对比增强三维时间飞跃法扰相梯度回波序列在三叉神经痛神经血管压迫诊断中的价值*

2017-05-10 09:41湖北民族学院附属恩施州中心医院恩施土家族苗族自治州中心医院影像科湖北恩施445000
中国CT和MRI杂志 2017年5期
关键词:三叉神经三叉神经痛动脉

湖北民族学院附属恩施州中心医院(恩施土家族苗族自治州中心医院)影像科 (湖北 恩施 445000)

胡兴荣 邱妮妮 向海波陈华东 张丽君

对比增强三维时间飞跃法扰相梯度回波序列在三叉神经痛神经血管压迫诊断中的价值*

湖北民族学院附属恩施州中心医院(恩施土家族苗族自治州中心医院)影像科 (湖北 恩施 445000)

胡兴荣 邱妮妮 向海波陈华东 张丽君

目的探讨磁共振断层血管成像对三叉神经痛病因诊断的临床应用价值,评价3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR及3D-CETOF-SPGR序列显示颅神经与血管的三维空间关系的能力。方法我院自2013年1月至2015年12月共收治行微血管减压术(MVD)治疗的三叉神经痛患者69例,术前行MRTA扫描,观察三叉神经与周围血管的空间关系,并与术中探查结果进行对照,评价3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR及3D-CE-TOFSPGR序列在术前评估三叉神经与周围血管关系的能力。结果MRTA能清晰且同时显示三叉神经和责任血管,3D-FIESTA、3DTOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列显示症状侧三叉神经与血管有密切关系,即阳性分别为55例(79.7%)、58例(84.1%)和 65例(94.2%),显示非症状侧三叉神经与血管有密切关系分别为4例(5.8%)、6例(8.7%)和15例(21.7%)。3D-FIESTA与3D-TOFSPGR显示三叉神经痛症状侧、非症状侧三叉神经与周围血管关系能力,差异无统计学意义;3D-FIESTA与3D-CE-TOF-SPGR、3D-TOF-SPGR与3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经痛症状侧、非症状侧三叉神经与周围血管关系能力,差异均具有统计学意义。结论MRTA技术对三叉神经痛的术前病因诊断及手术适应证的选择具有重要价值,3D-CE-TOF-SPGR序列能提高显示三叉神经脑池段与临近血管的关系;三叉神经与周围血管接触是三叉神经痛的重要病因之一。

磁共振成像;三叉神经

随着磁共振断层血管成像(MR tomographicangiography,MRTA)技术和显微外科手术的进步,颅神经与血管关的研究日益增多。颅神经血管压迫综合症所产生一系列临床症状最常见的表现之一,且周围血管压迫三叉神经又是引起三叉神经痛的重要原因之一。MRTA对显示三叉神经痛患者是否为责任血管接触或压迫三叉神经所致方面具有重要价值,能为显微外科手术提供准确依据。本研究旨在利用对比增强三维时间飞跃法扰相梯度回波序列(threedimensional contrastenhanced timeof flightspoiled gradientrecalled acquisction,3D-CE-TOF-SPGR)观察三叉神经痛患者三叉神经与周围血管之间的关系,评价3D-CE-TOF-SPGR与三维稳态进动快速成像(3DFIESTA)序列和三维时间飞跃毁损稳态梯度回波(3D-TOF-SPGR)显示三叉神经与周围血管关系的能力,并将检查结果与术中发现进行比较,探讨3D-CE-TOF-SPGR序列检查显示受压迫的三叉神经及责任血管关系的优势及其对三叉神经痛术前病因诊断的价值,并比较三叉神经痛患者症状侧与对侧周围血管与三叉神经的关系差异。

