董昶 综述 华清泉 刘阳 审校

人们对内淋巴积水的认识一般源于梅尼埃病,迄今为止，梅尼埃病的病因不甚明了。由于临床上无法行活体内耳病理检查，而现有检查手段特异性均不高，故对于内淋巴积水的诊断尚缺乏精确的方法。内耳体积微小且结构精细，一直是影像学检查的难点，随着磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术的发展，MRI能够显示内耳细微软组织结构，近年来逐渐成为诊断内耳疾病的主要手段之一。若要通过MRI观察到内淋巴积水，需具备三个条件之一：①前庭膜(Reissner膜)显影;②基底膜移位显影;③通过造影剂区分内、外淋巴[1]。要满足前两个条件，均需要在具有高强度的磁场、高空间分辨率的磁共振成像仪器下进行，且扫描时间长，限制了其在实际临床中的应用。钆是临床上常用的磁共振顺磁造影剂，钆增强和新型MRI扫描序列的结合用来诊断梅尼埃病成为非侵入性客观诊断内淋巴积水的研究热点。

1 豚鼠活体钆增强内淋巴显影

1999年Counter[2]首次报道豚鼠按1.5 mmol/kg静脉注射钆后，在4.7T磁场下使用T1加权观察到环绕中阶的前庭阶和鼓阶外淋巴液显影增强，而中阶内淋巴液不增强，从而从影像学上区分出了内、外淋巴。随后Counter等[3]继续研究，采用2D-RARE(rapid acquisition with relaxation enhancement)序列观察到在静脉注射钆剂10分钟后豚鼠耳蜗鼓阶与前庭阶外淋巴液显影几乎同时开始增强，约在100分钟达到最大强度，但鼓阶外淋巴增强速度及强度比前庭阶快且强，中阶不显影或弱显影；同时他还报道了对于噪声暴露后的耳蜗，脉冲噪声造成了内耳膜结构通透性增加导致中阶显影增强，前庭阶和鼓阶显影相比得到了进一步增强。2001年Niyazov[4]报道阻塞内淋巴囊致豚鼠内淋巴积水后，以1.25 mmol/kg剂量静脉注射钆4小时后在1.5T磁场下用自旋回波T1加权(spin-echo T1-weighted)成像技术观察到了内淋巴积水侧中阶面积明显大于正常对照侧，并在随后的耳蜗切片中得到证实，即首次通过非侵入性的MRI观察到了活体内淋巴积水。2003年Zou[5]以1.5 mmol/kg剂量给豚鼠静脉注射钆1小时后，使用4.7T高分辨率磁共振成像系统RARE序列观察到了内淋巴积水豚鼠的中阶面积不同程度扩大；在实验中作者引进了一种通过磁共振图像来定量评价内淋巴积水程度的指标—内淋巴积水系数(endolymphatic hydrops index)，该系数与内耳切片内淋巴积水分度具有良好的相关性。后来Zou[6]通过给豚鼠静脉注射钆作为标记物，在MRI下观察其在外淋巴液中的分布和药代动力学特性，发现阻断耳蜗导水管后外淋巴液信号并非减弱反而增强，故认为外淋巴液的产生并非主要来源于脑脊液，而主要来源于蜗轴内临近鼓阶的血管和螺旋韧带的毛细血管。Counter[7]同样以静脉注射钆作为标记物，观察了其在整个前庭-耳蜗外淋巴液的分布特征，可见鼓阶显影增强较前庭阶快，耳蜗显影增强比前庭快，外半规管的显影要快于另两个半规管；前、后半规管显影增强大约开始于注射钆剂后的30分钟，耳蜗显影增强的高峰在50分钟左右；在90分钟观察时间内前庭显影仍逐渐增加，未观察到高峰。2004年Duan[8]首次通过豚鼠圆窗膜导管局部给造影剂的方式，3.5小时后在4.7T磁场下使用3D-RARE序列观察耳蜗得到完全显影，钆透过圆窗膜后选择性进入外淋巴液，但内淋巴液显影并不增强。2005年Zou[9]采用同样的豚鼠圆窗膜浸润造影剂方式在磁共振下观察到，除了蜗孔的联系外，鼓阶和前庭阶外淋巴间尚存在着辐状联系，作者推测此联系为螺旋韧带细胞间疏松的纤维结构。2007年Zou[10]使用钥孔嘁血蓝素免疫诱导豚鼠内淋巴积水后，以1.5 mmol/kg剂量静脉注射钆，在4.7T磁共振成像仪下使用3D-RARE序列观察豚鼠内耳，由于免疫反应破坏了血-内淋巴屏障的通透性，作者观察到中阶内淋巴液显影的增强。2010年Marshall[11]以1.25 mmol/kg剂量静脉注射钆后，在3.0T磁场下观察血管加压素诱导的豚鼠内淋巴积水模型，结果使用高分辨率T1加权观察到面积扩大的中阶。

