弥散加权成像在中耳胆脂瘤中的应用

樊晓雪，刘兆玉

(中国医科大学附属盛京医院放射科，沈阳 110000)

胆脂瘤是中耳内产生角蛋白的鳞状上皮脱上皮增多、反复炎性刺激或先天原因导致细胞增殖形成的一种常见炎性疾病，具有侵袭性，可破坏骨质。胆脂瘤扩大侵犯邻近结构可导致传导性听力缺失、脑膜炎、脑脓肿、面瘫和耳聋脑积水[1]。手术切除是胆脂瘤的主要治疗方法，及时手术治疗可减轻听力损失，防止局部和颅内并发症。手术方式取决于胆脂瘤的位置和大小，小胆脂瘤(病灶<5 mm)可行耳镜下上鼓室根治切除术，病灶较大，需行大范围暴露手术，完壁式乳突切开术暴露视野较小，病灶易在隐藏区域残留。经过长期随访，31%的患者术后出现胆脂瘤残留或复发，其中60%的胆脂瘤复发时间在术后1年内，故需要在术后6～18个月行二次手术探查以检测是否存在残留或复发，若为炎性肉芽肿则不需要二次手术治疗[2-3]。术后可出现腔内液体聚集或黏液水肿，由于肉芽组织与纤维组织均呈软组织密度影，高分辨率CT(high resolution computerized tomograghy，HRCT)不能鉴别肉芽组织与复发或残留的胆脂瘤，因此HRCT对于术后患者诊断并不可靠[4]。弥散加权磁共振成像(diffusion weighted magnetic resonance imaging，DWI-MRI)在分辨胆脂瘤病灶及炎性肉芽肿等有很大的改进，DWI敏感性和特异性较高，可替代二次手术探查成为评估胆脂瘤残留和复发的重要且有效的技术，从而避免不必要的手术操作[5]。

1 磁共振成像

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)检测胆脂瘤复发或残留较CT有优势。延迟增强T1加权MRI诊断胆脂瘤复发或残留的准确率较高。延迟增强T1加权序列可以区别不强化的胆脂瘤病灶和其他强化的组织(如炎症、瘢痕或肉芽组织)[6]。由于延迟增强MRI需要注射造影剂且扫描时间长，故临床上应用较少。

DWI扫描较延迟增强MRI扫描用时短，且不需注射造影剂，其成像原理遵循水分子布朗运动，胆脂瘤显示为特征性明显高信号，纤维组织、肉芽组织、浆液显示为低信号，故可用于区分胆脂瘤、积液和肉芽肿[7]。研究表明，DWI检测胆脂瘤的敏感性和特异性较增强MRI高，且与DWI和增强MRI结合比较，敏感性和特异性无明显差别，故单独应用DWI检测胆脂瘤效果较好[8]。临床上可疑胆脂瘤复发或残留时，应用DWI扫描可防止患者进行不必要的二次手术探查，但在邻近颅骨操作时，由于存在易感物质和运动伪影等因素的影响，可导致假阳性结果。如果检测到病灶，需要结合T1WI及T2WI序列找到对应的解剖位置和信号改变，降低假阳性率。DWI技术可以分为平面回波成像(echo planar imaging，EPI)和非平面回波成像(non echo planar imaging，non-EPI)。

1.1EPI-DWI EPI-DWI是目前应用较广泛的标准DWI技术，成像速度快，扫描时间短(大约2 min)，对运动相对不敏感，易导致化学位移和几何失真，发生磁敏感伪影，且空间分辨率低，易受颅骨伪影干扰等[9]。EPI-DWI在不同解剖组织界面处产生对应于外部磁场引起的相邻组织的磁化伪影，具有不同磁化率的两个组织并置可引起磁场的局部变形。乳突和中耳由于自然的空气-骨骼界面产生易感性伪影，导致图像失真，故在该区域区分磁敏感伪影和胆脂瘤病灶较困难。

