3.0T MR three-dimensional time-of-flight and fast imaging employing steady state acquisition sequences in pre-operative evaluation on spatial relationship among trigeminal nerve, facial nerve and peripheral vessels

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(Department of Radiology, Affiliated Lianyungang Hospital of Xuzhou Medical University, Lianyungang 222002, China)

目前已知90%的三叉神经痛(trigeminal neuralgia, TN)及80%的面肌痉挛(hemifacial spasm, HFS)是由神经血管压迫(neurovascular compression, NVC)所致[1-3]。显微血管减压术(microvascular decompression, MVD)是解除NVC的有效方法[4]，术前明确责任血管数量、准确判断神经与血管的空间位置关系对手术成功与否至关重要。三维时间飞跃(three dimensional time-of-flight, 3D-TOF)及三维稳态采集快速成像(three dimensional fast imaging employing steady state acquisition, 3D-FIESTA)扫描序列融合图像可实现脑池段神经与血管关系的可视化，预现手术局部解剖空间结构，有助于临床医师术前整体把握病变范围及细节，从而提高手术成功率。本研究观察3D-TOF与3D-FIESTA序列融合图像在MVD术前评估三叉神经、面神经与邻近血管关系的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2015年6月—2017年6月因TN或HFS在本院接受MVD的67例患者，均为单侧发病；其中TN 36例，男15例，女21例，年龄31～80岁，平均(55.8±11.0)岁；HFS 31例，男14例，女17例，年龄39～64岁，平均(51.5±8.3)岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa HDx 3.0 T MR扫描仪，8通道头颅相控阵线圈。嘱患者仰卧，以正中矢状位前连合与后连合的连线为基线，向下扫描至延颈交界处。分别采用3D-TOF及3D-FIESTA扫描序列。扫描参数：3D-TOF序列，TR 17 ms，TE 2.8 ms，FA 20°，矩阵256×256，FOV 21 cm×21 cm，层厚 1 mm；3D-FIESTA序列，TR 5.5 ms，TE 2.1 ms，FA 60°，矩阵 256×256，FOV 22 cm×22 cm，层厚1 mm。将所有采集图像传输至GE AW4.6工作站，采用Integrated Registration软件，将3D-TOF与3D-FIESTA序列图像融合(FIESTA采用minIP重建，TOF采用Volume重建)。

1.3 图像分析 由2名具有5年以上头颈MR诊断经验的放射科医师采用盲法阅片，意见不一时经协商统一；观察脑池段三叉神经、面神经与邻近血管的关系，分为4型：I型，神经与邻近血管无接触；Ⅱ型，可疑接触，需结合病史综合考虑；Ⅲ型，明确接触，但不能辨别血管与神经的位置关系；Ⅳ型，明确接触，并可显示血管与神经的空间位置关系。以MVD术中显示与三叉神经或面神经接触或压迫的血管为责任血管。神经与血管的关系为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型时，诊断为NVC，即TN及HFS阳性。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。以Kappa检验比较2名医师评判神经与血管关系的一致性，Kappa值≥0.75为一致性好，0.40≤Kappa值<0.75为一致性中等，Kappa值<0.40为一致性差。采用χ2检验分别比较TN及HFS症状侧、无症状侧神经与邻近血管关系的差异；以手术探查结果为金标准，计算融合图像诊断症状侧三叉神经、面神经与邻近血管关系的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一致性分析 2名医师评判症状侧(Kappa=0.89，P<0.001)及无症状侧 (Kappa=0.89，P<0.001)三叉神经与血管关系的一致性均好；且评判症状侧(Kappa=0.79，P<0.001)及无症状侧 (Kappa=0.77，P<0.001)面神经与血管关系的一致性均好。

2.2 MRI表现

2.2.1 TN 症状侧及无症状侧神经与邻近血管的关系见表1。33例(33/36，91.67%)症状侧可见NVC，NVC征象出现率明显高于无症状侧(12/36，33.33%，χ2=26.13，P<0.001)。

图1 TN患者，女，54岁，左侧面部放电样疼痛2年 A.轴位3D-TOF与3D-FIESTA序列融合图像示左侧小脑上动脉纡曲(黑箭)、压迫三叉神经根部(白箭)，神经呈轻度受压改变； B.术中示左侧小脑上动脉纡曲(黑箭)、压迫三叉神经出脑干段(白箭) 图2 TN患者，女，53岁，左侧下颌部疼痛5年 A.轴位3D-TOF与3D-FIESTA序列融合图像示左侧小脑上动脉(黑箭)与三叉神经(白箭)根部内侧面相贴，右侧三叉神经脑池段亦见纡曲的小脑上动脉影； B.术中示左侧三叉神经(白箭)腹内侧见小脑上动脉(黑箭)与其接触、神经走行正常

2.2.2 HFS 症状侧及无症状侧神经与邻近血管的关系见表1。29例(29/36，80.56%)症状侧可见NVC，NVC征象出现率明显高于无症状侧(11/36，30.56%，χ2=20.81，P均<0.001)。

表1 TN及HFS症状侧及无症状侧神经与邻近血管关系(例)

