磁共振多技术成像对脑泡型包虫病及其边缘带的研究进展

2015-02-20马娟,王俭

新疆医科大学学报 2015年4期

关键词：包虫病脑组织边缘

马娟综述王俭审校

(新疆医科大学第一附属医院影像中心，乌鲁木齐830054)

中图分类号：R1; R81文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2015.04.032

棘球蚴病(包虫病)是棘球绦虫的幼虫寄生在人体而引起的一种人畜共患寄生虫传染病[1]。我国主要流行在西北五省及内蒙、西藏和四川等地区，新疆为高发区[2]。泡型包虫病(alveolar echino-coccosis, AE)发生于脑内者罕见[3]。脑泡型包虫病(cerebral alveolar echinococcosis,CAE)是由棘球属绦虫的蚴虫棘球蚴感染人体后随血流进入颅内在脑组织或颅骨与硬膜之间寄生生长而引起的寄生虫病[4]。该病多分布于大脑表浅位置，以大脑皮层或皮层下区多见。脑泡型包虫病呈浸润性生长，与宿主脑组织分界欠清，严重破坏周围脑组织，可产生局部压迫、刺激及颅内压升高的症状[5]，严重影响生存质量，甚至威胁患者生命。既往对于脑泡型包虫病的影像学研究主要在于显示其形态学特征并与颅内其他疾病进行鉴别，但对病灶边缘区域的研究甚少涉及，所以临床手术时也只能依据常规影像所显示的病灶“解剖学边界”实施病灶切除，以至于部分病灶切除后仍会复发[6]，提示CAE病灶边缘区域可能存在着“浸润带”，而“浸润带”的存在很大程度上决定着脑泡型包虫病病灶的发生、发展。其危害程度与其生长方式密切相关，其以内殖性和外殖性芽生方式增殖，像恶性肿瘤一样浸润性生长[7]，因此又称为“寄生虫肿瘤”或“虫癌”。MR技术在中枢神经系统检查中具有一定的优势，被越来越广泛地应用于中枢神经系统各类疾病的诊断和鉴别诊断，以往MR技术多用于脑泡型包虫病诊断及鉴别诊断，但对脑泡型包虫病病灶边缘带的研究甚少，所以临床根据影像学显示边界实施病灶切除后易复发，危害程度难以估量。因此，MRI检查成为脑泡型包虫病的早期边缘带研究及手术方案制定的重要辅助检查。本研究运用MRI技术对脑泡型包虫病及其边缘带研究进展做一综述。

1脑泡型包虫病的病理表现及免疫机制

1.1脑泡型包虫病的病理表现CAE病灶早期呈增殖性肉芽肿样改变，CAE病灶病理镜下主要表现为散在或成簇分布的微小囊泡，小囊泡的角皮层发育不完整，生发层以内、外双殖芽生(内殖芽生和外殖芽生)的方式增殖，并以外殖芽生为主[8]。无数直径1～10 mm的小囊泡形成实性增殖性结节或肿块，囊泡内含胶样物和原头蚴，在脑实质内呈浸润性生长，小囊泡不断向外周增殖，囊泡群或囊泡巢及散在微小囊泡向病变外周延伸形成浸润带，可侵蚀血管，严重破坏神经组织，使周围脑组织发生肉芽肿样改变，其代谢产物直接排泄到邻近脑组织，刺激脑组织并产生不同范围的反应性水肿。

1.2脑泡型包虫病的免疫机制脑泡型包虫病患者细胞免疫功能发生改变，呈现CD4+T细胞显著性凋亡、CD8+T细胞显著增多改变，即活化诱导性死亡减少并形成以CD8+T细胞为主的免疫抑制状态，从而使泡球蚴快速增殖。有研究者对泡球蚴肉芽肿内的反应细胞进行了研究，发现有活力的肉芽肿周围以CD8+T细胞占优势，而在“发育不良”或“死亡”的肉芽肿周围则以CD4+T细胞更多见，并提出通过对照研究CD4+与CD8+T细胞数量的变化与相应区域组织的水分子弥散状态之间变化的关系，就有可能判断泡球蚴病灶边缘生长增殖能力[9]。

