常规MR序列＋DWI在脑囊虫病诊断与分期中的价值

常规MR序列＋DWI在脑囊虫病诊断与分期中的价值 常规MR序列，DWI在脑囊虫病诊断与分期中的价值 暨南大学硕士学位论文 中文摘要 目的: 1、常规 MRI 序列 T-FLAIR、FSE-T WI、T-FLAIR、EPI-DWI、EPI-TWI 及增 1 2 2 2 强FSE-TWI对脑囊虫病灶检出的敏感性。 1 2、探讨 EPI-DWI 序列在脑实质型脑囊虫病分期及诊治过程中的价值。 与: 回顾性分析经临床确诊并有完整影像学资料的脑囊虫病45例,其中男28例, 女 17 例,平均(31.1?10.7)岁。临床确诊方法包括试验性抗囊虫治疗有效(随 访 2-3 次治疗后复查的 33 例)、免疫酶联反应阳性(7 例)和手术病理证实(5 例)。颅脑MR检查采用GE 1.5T-HDe超导型磁共振仪,全部行MR平扫及增强。 MR 平扫序列包括轴位 T-FLAIR、FSE-TWI、T-FLAIR、EPI-DWI 和 EPI-TWI,增 1 2 2 2 强扫描序列包括轴位、矢状和冠状面TWI。 1 计算每个序列检出病灶的个数,计算和比较轴位MR平扫各序列和增强扫描 对脑囊虫病病灶的敏感性;对检出的病灶根据李文方提出的分期将脑囊虫病 灶分为典型表现组和不典型表现组(前者又分为水样囊泡期,胶样囊泡期,肉芽 肿结节期和钙化期),测量并比较不同时期囊虫病灶各成分、和正常区域脑实质 和脑脊液的ADC值,进行统计学分析,观察脑囊虫病不同时期ADC伪彩图和eADC 伪彩图特征。统计治疗后不典型病灶的吸收率。 结果:2 1、CE-TWI检出脑囊虫病灶279个,明显高于其他序列(? 144.06,P0.01); 1 2 TFLAIR检出脑囊虫病灶253个,高于T WI(221个) (? 20.83,P<0.01);EPI-TWI 2 2 2 (215 个)与 T WI(221 个)的脑囊虫病灶检出效果相当,DWI 的病灶检出最低 2 (154 个)。 2、 典型表现组的胶样囊泡期囊壁 ADC 值高于水样囊泡期囊壁并有统计学意义 (t -2.19,p0.03);水样囊泡期和胶样囊泡期囊液ADC值高于肉芽肿结节期 囊液也具有统计学意义(t13.94,p<0.01);囊液低于脑脊液 ADC 值且具有统 I 暨南大学硕士学位论文 计学意义(t-15.08,p<0.01);头节和周围水肿的 ADC 值二者之间均没有统 计学意义,不典型表现组的病囊壁和囊液ADC值与水样囊泡期相似,无统计学差 异。 3、脑囊虫病不同时期的 ADC 伪彩图与 eADC 伪彩图表现不同:水样囊泡期病灶 典型特征是囊壁的连续规则伪彩色带;胶样囊泡期病灶典型特征是囊壁为不规则 的不均伪彩色带;肉芽肿结节期病灶典型特征是囊壁为不连续厚度不均匀的伪彩 色带;钙化期病灶不能显示。 4、33例患者检出不典型病灶72个,2-3次驱虫治疗后有57个病灶完全吸收。 结论: 1、MRI 不同序列对脑囊虫病病灶的敏感性存在差异,CETWI 能明显提高病灶的 1 显示能力。 2、 MRI 检查能够准确显示脑实质型脑囊虫病的病理变化过程,ADC 值、ADC 伪 彩图和 eADC 伪彩图有助于对病灶进行分期;不典型表现组的病变与水样囊 泡期 病灶MR表现相似,多为早期病灶,治疗后79.17%的病灶可完全吸收,及时治 疗 效果良好。 关键词: 磁共振成像脑囊虫病 弥散加权成像脑实质型脑囊虫病分期 II 暨南大学硕士学位论文 AbstractObjective:1、Analyze the detection sensitivity of neurocysticercosis lesion in conventional MRI sequences: T1-FLAIR, FSE-T2WI, T2-FLAIR, EPI-DWI, EPI-T2WI and enhanced FSE-T1WI2、Study the value of EPI-DWI sequence in diagnosis, staging and treatment of cerebral cysticercosis in parenchyma levelMaterials and Methods:45 cases 28 male cases, 17 female cases, average age at 31.1?10.7 of cerebral cysticercosis patients with clinical diagnoses and complete medical image data were reviewed and studied. Diagnosis methods include: experimental anti-cystucercosis treatment, enzyme-linked immune reaction test, and pathology. Among them, experimental anti-cystucercosis treatment was effective to 33 cases, while 7 cases were positive in enzyme-linked immune reaction test and 5 cases were confirmed by surgical pathology. GE 1.5T-HDe superconducting magnetic resonance scanner was applied during plain scan and enhanced scan for cerebra. Plain scan sequence includes axial T1-FLAIR, FSE-T2WI, T2-FLAIR, EPI-DWI and EPI-T2WI, and enhanced scan sequence includes axial, sagittal and coronal T1WI The author had counted the lesions that detected in each sequence, calculated and