顯示優(yōu)于常規(guī)T1WI及T2WI序列,更適合顯示灰質(zhì)核團。
通過前顱窩的冠狀掃描(層厚3 mm)是嗅覺傳導系統(tǒng)檢查的常規(guī)檢查平面[8]。較薄的層厚會導致噪音的增加,而加大層厚可能會由于部分容積效應的影響而使嗅球顯示欠佳,因此我們設定了3種層厚:1 mm、2 mm和3 mm,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在相同條件下無論采用何種序列,層厚為1 mm的圖像噪點都非常大,嗅球邊界不易辯認,給測量工作帶來困難。同時,該研究1 mm層厚需要增加掃描層數(shù),掃描時間也隨之增長。因此,我們著重對比了2 mm 和3 mm 層厚的圖像,結(jié)果表明,層厚為3 mm的圖像噪點較小,這也與Yousem等[3]的研究一致。該組資料顯示,層厚為3 mm的圖像噪聲小,T1WI-IR序列對嗅球的顯示優(yōu)于T1WI及T2WI序列。對于體積很小的嗅球,MRI檢查宜采用3 mm層厚的T1WI-IR序列,以清晰顯示嗅球的解剖和病變。
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(收稿日期:2014-03-03)endprint
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