孫鈺茗,張珍綺,楊漢豐(通信作者)
(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科 四川 南充 637000)
外展神經(jīng)(abducens nerve)是第六對(duì)腦神經(jīng)(the sixth cranial nerve,CN Ⅵ),屬運(yùn)動(dòng)神經(jīng),支配同側(cè)外直肌控制眼球外展。外展神經(jīng)起源于腦橋被蓋部的展神經(jīng)核,自延髓腦橋溝出腦,斜向外上方走行,在后床突下方穿過(guò)硬腦膜進(jìn)入Dorello 小管后行走于海綿竇內(nèi),沿頸內(nèi)動(dòng)脈外下方前行,經(jīng)眶上裂入眶,分布于外直肌[1]。根據(jù)其分布,將外展神經(jīng)離開(kāi)腦干后分為五個(gè)節(jié)段,分別為腦池段、巖斜段、海綿竇段、眶上裂段和眶內(nèi)段[2]。
外展神經(jīng)麻痹(ANP)是由多種原因引起的眼球外展受限、復(fù)視,偶可有頭暈、頭痛等臨床表現(xiàn)的疾病,是最常見(jiàn)的獲得性眼運(yùn)動(dòng)神經(jīng)麻痹,且預(yù)后相對(duì)較好[3-5]。導(dǎo)致外展神經(jīng)麻痹的原因復(fù)雜多樣,大致可分為以下幾類:微血管病變、腦血管疾病、腫瘤、創(chuàng)傷、炎癥、其他的不明原因,其中微血管病變是最常見(jiàn)的病因,指包括高血壓、糖尿病、血脂異常和冠狀動(dòng)脈血管疾病在內(nèi)的血管危險(xiǎn)因素[5-7]。
MRI 是研究中樞神經(jīng)疾病的最佳影像檢查方法,熟悉神經(jīng)的基本解剖結(jié)構(gòu)是診斷腦神經(jīng)疾病的基礎(chǔ)。腦神經(jīng)根據(jù)其走行及周圍解剖微環(huán)境主要分為核段、束段、腦池段、硬膜內(nèi)段、孔內(nèi)段和孔外段,根據(jù)其周圍微環(huán)境的差異,不同節(jié)段采用不同的MRI 掃描序列和成像方案。通常情況下,神經(jīng)強(qiáng)化是腦神經(jīng)受累的唯一征象,因此在大多數(shù)情況下推薦使用增強(qiáng)掃描[8]。
早期磁共振神經(jīng)成像大多在1.5T 場(chǎng)強(qiáng)下進(jìn)行,隨著3.0T MRI 系統(tǒng)和優(yōu)化序列的引入使腦神經(jīng)成像質(zhì)量得以進(jìn)一步改善。與常規(guī)MRI 相比,7.0T MRI 可以獲得更高的信噪比,在保持合理掃描時(shí)間的同時(shí),可以獲得更高的分辨率,從而顯示通常在常規(guī)MRI 中難以顯示的精細(xì)結(jié)構(gòu)。Rutland 等[9]用不同場(chǎng)強(qiáng)MRI 對(duì)垂體瘤患者的腦神經(jīng)及動(dòng)脈的可視性進(jìn)行評(píng)估發(fā)現(xiàn),與常規(guī)臨床使用的場(chǎng)強(qiáng)相比,在7.0T 場(chǎng)強(qiáng)下顱神經(jīng)Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ能得到更清晰的顯示。
CN Ⅵ核位于面丘水平腦橋中線附近,沿腦橋被蓋前下方走行,在延髓腦橋溝出腦橋腹側(cè)。
常規(guī)的快速自旋回波(conventional turbo spin-echo,TSE)、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid-attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)和彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)序列通常用于評(píng)估腦干的異常。與1.5T和3.0T MRI 相比,7.0T MRI 獲得的圖像擁有更好的對(duì)比度和空間分辨率,但仍然無(wú)法直接顯示外展神經(jīng)核,只能通過(guò)識(shí)別面丘來(lái)推斷其位置[10]。Komisaruk 等[11]利用特定運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)過(guò)程中局部血氧水平依賴(blood oxygen level-dependent,BOLD)信號(hào)強(qiáng)度差異,對(duì)腦橋和延髓的腦神經(jīng)核團(tuán)進(jìn)行顯示。
該區(qū)域病變常見(jiàn)原因有腦干的血管病變(腦梗死或腦出血)、腫瘤、脫髓鞘病變等。由于面神經(jīng)核發(fā)出的神經(jīng)纖維在面丘部繞過(guò)了展神經(jīng)核。因此,此區(qū)域的病變常伴有周圍性面神經(jīng)麻痹,表現(xiàn)為同側(cè)面癱[1]。