1 材料与方法

1.1 临床资料选取2013年1月至2015年12月在恩施土家族苗族自治州中心医院神经外科就诊,临床诊断为一侧三叉神经痛,并行磁共振断层血管成像(MRTA)检查,资料完整,且最终行MVD手术患者69例。男28例,女41例,年龄39~71岁,平均50.89岁。病程半年~15年不等,平均3.7年,术前常规对所有患者行MRI平扫和MRTA(包括3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列)扫描。颅脑MRI平扫正常39例,发现脑腔隙性梗塞及缺血性改变30例,排除颅内占位、大面积脑梗死。患者术前均经非手术治疗半年以上无效。术后1周复查MRTA25例,均扫描3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列,其中11例扫描3D-CE-TOF-SPGR序列。

1.2 MRAT技术使用美国GE公司SignaHDe1.5T超导型磁共振扫描仪,应用8通道相控阵头颈联合线圈。首先对患者行常规颅脑MRI检查,扫描序列包括矢状位自旋回波T1WI、横轴位采用常规T1加权液体衰减翻转回复序列(T1flair),快速回复自旋回波T2WI,T2flair排除颅内占位性病变后,再行3D-TOF-SPGR及3D-FIESTA序列扫描。最后对受检者按0.1mmol/kg体重剂量静脉注射钆喷酸葡胺注射液(Gd-DTPA),再进行3D-TOF-SPGR扫描,即3D-CE-TOF-SPGR序列,扫描参数同3D-TOF-SPGR。3D-TOFSPGR序列选择扫描参数为:TR/TE为25ms/6.8ms,翻转角20°,FOV为23cm×20.2cm,层厚/间隔为1.0mm/-0.5mm,矩阵288×192,平均采集次数3次;3D-FIESTA扫描参数:重复时间(TR)/回波时间(TE)为6.7ms/2.6ms,视野(FOV):18cm×18cm,层厚/间隔为0.8-0.4mm,矩阵256×256,平均采集次数4次。图像后处理:在GEADW4.5后处理工作站上运用多平面重建(multiplannar reconstruction,MPR)处理和最大信号强度投影(maximium intensity projection,MIP)、VR等软件对原始图像进行后处理,重建为二维或三维图像,观察椎动脉及基底动脉走行,并在三叉神经平面观察观察三叉神经层面是否有椎动脉、基底动脉及其分出的小动脉,以及小静脉血管与三叉神经接触或压迫。

1.3 神经血管关系的临床判断方法及标准对所有显示三叉神经及临近上下层面与MPR多平面重建图像进行连续观察,分析三叉神经与邻近血管的关系。在横断面图像上有2层以上的显示神经血管接触诊断为压迫或接触,只有1个层面上显示神经血管接触诊断为神经血管可疑接触,将压迫、接触及可疑接触都定位阳性,反之,如在任一层面均未见接触定位阴性。按三叉神经与周围血管的距离分成三类:(1)分离:三叉神经与最近的血管断面内侧存在距离;(2)接触:三叉神经与血管紧贴,即距离为零;(3)压迫:血管不但与三叉神经紧贴,直接接触,且压迫三叉神经移位、变形。所有图像由2位经验丰富的影像副主任医师处理、阅读并分类。责任血管的最终判断以手术为准,术中记录有无责任血管及责任血管来源、数目及压迫部位。根据显微手术结果,参照吕福林法神经血管关系分型标准[1]分为无接触型、接触型、粘连包绕型和贯穿性,并将无接触型定为阴性,其他型定为阳性。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 MRTA分析结果MRTA结果显示:3D-FIESTA序列图像,神经和血管呈中等信号,脑脊液呈高信号,形成对比良好,更突出显示颅神经;3D-TOF-SPGR序列图像,脑脊液呈低信号,脑实质和颅神经呈等信号,血管呈高信号(图1-4);3D-TOF-SPGR更突出显示责任血。而3D-CE-TOF-SPGR序列,除能清楚显示颅内动脉系统外,还可以提高血流较慢的动脉小分支和重要静脉的显示能力(图5-8)。

