单侧梅尼埃病患者常规MRI内淋巴囊与前庭水管影像指征相关性分析△
2022-09-20雷萍刘颖钊冷杨名李静夏开军刘波
雷萍 刘颖钊 冷杨名 李静 夏开军 刘波
1 华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科(武汉 430022); 2 华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉科
梅尼埃病(Ménière disease,MD)可能与内淋巴液产生过多或引流障碍等机制有关,其可能的病因及病理生理机制可能涉及解剖变异、自身免疫、病毒感染、遗传、变态反应等因素(Merchant等,2005)。组织病理学研究(Ikeda等,1984)发现,与健康者相比,MD患者具有较小的内淋巴囊(endolymphatic sac,ES)和前庭水管(vestibular aqueduct,VA)。且影像学研究也发现其他诸多与MD相关的解剖变异,如后半规管垂直部与后颅窝之间的距离缩短、内淋巴管(endolymphatic duct,ED)或VA可见度降低、VA周围气化不良、颈静脉球高位等[1]。影像学上后半规管(posterior semicircular canal)垂直部分与后颅窝(posterior fossa)之间最短的距离(PP距离)被视为可间接反映岩骨内ES大小[2];VA可视性可反映其发育状况。一般认为,VA和ES的发育呈同步性(熊敏等,2000)。既往有研究分别探讨了MD患者PP距离和VA可视性的改变[2],但甚少分析这两个指标之间的相关性。本研究分析单侧MD患者的影像学资料,以进一步探讨解剖因素在MD中的病理生理机制。
1 资料与方法
1.1临床资料 分析就诊于华中科技大学同济医学院附属协和医院耳鼻咽喉科的80例单侧MD患者的临床资料。纳入标准:(1)符合梅尼埃病诊断和治疗指南(2017)的单侧MD诊断标准;(2)排除其他听觉-前庭疾病,如前庭性偏头痛、突发性聋、良性阵发性位置性眩晕、前庭神经炎及其他中枢性眩晕疾病等;(3)完成必要的神经耳科学检查。以80例健康者作为对照组,所有对照组受试者既往均无听觉-前庭病史。排除标准:(1)双侧MD患者;(2)接受过鼓室给药或MD相关手术治疗的患者;(3)合并中耳炎、耳畸形、声损伤以及系统性疾病的患者;(4)经内听道-桥小脑角MRI证实的蜗后病变或内耳畸形患者。
MD组中男33例,女47例,年龄20~74岁,平均48.85±12.34岁;对照组中男15例,女65例,年龄22~77岁,平均年龄46.00(38.00,57.25)岁,两组间性别分布(χ2=0.477,P>0.05)和年龄差异无统计学意义(U=2 924.500,P>0.05)。
1.2MRI检查方法及图像分析 采用3.0T磁共振扫描仪(Verio或Magnetom Trio,西门子,德国)及12通道相控阵线圈。所有受试者均采集颅脑T1加权横断位及矢状位图像、T2加权横断位图像及颞骨三维可变翻转角快速自旋回波序列(3-dimensional sampling perfection with application optimized contrast using different flip angle evolutions,3D-SPACE)图像。具体参数如下:(1)T1WI:TR 300 ms,TE 2 ms,矩阵320×320,带宽330 Hz/Px,视野250×250 mm2,层厚5 mm,扫描层数15;(2)T2WI:TR 9 000 ms,TE 90 ms,矩阵640×640,带宽287 Hz/Px,视野220×200 mm2,层厚5 mm,扫描层数17;(3)3D-SPACE:TR 1 000 ms,TE 135 ms,矩阵384×384,带宽289 Hz/Px,视野200×200 mm2,层厚0.5 mm,扫描层数56。
所有MRI图像被传输到图片存档和通信系统工作站(PACS,Carestream Client,Carestream Health)。由两位分别具有10年、5年以上头颈影像诊断经验的医师在不知道临床资料背景条件下,分别独立对图像进行分析。定量指标取两人均值;定性指标有分歧时,回顾性分析图像协商确定。本研究中,MRI可视化测量的解剖学指标包括MRI-PP距离和MRI-VA可视性。