2脑泡型包虫病及其边缘带MR表现

脑泡型包虫病多见于成人，位置多表浅，常分布于幕上及脑膜中动脉供血区[10]。脑泡型包虫病病灶多数形态不规则，病灶内部信号欠均匀，在T1WI上呈等或稍高信号；病灶内部的坏死和变性可引起继发性钙盐沉积，故在T2WI上呈低或稍低信号，病灶内部囊泡呈稍高信号为该病特征性表现；病灶边缘带可见不同范围水肿，水肿在T1WI上表现为低信号，在T2WI上呈高信号，在T2FLAIR序列上呈高信号，境界显示更清晰。增强扫描后脑泡型包虫病病灶呈不规则环状强化，提示病变在脑组织内浸润性生长，可导致周围脑组织产生炎性反应、血脑屏障破坏以及周围脑组织内毛细血管增生。

3脑泡型包虫病边缘带MR多技术应用

随着分子影像学的发展，MR各种成像技术不断更新，包括MR水成像(magnetic resonance hydrography，MRH)、氢质子磁共振波谱(1H magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS)、MR扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)、灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI)等，与常规MRI扫描联合应用，既可弥补常规检查的不足，也为评价病变的状态提供了新的指标，即病灶内部的结构变化、生存活性、血流灌注状态及血流动力学特点、病变周边区域细胞的代谢状况及生长微环境的改变等，有望更多地反映病灶以及边缘区域的组织细胞学特点，为揭示病变的发展和转归提供更多的生物学信息[11]。

3.1MR水成像MR水成像(MRH)是近年来发展迅速的MR技术之一，此技术的基本原理是应用重T2加权技术使实质器官、流动血液呈现低信号，而静态液体呈现高信号，合用脂肪抑制技术，使含水器官得到清楚地显示，它不仅能够清楚地显示含液体的组织结构，还可勾勒出病灶的轮廓，对包虫病的诊断具有特殊的优势[12]。脑泡型包虫病由无数微小囊泡构成，小囊泡或囊泡巢在T2WI上信号稍高，界限不清，常规MR扫描的层厚较大，不利于微小病灶及小囊泡的显示，因此难以提供病灶边缘区域信息。MRH为薄层扫描序列，不仅可以显示一定范围内常规扫描无法观察到的微小病灶，还可使微小囊泡显示更加清晰。王俭等[13]2009年通过对32例包虫病患者128个病灶行MRH检查，发现MRH技术检出病灶数明显多于常规检查，可显示常规检查所无法显示的病灶精细结构，还可发现病灶与邻近组织关系及累及邻近结构的情况，如病灶边缘区域是否存在微小囊泡。因此应用MRH可宏观地显示水分子的改变，提高脑泡型包虫病检出的灵敏性和符合率[13]，不仅有利于泡型包虫病的诊断、鉴别诊断，还可提供更多病灶与邻近结构关系的信息，从而更加有利于判定病灶边缘是否存在浸润。

3.2氢质子磁共振波谱磁共振波谱(1H-MRS)是目前唯一可无创性观察活体组织代谢的技术成像，是一种利用核磁共振现象和化学位移原理，无创地对原子核及化合物进行分析的成像方法。成像技术的应用使我们能较为方便地检测到活体组织内某种化合物的含量和浓度[14]。1H-MRS分析脑组织时，主要评价的指标有N-乙酰天冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)和肌酸(Cr)。NAA是正常神经元的标志物，其减少代表神经元减少和缺失，凡是有脑损害的疾病都可以引起NAA浓度的下降[15-18]。Cr是能量代谢过程中高能磷酸键的缓冲储备物之一，它参与细胞的能量代谢，提示病灶内部能量消耗的情况。1H-MRS在分析脑部病变时，常以总Cr峰为参照物，其他各代谢物峰的高度或峰下面积与之比较来进行分析[19]。Cho是细胞膜的成分，前期研究表明病灶周边的Cho峰升高，提示细胞密度高、细胞膜代谢增加、细胞增殖和细胞代谢越旺盛，Cho浓度越高[20-21]。王俭等[22-23]于2012、2014年分别对15例、13例脑泡型包虫病36及33个有效病灶进行1H-MRS研究发现，病灶及病灶周围20 mm范围以内的常规磁共振增强扫描未见异常强化，但在病灶实质区和边缘带，均出现了NAA/Cr的下降，表明泡型包虫病侵犯脑组织，造成神经元的破坏，从而使神经元的数量绝对或相对减少。提示病灶边缘带存在泡状棘球蚴的浸润；还发现病灶周边的Cho峰升高，提示病灶邻近组织存在炎性反应，揭示病灶边缘带存在病理学波谱；另外，发现CAE病灶实质区及边缘区出现NAA/Cr的下降，病灶实质区Cho峰不同程度地降低，部分脑泡状棘球蚴病病灶实质区Cr峰降低，而Cho/Cr轻度升高，说明病灶实性部分Cr峰下降比Cho峰更明显，提示病灶内部能量消耗过多，细胞增殖能力有限，因此导致Cho峰降低；Okuri等[24]于2014年对1例52岁脑泡型包虫病男性患者进行了MRS分析，发现病灶边缘带存在病理性波普。总之，病灶边缘带存在脑泡状棘球蚴的浸润，与其病理特征相吻合。以上研究均提示MRS在一定程度上可以反映泡型包虫病实质区及边缘区域的病理学改变，意义重大。