上述动物研究说明：①豚鼠内淋巴的增强MRI无论是静脉途径还是圆窗膜局部注射造影剂，都能在结构完整的耳蜗中观察到外淋巴液显影增强继而区分出内、外淋巴，亦能观察到内淋巴积水豚鼠模型扩大的中阶；②鼓室内注射钆比静脉注射能产生更高的信噪比，同时大大减少造影剂的用量；③噪声或免疫介导的耳蜗损伤会增加豚鼠血-外淋巴屏障和血-内淋巴屏障的通透性，从而增加钆的通透[12]；④蜗轴是外淋巴液分泌、交通前庭阶和鼓阶的关键部位而非螺旋韧带[12]，耳蜗底回至顶回外淋巴液的纵流在药物的扩散方面作用并不明显。由于受MRI扫描时间长的限制，目前尚不能通过MRI连续实时地观察静脉或鼓室注射钆后在外淋巴液的分布情况，仅能进行粗略的观察。此外值得一提的是，传统的验证豚鼠内淋巴积水模型制作成功与否的方法是制作耳蜗切片直观观察，而对于新发展起来的活体钆增强MRI观察内淋巴积水尚缺乏判定和分度标准，一旦标准确定后将能直接为内淋巴积水动物模型的研究服务。

2 钆增强内淋巴显影的临床应用

2002年Naganawa[1]报道了正常男性志愿者以0.1 mmol/kg剂量静脉注射钆后，在3.0T磁场下使用3D-FLAIR(fluid-attenuated inversion recovery)序列观察内耳的增强显影，显影最强大约发生在注射后4小时，而区分内、外淋巴尚困难。2005年Zou[9]采用鼓膜穿刺向2位感音神经性聋患者鼓室内注射钆14小时后，在1.5T磁场下使用快速自旋回波序列(fast spin echo sequence)区分出了鼓阶、前庭阶和中阶。2006年Sugiura[13]对突发性聋患者行普通3D-FLAIR和静脉钆增强(0.1 mmol/kg)3D-FLAIR扫描，结果使用普通3D-FLAIR序列可以显示常规T1或T2加权扫描难以发现的高信号区，高信号区可能是微小出血灶或提示局部蛋白浓度的增加，同时作者发现出现高信号区的患者的患病时间较不出现的患者长(Yoshida[14]报道出现局部高信号区的突聋患者听力的预后差)；1例出现钆增强内耳显影显著增强的患者提示可能发生血-迷路屏障损伤，此例患者在病程中听力始终未恢复。2007年Nakashima[15]通过鼓膜穿刺向梅尼埃病患者鼓室内注射稀释8倍的钆，24小时后在3.0T磁场下用3D-FLAIR序列清晰的观察到扩大的中阶，即从影像学上直接观察到了内淋巴积水，此报道是首次在活体观察到梅尼埃患者的内淋巴积水。2008年Naganawa[16]报道鼓室注射钆后能观察到多数人内听道内的脑脊液增强，但耳蜗导水管未见增强显影，故作者推测多孔的蜗轴是联系外淋巴和脑脊液的桥梁，而非传统理论所认为的耳蜗导水管。刘芳等[17]报道了梅尼埃病患者经咽鼓管鼓室内导入稀释钆剂，24小时后3.0T磁场下使用3D-FLAIR序列区分出了内、外淋巴间隙，清晰的显示了内淋巴积水。因该途径无创，从而为临床上将钆增强内淋巴显像应用于正常耳的对照研究提供了可能。2009年Nakashima[18]比较了3D-real IR(inversion recovery)和3D-FLAIR两种序列的内耳增强显影效果，结果显示3D-real IR序列除能区分内、外淋巴外尚能区分耳蜗周围骨质，故整体观察内淋巴比3D-FLAIR序列更为出色；但当外淋巴液中显影剂的浓度不够高时，3D-real IR则不及3D-FLAIR序列。同年，Nakashima[19]对70例内耳疾病患者行鼓膜穿刺钆增强MRI，依据影像学结果初步划分了前庭及耳蜗的内淋巴积水分度标准：无、轻度和明显；在前庭，依据内淋巴间隙面积与整个前庭面积的比值R将积水程度分为3度：无积水R≤1/3,轻度积水1/3

