磁共振灌注成像在腦泡型包蟲病和其他顱內肉芽腫性疾病鑒別診斷中的應用

魯君綜述王儉審校

(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像中心， 烏魯木齊830054)

棘球蚴病(包蟲病)是人獸共患寄生蟲病，分為囊型包蟲病(cystic echinococcosis，CE)和泡型包蟲病(alveolar echinococcosis，AE)兩型，我國是包蟲病發(fā)病率最高的國家之一，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[1]。顱內肉芽腫是由致炎因子刺激后形成的慢性炎癥性局灶性病變，病理表現(xiàn)為慢性增殖性結節(jié)[2]。顱內肉芽腫的產生常見于各種急慢性炎癥疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中，如結核、霉菌、梅毒以及寄生蟲的感染，也可由顱外炎癥直接蔓延，同時外來異物、結節(jié)病也都屬于其致病因素[3]。在由寄生蟲引起的顱內肉芽腫性疾病中，腦泡型包蟲病屬于新疆地方病，誤診率高。顱內肉芽腫具有一定特征性MRI表現(xiàn)。增強掃描更是顱內肉芽腫鑒別診斷中必不可少的，但是由于炎性肉芽腫是一種慢性增生性疾病，病灶可以完全由炎性肉芽組織填充形成結節(jié)樣結構，也可以因病變中央液化壞死而形成環(huán)狀結構，所以其強化后表現(xiàn)大多為結節(jié)狀或環(huán)形強化；另外，由于新鮮的肉芽組織內含有大量未成熟的血管組織，新生的毛細血管網通透性較高，而由細胞分泌的炎癥介質與內皮細胞受體結合后導致血管的通透性增高，故病變多表現(xiàn)為明顯強化[4]。這就為顱內肉芽腫性疾病的鑒別診斷帶來了一定的困擾。磁共振灌注成像是近期發(fā)展較快的一種磁共振腦功能性成像技術[5]，通過定量分析病變內部的微血管增生和血流灌注的情況，反映其血流動力學的細微變化[6]，具有較高的時間和空間分辨率，無放射性，操作簡單，并且可以在短時間內多次重復進行[7]。常規(guī)MRI增強反映的是血腦屏障(Blood Brain Barrier,BBB)完整性受損后，對比劑從血管中外漏引起的信號異常，而磁共振灌注成像與BBB的完整性與否無直接關系，其對微血管密度(micro-vessel density,MVD)極為敏感，是直接檢測微血管增生的技術[8],因此磁共振灌注成像更能從本質上反映顱內肉芽腫性疾病的生長情況，為診斷及鑒別診斷提供可靠依據(jù)。本文就磁共振腦血流灌注成像在腦泡型包蟲病和其他幾種顱內肉芽腫性疾病鑒別診斷中的應用進行綜述。

1腦灌注成像的基本理論

血液將人體實現(xiàn)生物系統(tǒng)功能的能量和營養(yǎng)物質輸送到身體各部，而人腦作為人體最重要的器官所需的能量和營養(yǎng)是最多的，也是最敏感的，每個區(qū)域都必須有血液滋養(yǎng)才能維持正常的腦功能，因此腦灌注的異常將造成腦功能的異常，通過觀察灌注的變化就能較早地發(fā)現(xiàn)，甚至預防腦功能出現(xiàn)異常[9]。

2磁共振灌注成像的基本原理

在血管內部及與組織之間施加能自由擴散并可被敏感檢測的標記物可以有效地獲得血管增生及血液動力學的相關信息，根據(jù)是否選用外源性的造影劑、對弛豫的影響及動脈血的標記方式將灌注成像分為4種：(1)T2/T2* 加權動態(tài)磁化率對比度的成像(T2/T2*-weighted dynamic susceptibility contrast MRI, DSC-MRI)；(2)T1加權動態(tài)對比度增強的磁共振成像(T1-weighted dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI)；(3)連續(xù)動脈自旋標記(continuous arterial spin labeling, CASL)；(4)脈沖動脈自旋標記(pulse arterial spin labeling, PASL)。

2.1DSC-MRIDSC-MRI 是臨床上最常用的磁共振灌注成像技術，也稱首過法磁共振灌注成像，是測量腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、腦血流量(cerebral blood flow，CBF)的標準方法。造影劑在顱內血管中隨血液循環(huán)時會產生微觀上的磁敏感梯度，但是這種變化對于顱內磁場而言是強大的，足以引起血管周圍腦組織磁場的短暫變化，采用快速成像技術獲得時間序列圖像，對圖像進行數(shù)據(jù)建?？傻玫紺BV、CBF、平均通過時間(mean transit time，MTT)、達峰時間(time to peak，TTP)等參數(shù)。