2.2 3D-FIESTA、3D-TOFSPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列检查结果本组69例患者中,3DFIESTA序列扫描显示症状侧三叉神经与血管有密切关系阳性55例(79.7%),术中探查均找到责任血管并处理;14例(20.3%)三叉神经痛患者3D-FIESTA序列检查为阴性,而术中发现血管压迫;非症状侧有血管接触阳性4例(5.8%)。

3D-TOF-SPGR序列扫描显示病变侧三叉神经与血管有密切关系阳性58例(84.1%),术中探查均找到责任血管并处理,11例(15.9%)三叉神经痛患者3D-TOF-SPGR序列检查为阴性,而术中发现血管压迫;非症状侧有血管接触阳性6例(8.7%)。

3D-CE-TOF-SPGR序列扫描显示病变侧三叉神经与血管有密切关系阳性65例(94.2%),术中探查均找到责任血管并处理,4例(5.8%)三叉神经痛患者3D-TOFSPGR序列检查为阴性,而术中发现血管压迫;非症状侧有血管接触阳性15例(21.7%)。

2.3 3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经与周围血管关系的比较3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列显示三叉神经痛症状侧、非症状侧与血管关系能力,差异无统计学意义;3D-FIESTA和3D-CE-TOFSPGR序列显示三叉神经痛症状侧、非症状侧与血管关系能力,差异具有统计学意义,3D-TOFSPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经痛症状侧、非症状侧与血管关系能力,差异也具有统计学意义;比较三叉神经痛患者症状侧与非症状侧的三叉神经与周围血管有密切关系阳性率,差异也具有统计学意义。

图1-4 3D-TOF-SPGR序列,图1-3分别为轴位、失状位及冠状位重建显示右侧小脑下动脉与三叉神经接触,图4为VR图像右侧小脑下动脉显示。图5-8与图1同一患者,3D-CE-TOF-SPGR序列显示,图5-7分别为轴位、失状位及冠状位显示右侧岩静脉分支参与三叉神经压迫,图8为VR图像显示右侧岩静脉分支及右侧小脑下动脉。

3 讨 论

3.1 三叉神经与邻近血管的解剖关系三叉神经在脑神经中最粗大,自桥脑外侧面,经小脑幕游离缘及岩上窦的下方进入Meckel腔。三叉神经进入脑桥前,位于脑池内约1cm长的一段称为神经根进入区(rootentry zone,REZ),该区是三叉神经最易受血管压迫引起三叉神经痛的部位。三叉神经REZ周围有包括小脑上动脉、小脑前下动脉、基底动脉,桥脑横静脉或桥静脉等许多血管。HainesSJ等[2]在解剖学上将三叉神经与微血管之间的关系分为三种类型:(1)血管与神经远离,即血管与神经间距离超过血管直径;(2)血管与神经接近,即血管与神经间距离小于血管直径,不引起神经的变形和移位;(3)血管压迫神经,主要表现为血管与神经接触,引起神经移位、变形或出现浅沟或压迹。本研究以此为分类用于对三叉神经痛患者影像学的研究,判断三叉神经与REZ周围血管的关系,为神经外科手术学术前判断三叉神经与周围血管间的关系提供参考依据。

3.2 3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列的原理及临床应用价值FIESTA是一种真稳态采集技术,采用分段k空间采样技术,使用较大的翻转角,TR缩短时信号强度不受影像,可在很短时间内运行而产生高信噪比的图像。其选层梯度和读出梯度均采用1-2-1平衡设计,在多个梯度方向重聚磁化矢量,可以消除匀速血流产生的相位差,能将脑脊液、水和脂肪呈现出高信号,而将肌肉等压制为低信号,突出颅内液体与组织间的对比,又不受脑脊液波动的影像。3D-FIESTA序列为三维容积采集,亚毫米层厚,采集容积数据,不仅提高了空间分辨力,而且实现了各向同性扫描,为MIP、 MPR及VR等图像后处理创造了条件。其成像效果就是使脑池内的脑脊液显示为高亮信号,而神经及血管显示为中等信号,从而使神经、血管与脑脊液形成强烈的信号差异,提高了图像分辨力,其成像优势得到较肯定的临床应用效果[3-4]。颅后窝脑池、内耳、内听道含水较密集,满足磁共振水成像条件,3D-FIESTA序列能突出显示充满液体的结构。