上述研究表明：①梅尼埃病患者通过鼓膜穿刺或经咽鼓管鼓室内注射钆后，行MRI能观察到内淋巴积水；②静脉注射钆后能否在内耳观察到显影增强，不同学者尚有不同观点：Naganawa[1]报道给正常志愿者静脉注射造影剂后可观察到耳蜗显影增强，而区分内外淋巴的间隙尚困难；Nakashima[26]报道使用32通道的头颅线圈后，能观察到静脉注射造影剂后(0.2 mmol/kg)梅尼埃病患者的内淋巴积水；而Zou[12]、Tagaya[27]则认为对于正常完整内耳，静脉注射钆后外淋巴液并不能明显增强显影，仅在血-外淋巴屏障损伤耳清楚观察到钆增强，原因可能是人的血-外淋巴屏障比豚鼠紧密，或是因临床磁场场强和钆用量的限制导致正常耳外淋巴中造影剂浓度太低所致；③局部注射造影剂能比静脉途径产生更高的信噪比；④联合使用3D-IR和3D-FLAIR序列能提供更多的信息[18]。同对豚鼠的研究一样，目前尚缺乏临床内淋巴积水的影像学诊断标准，此标准的确立需要大量正常对照组及梅尼埃病患者内耳MRI学资料的搜集，从而为将来将此项检查常规应用于临床奠定基础。目前临床应用钆增强内淋巴显影研究的一个热点是将内淋巴积水程度与患者的临床症状、病程变化及临床检查结果相联系，从而更深入的揭示梅尼埃病的病理生理。

3 钆的安全性问题

钆作为顺磁性造影剂应用于临床已有多年，常规临床用法是静脉注射，FDA推荐的最大剂量是0.3 mmol/kg。其不良反应极少，偶有过敏、喉头水肿、休克的报道，严重肾病患者应用有可能出现肾源性纤维性皮肤病。对于鼓室局部给造影剂的方式对机体产生的不良反应尚未见文献报道。Kimitsuki[28]曾报道钆自由基浓度为10-5mol/L时，对孤立的耳蜗毛细胞会产生毒性作用；Nakashima[18]认为就耳毒性方面，马根维显(Magnevist，钆喷酸葡胺)比欧乃影(Omniscan，钆双胺)更安全；Duan[8]、Zou[12]曾报道钆原液豚鼠鼓室内注射对听性脑干反应(ABR)并无影响；Zou[12]报道鼓室注射的钆原液未对豚鼠中耳黏膜造成损害；Kakigi[29]报道在豚鼠鼓室注射钆原液60分钟后蜗管内直流电位明显下降，透射电镜观察到耳蜗细胞间距的扩大和血管纹水肿，然而稀释8倍的钆则对耳蜗内直流电位和耳蜗的形态学均无影响；刘芳[24]则在给钆前后对患者进行纯音测听和鼓室声导抗检测，给药前后结果并无差异，从而认为经咽鼓管鼓室导入稀释钆观察内淋巴积水安全且有效。然而，Tanigawa等[30]学者报道稀释8倍钆的渗透压为324～325 mOsm，内、外淋巴液的渗透压分别为300～310 mOsm和300 mOsm，因此，稀释8倍的造影剂相对于内外淋巴仍为高渗，当孤立的外毛细胞暴露在稀释8倍钆液中30分钟后长度会变短，60分钟后则萎缩并气球样变，因此作者建议将造影剂渗透压稀释为300 mOsm较妥当；Tanaka[31]报道稀释4～16倍的欧乃影导致了牛蛙前庭毛细胞的形态学改变并产生了镇静作用，同时导致了后半规管的动作电位下降，然而稀释32倍后则对前庭毛细胞的生理学指标和形态学均无影响，故作者推荐临床上使用稀释16倍的欧乃影以达到诊断和控制眩晕发作的目的。除此以外，鼓膜穿刺鼓室注射为有创检查，鼓室局部给造影剂对中耳黏膜及听骨链的影响尚未见文献报道，总之如果将钆增强内淋巴显影大规模应用于临床，其耳毒性还需继续全面、深入的研究。需要一提的是，Naganawa[1]曾提及MRI扫描时机器产生的噪声会对内耳膜结构通透性产生影响，另据Counter[3]的报道，脉冲噪声损伤后内耳屏障通透性会增加，将处于梅尼埃病急性期已有内耳病损的患者暴露在MRI噪声下是否会造成进一步损害同样尚需要研究。