3.3MR灌注加权成像(PWI)PWI又称动态对比剂增强磁共振成像，是基于团注对比剂追踪技术，采用首过法获得时间-信号强度曲线，能在活体上无创性地反映组织血管化程度和血流灌注情况，量化分析组织及肿瘤血流动力学方面的信息[25-26]。常规MRI增强可反映血脑屏障(BBB)破坏后，对比剂在组织间隙的聚集程度，无法反映肿瘤血管形成，而MR PWI灌注异常程度则可直接反映血管增生程度，与BBB破坏与否无直接关系，且PWI是对微血管密度(micro-vessel density,MVD)极为敏感的技术[27]。泡型包虫病浸润生长的特点决定了其浸润脑组织区域血脑屏障的破坏。 Senturk等[28]2006年首次对1例26岁女性脑泡状棘球蚴病患者进行了MRI灌注分析，发现脑泡型包虫病内部呈低灌注，与脑泡型包虫病乏血供表现相一致。姚冰等[29]2010年通过对肝泡球蚴边缘区域CT灌注成像与组织病理对照研究，测得病灶边缘区域灌注参数血流量(blood flow，BF)、肝动脉灌流量(hepatic arterial perfusion，HAP)和门静脉灌流量(portal vein perfusion，PVP)较周围肝实质高，考虑HAE病变周围微血管生成。另外还发现大多数病灶在CT血流灌注图上的浸润范围较常规增强扫描范围要大，提示HAE在常规增强扫描下所观察到的边缘并不是其真实边界，揭示了肝泡球蚴病灶与周围正常肝组织间存在边缘浸润带。尹桂秀等[30]2013年通过对9例脑泡型包虫病行MSCT灌注扫描分析并探讨了脑泡型包虫病MSCT表现及其灌注特点，发现CAE脑灌注图显示病灶周边弧形高灌注区，范围较普通强化边缘范围更为宽广；另外还得出CAE边缘区的脑血容量(cerebralbloodvolum,CBV)、脑血流量(cerebralbloodflow,CBF)值明显高于中央实质区、水肿区及对侧正常脑白质的结果,提示CAE边缘有微血管形成,证实了CAE边缘带为血管增值活跃区即CAE边缘带存在活性区。

4展望

前人众多研究表明，CAE的研究除了过往的诊断及鉴别诊断要点，学者们将更多地聚焦于探讨其具有生长活性的边缘区域，旨在为界定CAE浸润范围奠定良好的基础。利用MR多技术联合扫描，对CAE的边缘区域在不同分期、不同分型进行深入分析研究将成为未来研究的重要方向，为脑泡型包虫病手术方案的制定提供影像学依据。

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[收稿日期：2014-11-21]

(本文编辑杨晨晨)

基金项目：新疆医科大学教育改革项目(YG2013049)

作者简介：乌孜土尔克·巴格拉西(1984-)，男(维吾尔族)，在读硕士，研究方向：医学生管理。

通信作者：关素珍，女(回族)，博士，副教授，研究方向：医学教育，E-mail: clever2066@sina.com。

通信作者：刘继文，女，博士，教授，博士生导师，研究方向：职业心理与健康，E-mail: liujiwendr@163.com。

基金项目：国家中医药管理局“十二五”重点学科建设项目:中医各家学说

作者简介：邓宁(1983-),男，讲师，硕士，研究方向：中医各家学说，伤寒学研究。