磁共振三维双回波稳态水激发3D DESS-WE序列在颅神经颅外段成像中的应用

李胜凯 李文 于昭 林优

广东省梅州市人民医院磁共振一科（广东梅州514031）

周围神经的影像学成像目前主要依赖于磁共振神经成像（MRN）技术，CT 因受制于软组织分辨率成像质量非常有限，超声检查更不能直接识别周围神经，仅能依靠对解剖的认识猜测其定位、走行［1］。MRN 包含多种序列，如三维平衡式稳态快速采集（fast imaging employing steady-state acquisition，FIESTA）、快速扰相梯度回波（fast spoiled gradient recalled echo sequences，FAST FSPGR）［2］及背景信号抑制扩张加权成像（DWIBS）等，它们在颅内段颅神经、臂丛、腰丛、骶丛神经的显影已经非常成功［3］，但颅神经颅外段的成像却一直是影像学的一个难点，而颅神经颅内外段的异常能引起多种头颈部症状，如常见的严重影响生活质量的三叉神痛［4］、动眼神经病变导致的复视等，临床上往往由于缺乏影像学的证据，使诊断存在困难甚至漏诊或误诊。近年来，3D DESS-WE 序列因在面神经腮腺段的应用逐渐引起重视［5-7］，也有少数对其它头颈部神经成像的报道［8-11］，总体仍较局限，笔者尝试对多支颅神经颅外段进行扫描并对图像进行后处理，研究此序列在神经显影方面的应用价值，同时比较扫描所用两种不同规格的线圈对图像产生的影响差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料2019年1月至2020年4月间选择30 例健康志愿者，其中男19 例，女11 例，年龄20～62 岁，排除各项颅神经症状，在本院进行磁共振3D DESS-WE 序列扫描。研究经本院伦理委员会批准，志愿者在检查前已签署知情同意书。

1.2 MR 扫描技术采用Siemens Prisma 3.0T MR成像仪，取仰卧位，摆放HN64线圈，对头颈部扫描定位像，然后采用3D DESS-WE 序列对头颈部进行冠状位扫描，参数为TR14.0 ms，TE5.2 ms，翻转角30°，矩阵480×360，视野（FOV）240 mm×180 mm，上缘平眶上约2.0 cm 水平，层厚0.40 mm，层间距0.08 mm，带宽300 Hz/Px，脂肪抑制技术：water-exit；然后换上L11线圈，对左侧眼眶、颌面部及颈部分别进行横断位、斜冠状位、冠状位3D DESS-WE序列扫描，层数分别为112、128、128，余参数与HN64线圈相同。

1.3 后处理及资料分析参照《格氏解剖学》，对HN64线圈3D DESS-WE 序列左侧颌面部图像用多平面重建（MPR）技术重建出脑桥及左侧下颌神经横轴位，分别测量并统计左侧下颌神经分支前主干、脑桥、脑脊液、左侧翼外肌信号强度值（SI），感兴趣区（ROI）范围分别约0.05、1、1、0.5 cm2，注意下颌神经ROI 不能超出神经范围，脑脊液ROI 取于四脑室；对HN64线圈图像进行曲面重建（CPR）及最大强度投影（MIP）处理，由两名磁共振诊断副主任医师观察图像，计算双侧能见的神经分支的支数，标准为清晰显示连续节段超过2.0 cm，总数均为60 支；对HN64与L11两种线圈MPR 图像依据对比度、信噪比（SNR）及信号均匀度三方面进行质量评分，各项由劣到优分值为1～5 分，总得分3～15 分。

1.4 统计学方法所有数据均以均数±标准差形式表示，采用SPSS 26.0 统计软件进行统计学处理。3D DESS-WE 序列分别对左侧下颌神经、脑桥、脑脊液SI 进行Dunnett-t检验比较；HN64与L11线圈图像质量得分进行配对样本t检验比较。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 SI 比较HN64线圈左侧颌面部3D DESS-WE序列图像经MPR 处理后均能清晰显示左侧下颌神经、脑桥、脑脊液及左侧翼外肌。下颌神经与脑桥实质SI 相近，差异无统计学意义，两者呈稍高信号，但下颌神经与脑脊液及肌肉SI 差距明显，介于后两者之间，差异均有统计学意义（表1）。