CN Ⅵ在延髓腦橋溝出腦后,貼腦橋的腹側(cè)面,斜向前外上方走形,在三叉神經(jīng)根下方和內(nèi)側(cè)約1 cm 處穿過(guò)硬腦膜進(jìn)入Dorello 小管。
外展神經(jīng)腦池段被腦脊液包圍,周圍豐富的腦脊液可以使神經(jīng)在重T2加權(quán)(腦池成像圖像)序列上較好地顯示。三維穩(wěn)態(tài)構(gòu)成干擾成像(three-dimensional constructive interference in steady-state,3D-CISS)三維穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像序列(three-dimensional fast imaging employing steady-state acquisition,3D-FIESTA)是最為常用的序列。它使具有高T2/T1比率的組織之間表現(xiàn)為強(qiáng)烈的對(duì)比差異,尤其適用于被腦脊液環(huán)繞的腦神經(jīng)腦池段,但因其在軟組織之間的對(duì)比度較差,故無(wú)法清晰顯示外周段腦神經(jīng)。
與其他神經(jīng)血管壓迫綜合征相似,外展神經(jīng)腦池段也可能受鄰近血管壓迫(血管畸形、動(dòng)脈瘤)的影響。單獨(dú)使用三維時(shí)間飛躍法磁共振血管造影(three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography,3D-TOF-MRA) 與3D-FIESTA 聯(lián) 合3D-TOF-MRA 均能清晰顯示顱神經(jīng)與鄰近血管關(guān)系。丁元良等[12]納入11 篇關(guān)于MRI 對(duì)面肌痙攣術(shù)前診斷價(jià)值的文章進(jìn)行meta 分析發(fā)現(xiàn),3D-FIESTA 聯(lián)合3D-TOFMRA 對(duì)責(zé)任血管檢查的靈敏度、準(zhǔn)確率、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值均高于單獨(dú)使用3D-TOF-MRA,對(duì)神經(jīng)血管減壓術(shù)前的責(zé)任血管診斷有重要指導(dǎo)意義。
除了鄰近血管壓迫,包括腫瘤、感染或炎性疾病在內(nèi)的蛛網(wǎng)膜下腔病變也都可能累及CN Ⅵ腦池段,導(dǎo)致外展神經(jīng)麻痹。
CN Ⅵ巖斜段及海綿竇段走行于Meckel 腔上方內(nèi)側(cè)、頸內(nèi)動(dòng)脈(internal carotid artery,ICA)的外側(cè),在ICA近端被結(jié)締組織固定。外展神經(jīng)海綿竇段接受來(lái)自ICA的交感神經(jīng)纖維,然后匯入三叉神經(jīng)眼支并進(jìn)入眼眶[13]。
CN Ⅵ海綿竇段被靜脈叢包圍,高分辨率對(duì)比增強(qiáng)穩(wěn)態(tài)成像(contrast-enhanced steady-state imaging),如CISS 序列,被證明能有效顯示該段顱神經(jīng)。對(duì)比增強(qiáng)3D-TOF-MRA 在海綿竇可以提供良好的動(dòng)脈血流對(duì)比,在高信號(hào)的靜脈叢中的可見(jiàn)神經(jīng)成線性低信號(hào)影。Smith等[14]認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)不僅可以清晰顯示外展神經(jīng)巖斜段和海綿竇段的解剖結(jié)構(gòu),推測(cè)外展神經(jīng)細(xì)微的解剖變異,還可以顯示鄰近動(dòng)、靜脈結(jié)構(gòu)。這一成像方法尤其適用于評(píng)估外展神經(jīng)海綿竇段與血管病變有關(guān)的解剖變異和病理改變,包括動(dòng)脈瘤、海綿竇血栓形成及頸動(dòng)脈海綿竇瘺等。
?zgür 等[15]應(yīng)用對(duì)比增強(qiáng)的FIESTA 序列成功地顯示外展神經(jīng)在整個(gè)顱內(nèi)的走行,包括腦池段、巖斜段及海綿竇段。雖然外展神經(jīng)腦池段不能在對(duì)比增強(qiáng)3D-TOF序列上清晰顯示,但是在Linn 等[16]的研究中,對(duì)于通過(guò)頸靜脈孔的腦神經(jīng)來(lái)說(shuō),對(duì)比增強(qiáng)的MR 血管成像被證明優(yōu)于FIESTA。
