MRI融合技术提高三叉神经痛伽马刀治疗术前定位的准确性探讨

李 馨，金大永，朱寅虎，钱一帆，宗建海，刘华锋

（1. 西安大兴医院影像科，陕西 西安 710016；2. 西安国际医学中心神经外科，陕西 西安 710100）

三叉神经痛是一种慢性神经性疼痛疾病，其特征是三叉神经分布区域自发和诱发的电击样或刺痛样疼痛［1］。原发性三叉神经痛首选药物治疗，当药物治疗无效或有手术禁忌证时，可使用伽马刀选择性破坏三叉神经感觉根，改善患者生活质量［2］。血管压迫三叉神经是原发性三叉神经痛的重要原因之一，其中三叉神经脑池段约1 cm 长的神经根进入区是最容易受血管压迫引起三叉神经痛的部位。《三叉神经痛诊疗中国专家共识》［3］指出三叉神经痛患者术前应常规行MRI 影像学检查，以明确是否存在血管压迫。有研究［1］表明，尽管立体定向伽马刀放射治疗有效，但需要精确的术前MRI 检查明确是否存在血管压迫，有助于筛选适宜的患者。同时精准的定位是优化伽马刀放射治疗三叉神经痛疗效的关键。而常规三维时间飞跃法磁共振血管成像（3D-time of flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA）序列对三叉神经脑池段与周围血管关系显示的敏感性和特异性仍有待进一步研究。如今，通过高分辨率薄层MRI 序列与TOF-MRA 序列融合技术可有效诊断和评估三叉神经血管压迫［4］。相关研究表明三维可变翻转角快速自旋回波序 列（3D-sampling perfection with applicationoptimized contrasts by using different flip angle evolutions，3D-SPACE）联合3D-TOF-MRA 序列可实现三叉神经与邻近血管关系的可视化，为临床放疗医师提供精准的三叉神经周围血管压迫信息［4-6］。本研究采用3D-SPACE 联合3D-TOF-MRA 序列融合技术（简称融合序列）在三叉神经痛伽马刀治疗术前评估三叉神经脑池段与周围血管位置关系的价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取西安大兴医院2021年1月至11月以头痛、颜面部麻木、疼痛为首发症状且临床诊断为三叉神经痛患者28 例，其中男性12 例，女性16 例，年龄42～89岁，平均年龄（64.8±12.8）岁。排除多发性硬化、桥小脑角区占位等器质性病变引起的三叉神经痛。所有患者均行三叉神经MRI 检查，影像资料完整，且拒绝手术治疗者。这项研究获得医院伦理委员会批准及所有患者知情同意。

1.2 检查方法

所有患者三叉神经MRI 数据均由西门子3.0 T MRI 扫描仪（MAGNETOM Prisma，Erlangen，Germany）采集，选用20通道头部线圈及并行采集技术。分别采用3D-SPACE 及3D-TOF-MRA 序列扫描，3D-SPACE 序列具体参数：TR=1400 ms，TE=202 ms，FOV=160 mm×160 mm，矩 阵=320×320，翻 转 角=120°，层厚=0.5 mm，体素=0.5×0.5×0.5 mm3，层数=72层。3D-TOF-MRA序列具体参数：TR=35 ms，TE=3.69 ms，FOV=190 mm×190 mm，矩阵=288×320，翻转角=110°，体素=0.6×0.6×0.6 mm3，层厚=0.6 mm，层数=52层。

1.3 图像分析

将所获数据传输至西门子后处理工作站，并由2 名5 年以上具有丰富中枢神经系统诊断经验的高年资医师对随机分组图像进行双盲法（医师审阅影像资料时对患者的临床症状不知情）读片。将3DSPACE 及3D-TOF-MRA 序列的图像传至后处理工作站，对图像进行多平面重建及融合技术成像，所有图像均在后处理工作站上进行图像融合，能更清晰显示三叉神经与血管关系。根据三叉神经脑池段与周围神经、血管是否接触或压迫及其压迫严重程度分为：1 型，无接触（三叉神经与血管在任一层面均未接触）；2 型，单纯接触（三叉神经与血管相贴）；3型，压迫（三叉神经受压表面凹陷）；4型，变形（三叉神经受压偏移或扭曲）［7］，其中2～4 型为影像学上阳性征象，即判读为三叉神经血管压迫。比较三种序列对三叉神经根部血管压迫的检出。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0 软件进行数据统计学分析，计数资料用［n（%）］表示。3 种序列对三叉神经血管压迫的检出比较采用Fisher 精确检验。用Kappa 系数评价2 位医师间诊断一致性（较差：Kappa＜0.20；一般：Kappa，0.21～0.40；中等：Kappa，0.41～0.60；较强：Kappa，0.61～0.80；强：Kappa，0.81～1.00）。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