2.3 手术结果

2.3.1 TN 36例中，术中显示34例症状侧可见NVC，其中33例MR显示NVC，均于术中发现责任血管。MR显示存在Ⅰ型关系的3例中，1例术中发现三叉神经脑池段远端腹侧有小静脉压迫三叉神经，2例术中未见NVC征象(图1、2)。

2.3.2 HFS 31例中，术中显示29例症状侧可见NVC，MR均显示症状侧NVC；28例术中发现存在责任血管，1例术中显示内听动脉走行于面听神经束之间、未见神经与血管接触；2例未见NVC，1例术中发现面神经根部存在静脉血管压迫，另1例未见神经血管接触(图3、4)，此2例MR显示存在Ⅰ型关系。

2.4 MR融合图像诊断效能

2.4.1 TN MR融合图像诊断真阳性NVC 33例，假阴性1例；其诊断TN 的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为97.22%(35/36)、97.06%(33/34)、100%(2/2)、100%(33/33)和66.67%(2/3)。

2.4.2 HFS MR融合图像诊断真阳性NVC 28例，假阳性1例，假阴性1例；其诊断HFS的 准确率、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为93.55%(29/31)、96.55%(28/29)、50.00%(1/2)、96.55%(28/29)和50.00%(1/2)。

3 讨论

三叉神经、面神经中枢与周围髓鞘过渡区(transition zone, TZ)范围约2.0～2.5 mm。TZ与由中枢性髓鞘包裹的神经出脑干段统称为神经根进/出区(root entry or exit zone, REZ)，是易发生症状性NVC的区域[5-6]。本研究分析36例TN及31例HFS患者神经与血管的关系，结果显示症状侧NVC征象明显高于无症状侧(P均<0.05)，提示TN及HFS患者有无症状可能与是否存在NVC征象有关。

3D-TOF序列采用流入增强效应，使血流速度较快的血管呈高信号，神经呈等信号，脑脊液呈低信号[7]。3D-FIESTA序列是完全平衡的稳态一致成像脉冲序列，用于在极短TR下产生高信噪比图像[8]，所得图像中脑脊液呈高信号，神经及血管呈低信号，可弥补TOF序列无法显示静脉血管的不足。既往对三叉神经及面神经的研究[9-10]多采用3D-TOF及3D-FIESTA二维图像，无法于同一层面上显示动脉与静脉，或当邻近小血管袢环绕神经走行时，二维图像易产生神经与血管接触的假象。

图3 HFS患者，女，55岁，右侧口周抽搐8年 A.轴位3D-TOF与3D-FIESTA序列融合图像示右侧小脑前下动脉(黑箭)纡曲，伴行并包绕面神经(白箭)； B.术中示右侧小脑前下动脉纡曲走行于面神经(白箭)上，神经呈轻度受压改变 图4 HFS患者，男，45岁，右侧面部抽搐1年 A.轴位3D-TOF与3D-FIESTA融合图像示右侧小脑前下动脉纡曲(黑箭)、包绕面听神经(白箭)，其远端血管穿行于面听神经束之间； B.术中示右侧小脑前下动脉纡曲(黑箭)并穿行于面听神经束(白箭)之间

本研究采用3D-TOF与3D-FIESTA序列融合图像，实现了神经与血管关系的三维可视化，并可旋转及观察任意层面、角度的重建图像。本组2名医师对症状侧及无症状侧三叉神经及面神经与血管关系评判的一致性均好(Kappa均≥0.75，P均<0.001)，提示融合图像可清楚显示神经与邻近血管的空间关系。

本研究中，MR融合图像诊断TN的NVC征象准确率、敏感度及特异度分别为97.22%、97.06%及100%，与戴艳芳等[11]采用三维双回波MR动静脉成像诊断血管压迫性三叉神经痛的效能相仿；其中1例假阴性，于术中发现三叉神经脑池段远端腹侧存在小静脉压迫，分析原因，可能与低信号静脉位于三叉神经脑池段远端、受邻近硬膜干扰有关。2例于融合图像未见三叉神经脑池段异常血管襻影，术中亦未见责任血管，但可见三叉神经被蛛网膜包裹、牵拉，呈索条样、间接与血管粘连，受血管搏动影响，经锐性分离蛛网膜松解三叉神经后，患者疼痛症状明显减轻。

本研究31例HFS中，融合图像诊断的NVC征象准确率、敏感度及特异度分别为93.55%、96.55%及50.00%。1例假阳性，术中发现内听动脉穿行于面听神经束之间，未见神经受压改变；1例假阴性，术中证实于面神经根部存在静脉血管压迫，分析原因，可能是由于静脉管径较细，在根部与面神经垂直走行，融合图像仅显示静脉血管的一个断面而导致诊断错误。1例影像学及术中探查均未见神经与血管接触，分离蛛网膜、梳理神经，术后患者症状减轻。有学者[1]认为增厚的蛛网膜可限制神经根移动，当脑脊液和周围血管搏动时，被固定的神经根受到的冲击力增加，导致TN或HFS。

本研究的不足：样本量较少，结果可能存在偏倚；未对神经纤维的损伤程度进行分析；未行增强MR检查。

综上所述，3D-TOF与3D-FIESTA序列融合图像可清晰显示神经与血管的空间关系，有助于对TN及HFS所致NVC征象做出客观评判，可为MVD术前评估提供可靠的影像学依据。

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