动眼神经麻痹病因学与MRI成像及诊断的应用进展

2022-12-27张珍绮孙钰茗宋文玉徐晓雪通信作者

影像研究与医学应用 2022年21期

张珍绮，孙钰茗，宋文玉，徐晓雪（通信作者）

（川北医学院附属医院放射科四川南充 637000）

动眼神经麻痹（oculomotor nerve palsy，ONP）是由多种原因导致上睑下垂、眼球运动受限、瞳孔散大、对光反射迟钝或消失等表现的一类疾病[1]。动眼神经（oculomotor nerve，OCN）支配大部分眼肌及瞳孔括约肌，其走行路径较长、毗邻结构复杂，临近任何结构病变都可导致神经损伤而引起相应症状。MR神经成像（MR neurography，MRN）具有良好软组织分辨率和信噪比，并具备多参数成像、多平面扫描等优点，已成为颅神经成像首选方法[2]。

1 ONP的病因学

1.1 先天性病变

先天性颅神经支配障碍是一组因颅神经核或轴突连接异常发育而导致眼面肌神经支配异常的疾病[3]，先天性OCN发育不良及基底节区、中脑发育性异常等病因均有报道，常规MR扫描较容易显示病变部位，但在人群中较为罕见，相关研究较少。

1.2 后天性病变

后天性动眼神经麻痹常见有糖尿病、动脉瘤、海绵窦病变、中枢神经系统感染和脑出血等病因。梅奥医学中心评估ONP发病率约占眼神经麻痹的28%，另一项对4 278例眼神经麻痹患者的回顾性分析中ONP约占29%。张成杰等[4]发现糖尿病为单纯性ONP的首要原因，其次为Tolosa-Hunt综合征及动脉瘤。冯超逸等[5]总结出ONP病因依次为外伤、炎症、缺血、肿瘤及动脉瘤等，也包括医源性损伤等少见病因。若高度怀疑动脉瘤，但充分的影像学检查为阴性，且症状在数月后仍未改善，则应全面检查寻找其他病因。鉴于某些研究是单中心回顾性的，因此创伤作为最常见病因就诊就不足为奇了，这与以人群为基础的研究结果形成了对比。

2 ONP常用MRI成像技术及发展

2.1 扫描场强

MRN初期以1.5T场强检查仪为主，后期场强优化到3.0T，使得高空间分辨率及薄层成像得以实现，再至7.0T高信噪比检查仪问世，更利于分辨解剖细微结构，增高了小病变检出率[6]，已有学者将其运用于眼眶疾病成像[7]。但磁化率伪影风险也随着磁场强度的提高而增加，同时伴随着高磁敏感效应，对于体内有金属植入物者，则首选1.5T MR检查。

2.2 常用序列

2.2.1 基于稳态梯度回波的三维重T2成像序列

以三维结构相干稳态序列（three-dimensional constructive inference in steady state，3D-CISS）与三维快速平衡稳态自由进动序列（three-dimensional fast imaging employing steady-state acquisition，3D-FIESTA）最为常用。采用短TR、TE值，增强了T2/T1高比率组织的信号[8]，使高信号脑脊液与低信号血管及神经形成鲜明对比，达到类似“脑室造影”的效果，并可有效抑制血管和脂肪信号，减少脑脊液搏动伪影[9]；采集时间快，并允许各向同性三维采集，空间分辨率可达亚毫米水平，其FOV较小，可同时联合MPR及MIP曲面重建[10]。该序列局限在于软组织分辨率较差，对于无脑脊液环绕的神经显示欠佳，所以多用于观察颅内段神经血管压迫情况。其次对磁场均匀性敏感，在组织分界处易形成伪影及化学位移效应，对病变成分及性质提供的信息也有所欠缺，需结合常规MR扫描及增强扫描等。

杨靖等[11]使用常规扫描序列结合3D-FIESTA序列，发现能对82.9%的ONP患者进行较准确的定位、定性诊断。其次联合应用3D-TOF序列，发现OCN海绵窦段大部分可清晰显示。该联合序列在其他颅神经脑池段成像的研究中也常配合使用[12]。常规二维成像仅能节段性显示OCN颅内段，且图像欠清晰，与邻近血管的关系亦不确切。即便如此，2D-FSE序列仍是大致提供病变位置及性质成分的第一步常规扫描。

2.2.2 基于快速自旋回波的三维成像序列

以可变反转角三维快速自旋回波（sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions，3D-SPACE）广为使用，该序列以TSE作为前提，在回聚脉冲中采用动态可变化翻转角，改善T2衰减效应；采用小FOV，可提供亚毫米级扫描资料；回波间隙短，提高采集效率，解决了TSE的局限性[13]。与稳态重T2序列一样属“黑血技术”，优势之处在于3D-SPACE序列信号强度较稳定，使血管呈现低信号，在高信号脑脊液衬托下清晰突显稍低信号的颅神经走行及分支，而3D-CISS序列中椎动脉、基底动脉等亦呈高信号，难以与脑脊液区分，临床操作中也存在噪音大且扫描时间较长的缺点。