compared the detection rate of neurocysticercosis lesions in axial MR scan and enhanced scan sequences. The lesions were grouped into typical and atypical imaging findings based on the staging criteria concluded by Wenfang Li The typical were divided into vesicular stage, colloidal vesicular stage, granular nodular stage, and nodular calcification stageThe author had measured ADC values of cysticercosis lesions in different periods, compared the results with normal brain parenchyma and CSF,and had conducted a statistic analysis towards those differentials. The characteristics of ADC pseudo-color and eADC pseudo-color images of III 暨南大学硕士学位论文 neurocysticercosis in different stages were studied. The absorption rate of atypical lesions post treatment was computed Results :1、279 lesions were detected by CE-T1WI; the detection rate was significantly higher 2 than other sequences (? 144.06,P0.01) 253 lesions were detected by T2FLAIR; 2 the detection rate was higher than T2WI 221 lesions (20.83,P<0.01) EPI-T2WI 215 lesions and T2WI 221 lesions of neurocysticercosis lesion detection rate were not very different; the detection rate of DWI were the lowest 2、 In the typical group, cyst wall ADC value of colloidal vesicular stage is statistically higher than water-like vesicular stage t -2.19,p0.03, meanwhile, cyst fluid ADC of water-like vesicular stage and colloidal vesicular stage were higher than granular nodular stage t13.94,p<0.01); the cyst fluid ADC value is statistically lower than CSF t-15.08,p<0.01). ADC value of cephalomere and peripheral swelling were without statistical significance. In atypical group, the ADC value of cyst wall and cyst fluid was similar with water-like vesicular stage, without statistical significance 3、ADC pseudo-color and eADC pseudo-color images of neurocysticercosis at different levels had revealed differentials: water-like vesicular had revealed a continued and regular pseudo-color band while colloidal vesicular was irregular and disproportioned. Granular nodular stage had revealed a discontinued and disproportioned pseudo-color band. Calcified lesions were not shown 4、 72 lesions were detected in 33 cases, and 57 lesions were absorbed after 2-3 times anti-worms treatments Conclusion:1、The detection rate of neurocysticercosis lesion was different by different MRI sequences. CET WI was able to increase the detection rate significantly1 2、MRI was able to reveal pathological changes of neurocysticercosis lesion at parenchyma level. ADC value, ADC pseudo-color, and eADC pseudo-color were conductive to lesion staging. MR findings of atypical lesion were similar with IV 暨南大学硕士学位论文 