4 核磁增强显影的其他用途

4.1诊断其他内淋巴积水疾病 内淋巴积水并非为梅尼埃病所特有，基于同样的原理，耳梅毒、Mondini畸形和Klippel-Feil综合征产生的内淋巴积水也能通过MRI增强显影观察。

4.2诊断血-迷路通透性增加的疾病 Zou[12]报道人静脉注射钆后只有在血-外淋巴屏障损伤时钆才会渗入外淋巴，故静脉注射钆能应用于判断血迷路屏障的完整性已有相关临床报道，如突聋[27]、中耳胆脂瘤、Ramsay-Hunt综合征等患者血-迷路屏障通透性均有增加。

4.3鼓室给药治疗之前对圆窗膜通透性的判断 鼓室内注射庆大霉素或皮质醇激素用于治疗梅尼埃病或感音神经性聋等内耳疾病在临床上越来越普遍，Yoshioka[32]通过鼓室内注射钆剂后行MRI了解患者的圆窗膜对药物的通透情况，他报道临床上约有13%的患者圆窗膜通透性不佳，因而这些人不适合采用鼓室给药治疗相关内耳疾病。

4.4判断梅尼埃病患者的治疗效果 Sone[22]曾报道了一例梅尼埃病患者急性期行钆增强MRI，前庭和水平半规管仅能轻度增强显影，推测是严重积水的前庭内淋巴妨碍了钆向半规管方向扩散；经积极的治疗后，患者前庭和半规管的显影显著增强，提示前庭积水明显减轻。Nakashima[15]也曾报道对于严重内淋巴积水患者，极度扩张的前庭内淋巴会阻碍鼓室途径给予的药物向前庭和半规管方向扩散，从而直接影响治疗效果。

4.5其他 通过使用钆作为标记物可用来探讨不同的给药途径，如静脉给药和鼓室内给药后药物在内耳的动态分布规律及可能的作用机理。2010年Colleti[33]报道对梅尼埃病患者行内淋巴囊减压术时，向内淋巴囊注射地塞米松和钆的混合溶液后，24小时在前庭及半规管中发现钆的分布，在24～48小时发现了造影剂出现在耳蜗中阶的内淋巴中，10天后逐渐观察到增强信号减弱，作者认为内淋巴囊给药可能是治疗内耳疾病的一条新途径。

5 展望

目前应用钆增强MRI观察内淋巴积水尚存的不足是耳蜗切片常显示膜迷路积水最严重处在蜗顶(可能是由于蜗孔处骨质薄弱压力小的缘故)，而受到顶回结构细微及MRI分辨率的限制，钆增强往往只能观察到耳蜗底回及中回较明显的积水，此不足的解决最终可能需要磁场场强的提高及新型头颅线圈的开发。2009年Naganawa[34]在原研究的基础上使用32通道的头颅线圈取代12通道线圈后将扫描层厚由2 mm减小为0.8 mm，分别使用3D-real IR序列和3D-CISS(constructive interference in the steady state)序列对内耳外淋巴液和总淋巴液行三维体积还原后，立体、直观的观察到了一例梅尼埃病患者的内淋巴积水，同时为定量测量内、外淋巴液的体积提供了可能。由此可见，伴随各种硬件、软件及各种新型造影剂的应用，内淋巴积水的诊断和病理生理学研究将得到长足发展。

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