1.2non-EPI-DWI non-EPI-DWI包括半傅立叶单次激发快速自旋回波序列(half-Fourier acquisition single shot turbo spin echo，HASTE)、螺旋桨采集技术(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction，PROPELLER)、快速自旋回波(turbo spin-echo，TSE)等技术。non-EPI-DWI在自旋回波单激发(single-shot，SS)和自旋回波多激发(mult-shot，MS)基础上，具有比SS更长回波时间和更高信噪比(signal-to-noise，SNR)，扫描时间较EPI-DWI长，但并无显著图像失真，易感性小。在3.0 T和1.5 T MRI中，non-EP-DWI在b为1 000 s/mm2时，空间分辨率高、伪影少、层厚薄，检测小胆脂瘤效果较好[4]。K空间数据是以旋转叶片形式获取，过采样K空间中心技术可以提高SNR，并减少运动和磁敏感伪影[4]。non-EPI-DWI较传统EPI-DWI具有较高的敏感性、特异性和准确性[14]。non-EPI-DWI几乎没有假阳性结果，产生假阴性结果多由于空回缩袋影响[15]。non-EPI-DWI受颞骨伪影影响小，层厚薄，可显示2 mm的小胆脂瘤[16]。由于空回缩袋的影响和分辨率的限制，non-EPI-DWI不能检测早期病灶<2 mm的胆脂瘤，当病灶<4 mm时，无法达到100%阴性预测值[15,17]。有数据显示，影像学检查胆脂瘤病灶的可检测范围是3～26 mm，说明胆脂瘤生长缓慢[12]。定期non-EPI-DWI随访可提高小胆脂瘤复发或残留病灶检出率，避免漏诊[18]。De Foer等[19]采用non-EPI-DWI检测胆脂瘤并评估其大小的前瞻性研究发现，21例病灶大小为2～19 mm的中耳胆脂瘤，其中90.5%可准确检出。Garrido等[20]研究证实，non-EPI-DWI对原发性胆脂瘤的灵敏度和特异度分别为91.2%、50%；对复发性胆脂瘤诊断灵敏度和特异度分别为100%、66.7%，可见non-EPI-DWI对于原发性和复发性胆脂瘤均有较高的敏感性。Jindal等[21]的系统综述表明，non-EPI-DWI序列对胆脂瘤术后复发或残留病灶的灵敏度为91.4%，阳性预测值为97.3%，阴性预测值为85%，对避免不必要的二次手术有重要临床意义。

HASTE DWI采用半傅立叶单次激发快速自旋回波技术，具有磁敏感伪影少、层厚薄、分辨率高、不易出现图像几何变形的特点，但SNR较差，成像速度慢，扫描时间较长。Alvo等[13]研究结果显示，HASTE DWI检测胆脂瘤具有高灵敏度(90%)和高特异度(100%)。Von Kalle等[22]单独用HASTE DWI检测胆脂瘤发现，其灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为76%、90%、94%、64%，结合耳镜检查诊断灵敏度及阴性预测值可提高至90%和82%，HASTE DWI对诊断胆脂瘤具有高敏感性和特异性；同时还发现，其中4例患者MRI诊断阴性，但病理证实为胆脂瘤，可见，在无临床症状和手术探查情况下，早期小胆脂瘤很难被检出。如疑似胆脂瘤患者术后9～12个月复查DWI检测为阴性，应根据临床症状判断是否进行另一次扫描；如怀疑难以评估区域(例如颈静脉孔或岩尖)存在复发或残留的胆脂瘤病灶，应在1年后再次扫描复查较为合理。Edfeldt等[18]在长期随访中发现，non-EPI-DWI MRI扫描较仅用临床耳镜检查能提高胆脂瘤残留和复发的检出率，其中残留率为5%，复发率为12%。但在无明显临床症状的情况下，Nash等[23]用HASTE DWI序列检测疑似胆脂瘤患者的诊断准确性为63.6%，灵敏度为55%，特异度为71%，阳性预测值61%，阴性预测值65%。对于临床症状不明显的疑似胆脂瘤患者，HASTE成像技术的诊断准确性明显低于临床症状明显的患者。可见，临床症状对判断是否存在胆脂瘤至关重要，DWI-MRI是评估疑似胆脂瘤的补充。

PROPELLER DWI采用多激发快速自旋回波螺旋桨技术与放射状K空间结合技术，该技术没有磁敏感伪影，SNR高，可避免几何形状扭曲，旋转叶片以空间形式获取K空间数据，通过采样K空间中心技术提高SNR，并减少运动和磁敏感伪影，检测颞骨胆脂瘤有高敏感性和特异性[4]。Amit Karandikar等[24]用Propeller DWI测量的最小胆脂瘤为4 mm。另有研究表明，PROPELLER DWI技术可检出2 mm的小胆脂瘤[16]。

Özgen等[25]用TSE-DWI图像检测疑似胆脂瘤患者，通过测量病灶的信号强度(signal intensity，SI)、信号强度比(signal intensity ratios，SIR)、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值定量评估胆脂瘤发现，胆脂瘤患者SI、SIR值显著高于非胆脂瘤患者，对疑似胆脂瘤灵敏度和特异度均为100%。此外，胆脂瘤组ADC值显著低于非胆脂瘤组，灵敏度为96.7%，特异度为88.9%，阳性预测值为90.6%，阴性预测值为96%，可见，定性、定量指标可提高TSE-DWI技术在诊断疑似颞骨胆脂瘤的准确性。

多项研究表明，non-EPI-DWI检测胆脂瘤残留或复发的敏感性和特异性较高，可替代二次手术探查,避免不必要的操作[4,8,13,15,26-27]。non-EPI-DWI具有高特异性和无辐射的特点，用于诊断儿童原发性胆脂瘤有较大优势[22]。但Clarke等[28]的研究检测胆脂瘤的灵敏度为75%、特异度为60%、阳性预测值为86%、阴性预测值为43%，其中2例患者DWI图像与术中观察病灶位置不一致，DWI中显示高信号病灶位置，术中并没有找到病灶,认为non-EPI-DWI弥散加权不足以完全取代二次手术探查。

