磁共振多技術成像對腦泡型包蟲病及其邊緣帶的研究進展

磁共振多技術成像對腦泡型包蟲病及其邊緣帶的研究進展

馬娟綜述王儉審校

(新疆醫科大學第一附屬醫院影像中心， 烏魯木齊830054)

中圖分類號：R1; R81文獻標識碼：A

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2015.04.032

棘球蚴病(包蟲病)是棘球絳蟲的幼蟲寄生在人體而引起的一種人畜共患寄生蟲傳染病[1]。我國主要流行在西北五省及內蒙、西藏和四川等地區，新疆為高發區[2]。泡型包蟲病(alveolar echino-coccosis, AE)發生于腦內者罕見[3]。腦泡型包蟲病(cerebral alveolar echinococcosis,CAE)是由棘球屬絳蟲的蚴蟲棘球蚴感染人體后隨血流進入顱內在腦組織或顱骨與硬膜之間寄生生長而引起的寄生蟲病[4]。該病多分布于大腦表淺位置，以大腦皮層或皮層下區多見。腦泡型包蟲病呈浸潤性生長，與宿主腦組織分界欠清，嚴重破壞周圍腦組織，可產生局部壓迫、刺激及顱內壓升高的癥狀[5]，嚴重影響生存質量，甚至威脅患者生命。既往對于腦泡型包蟲病的影像學研究主要在于顯示其形態學特征并與顱內其他疾病進行鑒別，但對病灶邊緣區域的研究甚少涉及，所以臨床手術時也只能依據常規影像所顯示的病灶“解剖學邊界”實施病灶切除，以至于部分病灶切除后仍會復發[6]，提示CAE病灶邊緣區域可能存在著“浸潤帶”，而“浸潤帶”的存在很大程度上決定著腦泡型包蟲病病灶的發生、發展。其危害程度與其生長方式密切相關，其以內殖性和外殖性芽生方式增殖，像惡性腫瘤一樣浸潤性生長[7]，因此又稱為“寄生蟲腫瘤”或“蟲癌”。MR技術在中樞神經系統檢查中具有一定的優勢，被越來越廣泛地應用于中樞神經系統各類疾病的診斷和鑒別診斷，以往MR技術多用于腦泡型包蟲病診斷及鑒別診斷，但對腦泡型包蟲病病灶邊緣帶的研究甚少，所以臨床根據影像學顯示邊界實施病灶切除后易復發，危害程度難以估量。因此，MRI檢查成為腦泡型包蟲病的早期邊緣帶研究及手術方案制定的重要輔助檢查。本研究運用MRI技術對腦泡型包蟲病及其邊緣帶研究進展做一綜述。

1腦泡型包蟲病的病理表現及免疫機制

1.1腦泡型包蟲病的病理表現CAE病灶早期呈增殖性肉芽腫樣改變，CAE病灶病理鏡下主要表現為散在或成簇分布的微小囊泡，小囊泡的角皮層發育不完整，生發層以內、外雙殖芽生(內殖芽生和外殖芽生)的方式增殖，并以外殖芽生為主[8]。無數直徑1～10 mm的小囊泡形成實性增殖性結節或腫塊，囊泡內含膠樣物和原頭蚴，在腦實質內呈浸潤性生長，小囊泡不斷向外周增殖，囊泡群或囊泡巢及散在微小囊泡向病變外周延伸形成浸潤帶，可侵蝕血管，嚴重破壞神經組織，使周圍腦組織發生肉芽腫樣改變，其代謝產物直接排泄到鄰近腦組織，刺激腦組織并產生不同范圍的反應性水腫。

1.2腦泡型包蟲病的免疫機制腦泡型包蟲病患者細胞免疫功能發生改變，呈現CD4+T細胞顯著性凋亡、CD8+T細胞顯著增多改變，即活化誘導性死亡減少并形成以CD8+T細胞為主的免疫抑制狀態，從而使泡球蚴快速增殖。有研究者對泡球蚴肉芽腫內的反應細胞進行了研究，發現有活力的肉芽腫周圍以CD8+T細胞占優勢，而在“發育不良”或“死亡”的肉芽腫周圍則以CD4+T細胞更多見，并提出通過對照研究CD4+與CD8+T細胞數量的變化與相應區域組織的水分子彌散狀態之間變化的關系，就有可能判斷泡球蚴病灶邊緣生長增殖能力[9]。

