MRI在寵物臨床診斷中的應用進展

李艷艷 ， 周紅蕾 ， 楊海峰

(江蘇農牧科技職業學院 ， 江蘇 泰州 225300)

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，簡稱MRI)，是一種斷層成像，近年來，MRI技術發展十分迅速，檢查范圍基本上覆蓋了全身各個系統，并在世界范圍內被廣泛推廣應用。MRI既解決了X線、CT等對機體組織細胞損害性的問題，又解決了難以測出機體病變前的微小病理變化的問題，MRI已成為醫學影像診斷中的一個新的重要分支。

MRI是利用磁共振現象，從機體獲得電磁信號并重新建立機體信息，能夠提供高分辨生理和解剖信息的技術[1]。磁共振技術具有無輻射損傷、無破壞性、無試劑侵入，并能從分子水平到整體臟器系統地研究活體和動態過程等突出優點，在人醫臨床上被普遍使用，成為臨床診斷的重要工具[2]。隨著寵物市場的蓬勃發展，國內外的寵物醫院中已經先后引入這一診斷技術，其在小動物臨床診斷中優勢得到了廣泛的認可。

1 MRI工作原理

氫質子在機體中含量豐富，氫質子圍繞其中心自旋，其周圍產生磁場，具有南北方向和強度，稱為磁矩。由于機體內的氫質子排列雜亂無章，其磁矩相互作用后互相抵消，因此正常情況下機體是不具磁場性的。如果將氫原子置于外加磁場內(MRI儀)，質子就會沿外加磁場方向重新排列，并在保持自旋的同時還順著外加磁場的中軸旋轉，這種運動稱為進動。當保持進動的氫質子受到一個與其進動頻率相同射頻脈沖激發時，一些質子吸收能量，產生相位變化，躍遷到高能狀態，使其在磁場內失去平衡，當停止發射射頻脈沖后，處于高能狀態的質子的相位和能級恢復到原來狀態，稱為弛豫，這段時間稱為弛豫時間[3]。在這一過程中，高能狀態的質子將能量放出，產生信號，信號的強弱取決于組織內水的含量和水分子中氫質子的弛豫時間，這種組織間弛豫時間上的差別，就是MRI的成像基礎。

在MRI檢測中，利用一定頻率的電磁波向處于磁場中的機體照射，機體中各種不同組織中氫核在電磁波作用下，會發生核磁共振，吸收電磁波的能量，隨后又發射電磁波，MRI系統探測到這些來自機體中氫核發射出來的電磁波信號后，經計算機處理和圖像重建，得到斷層圖像，不僅能反映形態學信息，還能從圖像中得到與病理有關的信息，經過比較和判定，即可知道成像部分的組織是否正常，因此MRI被認為是一種研究活體組織、診斷早期病變的醫學影像技術。

2 MRI圖像特點

2.1 灰階成像 機體組織有3個MR特性，分別是組織的質子密度、T1(縱向弛豫時間)及T2(橫向弛豫時間)，MR特性不同的組織，包括正常與病變組織，所產生的信號也不同。但是一般組織間質子密度差異不大，產生的MR信號強度也差別不大，MRI圖像難以區分，臨床意義相對較小。T1加權圖像中反映組織間T1的差別，其低信號通常說明組織的T1時間長，弛速度慢，圖像呈灰黑色，如腦脊液等，反之高信號表明組織T1時間短，弛豫速度快，圖像呈白色，如脂肪。T2加權圖像反映組織間T2的差別，其低信號說明組織的T2時間短，圖像呈灰黑色，如骨骼肌，高信號說明組織的T2時間長，圖像呈白色，如腦脊液。MRI所顯示的解剖結構非常逼真，在良好清晰的解剖背景上，再顯出病變影像，使得病變同解剖結構的關系更明確[3]。

2.2 流空成像 心血管的血液由于流速快，不產生或只產生很低的信號，與周圍組織形成對比。流空效應的產生主要是脈沖電磁波掃描快速流動的血液時，氫質子停留時間太短，來不及激發出MR信號，就流出該層面，所以測不到MR信號，圖像呈黑色。

2.3 三維成像 MRI可獲得機體橫斷面、冠狀面、矢狀面及任何方向斷面的圖像，MRI采用特殊的采集和重建方法，采集的數據源于組織的三維結構，圖像信噪比提高，圖像質量好。