2.2 HN64线圈图像经CPR 及MIP 处理后，视神经眶内段、动眼神经下支、下颌神经（包括舌神经、下牙槽神经分支）及面神经、眼-额神经60 支均能清晰显示，显示率100%；动眼神经上支则较细小，只有8 支显示，部分只有节段性显示，或显示模糊，不易辨认，下支各眼外肌支能较好的显示，部分分支近肌腹段显示欠佳，另有7 侧能显示睫状神经节，同时可见节前神经进入节内，呈星芒状表现；舌神经除了近舌段欠清外，余段均能辨认；下牙槽神经至下牙槽骨内依然能与低信号骨质形成鲜明对比；除此之外，下颌神经分支颊神经近段也都能显示，相对较短而细小，中远段则显示不佳；面神经颅外段除了主干外同时能显示一、二级分支，分支周围衬托以富含脂肪的腮腺组织，经MIP后整体轮廓及走行显示清晰，腮腺背景组织多数抑制良好，少数因脂肪含量较少而呈现软组织信号，但仍明显低于面神经，MIP 图欠理想，但仍可经薄层MIP 处理获得清晰分层图像。额神经走行笔直，分出的眶上神经、滑车上神经能显示至皮下部分。上颌神经只有少数能清晰显示，共有8 支，显示率13.3%，主要原因是周围骨骼及鼻窦气体产生较多伪影，干扰明显，同时缺乏脂肪或肌肉组织衬托对比，相应区域软组织层次多不清楚，神经走行难以辨认，或能见少许节段但不连续。第Ⅸ-Ⅻ对颅神经分别有54、43、52、56 支显示，显示率是90.0%、71.7%、86.7%、93.3%，此四对神经虽然行程较长，走行略迂曲，但经CPR 重建“拉直”后观察方便，其中副神经及舌下神经分别能显示至胸锁乳突肌及口底肌处，全程与周围低信号脂肪间隙形成极好对比；迷走神经上中段显示良好，下颈段显示欠佳，原因是处于线圈边缘，图像信号强度逐渐减弱（图1）。

2.3 3D DESS-WE 序列后处理图HN64与L11两种线圈3D DESS-WE 序列多支颅神经MPR 图像质量综合得分见表2。两种线圈图像中视神经得分相当，差异无统计学意义，质量都很高，除了因为神经较粗大，周围包裹较多的眶尖脂肪也使其获得很好的对比；上颌神经多无良好显示，得分最低，主要是SNR 和信号均匀度失分明显，两种线圈得分差异无统计学意义；动眼神经、眼-额神经在两种线圈中得分均较高，HN64线圈表现更好，L11线圈深部的眶尖区段神经信号强度较低，导致SNR 降低；面神经因位置较表浅，在L11线圈显示更好，发挥了表面线圈高信噪比的优势；下颌神经及第Ⅸ-Ⅻ对颅神经因行程较长，L11线圈虽然局部显示好于HN64线圈，但在信号均匀度一项得分较低，两种线圈各有所长，总得分相近，差异无统计学意义。

图1 颅神经颅外段3D DESS-WE 序列后处理图Fig.1 Extracranial cranial nerve 3D DESS-WE images

表1 左侧下颌神经、脑桥、脑脊液及左侧翼外肌SI 比较Tab.1 Comparison of SI between left mandibular nerve，pons，CSF and left lateral pterygoid muscle ±s

表1 左侧下颌神经、脑桥、脑脊液及左侧翼外肌SI 比较Tab.1 Comparison of SI between left mandibular nerve，pons，CSF and left lateral pterygoid muscle ±s

组别RT脑桥脑脊液翼外肌RC下颌神经SI 119.30±20.62 390.51±73.37 69.44±12.34 113.52±16.76 RT与RC均数之差5.78 276.99 44.08 t 值2.26 108.30 17.24 P 值＞0.05＜0.05＜0.05

3 讨论

颅神经的病变除了可以发生在核上、核及核下的颅内段神经外，也常发生在颅外段的神经分支，包括炎症、肿瘤、变性及外伤等，此外，头颈部外科手术中对术区神经功能的保护很重要，为此需要提前了解神经与病灶的毗邻关系，当神经受病变包绕或粘连、侵犯时往往须慎重处理，因此，颅外段颅神经成像显得非常有意义。在合适的高清成像序列产生之前往往只能依靠常规的MR 二、三维序列对神经进行显影，但因颅神经体积细小而且常常走行不规则，有些神经周围组织结构又比较复杂，成像效果多不令人满意。随着MRN 高分辨技术如三维快速自旋回波（T2-SPACE）、双激发平衡式稳态自由进动（CISS）、多回波数据合并（MEDIC）以及扩散加权成像技术衍生而成的DWIBS、纤维束示踪技术（DTT）等的出现，外周神经包括颅外段颅神经的相关研究成了国内外影像学的热点。这此技术中T2-SPACE、CISS 序列的核心都是重T2 加权，显影依靠神经鞘内高信号的脑脊液，而鞘内的神经本身则只呈低信号，所以，在较细小的神经中因鞘内脑脊液含量不多，显影往往较为困难。有研究显示MEDIC 对神经的区分度及微小病变的显示不如DESS-WE 序列，脑脊液与脊神经的对比不明显，区分度较差［12］。