MRI-PP距离是指后半规管的垂直部分与后颅窝之间的最短距离(图1),在3D-SPACE轴位图像上测量,该轴位图像在冠状位上与双侧前庭蜗神经平行,在矢状位上大致平行于水平半规管。MRI-VA可视性是指自总脚至颞骨后缘方向上,在一个以上MRI层面上观察到连续的线性或点状高信号。图2和图3分别示例3D-SPACE图像上VA可视及不可视。
图1 左耳3D-SPACE 横断位图像 示后半规管的垂直部分(a)与后颅窝(b)之间的最短距离
图2 51岁女性MD患者3D-SPACE MRI 横断位图像,a~f示双侧VA可视(短箭头)
1.3统计学方法 本研究采用SPSS软件(R26.0.0.2版本)对数据进行处理。在描述计量资料时,如果资料符合正态分布则采用均值±标准差表示,不符合正态分布则采用中位数和四分位数表示。组内不同侧别的计量资料进行比较,根据其是否符合正态分布,采用配对样本t检验、或配对样本的Wilcoxon符号秩和检验。组内不同侧别的计数资料进行比较,采用配对样本的McNemar卡方检验;两组间的计量资料比较时,根据其是否符合正态分布,采用两独立样本t检验、或Mann-Whitney U检验。两组间的计数资料比较采用卡方检验。分析参数之间的关联性时,以MRI-VA可视性为应变量,MRI-PP距离作为自变量,采用二元logistic回归分析。对于所有检验结果,以P<0.05为统计学意义。
图3 48岁对照组女性3D-SPACE MRI横断位图像,a~f示双侧VA不可视
2 结果
2.1两组MRI-PP距离和MRI-VA可视性评估结果 由表1可见,MD组患侧MRI-PP距离与对照组左侧(U=2 287.000,P<0.01)和右侧(U=2 175.000,P<0.01)比较均有显著性差异。MD组健侧与对照组左侧间有显著性差异(U=2 252.000,P<0.01),与对照组右侧差异亦有统计学意义(U=2 115.000,P<0.01)。MRI-VA可视性在MD组患侧与健康组左侧(χ2=0.120,P>0.05)和右侧(χ2=3.088,P>0.05)之间无明显差异,MD组健侧与对照组左侧(χ2=0.004,P>0.05)及右侧(χ2=1.091,P>0.05)的差异无统计学意义。
表1 两组MRI-PP距离和MRI-VA可视性
2.2MRI-PP距离与MRI-VA可视性相关性 以包含MD组及对照组在内的所有研究对象共160例为样本进行分析,MRI-PP距离对MRI-VA可视性的影响无统计学意义(β=0.130,P>0.05)。仅分析80例对照组,二者关系无统计学意义(β=0.074,P>0.05);合并分析单侧MD患者的健患侧数据,二者关系无统计学意义(β=0.061,P>0.05);单独分析MD组患侧数据,二者关系亦无统计学意义(β=0.084,P>0.05)。
3 讨论
内淋巴循环有纵流和幅流两种学说,目前纵流学说占主导地位,该学说认为内淋巴液由血管纹边缘细胞和椭圆囊暗细胞产生,在ES吸收。当ES发育不良或VA狭窄时,内淋巴吸收障碍,是MD患者内淋巴积水(ELH)的机械性因素之一。本研究表明,单侧MD患者(患侧及健侧)的MRI-PP距离小于对照组(左侧及右侧),该结果与既往国内外报道一致[1]。目前,尚无影像学技术直接测量ES大小,既往研究表明,PP距离可间接反映岩骨内ES大小[2],PP距离缩短可能提示ES较小及功能降低。本文结果及他人结果均表明,MD患者的MRI-PP距离短于对照组,提示解剖变异(如ES发育不良)可能是MD的诱发因素之一[1]。
本研究发现,MD患者的患侧、健侧间MRI-PP距离无统计学差异,与既往研究结果一致[1],但双侧间MRI-VA可视性无统计学差异,与既往报道结果不完全一致。Tanioka等(1992)应用MRI检查,发现MD患者症状耳与非症状耳之间ED可视性存在差异;而Welling等(1996)、Attye等[3]却未发现MD患者患、健侧MRI-VA可视性的差异。单侧MD患者双侧内耳解剖变异的机制不详。有学者(Dunnebier等,1997)提出MD发病的“双相模型”学说,认为ELH的产生包括ES和VA发育不全导致的内淋巴液吸收功能下降及血管纹周期性产生内淋巴液增加这两个环节。本研究表明,ES和VA的解剖变异可能不是单侧MD发病的唯一因素,尚有其他因素参与ELH[1]。