2.2DCE-MRIDCE-MRI 分析血管滲透性的主要機制是造影劑的滲漏減少了組織中質子的T1時間，從而使組織的信號增強，造影劑通過毛細血管時對局部磁場產生的影響被采集成像[10]。通過對空間、時間分辨率以及病變所被覆蓋體積的比較,采用的脈沖序列不同[11]。通過對DCE-MRI數(shù)據(jù)建模，計算得出血管外細胞外空間體積(Ve)、體積轉移常數(shù)(Ktrans)等參數(shù)[12]。

2.3CASL在CASL中，標記層位于成像層上游，大都位于Willis環(huán)下方，動脈血在進入腦組織之前于標記層被連續(xù)標記，并翻轉了氫質子的縱向弛豫，而在成像層面內組織信號是相同的，氫質子縱向弛豫未翻轉，成像層面產生的圖像與標記層面產生的圖像相減得到灌注圖像。但CASL存在一些問題：組織能量隨著標記時間的延長而增加，場強越高，能量沉積越多；標記的動脈血在到達成像層之前會因為疾病造成的各種原因導致信號的衰減，有可能在成像層不能被檢測出。

2.4PASLPASL不是連續(xù)的標記動脈血，而是選擇性地在成像層近端標記一個厚塊中血液，等標記的血液與組織充分混合后再成像。PASL灌注圖像是標記前的圖像與標記的血液與組織充分混合后的圖像相減所得[13]。

3磁共振灌注成像技術對比

外源性示蹤劑灌注可得到的參數(shù)有Ktrans、Ve、CBV、CBF、MTT、TTP，其優(yōu)點是能獲得腦組織微血管增生及通透性的相關參數(shù)，但造影劑價格較高，有過敏的危險；內源性示蹤劑灌注可以無創(chuàng)得到腦血流量參數(shù)并且能對相關參數(shù)進行重復測量，但得到的參數(shù)類型較少，信噪比較高，在臨床中的應用不夠穩(wěn)定。

4磁共振灌注成像在腦泡型包蟲病中的應用

4.1腦泡型包蟲病的病理學基礎CAE病灶早期呈增殖性肉芽腫改變，實性區(qū)為散在的或成簇分布的微小囊泡，顯微鏡下大多數(shù)小囊泡呈PAS染色陽性。CAE的小囊泡以外殖芽生為主向外延伸形成浸潤帶。無數(shù)直徑1~10 mm的不規(guī)則小囊泡形成了實性的增殖性結節(jié)或腫塊，結節(jié)或腫塊的周圍可見以淋巴細胞為主的炎性浸潤，小囊泡由于浸潤組織的壞死融合成不同大小的洞，壞死擴大形成假性囊腫，即無囊壁的囊腫。炎性浸潤帶的外周可見由纖維母細胞、類上皮樣細胞和少數(shù)多核巨細胞形成的肉芽腫層，這種結構類似于腦結核瘤[14]，通過常規(guī)MRI檢查難以鑒別。

4.2腦泡型包蟲病的常規(guī)MRI表現(xiàn)顱內泡球蚴發(fā)展較快，形態(tài)似惡性腫瘤，呈腦內多發(fā)病灶，T1WI呈等信號，T2WI為明顯低信號，磁共振水成像(MRH)可以清晰地顯示病變周邊密集的小囊泡影[15]，病變在腦組織內呈浸潤性生長，病變區(qū)域血腦屏障的破壞、周圍正常腦組織產生的炎性反應及毛細血管的增生，使病變在增強掃描時呈不規(guī)則環(huán)形強化。

4.3腦泡型包蟲病的磁共振灌注成像表現(xiàn)Senturk等[16]2006年首次對CAE患者進行了磁共振灌注成像分析，顯示其病灶位于中腦和左側丘腦之間，伴有鈣化，微小囊泡向外延伸，增強后呈“菜花樣”強化，病變邊緣也有強化。對該患者進行的PWI檢查結果顯示CAE病灶內部的rCBV值較低，病灶周邊rCBV值較高，這是由于病灶內部因缺乏血液供應而壞死、液化，部分病灶內合并少量出血，變性壞死的周圍腦組織繼發(fā)鈣鹽的沉積，形成形態(tài)不規(guī)則的“溶巖樣”改變，因此病變內部無血液供應、無灌注。該研究結果顯示病灶周邊rCBV值較高，提示病灶周邊有血管增生可能，與Wang等[17]對CAE的1H-MRS研究得出的CAE病灶邊緣帶存在泡狀棘球蚴浸潤的結論相對應。

