李雙鑫,鮑海華,李萌
包蟲病主要是由棘球蚴絳蟲寄生于動(dòng)物再傳染給人類而引起的一種人獸共患寄生蟲病,多見于中國西北部(包括青海、新疆、甘肅)、中歐、俄羅斯、土耳其、日本、法國東部和北美[1-2]。因患者所致病的幼蟲(多房棘球絳蟲及細(xì)粒棘球絳蟲)類型有所不同,腦包蟲病一般可以細(xì)分為腦泡型包蟲病(cerebral alveolar echinococcosis,CAE)和腦囊型包蟲病[3]。CAE 雖然發(fā)病率低且具有地域性分布的特點(diǎn),但是CAE對(duì)患者的生命造成很大的威脅,部分患者可有頭痛、顱內(nèi)壓增高甚至發(fā)生癲癇發(fā)作、癱瘓等,且與腦轉(zhuǎn)移瘤、膠質(zhì)瘤及結(jié)核瘤等疾病[4]鑒別有難度。MRI 可以用來生成高分辨率的解剖和功能圖像,運(yùn)用在CAE 上可以顯示病灶的邊緣、水腫區(qū)域的特點(diǎn)及小囊泡的情況。近年來,一些MRI 新技術(shù)也逐漸應(yīng)用于CAE 中,提供了生理、代謝、灌注等信息,這些信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出解剖學(xué)的范疇[5],可以評(píng)估CAE 病灶內(nèi)部、邊緣及水腫帶的情況[6],為臨床術(shù)前評(píng)估切除范圍及治療效果的評(píng)價(jià)及其鑒別診斷提供一定價(jià)值。本文對(duì)多模態(tài)MRI 技術(shù)在CAE 的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展予以綜述。
MRI 常規(guī)序列表現(xiàn)CAE 病灶特征為顱內(nèi)多發(fā)的等T1、短T2異常信號(hào),周圍可見水腫帶,病灶內(nèi)及周邊可見多發(fā)密集稍高信號(hào)的小囊泡影[7]。CAE 病灶實(shí)質(zhì)及周邊的多發(fā)囊泡,形成“葡萄串樣改變”,一些學(xué)者也將此特征形容為“蜂窩狀小囊泡樣改變”[8]?,F(xiàn)常規(guī)MRI 檢查已經(jīng)運(yùn)用在CAE 的初查、確診藥物、手術(shù)治療后的復(fù)查中。
擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以無創(chuàng)性地準(zhǔn)確檢測到活體組織內(nèi)部的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),能夠在一定的程度上直接反映活體組織內(nèi)部的生理學(xué)和病理生理學(xué)兩種狀態(tài)之間水分子的變化和微觀運(yùn)動(dòng)[9-10]。ADC值通常是檢測水分子在細(xì)胞外和血管外的擴(kuò)散程度,ADC值已被證明與細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)[11]。一般來說,血管源性水腫會(huì)使水分子擴(kuò)散率增加,從而使ADC 值增加,相反,細(xì)胞密度增加,以及含有大量蛋白質(zhì)或其他分子的液體聚集,這些物質(zhì)與水分子相互作用,限制了水分子運(yùn)動(dòng)會(huì)使ADC 值降低,如膿腫、細(xì)胞毒性水腫等。馬娟等[12]利用DWI 研究CAE 病灶,探究定量指標(biāo)(ADC 值)在CAE 不同區(qū)域的研究價(jià)值,發(fā)現(xiàn)病灶實(shí)質(zhì)區(qū)ADC 值低于對(duì)側(cè)正常腦組織ADC值,原因是CAE病灶內(nèi)有很多小囊泡增殖,細(xì)胞排列緊密、密度增加,從而降低了水分子的擴(kuò)散率,而水腫區(qū)ADC 值增加是因?yàn)镃AE 病灶推壓腦組織形成血管源性水腫,有利于水分子的擴(kuò)散。姜春暉等[13]利用DWI技術(shù)鑒別CAE與高級(jí)別膠質(zhì)瘤,發(fā)現(xiàn)兩組病灶實(shí)質(zhì)區(qū)及水腫區(qū)的ADC值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。所以,將DWI技術(shù)運(yùn)用在CAE中,可通過ADC 值反映病灶實(shí)質(zhì)區(qū)、邊緣區(qū)及水腫區(qū)的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速率,間接反映了細(xì)胞密度與微觀組織等信息。
擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)可以準(zhǔn)確表現(xiàn)體內(nèi)非高斯分布的水分子的擴(kuò)散率并有效地反映組織的細(xì)胞性和異質(zhì)化,可以更加可靠地評(píng)估其神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量和其組織微結(jié)構(gòu)分布的變化[14-15]。DKI是一種非高斯擴(kuò)散加權(quán)模型,由Jensen等[16]在2005年第一次提出,他們認(rèn)為DKI模型可以更好地反映組織的微觀結(jié)構(gòu)。平均峰度(mean kurtosis,MK)值是DKI 最主要的參數(shù)值,是腫瘤細(xì)胞沿血管和空間各個(gè)方向發(fā)生擴(kuò)散的一個(gè)平均值,它直接代表了組織結(jié)構(gòu)的變化和復(fù)雜程度[17-18]?,F(xiàn)在DKI 技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),如腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤的診斷及鑒別診斷中,但現(xiàn)在國內(nèi)外并沒有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道DKI 技術(shù)在CAE 中的運(yùn)用。腦泡型包蟲病手術(shù)切除病灶是常規(guī)MRI 圖像上的“解剖學(xué)分界”,切除后部分病灶有復(fù)發(fā)的可能。DKI 技術(shù)是DWI 技術(shù)的延伸與發(fā)展,對(duì)反映組織的微觀結(jié)構(gòu)更敏感,所以應(yīng)用DKI 技術(shù)研究CAE 病灶的邊緣浸潤范圍,對(duì)制定手術(shù)方案有一定的參考價(jià)值。
體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion,IVIM)是一種在不使用對(duì)比劑的情況下評(píng)估體內(nèi)組織灌注的技術(shù)。Le Bihan 等[19]早在1986 年提出在體內(nèi)建立了體內(nèi)雙指數(shù)模型,也稱為IVIM模型。目前國內(nèi)外將IVIM技術(shù)運(yùn)用在前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌、腎腫瘤及腦膠質(zhì)瘤分級(jí)的研究中。楊潔[20]利用IVIM 技術(shù)探索CAE 病灶實(shí)質(zhì)區(qū)、邊緣區(qū)和水腫區(qū)的生物學(xué)特征,發(fā)現(xiàn)CAE 病灶實(shí)質(zhì)區(qū)呈低灌注,邊緣區(qū)灌注高于實(shí)質(zhì)區(qū),水腫區(qū)灌注較高,反映了CAE 病灶的灌注水平和血管增生情況。因此,IVIM 技術(shù)對(duì)CAE 病灶浸潤帶的確定提供了一定依據(jù),為臨床手術(shù)方案也有一定指導(dǎo)意義。