腫瘤、血管性病變、感染或炎性病變都是引起海綿竇病變的主要原因,根據(jù)病變累及范圍的不同,通常有不同的臨床癥狀。海綿竇的常見(jiàn)血管病變包括海綿竇血栓、頸內(nèi)動(dòng)脈動(dòng)脈瘤和頸動(dòng)脈海綿竇瘺。感染性或炎癥性疾病的在MRI 上通常表現(xiàn)為海綿竇腫脹和強(qiáng)化。Tolosa-Hunt 綜合征是一種在海綿竇產(chǎn)生的肉芽腫性炎癥,可以延伸到眶上裂和眶尖部,導(dǎo)致痛性眼肌麻痹[17]。
CN Ⅵ穿過(guò)眶上裂和Zinn 環(huán)內(nèi)側(cè),位于鼻睫神經(jīng)下方,沿外直肌內(nèi)側(cè)向外側(cè)延伸,并在其后三分之一和前三分之二的交界處插入。
到目前為止,顱神經(jīng)顱外段的成像研究有限??艏饧翱魞?nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,神經(jīng)與肌肉、脂肪、血管、淋巴管等分布在同一個(gè)狹窄的空間,再加上眶內(nèi)神經(jīng)普遍較纖細(xì),其在MRI 上的成像始終是一大挑戰(zhàn)。在一些研究中,使用了薄層高分辨率2D-T1WI 和3D-FIESTA 序列來(lái)掃描眶內(nèi)眼球運(yùn)動(dòng)神經(jīng)(intraorbital ocular motor nerves,IOMN),發(fā)現(xiàn)神經(jīng)和眼外肌的信號(hào)強(qiáng)度接近,對(duì)比度較差[18]。在3D-FIESTA 序列中,主要依靠神經(jīng)鞘內(nèi)的高信號(hào)的腦脊液與低信號(hào)的神經(jīng)纖維形成對(duì)比,但由于IOMN 的神經(jīng)鞘內(nèi)幾乎沒(méi)有腦脊液,其神經(jīng)與鄰近肌肉和骨皮質(zhì)信號(hào)差異不大,因此很難識(shí)別肌肉周圍或附近脂肪較少的神經(jīng)。
三維雙回波穩(wěn)態(tài)水激發(fā)(three-dimensional dual echo steady state with water-exit,3D DESS-WE)序列常被用來(lái)描繪正常面神經(jīng)在腮腺內(nèi)的走行,包括它與腮腺導(dǎo)管的關(guān)系。因其兼具T1、T2特點(diǎn),且在眼眶的空間分辨率和對(duì)比度都很好,Li 等[19]應(yīng)用該序列發(fā)現(xiàn)它可以更容易地識(shí)別出包括外展神經(jīng)眶內(nèi)段在內(nèi)的位于眼外肌表面的一些小神經(jīng)。
三維快速自旋回波短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)(3D sampling perfection with application-optimized contrasts using different flip angle evolution short-tau inversion recovery,3D SPACE STIR)序列實(shí)質(zhì)為增加脂肪抑制的可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波重T2序列,對(duì)微小結(jié)構(gòu)顯示能力較強(qiáng)。Wu 等[20]利用3D-SPACE-STIR 序列對(duì)顱神經(jīng)外周段進(jìn)行增強(qiáng)磁共振成像研究,獲得了高組織對(duì)比度的外周段顱神經(jīng)MRI 圖像,并通過(guò)多平面重建(multi-planar reformatting,MPR)等常規(guī)后處理技術(shù),獲得了多根腦神經(jīng)外周段三維全景圖像。
炎性、感染、腫瘤和創(chuàng)傷等原因均可影響眶尖及眶內(nèi)神經(jīng)。由于在Zinn 環(huán)內(nèi),走行著視神經(jīng)、眼動(dòng)脈以及與視覺(jué)、眼球運(yùn)動(dòng)有關(guān)的大多數(shù)顱神經(jīng)(動(dòng)眼神經(jīng)、滑車神經(jīng)、三叉神經(jīng)眼支、外展神經(jīng)),這些結(jié)構(gòu)位置相近,該區(qū)域的病變通常會(huì)引起多根神經(jīng)受累的相關(guān)癥狀。
DTI 作為一種無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)腦白質(zhì)完整性的磁共振成像技術(shù),可以通過(guò)測(cè)量水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)來(lái)間接反映神經(jīng)纖維束的完整性。最常見(jiàn)的度量包括分?jǐn)?shù)各向異性(fractional anisotropy,F(xiàn)A)和平均擴(kuò)散系數(shù)(mean diffusivity,MD)。MD 和FA 的減少被認(rèn)為與軸突丟失、髓鞘受損和纖維組織異常等異常相關(guān)[21]。DTI 不僅廣泛應(yīng)用于評(píng)估各種原因所致的周圍神經(jīng)疾病[22-23],也在顱神經(jīng)[24]的評(píng)價(jià)中也有不錯(cuò)的應(yīng)用前景。