在多方位重建图像上显示三叉神经走行及其与邻近血管关系，3D-SPACE 图像上三叉神经呈等信号（相对于脑实质），血管呈低信号，而3D-TOFMRA上三叉神经呈等信号，动脉呈高信号。28例三叉神经痛患者中，有症状侧共检出28 例［见表1，图1、图2（图1 与图2 为同一患者，女67 岁，右侧颜面部疼痛1年，加重15 d）。］，3种序列对三叉神经血管压迫检出的比较差异有统计学意义（F=6.848，P＜0.05），其中3D-TOF-MRA 序列与融合序列间差异有统计学意义（χ2=9.040，P＜0.05），3D-SPACE 序列与3D-TOF-MRA 序列（χ2=0.530，P＞0.05）、融合序列（χ2=1.409，P＞0.05）差异无统计学意义。无症状侧三叉神经血管压迫检出24 例，其中右侧（2 级8 例，3 级5 例），左侧（2级8例，3级3例）。两位医师对3种序列三叉神经血管压迫的情况判断一致性评价较强（Kappa 值分别为0.70、0.67、0.70，P 值均＜0.001）。

表1 3种序列显示三叉神经血管压迫分级结果

图1 三叉神经痛患者3D-SPACE和3D-TOF-MRA序列横轴位图

图2 三叉神经痛患者3D-SPACE和3D-TOF-MRA序列融合图

3 讨论

三叉神经根据其走行及与颅底解剖结构的关系，通常分为5 段：脑干段、脑池段、Meckel's 段、海绵窦段和周围分支段［8］，其中脑池段的神经根进入区最容易受周围血管压迫产生三叉神经痛。故本研究针对三叉神经脑池段采用3D-SPACE 联合3DTOF-MRA 序列融合技术评估伽马刀放射治疗三叉神经痛术前定位及三叉神经与邻近血管关系的价值。

3D-SPACE 序列是一种高空间分辨率的三维序列，可增加脑脊液和组织之间的对比度，提供准确的桥小脑角区解剖及病变信息，并能精细分析三叉神经及其周围血管神经结构。3D-SPACE序列中三叉神经呈等信号，而血管呈低信号。先前研究报告SPACE 序列图像伪影较少，有助于显示后颅窝脑神经［9］。3D-TOF-MRA 基于流动相关增强现象，对血流状态依赖较大，容易产生假阳性结果，对解剖结构及压迫程度显示欠佳。本研究结果将两个序列图像在后处理工作站上进行融合，能更好地追踪三叉神经和血管，清晰显示两者的关系（见图2）。

头部伽马刀放射治疗是一种依赖于图像引导治疗三叉神经痛的微创方法。三叉神经需要充分可视化以进行定位，并且图像必须不失真，以反映神经在立体定向和治疗空间中的真实位置，准确的定位可以尽可能地损毁病灶，并最大限度地减少对邻近正常组织的照射［10］。MRI是目前三叉神经三维成像最常用的影像学方法。术前MRI检查可提供三叉神经根血管接触类型、接触位置以及三叉神经根部表面的压迫信息［11］。本研究中，有症状侧3D-TOF-MRA序列与融合序列间有差异有统计学意义（χ2=9.040，P＜0.05），且融合序列检出3、4级神经血管压迫例数较3D-TOF-MRA 序列多，因此，融合序列可以更准确地显示神经、血管位置关系，检测三叉神经周围血管压迫的严重程度，为放疗提供精准的靶点。

尸检中，13%～58%的无三叉神经痛患者中发现三叉神经血管压迫［12］。本研究也显示无症状侧检出三叉神经血管压迫24 例（85.7%），同时有症状侧（92.9%）3、4 级三叉神经血管压迫较无症状侧（33.3%）更多，与一项对典型三叉神经痛患者进行的横断面研究［13］结果一致。以上结果表明，三叉神经血管接触可能是一种常见的神经解剖学变异，然而，三叉神经受压、移位或变形在患者有症状侧更常见。

本研究也存在一定的局限性：①未对三叉神经痛患者进行纵向随访评估其远期疗效；②所有数据只在影像学上评估了三叉神经血管压迫的检出率，没有手术结果作为诊断的金标准。

3D-SPACE 联合3D-TOF-MRA 序列融合技术在不使用增强对比剂的情况下仍可以精确地显示三叉神经脑池段的解剖结构，利于充分评估三叉神经与周围血管的压迫程度，有助于临床放疗医师术前找准三叉神经血管压迫靶点，尽可能地缩小照射野，降低放疗后并发症的发生。