表2 HN64与L11线圈3D DESS-WE 序列MPR 图像质量综合得分比较Tab.2 Comparison of HN64 and L11 coils 3D DESS-WE sequence image quality comprehensive score ±s

表2 HN64与L11线圈3D DESS-WE 序列MPR 图像质量综合得分比较Tab.2 Comparison of HN64 and L11 coils 3D DESS-WE sequence image quality comprehensive score ±s

线圈HN64 L11 t 值P 值脑神经颅外段分支视神经14.3±2.9 13.7±2.2 1.22＞0.05动眼神经11.0±3.9 8.1±3.2 2.52＜0.05眼-额神经13.1±2.7 10.3±2.6 2.39＜0.05上颌神经4.3±2.1 3.9±1.9 1.70＞0.05下颌神经11.6±3.1 12.1±2.9 1.58＞0.05面神经10.1±2.4 13.0±3.0 2.47＜0.05第Ⅸ-Ⅻ对颅神经10.2±2.9 10.9±3.2 1.36＞0.05

3D DESS-WE 序列是稳态双回波（dual echo steady state，DESS）和水激发（water-exit，WE）技术的联合应用。该序列在一个TR 间期分别在SSFPFID 和SSFP-Refocused 过程中各采集梯度回波FISP、刺激回波PSIF 两种信号，其中PSIF 产生重T2 加权信号，突出显示液体，FISP 则产生T1 加权效果，突出显示解剖细节［13］，两种信号融合成一幅图，当中T2 权重较重。该序列较广泛应用于大关节的3D 成像［14］，关节液呈现很高信号，关节软骨则呈中高信号，形成较好的对比。而因为兼有T1、T2 加权成分信号，神经组织的信号强度在该序列图像中也能得到提高，拥有较高的SNR。本研究显示下颌神经主干与脑桥实质信号强度相当，这与两者含有相似神经组织有关，而更高信号的脑脊液及相对低信号的肌肉则有较明显的差别，无论在颅内、颅外段都能形成良好的对比，从而实现清晰显影。洪桂洵等［8］人的统计显示下颌神经信号强度与翼外肌相近，笔者统计结果与之不甚一致，猜测可能与扫描参数不同有关。同时，WE 技术选择性激发水质子而不激发脂肪，使脂肪信号得到较好的抑制［15］，从而使神经与周围组织的对比度获得进一步的提升。而3D 扫描技术允许图像经过MPR、MIP 和CPR 技术处理，可以获得任意平面、曲面的图像以及三维立体图像，能很好的展示神经的形态及走行，实现其可视化［16］，为影像科及专科临床医师提供直观、清晰的图像。

表面小线圈与常规线圈相比，局部分辨率及SNR 提高，能获得更好的组织对比和更多的解剖细节［17-18］，有利于神经小分支的解析显影，常被应用在浅表神经的扫描［19］，但一次扫描只能对单侧成像，而且成像范围有限，周边信号衰减明显，对长度较长及较深在的神经表现能力相对有限。HN64线圈则因为拥有超高的接收和数据处理单元数，图像质量较普通头颈线圈有明显的提升，即使SNR 与表面线圈仍有一定差距，但已经很接近，其优势在于大范围、大深度的成像及较高的图像均匀度，本研究显示动眼神经及眼-眶上神经在HN64线圈显示更成功，反之面神经在L11线圈则更好，而下颌神经及第Ⅸ-Ⅻ对颅神经在L11线圈局部显示很清晰，两端采集信号却较低，图像暗黑。有研究表明表面线圈的大小也决定了成像范围及图像的SNR，后两者成反比关系［18］，所以，在扫描时应根据不同的目的神经和所需的重点要素如对比度、SNR 等选择不同类型和大小的线圈，有时结合使用表面线圈及头颈线圈效果可能更佳，因为前者是后者的有力补充［20］。

本研究中，除第Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ对颅神经外，余8对颅神经颅外段的主干均能显示。其中上颌神经受制于周围骨骼、气体的影响显示能力欠佳，较细小的动眼神经各分支显影反而更清晰，这与神经毗邻结构有密切关系，因为动眼神经分支所在的区域有丰富的脂肪组织，经WE 技术作用背景信号得到充分的抑制。本研究所作第Ⅲ、Ⅸ-Ⅻ对颅神经及眼神经的成像属较早的探索，目前罕有相关报道，虽然序列参数运用尚未成熟，但已获得较令人满意的结果，显示率及图像质量均较高。

总之，3D DESS-WE 序列能清晰显示多对颅神经的颅外分支，不同位置的神经分支可以分别选择头颈线圈或表面线圈以获得最佳图像质量。目前第Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ对颅神经的颅外段显示仍然困难，这固然与神经本身比较细小有很大关系，但随着成像仪软、硬件性能的提升，更高的图像对比度及分辨率必将得到实现，期待能解决这一问题。