本研究表明,单侧MD的MRI-VA可视性与对照组(左侧及右侧)无统计学差异,这与既往研究不一致,Albers(1994)、Welling(1996)等应用相似的高分辨率MRI,发现MD患者的MRI-VA可视性低于对照组,这可能与双侧MD患者的选择及样本量较小有关。此外,既往研究表明,影像学技术差异可影响对VA可视性的判断。一般而言,CT上VA可视性优于MRI。Attye等[3]和赖艳梅等[4]应用3D-FLAIR序列MRI研究,均发现应用对比剂后,VA区信号显著增加,提示应用钆造影剂后,VA区信号强化有利于提高其可视性。近年应用的锥形束CT可提高VA可视性,如王争等[5]发现头颅标本VA峡部的显示率为57%(45/79),而Yamane等[2]发现MD患耳VA可视性为40%(10/25),健耳可达68%(17/25)。赵磊等应用基于锥形束CT的μm级耳科专用CT,可更好地显示VA,甚至可较为清晰地显示VA的最窄处(峡部)[6]。这些影像学技术的发展有助于进一步揭示内淋巴液吸收系统在MD发病机制中的作用。
一般认为,VA和ES的发育呈同步性,VA发育良好,则ES发育成熟。VA和PP距离均可反映ES的发育情况,二者存在内在联系,其关系是一致的(熊敏等,2000)。本研究中,无论是对照组还是单侧MD组,并未发现MRI-PP距离与VA可视性间具有相关性。其原因可能为:①影像学技术对VA可视性的影响;②两种影像学参数的病理生理意义可能存在差异,PP距离反映ES大小,其在儿童期即达到成人水平,该距离反映了其发育程度;而VA可视性除受发育程度影响外,还可能与MD病程相关。有研究认为,MD患者VA内钙离子浓度升高可致管腔钙化和狭窄(Salt等,1994),内淋巴离子环境紊乱可能改变了VA可视性[3]。因此,VA的影像学可视性降低不仅提示患者可能存在VA解剖变异,也不排除MD病理改变可能降低了VA可视性。该假设还有待于更多的病理学、影像学研究探讨验证。虽然本研究中MRI-PP距离和MRI-VA可视性不具有相关性,但同时也表明,这两个与内淋巴液引流系统相关的影像学指标,可独立应用于临床研究,以探讨解剖因素在MD中的病理生理机制[7]。
与CT上显示VA骨性结构不同,MRI上VA区高信号临床意义尚未完全阐明,既往有学者曾将该区高信号显像命名为“ED可见”(Albers等,1994;Welling等,1996)。近来有研究通过给MD患者钆对比剂前后行3D-FLAIR MRI检查[4],发现注射后该区域信号显著增强、信号范围一致。赖艳梅等[4]认为最可能的解释是钆对比剂进入VA区潜在的外淋巴间隙。而Attye等[3]认为,内淋巴液在FLAIR平扫及增强图像上的不可见可能与空间分辨率较低及钙离子浓度升高引起的内淋巴离子环境紊乱有关。注射钆对比剂后3D-FLAIR图像上VA区信号增高可能提示耳囊具有富血管层,其代表VA的正常细胞外观,如Michaels等病理学研究所描述的骨骼细胞群[8]。因此,MRI上VA区的高信号在MD上的临床意义尚需进一步探讨。
本研究尚有不足之处:①未分析MD临床特征与影像学之间的关系。赵磊等[6]应用μm级耳科专用CT,发现MD患侧VA峡部形态与年龄呈负相关,与病程、听力障碍程度间均无相关性;②本研究未同时行内耳钆造影评价MD患者的ELH。近来Mainnemarre等[9]发现,MD患者颞骨CT上VA可视性对内耳钆造影MRI显示的ELH有较高的阳性预测率。因此,MD患者ES或VA的影像学标志与ELH、临床表现、神经耳科学检查结果之间的关系还有待于深入研究。
综上所述,单侧MD患者MRI-PP距离短于正常人,虽然MRI-VA可视性与对照组无统计学差异,但对上述影像学标志的分析有助于进一步了解MD患者的内淋巴液引流系统的特征,二者可独立用于临床研究,有助于深入探讨解剖因素在MD病理生理机制中的作用。