夏好成等[14]发现3D-SPACE结合3D FLASH-WE序列能清晰显示颅神经与血管关系，准确判断责任血管，对显微血管减压术有重要指导意义。李春星等[15]发现3D-SPACE序列较3D-CISS序列对神经血管成像及辨认显示更佳，联合T2-Flair及3D-TOF序列可更加清晰显示神经与血管关系、辨认血管形态及性质。

2.2.3 基于扰相梯度回波的三维成像序列

以时间飞跃序列（time of flight，3D-TOF）较为常用，基于短TR的扰相梯度回波序列和脂肪抑制技术使血管与神经对比度提高，也被称为“亮血技术”；可进行MIP重建，能清晰显示责任动脉，优于3D-SPACE序列[16]。结合SSFP图像可辅助诊断颅神经-血管接触综合征，对病因诊断、手术方案的制定有指导意义。局限性在于在流入增强效应下，流速较缓、分布较广的小血管及静脉呈现等、稍低信号，导致对比度欠佳，且该序列的饱和效应虽消除了背景组织的部分干扰，但也使对比度下降，致使在脑脊液中走行的神经信噪比较差，产生伪影也较多[17]。为优化对细小动脉和静脉系统的显影效果，可进一步行增强扫描。

胡胜伟等[18]将3D-CISS、3D-TOF序列联合使用，肯定了其在颅神经脑池段与血管关系中的良好成像效果和微血管减压术前评估的临床价值。

2.3 新兴技术

2.3.1 基于体素的形态学测量（voxel-based morphometry，VBM）

VBM是一种能对活体脑进行无创形态学研究、无主观偏倚影响的MR形态学测量方法，能定量分析局部脑灰白质密度、体积变化，从而精确反映细微结构的差异[19]。VBM近年来被广泛运用于眼科疾病研究中，能反映病理生理机制和疗效评价[20]。Min等[21]发现了斜视患者视觉皮质活动调节与正常组相比眼运动脑区灰质体积均增大，证明了OCN功能区灰质体积增加补偿了视觉处理区域的皮层萎缩缺陷。

2.3.2 弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）及弥散张量纤维束成像（diffusion tensor tractography，DTT）

利用有序人体组织中水分子的各向异性运动来执行纤维示踪、分数各向异性（FA）等定量分析。纤维示踪技术可以同时描述白质束和神经，通常需要人工放置ROI。近年来，神经束造影技术已从单一DTI发展到更复杂的技术[22]。Huang等[23]提出了一种从dMRI示踪技术中自动重建OCN的方法，即多壳多组织约束球面反褶积（MSMT-CSD）FOD估计模型来描述三维轨迹，避免了传统ROI的策略，并证实了该自动识别与医师手动识别OCN纤维的一致性。

2.3.3 三维双回波稳态水激发（three-dimensional dual echo steady state with water-exit，3D DESS-WE）序列

3D DESS-WE序列联合了稳态双回波（dual echo steady state，DESS）和水激发（water-exit，WE）技术，突出重T2加权，对液体信号显示佳，较广泛应用于大关节3D成像[24]。因其兼具T1、T2特点，对神经成像也能体现较高分辨率。近年来，在面神经腮腺段应用较多[25]，也被用于其他头颈部神经成像[26]。Li等[27]将该序列用于健康成人眼运动神经成像，表明使用该序列能识别出位于眼外肌表面的小神经，睫状神经节也可清晰显示。此研究还观察到了短纤毛神经和神经纤维，在ONP颅外段病变的影像诊断中发挥了作用。

3 MRI用于ONP定位诊断

杨靖等[11]对70例ONP患者MR图像进行分析，发现病变好发部位依次为海绵窦及眶尖区、脑干及脑池段、眶内，而仍有17%的病例检查病因不明确。

3.1 核、束病变

动眼神经核复合体（OMNC）位于中脑导水管周围灰质的腹侧，动眼神经束由OMNC腹侧发出，通过脚间窝离开中脑，此区域病变最常见原因为缺血[28]。当眼运动神经功能障碍同时累及其他脑干核或束（如偏瘫、共济失调等）时，病因可定位于脑干。即使在高场强MR下，OCN核和束节均不能直接显示，仅可通过识别邻近结构或脑干缺血性影像表现及临床症状推断此区域损伤。目前尚无7.0T MRI对眼运动核的报道。

3.2 脑池段/蛛网膜下腔病变

OCN进入蛛网膜下腔后，从小脑上动脉和大脑后动脉之间通过，紧贴海马回钩向前并与后交通动脉伴行[29]。此区域脑血管病变发生较多，常见病因包括动脉瘤、缺血、肿瘤及感染等，尤其与动脉瘤密切相关，任何伴有瞳孔受损的ONP患者都需立刻行头部影像检查予以排除，且对高度怀疑动脉瘤而MRA/CTA阴性者，建议行金标准DSA检查进一步评估。脑池段颅神经成像以三维重T2效果的序列使用最广泛。若需要判断有无神经血管接触，常采用T2WI和T1WI相结合的方法，必要时可结合增强扫描进一步助诊。