5磁共振灌注成像在其他顱內肉芽腫性疾病中的應用

5.1腦結核瘤(cerebral tuberculoma)

5.1.1腦結核瘤的病理學基礎腦結核分腦結核瘤、腦膜型結核和混合型結核。腦結核瘤是結核性腦炎未能及時治療，遷延形成的慢性肉芽腫性病變，腦結核瘤病變中心多有干酪樣變性，伴或不伴有液化壞死，干酪樣物質周邊為炎性肉芽組織和膠質增生，外圍為纖維包膜，形成無血供的腫塊，直徑由數(shù)毫米至2~4 cm，單發(fā)或多發(fā)，好發(fā)于腦皮質下或皮質下區(qū)[18]。

5.1.2腦結核瘤的常規(guī)MRI表現(xiàn)典型的腦結核瘤在T2WI或Flair序列上病變由中央向外層信號依次為低—高—低—高，呈“環(huán)靶征”，在T1WI上為信號相反的多環(huán)表現(xiàn)，分別對應病理上的類脂質樣干酪樣變性、肉芽腫內層、肉芽腫外層及灶周水腫，T2WI信號的高低與神經膠質、纖維組織的增生程度和巨噬細胞含量高低有關，其中肉芽腫內層在T2WI上呈高信號，是因為其以朗格漢斯細胞和上皮樣細胞為主，肉芽腫外層以膠質增生及纖維化為主，在T2WI上呈低信號。T1WI增強后呈結節(jié)或環(huán)形強化，這與干酪樣物質中心有無液化壞死相關，肉芽腫內外層強化均勻[19]。

5.1.3腦結核瘤的磁共振灌注成像表現(xiàn)磁共振灌注成像獲得的血流動力學參數(shù)CBV、CBF、Ktrans、Ve已被用于證實結核瘤的血管再生[20]，并對監(jiān)測結核病的療效和評價腦結核瘤的治療效果有意義[20-21]。Rivera-Marrero等[22]研究發(fā)現(xiàn)，基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達與結核病的播散及對組織的破壞密切相關，結核分枝桿菌的菌體及某些細胞的成分能引起MMP-9的過度表達；他還對腦結核瘤患者的灌注參數(shù)與MMP-9之間的相關性進行了研究，認為MMP-9的表達是腦結核瘤活動的標志，也提示了血腦屏障完整性的破壞。而Ktrans也提供了有關血腦屏障完整性變化的信息，研究發(fā)現(xiàn)Ktrans與MMP-9變化相符，Ktrans有望替代MMP-9以評估腦結核瘤的活動性[23]。

5.2弓形體腦炎(cerebral toxoplasmosis)

5.2.1弓形體腦炎的病理學基礎弓形體腦炎是艾滋病(AIDS)病人最常見的中樞神經系統(tǒng)寄生蟲病，為AIDS 病人死亡的主要原因之一[24]。腦細胞的變性、腫脹、破裂是由于弓形體在宿主的腦細胞內增殖，腦細胞破裂后逸出的弓形體再侵入周圍腦細胞，如此反復不已，造成局灶性損害如腦血管的栓塞、局部組織梗死、壞死灶的形成、周圍組織的的出血和炎性細胞浸潤[25-27]。

5.2.2弓形體腦炎的常規(guī)MRI表現(xiàn)弓形體腦炎的病變多出現(xiàn)在基底節(jié)區(qū)和皮髓交界區(qū)，為雙側、多發(fā)，單發(fā)較少，多發(fā)生在大腦深部、小腦及腦干，皮髓質交接區(qū)偶然受累，70%～75%的病變侵犯基底節(jié)區(qū)[28-29]。典型影像學表現(xiàn)為T2WI高信號，T1WI低信號，周圍伴有水腫，病變與周圍水腫分界尚清[30]，無明顯的占位效應[31]，其最具有診斷意義的是T1增強后的“靶征”，通常至少有3個層面組成，增強后環(huán)形強化的形成與病灶周圍炎癥浸潤及微血管增生有關，最內層的病變強化中心通常是偏心性的，稱為“偏心性靶征”。