1.3多次激发快速自旋回波(multi-shot turbo spin echo diffusion weighted imaging, MS-EPI-DWI) MS-EPI-DWI被命名为RESOLVE，具有分辨率高和层厚薄等特点，图像清晰，可检测小胆脂瘤。研究表明，改进MS-EPI-DWI可提高DWI分辨率，减少几何失真，但需要更长的成像时间[29]。通过将K空间轨迹划分成多个相位编码方向，缩短回波时间，以获取高质量图像，减少图像变形、降低磁敏感伪影。

Elefante等[14]采用MS-EPI-DWI和SS-EPI-DWI对可疑胆脂瘤患者诊断准确性比较发现，MS-EPI-DWI在胆脂瘤诊断中敏感性高，误诊率低。Algin等[30]研究发现，RESOLVE较SS-EPI具有高分辨率和低易感性，且胆脂瘤病灶的RESOLVE可见性评分明显高于SS-EPI。目前，只有少数研究此方法，但结果均令人满意[14,29]。在临床应用中，RESOLVE是检测复发性胆脂瘤的可靠方法。

2 DWI与其他序列融合评估范围

胆脂瘤根据病史和耳镜检查容易识别，但累及范围并不完全清晰，尤其是术后患者。经鼻内镜手术(transcanal endoscopic ear surgery，TEES)是切除胆脂瘤的常用方法，当胆脂瘤扩大到乳突时，通常采用TEES和显微镜(microscopic ear surgery，MES)共同切除病灶[31-32]。实际手术过程中，如果发现胆脂瘤位置较术前评估位置深，术者需要放弃TEES方法转向MES方法，术中转换手术方案，导致手术进程明显延长，对术者和患者都是不理想的，因此术前对胆脂瘤的准确定位和累及范围的评估非常重要[31]。年轻患者适当位置的小胆脂瘤，倾向于较保守的手术方法(如完璧式鼓室成形术)；如果胆脂瘤范围广泛或多发，则需要开放式乳突根治术。多个胆脂瘤病灶的检出，将影响手术方案的选择。DWI检测胆脂瘤已取代HRCT和延迟增强MRI，但对中耳胆脂瘤定位不准确，因此需要在冠状位或横断位上增加更多解剖序列(T1加权和T2加权)，以便准确定位胆脂瘤病灶，DWI与解剖序列融合可提供更多的信息。

颞骨HRCT分辨率高，可以清晰显示中耳解剖结构，是评估颞骨乳突骨质受侵程度的主要方法。Watanabe等[33]用HRCT和1 mm薄层non-EPI-DWI融合形成CMDWI-CT融合图像，可提高成像诊断并更好地阐明胆脂瘤及邻近骨质之间的关系，准确定位颞骨胆脂瘤病灶位置，可用于术前检测胆脂瘤并评估其位置和侵袭范围，该图像具有较高阳性预测值和阴性预测值(均超过90%)，确定是否经TEES治疗，并且可估计需要去除的骨结构数量，以防复发，指导临床手术方案。另外，Lockertz等[34]研究得出，对疑似胆脂瘤患者单独PROPELLER DWI序列与PROPELLER DWI MRI和CT融合形成CT-MRI图像比较发现，CT-MRI融合图像诊断敏感性、阳性预测值和阴性预测值均高于单独使用PROPELLER DWI。同时CT-MRI融合图像可提高胆脂瘤病灶定位的准确率。Kanoto等[35]用1 mm薄层non-EPI-DWI与磁共振脑池成像融合以提供更好解剖信息，对胆脂瘤诊断的灵敏度为71%、特异度为70%、阳性预测值为94%、阴性预测值为27%，对胆脂瘤受侵范围的灵敏度和特异度均较高，该融合技术具有较高灵敏度和特异度(约为70%)，且阳性预测值较高，磁共振脑池成像与non-EPI-DWI融合(FTS-nEPID)用于检测定位胆脂瘤的结果较满意。

3 小 结

胆脂瘤是临床常见病，手术复发率高，准确诊断可减少手术创伤，减轻患者负担。目前，DWI-MRI在检测2 mm以上的胆脂瘤具有较高灵敏度和特异度，胆脂瘤在DWI上呈明显高信号，可以区分胆脂瘤和其他软组织病变，包括肉芽组织、纤维化、黏膜水肿和瘢痕。DWI技术序列多，其中non-EPI-DWI和MS-EPI(RESOLVE)检查结果准确性高。随着越来越多的DWI-MRI用于检测残留或复发胆脂瘤，并评估是否存在残留或复发性疾病，可能会减少甚至取代手术探查，从而降低患者手术费用和创伤。此外，DWI联合其他序列、HRCT等可提供更多的诊断信息，对病变精确定位和手术方案的实施具有重要意义。