2腦泡型包蟲病及其邊緣帶MR表現

腦泡型包蟲病多見于成人，位置多表淺，常分布于幕上及腦膜中動脈供血區[10]。腦泡型包蟲病病灶多數形態不規則，病灶內部信號欠均勻，在T1WI上呈等或稍高信號；病灶內部的壞死和變性可引起繼發性鈣鹽沉積，故在T2WI上呈低或稍低信號，病灶內部囊泡呈稍高信號為該病特征性表現；病灶邊緣帶可見不同范圍水腫，水腫在T1WI上表現為低信號，在T2WI上呈高信號，在T2FLAIR序列上呈高信號，境界顯示更清晰。增強掃描后腦泡型包蟲病病灶呈不規則環狀強化，提示病變在腦組織內浸潤性生長，可導致周圍腦組織產生炎性反應、血腦屏障破壞以及周圍腦組織內毛細血管增生。

3腦泡型包蟲病邊緣帶MR多技術應用

隨著分子影像學的發展，MR各種成像技術不斷更新，包括MR水成像(magnetic resonance hydrography，MRH)、氫質子磁共振波譜(1H magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)、MR擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)、灌注加權成像(perfusion weighted imaging,PWI)等，與常規MRI掃描聯合應用，既可彌補常規檢查的不足，也為評價病變的狀態提供了新的指標，即病灶內部的結構變化、生存活性、血流灌注狀態及血流動力學特點、病變周邊區域細胞的代謝狀況及生長微環境的改變等，有望更多地反映病灶以及邊緣區域的組織細胞學特點，為揭示病變的發展和轉歸提供更多的生物學信息[11]。

3.1MR水成像MR水成像(MRH)是近年來發展迅速的MR技術之一，此技術的基本原理是應用重T2加權技術使實質器官、流動血液呈現低信號，而靜態液體呈現高信號，合用脂肪抑制技術，使含水器官得到清楚地顯示，它不僅能夠清楚地顯示含液體的組織結構，還可勾勒出病灶的輪廓，對包蟲病的診斷具有特殊的優勢[12]。腦泡型包蟲病由無數微小囊泡構成，小囊泡或囊泡巢在T2WI上信號稍高，界限不清，常規MR掃描的層厚較大，不利于微小病灶及小囊泡的顯示，因此難以提供病灶邊緣區域信息。MRH為薄層掃描序列，不僅可以顯示一定范圍內常規掃描無法觀察到的微小病灶，還可使微小囊泡顯示更加清晰。王儉等[13]2009年通過對32例包蟲病患者128個病灶行MRH檢查，發現MRH技術檢出病灶數明顯多于常規檢查，可顯示常規檢查所無法顯示的病灶精細結構，還可發現病灶與鄰近組織關系及累及鄰近結構的情況，如病灶邊緣區域是否存在微小囊泡。因此應用MRH可宏觀地顯示水分子的改變，提高腦泡型包蟲病檢出的靈敏性和符合率[13]，不僅有利于泡型包蟲病的診斷、鑒別診斷，還可提供更多病灶與鄰近結構關系的信息，從而更加有利于判定病灶邊緣是否存在浸潤。