磁共振動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)成像(dynamic susceptibility contrast MRI,DSC-MRI)是一種使用T2加權(quán)MR 采集來增強(qiáng)對(duì)比劑的磁敏感性效應(yīng)的檢查方法[21]。DSC-MRI 又稱灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging,PWI),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地運(yùn)用在腦缺血的研究中,腦血流量的降低程度和達(dá)峰時(shí)間或平均通過時(shí)間的延長程度可反映腦缺血的嚴(yán)重程度,達(dá)峰時(shí)間和平均通過時(shí)間這兩個(gè)參數(shù)更為敏感[22]。Senturk 等[23]對(duì)CAE 病灶進(jìn)行了PWI 研究,該研究結(jié)果表明CAE 病灶實(shí)質(zhì)區(qū)的相對(duì)腦血流容量(relative cerebral blood volume,rCBV)較低,而邊緣區(qū)的rCBV 較高,其認(rèn)為可能主要是由于CAE 病灶因?yàn)閮?nèi)部缺乏足夠的血液供給而導(dǎo)致發(fā)生壞死,周圍血管組織的增生和炎性反應(yīng)引起的血腦屏障破壞所致。而尹桂秀等[24]運(yùn)用多層螺旋CT 灌注方法探索CAE 病灶實(shí)質(zhì)區(qū)、邊緣區(qū)及水腫區(qū)的血流狀態(tài),了解病灶內(nèi)及周圍微血管信息,明確了CAE 病灶生長活躍的區(qū)域。魯君[25]、尤永笑[26]等用灌注成像發(fā)現(xiàn)CAE 病灶邊緣存在活性帶,從而進(jìn)一步評(píng)價(jià)CAE 病灶邊緣組織的生物學(xué)特征,并將CAE 病灶的灌注特征與微血管密度做了一個(gè)相關(guān)性分析,與病理相結(jié)合,使結(jié)果更加可靠。劉珺迪等[27]將PWI 運(yùn)用在CAE 與腦轉(zhuǎn)移瘤的鑒別診斷中,由于CAE 是低灌注腫瘤,實(shí)質(zhì)區(qū)由于內(nèi)部血流供應(yīng)相對(duì)缺乏呈低灌注,而腦轉(zhuǎn)移瘤是高灌注腫瘤,是由于腦轉(zhuǎn)移瘤保持與原發(fā)腫瘤相同的組織特性,所以腦轉(zhuǎn)移瘤的實(shí)質(zhì)區(qū)呈高灌注水平,所以利用PWI 技術(shù)的定量參數(shù)可鑒別CAE 與腦轉(zhuǎn)移瘤。而陳杰云等[28]利用PWI 技術(shù)鑒別單發(fā)腦轉(zhuǎn)移瘤與高級(jí)別膠質(zhì)瘤,腦轉(zhuǎn)移瘤和高級(jí)別膠質(zhì)瘤均表現(xiàn)為高灌注腫瘤,瘤體內(nèi)rCBV 值無明顯差異,但瘤周區(qū)的rCBV 值可鑒別兩者(P<0.05)。所以PWI 運(yùn)用在CAE 中的優(yōu)勢是可以觀察CAE 病灶內(nèi)及周邊組織的血流灌注情況,評(píng)價(jià)微血管信息,對(duì)認(rèn)識(shí)CAE 對(duì)周圍組織的浸潤機(jī)制也具有臨床意義,同時(shí)也對(duì)CAE 與其他疾病的鑒別診斷有一定優(yōu)勢。
動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling,ASL)成像技術(shù)是一種非侵入性、無需使用對(duì)比劑的成像手段,無創(chuàng)、可重復(fù)性較好并且簡便易行,可靠地準(zhǔn)確評(píng)價(jià)組織病灶的灌注情況、組織血管形成情況及對(duì)周圍組織的侵襲嚴(yán)重程度[29-30]。ASL 技術(shù)是一種非侵入性的示蹤劑測量CBF 的定量方法,它將動(dòng)脈血流中含有水質(zhì)子的磁性標(biāo)記物轉(zhuǎn)化成為一種內(nèi)源性的示蹤劑,可以直接利用自由擴(kuò)散的示蹤劑對(duì)其進(jìn)行灌注和測量,所以運(yùn)用在一些不能正常使用對(duì)比劑的患者上是非常有效的。ASL 技術(shù)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷及預(yù)后評(píng)估上有一定作用,但現(xiàn)國內(nèi)外并無相關(guān)文獻(xiàn)將ASL 技術(shù)運(yùn)用在CAE 的診斷及鑒別診斷中。所以將ASL 技術(shù)廣泛運(yùn)用于CAE 上,可靠地準(zhǔn)確評(píng)價(jià)病灶的灌注狀態(tài)和形成情況、組織的大小及其血管形成狀態(tài)和受到周圍組織侵襲的嚴(yán)重性,可以直接反映其對(duì)血腦屏障的損傷程度和其新生血管形成,也對(duì)CAE 與腦轉(zhuǎn)移瘤、腦膠質(zhì)瘤等病的鑒別診斷有一定診斷價(jià)值。
磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像(dynamic contrast enhanced-MRI,DCE-MRI)是一種使用外源性對(duì)比劑的MRI 灌注技術(shù),沒有任何電離輻射,具有良好的空間分辨率。DCE 是一種相對(duì)較新的藥物灌注技術(shù),該新技術(shù)對(duì)細(xì)胞外血管的通透性,細(xì)胞外及細(xì)胞內(nèi)體積以及細(xì)胞內(nèi)血流變化敏感[31]。張丹等[32]運(yùn)用DCE-MRI 技術(shù)研究CAE,并將其與直方圖的相關(guān)性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)CAE病灶邊緣帶的存在及血腦屏障的破壞。因此DCE運(yùn)用在CAE 上的優(yōu)勢是可以在明確病灶邊緣帶的存在,評(píng)估血腦屏障破壞的程度,在影像層面上為術(shù)前確定切除范圍提供依據(jù)。
磁共振波譜(MR spectroscopy,MRS)是一種可以通過測量組織中代謝物的濃度來監(jiān)測疾病進(jìn)展和治療的技術(shù)。MRS是通過生成光譜來區(qū)分各種峰并將其歸因于不同的化學(xué)基團(tuán)和代謝物,從而實(shí)現(xiàn)代謝物定量的一種技術(shù)[33]。一些研究利用MRS 聯(lián)合DWI 技術(shù),MRS 的Cho/Cr、Cho/NAA、Cr/NAA 峰聯(lián)合ADC 值可以有效地預(yù)測神經(jīng)膠質(zhì)瘤術(shù)前的細(xì)胞增殖,進(jìn)一步提高評(píng)估神經(jīng)膠質(zhì)瘤等級(jí)的敏感度和特異度,也大大提高了膠質(zhì)瘤與單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤的鑒別與診斷能力[34]。Okur 等[35]應(yīng)用MRS 技術(shù)研究CAE 的生理及代謝信息,發(fā)現(xiàn)CAE 中NAA、Cho及Cr 峰顯著減低并可出現(xiàn)lip 峰;張丹等[36]、毛俊月[37]應(yīng)用MRS 技術(shù)對(duì)CAE 及腦轉(zhuǎn)移瘤、腦結(jié)核瘤等病進(jìn)行鑒別診斷,發(fā)現(xiàn)CAE 和腦轉(zhuǎn)移瘤、腦結(jié)核瘤的波譜信息有差異,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。因此,MRS 技術(shù)可以從生理代謝角度反映CAE 病灶的特點(diǎn),也為CAE 與其他疾病的鑒別診斷提供依據(jù)。
多模態(tài)MRI 技術(shù)在腦泡型包蟲病中的應(yīng)用,各定量參數(shù)對(duì)腦泡型包蟲病的實(shí)質(zhì)、邊緣、水腫區(qū)的研究有一定優(yōu)勢,評(píng)價(jià)CAE 病灶的囊泡及邊緣帶,評(píng)價(jià)其活性,可以為臨床術(shù)前評(píng)估切除范圍及治療效果的評(píng)價(jià)以及對(duì)腦泡型包蟲病與腦轉(zhuǎn)移瘤、腦結(jié)核瘤、腦膠質(zhì)瘤等病的鑒別診斷提供一定指導(dǎo)。隨著MRI 新技術(shù)的不斷進(jìn)步,腦泡型包蟲病的診療水平將進(jìn)一步提高,對(duì)于腦泡型包蟲邊緣帶及不同分型的研究也將成為未來的研究方向。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多新技術(shù)運(yùn)用在CAE中,但研究較少且尚不成熟,所以國內(nèi)外需要進(jìn)一步探索研究。
作者利益沖突聲明:全體作者均聲明無利益沖突。