DTT 是DTI 的一種應(yīng)用擴(kuò)展,通過(guò)水分子擴(kuò)散矢量推斷體素之間的連接,可用于生成神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的3D圖像。目前DTI 多應(yīng)用于三叉神經(jīng)、面神經(jīng)、聽(tīng)神經(jīng)示蹤及相應(yīng)區(qū)域腫瘤的診斷與術(shù)前影像輔助靶區(qū)勾畫等方面[25]。
Jacquesson 等[26]對(duì)一名顱底囊性腫瘤伴有腦神經(jīng)移位的患者進(jìn)行DTT 成像,成功顯示了因被腫瘤推移而無(wú)法在常規(guī)MRI 上顯示的面神經(jīng)、聽(tīng)神經(jīng)、三叉神經(jīng)、外展神經(jīng)和舌下神經(jīng)。術(shù)前對(duì)腫瘤周圍解剖結(jié)構(gòu)的了解,有助于最大限度地減少對(duì)周圍神經(jīng)的損傷,降低術(shù)后神經(jīng)功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)。
然而,腦神經(jīng)的DTI 也具有一定挑戰(zhàn)性,腦神經(jīng)的走行使其成像易受臨近骨質(zhì)及空氣影響,引起圖像失真。外展神經(jīng)直徑較小,可能由于腦脊液搏動(dòng)引起的部分容積效應(yīng)而無(wú)法顯示。Danyluk 等[27]對(duì)健康受試者分別用四種DTI 成像方案進(jìn)行CNV 成像,比較后發(fā)現(xiàn)高分辨率神經(jīng)特異性DTI 結(jié)合液體抑制(FLAIR)顯著提高了三叉神經(jīng)的識(shí)別和準(zhǔn)確擴(kuò)散定量。該方法不僅可用于三叉神經(jīng)痛的研究,也可用于其他腦神經(jīng)或小結(jié)構(gòu)的DTI成像。
DSI 是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新興MRI 技術(shù),是一種多方向多b 值的q 空間顯像技術(shù),可以在多個(gè)方向反映白質(zhì)束的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),在神經(jīng)組織微觀結(jié)構(gòu)的可視化方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)[28]。DSI 以比傳統(tǒng)DTI 具有更高的分辨率,且對(duì)檢測(cè)交叉纖維的敏感性更高[29]。
目前DSI 主要應(yīng)用于描述腦白質(zhì)纖維束、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病導(dǎo)致的腦功能和結(jié)構(gòu)的改變 以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)以外組織的結(jié)構(gòu),如舌、食管和心肌的纖維結(jié)構(gòu)等,在顱神經(jīng)方面的研究較少[28]。Luo 等[30]應(yīng)用DSI 定量研究三叉神經(jīng)痛患者三叉神經(jīng)腦池段的變化,觀察到患者受累側(cè)與健側(cè)、患者與健康志愿者的神經(jīng)DSI 參數(shù)存在差異,可用于檢測(cè)TN 患者三叉神經(jīng)白質(zhì)的完整性,有助于提高對(duì)三叉神經(jīng)痛的發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)。
外展神經(jīng)麻痹是最常見(jiàn)的獲得性眼運(yùn)動(dòng)神經(jīng)麻痹,MRI 在其評(píng)估中起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)神經(jīng)不同節(jié)段特征,選用合適的磁共振成像方法可更好地顯示其解剖結(jié)構(gòu)及病變,腦神經(jīng)MRI 功能成像方法能從不同角度提供神經(jīng)病變的生理病理信息,有助于外展神經(jīng)麻痹的病因發(fā)現(xiàn)、輔助診斷及指導(dǎo)治療。