2.4 運動器官成像 采用呼吸和心電圖門控成像技術，不僅能改善心臟、大血管的MR成像，還可獲得其動態圖像。

3 MRI在臨床診斷中的優勢比較

3.1 組織分辨率高，無骨性偽影 MRI影像清晰，其軟組織對比度明顯優于CT、X線、B超等影像技術，能很好的區分關節內軟骨、肌肉、韌帶、椎間盤、半月板及顱內灰白質、神經核團、脊髓等。MRI無骨性偽影，能清晰顯示骨骼解剖結構和細微病變。

3.2 多參數、多方位直接成像 MRI的多種參數都可以用來成像，可以獲取不同對比圖像，能提供豐富的組織信號，增加了病變診斷的準確率。此外，MRI可進行橫斷面、冠狀面、矢狀面以及任意面的直接采集成像，可以多方位立體的觀察病變，從而作出更為準確的診斷。

3.3 無創、無輻射 MRI檢查無電離輻射，避免了X線等影像檢查由射線所致的損傷。磁共振成像具有多種特殊成像技術，例如各種血管成像、水成像、脂肪抑制成像等，不需造影劑即可顯示心臟、大血管、膽道及泌尿系統等管腔結構。

4 MRI在寵物臨床診斷中的應用

MRI作為醫學影像學的高端核心技術，已有近40多年臨床應用歷史，技術得到了迅速發展，硬件平臺和軟件技術不斷更新，臨床應用領域逐步擴大。隨著寵物診療行業飛速發展，許多先進技術被引入到寵物臨床，MRI便是其中一種，雖然MRI在寵物臨床應用時間不長，但已顯出其無法比擬的優越性。

4.1 顱腦疾病 MRI對顱腦疾病診斷具有很大優勢，MRI對病變組織及腫塊的敏感性要高于CT，有助于對顱內腫瘤做出準確的定位、定性診斷[4]。MRI對腦腫瘤、腦血腫、腦積水、顱內動脈瘤、動靜脈血管畸形、腦缺血、顱腦外傷等疾病診斷非常有效，成為首選檢查方法。MRI對顱底及腦干的病變因無偽影可顯示得更清楚，可不用造影劑顯示腦血管，判斷有無動脈瘤和動靜脈畸形，MRI還可直接顯示一些顱神經，可發現發生在這些神經上的早期病變。犬貓腦部正常MRI影像早已經建立，這也進一步為犬貓腦部疾病診斷提供了重要的參考依據[5-6]。國外對犬肉芽腫性腦膜腦炎、壞死性腦炎、腦包蟲、新孢子蟲病等炎性或非腫瘤性疾病進行MRI診斷也早有報導，并詳細描述其病變的MRI影像特征[7-10]。研究證明，MRI也能對病毒、細菌及真菌引起的腦炎的不同病變進行鑒別診斷[11]。在MRI應用于寵物臨床以前，動物腦部的疾病診斷和治療幾乎處于空白階段，而隨著MRI在寵物臨床的應用，為我們研究動物顱腦疾病提供了一把“鑰匙”，正因為有了這把“鑰匙”，寵物行業診療技術和水平登上了一個新的臺階。

4.2 脊柱及脊髓疾病 MRI對脊柱和脊髓病變的解析度比CT更高，是脊柱和脊髓疾病的首選檢查方法。MRI無骨性偽影，圖像細膩清晰，能準確鑒別脊髓內、外腫瘤，以及了解腫瘤侵犯鄰近軟組織的情況，MRI可直接顯示脊髓的全貌，清晰地顯示脊柱的骨骼、椎間盤、韌帶、椎管、蛛網膜下腔及脊髓的形態結構，因而對脊髓腫瘤或椎管內腫瘤、脊髓白質病變、脊髓空洞、脊髓損傷及上述部位的先天畸形等有重要的診斷價值。對椎間盤病變，MRI可顯示其變性、突出或膨出，對顯示椎體轉移性腫瘤也十分敏感。Cooper J J等在比較MRI與CT對44只患有椎間盤突出癥的犬只診斷檢出率的臨床試驗中發現，MRI對椎間盤突出癥的診斷敏感性為98.5%，顯著高于CT的診斷敏感性88.6%，MRI對病變位置及性質診斷的準確率也顯著高于CT[12]。目前，對于犬的脊髓空洞、脊髓積水、枕骨發育不良及蛛網膜囊腫應用MRI也早有相關診斷報導[13-16]。在MRI引入寵物臨床之前，椎間盤突出癥的診斷只能依賴脊髓造影和CT檢查，但檢出率和圖像清晰度都不是很理想，對病變的準確定位和診斷也有一定的限制，MRI的應用能有效彌補前面兩種方法的弊端，為本病提供確切的診斷。