5.2.3弓形體腦炎的磁共振灌注成像表現(xiàn)磁共振灌注成像作為弓形體腦病診斷的重要工具，已被用于在AIDS患者中對于淋巴瘤及弓形體腦病的鑒別診斷。Ernst等[32]對13例增強掃描為局限性強化的艾滋病患者進行磁共振灌注成像前瞻性研究，結果顯示弓形蟲病的rCBV值(44±24)%和淋巴瘤病變(258±99)%的差異有統(tǒng)計學意義，發(fā)現(xiàn)在弓形體病變中，平均rCBV及最大rCBV均減少，周圍水腫的rCBV也呈下降表現(xiàn)。Laissy等[33]也發(fā)現(xiàn)弓形體腦病的rCBV缺乏和灌注遲于淋巴瘤病變的發(fā)生。Batra等[34]對8例23個病灶進行了磁共振灌注成像的研究，并對相對腦血容積圖進行了定性和定量分析，結果發(fā)現(xiàn)所有弓形體病的病變均乏血供并有著顯著的低rCBV值。在21個病灶中4個病灶在rCBV圖上顯示了外圍邊緣，可能代表了病變的外囊。不過，相較于對側白質，病灶邊緣較薄并且是乏血供的。Barcelo等[35]對1例確診為弓形體腦病的70歲女性進行了磁共振灌注成像的檢查，得出了相同的結果。這個一致的低灌注可能與病灶內缺乏血管或周圍水腫間質壓力增加導致血管收縮相關，同時，AIDS患者的低免疫狀態(tài)也可能會導致病變周圍顯著炎性反應的缺乏[29]。

6磁共振灌注成像對腦泡型包蟲病及其他顱內肉芽腫性疾病的鑒別診斷

腦泡型包蟲病、腦結核瘤及弓形體腦炎因具有相似的影像學表現(xiàn)，在強化后大多數(shù)為環(huán)形強化，如果只運用常規(guī)掃描難以鑒別。在以往的研究中尚未發(fā)現(xiàn)應用磁共振灌注成像對腦結核瘤、弓形體腦炎及腦泡型包蟲病的鑒別診斷。磁共振灌注成像在腦泡型包蟲病及其他顱內肉芽腫性疾病中的表現(xiàn)具有特異性：(1)腦泡型包蟲病灶內部rCBV值較低，病灶周邊rCBV值較高[16]，這與病灶內部發(fā)生壞死、液化和病灶周邊有血管增生的可能有關[17]。(2)腦結核瘤內部灌注較低，周邊的灌注相對較高，這與其內部干酪樣壞死而病灶周邊的血管再生密切相關[20]。(3)弓形體腦炎病變內部及周邊均乏血供并有著顯著的低rCBV值[33-34]，這個一致的低灌注可能與病灶內缺乏血管或周圍水腫間質壓力增加導致血管收縮相關[34]。由此可見，雖然磁共振灌注成像對于這幾種顱內肉芽腫性疾病具有一定的特異性，但也可以看出腦結核瘤與腦泡型包蟲病的相似處，是否在磁共振灌注成像相關參數(shù)上有差異還需進一步研究。

綜上所述，腦泡型包蟲病是由棘球蚴寄生于腦內不斷刺激形成的肉芽腫，與其他顱內肉芽腫形成機制基本一致，均是致炎因子在顱內形成的慢性炎癥結節(jié)性病變。其與顱外炎癥的致炎因子雖然相同，但由于血腦屏障的存在及病變生長的部位及環(huán)境不同，故顱內肉芽腫與顱外炎癥的病理過程不同。顱內肉芽腫MRI表現(xiàn)雖然在部位、邊界、灶周水腫及強化形態(tài)方面具有一定的特征，但在病灶的數(shù)目、形狀、磁共振的信號特點上均缺乏特異性。磁共振灌注成像通過外源性團注造影劑或標記動脈血可從不同方面定量地獲取組織微血管增生及血管灌注的相關參數(shù)及信息，為腦泡型包蟲病與其他顱內炎性肉芽腫性疾病的診斷及鑒別診斷提供可靠的依據(jù)，隨著該技術的不斷推廣及灌注模型的不斷完善，將對臨床的診斷及治療方案的選擇起到指導作用，將其與其他功能性的磁共振技術聯(lián)合使用，應用前景將更加廣闊。

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(本文編輯王艷)

·醫(yī)學教育·

通信作者：古麗巴哈爾·卡德爾，女(維吾爾族)，教授，碩士生導師，研究方向：衛(wèi)生服務研究, E-mail：glbh2010@sina.com。 徐新娟，女，主任醫(yī)師，教授，博士生導師，研究方向：高血壓病基礎與臨床，E-mail：zcxu2002@medmail.com.cn。

作者簡介：艾海提·尼亞孜(1984-)，男(維吾爾族),在讀碩士，研究方向：衛(wèi)生事業(yè)管理。 賽格林(1977-)，女，碩士,研究方向：醫(yī)學教育研究。

基金項目：新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院院級科研項目(2012GL03) 新疆醫(yī)科大學校級教改課題 (YG2013002)

[收稿日期：2015-04-10]

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.01.029

中圖分類號：R445.2

文獻標識碼：A

文章編號：1009-5551(2016)01-0117-05