3.2氫質子磁共振波譜磁共振波譜(1H-MRS)是目前唯一可無創性觀察活體組織代謝的技術成像，是一種利用核磁共振現象和化學位移原理，無創地對原子核及化合物進行分析的成像方法。成像技術的應用使我們能較為方便地檢測到活體組織內某種化合物的含量和濃度[14]。1H-MRS分析腦組織時，主要評價的指標有N-乙酰天冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)和肌酸(Cr)。NAA是正常神經元的標志物，其減少代表神經元減少和缺失，凡是有腦損害的疾病都可以引起NAA濃度的下降[15-18]。Cr是能量代謝過程中高能磷酸鍵的緩沖儲備物之一，它參與細胞的能量代謝，提示病灶內部能量消耗的情況。1H-MRS在分析腦部病變時，常以總Cr峰為參照物，其他各代謝物峰的高度或峰下面積與之比較來進行分析[19]。Cho是細胞膜的成分，前期研究表明病灶周邊的Cho峰升高，提示細胞密度高、細胞膜代謝增加、細胞增殖和細胞代謝越旺盛，Cho濃度越高[20-21]。王儉等[22-23]于2012、2014年分別對15例、13例腦泡型包蟲病36及33個有效病灶進行1H-MRS研究發現，病灶及病灶周圍20 mm范圍以內的常規磁共振增強掃描未見異常強化，但在病灶實質區和邊緣帶，均出現了NAA/Cr的下降，表明泡型包蟲病侵犯腦組織，造成神經元的破壞，從而使神經元的數量絕對或相對減少。提示病灶邊緣帶存在泡狀棘球蚴的浸潤；還發現病灶周邊的Cho峰升高，提示病灶鄰近組織存在炎性反應，揭示病灶邊緣帶存在病理學波譜；另外，發現CAE病灶實質區及邊緣區出現NAA/Cr的下降，病灶實質區Cho峰不同程度地降低，部分腦泡狀棘球蚴病病灶實質區Cr峰降低，而Cho/Cr輕度升高，說明病灶實性部分Cr峰下降比Cho峰更明顯，提示病灶內部能量消耗過多，細胞增殖能力有限，因此導致Cho峰降低；Okuri等[24]于2014年對1例52歲腦泡型包蟲病男性患者進行了MRS分析，發現病灶邊緣帶存在病理性波普?？傊?，病灶邊緣帶存在腦泡狀棘球蚴的浸潤，與其病理特征相吻合。以上研究均提示MRS在一定程度上可以反映泡型包蟲病實質區及邊緣區域的病理學改變，意義重大。

3.3MR灌注加權成像(PWI)PWI又稱動態對比劑增強磁共振成像，是基于團注對比劑追蹤技術，采用首過法獲得時間-信號強度曲線，能在活體上無創性地反映組織血管化程度和血流灌注情況，量化分析組織及腫瘤血流動力學方面的信息[25-26]。常規MRI增強可反映血腦屏障(BBB)破壞后，對比劑在組織間隙的聚集程度，無法反映腫瘤血管形成，而MR PWI灌注異常程度則可直接反映血管增生程度，與BBB破壞與否無直接關系，且PWI是對微血管密度(micro-vessel density,MVD)極為敏感的技術[27]。泡型包蟲病浸潤生長的特點決定了其浸潤腦組織區域血腦屏障的破壞。 Senturk等[28]2006年首次對1例26歲女性腦泡狀棘球蚴病患者進行了MRI灌注分析，發現腦泡型包蟲病內部呈低灌注，與腦泡型包蟲病乏血供表現相一致。姚冰等[29]2010年通過對肝泡球蚴邊緣區域CT灌注成像與組織病理對照研究，測得病灶邊緣區域灌注參數血流量(blood flow，BF)、肝動脈灌流量(hepatic arterial perfusion，HAP)和門靜脈灌流量(portal vein perfusion，PVP)較周圍肝實質高，考慮HAE病變周圍微血管生成。另外還發現大多數病灶在CT血流灌注圖上的浸潤范圍較常規增強掃描范圍要大，提示HAE在常規增強掃描下所觀察到的邊緣并不是其真實邊界，揭示了肝泡球蚴病灶與周圍正常肝組織間存在邊緣浸潤帶。尹桂秀等[30]2013年通過對9例腦泡型包蟲病行MSCT灌注掃描分析并探討了腦泡型包蟲病MSCT表現及其灌注特點，發現CAE腦灌注圖顯示病灶周邊弧形高灌注區，范圍較普通強化邊緣范圍更為寬廣；另外還得出CAE邊緣區的腦血容量(cerebralbloodvolum,CBV)、腦血流量(cerebralbloodflow,CBF)值明顯高于中央實質區、水腫區及對側正常腦白質的結果,提示CAE邊緣有微血管形成,證實了CAE邊緣帶為血管增值活躍區即CAE邊緣帶存在活性區。

4展望

前人眾多研究表明，CAE的研究除了過往的診斷及鑒別診斷要點，學者們將更多地聚焦于探討其具有生長活性的邊緣區域，旨在為界定CAE浸潤范圍奠定良好的基礎。利用MR多技術聯合掃描，對CAE的邊緣區域在不同分期、不同分型進行深入分析研究將成為未來研究的重要方向，為腦泡型包蟲病手術方案的制定提供影像學依據。

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[收稿日期：2014-11-21]

(本文編輯楊晨晨)

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