TOF法的原理流动相关增强,指流动的血液未饱和质子群流入成像层面,形成高信号,而其周围静止组织受射频脉冲的多次激励而变变饱和形成低信号,增加了血流和静止组织间的对比度,能够清晰显示颅神经和血管[5]。其成像图像表现为脑血管呈高信号,脑脊液呈低信号,脑实质和颅神经呈等信号,致脑血管、脑脊液及脑实质和颅神经三者信号形成鲜明对比,从而同时清晰显示三叉神经和责任血管。但是3D-TOF-SPGR主要用于颅内动脉系统的成像,但对细小的动脉和血流缓慢颅内静脉系统的显影由于质子的饱和效应而受到较大的限制,为提高对细小动脉和主要静脉系统的显影效果,笔者利用Gd-DTPA可缩短血液T1值,减少其饱和效应,从而增加血液的信号强度的作用,采用静脉注射Gd-DTPA后行3D-TOF-SPGR采集,即3D-CETOF-SPGR序列。结果表明3D-CETOF-SPGR序列除颅内动脉系统清楚显示外,不仅可以使颅内重要静脉显示清楚,还可以提高动脉小分支的显示能力。

3.3 3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经与周围血管的关系MRTA具有良好的软组织分辨力,同时可以多参数成像,且具有多平面扫描及多方式重建等优点,能够清晰显示三叉神经和责任血管的解剖关系,成为研究其三叉神经痛病因的重要手段。3DFIESTA图像上脑脊液呈高信号,神经与血管呈中等信号,而在3D-TOF-SPGR图像上,脑脊液为低信号,脑实质和颅神经为中等信号,血管为高信号。在显示颅神经方面3D-FIESTA优于3D-TOFSPGR,在显示责任血管方面3DTOF-SPGR优于3D-FIESTA序列。本组应用3D-FIESTA、3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经痛症状侧与非症状侧神经与血管关系,结果比较:3D-FIESTA和3D-TOF-SPGR序列显示三叉神经与血管关系能力,差异无统计学意义,与文献报道一致[6];3DFIESTA和3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经与血管关系能力,差异具有统计学意义,3D-TOF-SPGR和3D-CE-TOF-SPGR序列显示三叉神经与血管关系能力,差异也具有统计学意义,3D-CE-TOF-SPGR序列能够显著提高三叉神经与周围血管关系的显示能力。既往研究显示3D-FIESTA结合3D-TOFSPGR成像可以良好的显示颅神经的解剖形态,明显提高阳性率,可以作为颅神经血管压迫综合征常规检查方法,对手术适应症的选择有一定指导意义[6]。但是对于3D-FIESTA结合3D-TOF-SPGR成像的MRTA检查为阴性,仍不能完全排除血管压迫的存在,因此,其结果必须跟患者的临床症状结合起来分析。虽然颅神经密切接触的血管搏动性冲击可能是颅神经血管压迫综合征发生的重要原因,而不仅仅是直接压迫所致,除动脉压迫外,还有静脉性责任血管所致的压迫。有报道认为在众多动静脉性责任血管中,小脑上动脉为最主要责任血管,同时可见动静脉混合压迫,单纯静脉压迫[7-8]。有报道通过3D对比剂动态增强血管成像(3D-CE-MRA)增强对血流的显示[9],本研究结果也与保定一致。通过分析三叉神经痛患者有症状侧三叉神经与周围血管有密切关系的阳性率明显大于无症状侧三叉神经与周围血管有密切关系的阳性率,也说明对于排除占位性病变引起三叉神经痛患者,三叉神经受周围血管包括动脉和静脉的压迫是三叉神经痛最重要病因之一,为临床治疗三叉神经痛而采取的MVD手术提供证据。