4.3 五官科疾病 MRI在五官科方面優勢更為明顯，可以做鼻腔、鼻竇、額竇、前庭耳蝸、球后膿腫、咽喉等部位的斷層掃描，由于這些部位骨骼或腔室較小，傳統的X線或B超在影像上不能清晰顯示病變結構，或者不宜進行相關操作，因此限制了這些部位疾病的診斷，而MRI引入寵物臨床，可以彌補這一空白。MRI對眼耳鼻咽喉部的腫瘤性病變顯示清晰，也可顯示出鼻咽部腫瘤對對側鼻腔、顱底或顱神經的侵襲情況[17]。在無內窺鏡使用情況下，MRI檢查結果也有助于對鼻咽部活組織檢查進行準確定位。

4.4 胸腔及腹部疾病 除常規胸腹腔疾病診斷外，MRI可用于心臟病、心肌病、心包腫瘤、心包積液以及心臟大血管的病變、肺腫瘤、肺栓塞、胸內縱膈腫物、淋巴結以及胸膜病變等診斷。MRI對心臟疾病具備良好的時間、空間分辨率，可清晰顯示出心臟結構、心肌灌注，也不存在輻射，為一些復雜的心臟疾病提供了很好的診斷依據。此外，MRI還能對肝腫瘤、肝血管瘤及肝囊腫進行鑒別診斷，對腹內腫塊進行鑒別診斷，尤其是腹膜后的病變，具有X線、B超及CT無法比擬的優勢。

4.5 盆腔疾病 由于骨盆遮擋射線，常規檢查方法如X線、B超對于骨盆部位軟組織成像不具優勢，局部組織沒有很好的天然對比度，具有一定的局限性。MRI彌補了X線和B超的不足，對盆腔軟組織可進行定性及定位檢查。

4.6 骨與關節疾病 MRI骨關節和肌肉病變方面的診斷也具有很大的優勢，可用于股骨頭壞死、早期骨髓炎、半月板損傷、前十字韌帶斷裂、肌肉組織病變等方面的診斷，可以有效評估炎性的范圍及嚴重程度，從而有助于后續的治療[18-19]。此外，MRI對關節軟骨、半月板、韌帶、滑膜、滑液囊及骨髓病變早期篩查也有較高診斷意義，如犬的前十字韌帶損傷而抽屜運動陰性或不明顯時，MRI即可對該病進行確診[20]。相關研究表明，采用X線、B超及MRI分別對18只患有肩關節骨軟骨病及剝脫性骨軟骨炎的研究表明，MRI診斷的準確性分別是B超、X線的3.2倍及2倍[21]。

4.7 腫瘤 腫瘤是寵物常見的外科疾病之一，發病原因復雜，對寵物的健康造成很大的威脅。動物很多部位的腫瘤使用常規的診斷方法如B超、X線、CT等技術很難診斷清楚辨識，有些腫瘤甚至無法去診斷，如顱內腫瘤、脊髓內腫瘤、胸腔縱膈內腫瘤、骨盆內腫瘤、胰腺腫瘤、腎上腺腫瘤、肝內腫瘤、心臟內和大血管內腫瘤等，而MRI技術剛好可以解決這些難題[22-23]。研究表明，可以通過MRI影像中腫瘤原發部位、形狀、生長方式、信號強度、對比增強等方面對腫瘤進行分型，從而減少或避免對腫瘤進行活組織穿刺的操作[24]。Taeymans等采用臨床檢查、B超、CT、MRI及病理學檢查對23例甲狀腺癌疑似患犬進行診斷，結果表明，MRI對本病的診斷敏感性最高，推薦首選MRI對該病進行診斷[25]。

MRI具有無電離輻射性及無傷害磁性，在寵物中樞神經系統、軟組織檢查，骨及關節疾病，尤其是在腰椎間盤退變以及引發的神經壓迫等疾病方面有著不可替代的作用，其多參數成像、多方位成像的優點，為明確病變的性質提供豐富的診斷依據。MRI幾乎可以用于動物身體任何部位的斷層掃描，其在寵物臨床的推廣應用，對于寵物診療行業的發展具有劃時代意義。