3.4 3D-CE-TOF-SPGR序列局限性相对常规脑动脉MRA的3DTOF序列,3D-CE-TOF-SPGR不仅没有增加扫描时间,且无创伤,却可以同时观察脑动脉和静脉,可谓是一箭双雕,但3D-CE-TOFSPGR也存在缺点,因MR扫描时间相对较长,无法完成单纯动脉期、静脉期的血管成像,导致动静脉同时显影,相互重叠,影响细小动脉和静脉的观察。对3DFIESTA和3D-TOF-SPGR序列显示了三叉神经与周围血管有密切关系的患者,可免行3D-CE-TOF-SPGR序列,对有三叉神经痛,而3DFIESTA和3D-TOF-SPGR序列三叉神经与周围血管接触阴性患者,可进一步行3D-CE-TOF-SPGR序列扫描检测是否有慢血流的小动脉或静脉对三叉神经的压迫。

总之,3D-CE-TOF-SPGR序列不仅对3D-TOF-SPGR即能清楚血流速度较快的血管显示佳,还能对血流较慢的血管如静脉也能显示[6]。在观察三叉神经与邻近血管关系的显示的应用,为临床诊断和寻找三叉神经痛的病因开拓了新的思路。

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(本文编辑:张嘉瑜)

The Value of Three Dimensional Contrast Enhanced Time of Flight Spoiled Gradient Recalled Acquisction in the Diagnosis of Trigeminal Neuralgia with Neurovascular Compression*

HU Xing-rong, QIU Nini, XIANG Hai-bo, et al., Department of Medical Imaging, The Central Hospital of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture & Enshi Clinical College of Hubei University for Nationalities, Enshi 445000, Hubei Province, China

ObjectiveTo investigate the clinical value of magnetic resonance tomography angiography (MRTA) for diagnosing cause of trigeminal neuralgia,and evaluate the ability of 3D-FIESTA,3D-TOF-SPGR and 3D-CE-TOF-SPGR sequences display the three-dimensional spatial relationship between cranial nerves and blood vessels.MethodsThe 69 patients with trigeminal neuralgia were treated with microvascular decompression (MVD) therapy at the Department of Neurosurgery for the Central Hospital of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture from January 2013 to December 2015. MRTA were performed to observe the spatial relationship between the trigeminal nerve and peripheral vascular, and were compared with intraoperative exploration results to evaluate sequence of 3D-FIESTA, 3D-TOF-SPGR and 3D-CE- TOF-SPGR in pre-operative assessment of the ability of relationship between the trigeminal nerve and peripheral vessels.ResultsMRTA can clearly and simultaneously display the trigeminal nerve and relevant vessels and 3D-FIESTA, 3D-TOF-SPGR and 3D-CE-TOFSPGR sequences display close relationship between the trigeminal nerve and vessels in symptomatic side, the positive were 55(79.7 %), 58(84.1%) and 65(94.2%).While the positive were 4(5.8%), 6(8.7%) and 15(21.7%) respectively in non-symptomatic side.There was no statistical significance in the ability of 3D-FIESTA and 3D-TOF-SPGR for trigeminal nerve and peripheral vascular in symptomatic and non-symptomatic side, while there were statistical difference of 3D-FIESTA and 3D-CE-TOF-SPGR, 3DTOF-SPGR and 3D-CE-TOF-SPGR.ConclusionThere was significant value of MRTA to diagnose preoperative cause of trigeminal neuralgia and evaluate selection of surgical indications, 3D-CE-TOF-SPGR sequence can improve display the relationship between trigeminal nerve cisternal segment and the adjacent vessel and trigeminal nerve contacting with peripheral vascular is one of the important factors for trigeminal neuralgia.

MRI; Trigeminal Nerve; Cerebral Microvasculature

R745.1+1

A

恩施州科技计划研究与开发项目(编号:D20140024);湖北省卫生厅科研项目(编号:JX6C-61):

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.05.009

2017-04-07

胡兴荣

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