water-like vesicular lesion, and 79.17% lesions were completely absorbed after treatment. Timely treatment the lesions can be completely disappearKey words:Magnetic Resonance ImagingDiffusion Weighted ImagingNeurocysticercosis Stage of Brain Parenchyma Neurocysticercosis V 暨南大学硕士学位论文 目录 中文摘要 I 英文摘要.III 目录VI 1 前 言1 1.1 链状带绦虫的病原学特点1 1.2 感染方式及病理改变..3 1.3 诊断标准及分型.4 1.5 本研究的目的和意义..7 2 资料与方法.8 2.1 一般资料.8 2.2 仪器与方法8 2.3 筛选标准与测量方法..9 2.4 统计学处理.10 3 结 果.11 3.1 不同序列对病灶的敏感性.11 3.2 典型病灶组与不典型病灶组 ADC的值和不同成分间的比较11 3.3 典型表现组不同时期脑囊虫病灶与不典型病灶在 ADC 伪彩图和 eADC 伪彩图上的表现13 3.3 不典型表现组随访情况..14 4 讨 论.15 4.1 不同 MR序列对脑囊虫病变的诊断及鉴别诊断中的价值.15 4.2 MR弥散加权成像在脑囊虫病中的应用16 4.2 ADC 伪彩图与 eADC伪彩图在脑实质型脑囊虫病分期中价值19 4.4 小结..20 5 结 论.22 参考文献.23 附录27 附图及说明28 在校期间发表论文及科研成果情况..40 致谢41 VI 暨南大学硕士学位论文 1 前言猪囊尾蚴病(cysticercosis cellulose)是猪带绦虫的虫卵感染引起的, 简称囊虫病,其危害程度远远大于成虫所致的猪带绦虫病。猪囊尾蚴可寄生于人 体肌肉组织、皮下组织、脑组织、眼、肝脏、肺、乳腺、子宫、腹膜、神经鞘、 骨等组织或器官。其中以脑组织最为常见,寄生在中枢神经系统、眼内等特殊部 位的猪囊尾蚴能产生严重的临床症状和并发症。由于进入颅内幼虫的的数量不 同,病灶可以为单一的,也可以是几十个或成百上千个。寄生于中枢神经系统的 [1-3] 囊尾蚴最常见的临床症状是癫痫发作 ,亦可引起其他神经系统症状、精神障 碍、头痛、记忆力下降等,寄生于脑室内可引起脑脊液的循环受阻,造成颅内压 增高及脑疝的形成,寄生于脑膜的囊虫还可以引起脑膜炎,也曾有不少因脑囊虫 [4] 病而猝死的病例报道 。 临床寄生于眼内的猪囊尾蚴可导致失明。成虫寄生于 人体小肠内,引起消化道症状,产生的虫卵还可引起自身感染,猪带绦虫的虫卵 和幼虫对人体危害最为严重,也是预防和治疗的重点。囊尾蚴病在全球范围内均匀有流行,以中美洲和南美洲北部国家流行最为严 重,在亚洲的非伊斯兰国家和地区也较为严重,估计世界上约有2 500万人感染 猪带绦虫,不少于2000万人感染囊虫,每年因脑囊虫病(NCC)死亡的人数在5 [5] 万人以上 。在我国近 10 年来发病率呈上升趋势,是我国重要的人兽共患寄生 [6] 虫病之一。 据各地调查显示 , 猪囊虫病在我国的31 个省 自治区、市 发生 和流行, 东北、华北、西北、西南地区发病率较高, 具有区域性散发, 病例 较为 [7] 常见, 在有吃生猪肉习惯的云南西部和南部地区呈地方性流行。方文 通过分析 1986-1998 年的流行病学资料发现云南大理州囊虫病的发病率有逐年增高的趋 [8] 势, 刘毅梅等 通过调查发现大理州洱海周围居民带绦虫病平均感染率为9.3%, 白族大年龄组及男性居民感染率较高。在疾病流行区域对囊虫病的预防、早期诊 断和治疗、切断传播途径、减低囊虫病的发病率和并发症的危害显得尤为重要。1.1 链状带绦虫的病原学特点 1.1.1 分类 1 暨南大学硕士学位论文 在动物学分类上带状绦虫属于绦虫纲(Cestoidea)、多节绦虫亚纲(Subclass Eucestoda)、圆叶目(Cyclophllidea)、带科(Taeniidae)、带属(Taenia Genus)。 现在已知寄生于人体的带状绦虫包括三种,即链状带绦虫(Taenia solium Linnaenus,1758)、肥胖带绦虫(Taenia Saginata Goeze,1782)和亚洲带绦 虫(T.solium Linneaus,1988)。其中,链状带绦虫又叫猪带绦虫、猪肉绦虫 或有钩绦虫;肥胖带绦虫又叫牛带绦虫、牛肉绦虫或无钩绦虫。亚洲带状绦 虫又 称为台湾牛带绦虫、亚洲牛带绦虫(taenia saginata asiatica)或亚洲带绦虫 (Teania asiatica),自上世纪90年代以来,研究者通过分子遗传学的研究认 为把亚洲绦虫划分为牛带绦虫的亚种更为合适,因此已将其命名为牛带绦虫亚洲 亚种(T.saginata asiatica),而将传统的牛带绦虫命名为牛带绦虫指名亚种 (T.saginata saginata)。 以上三种带状绦虫均属于人体寄生虫,能感染人类, 产生病变,其中以猪带绦虫致病最为常见。人为牛带绦虫的唯一终宿主,成虫寄 生于人体小肠上段,患者一般无明显的临床症状,仅以孕节从肛门逸出或粪便中 发现孕节为唯一主诉,有时还可伴有上腹不适、消化不良、恶心、腹泻、腹胀、 体重减轻等临床症状,大量寄生还可引起肠梗阻。 人对牛带绦虫的囊尾蚴具有 免疫能力,虽然误食虫卵的机会比较大,但是几乎没有牛囊尾蚴的寄生。1.1.2 链状带绦虫的形态; 成虫为乳白色或白色,扁长如带状,体分节,长约 2-4m,前端较细向后逐 渐变宽。头节呈圆球形,直径0.6-1mm,有一个具有伸缩功能的顶突,其上有 四 个吸盘,每个吸盘上有两圈25-50个小钩。头节之后为颈部,细小而不分节,颈 部具有很强的生发能力。其后为链体,为700?1000节片组成。近颈部的节片称 为幼节,呈扁长方形,其内为尚未发育成熟生殖器官。链体中部的节片称为成节, 近方形,内部具有发育成熟的雌雄生殖器官各一套。链体后部的节片称为孕节, 内含下非常发达的子宫,每个成熟的孕节内含约4万个虫卵。虫卵呈圆球形,棕黄色,直径为 21?43μm,卵的最外侧是无色透明的卵 壳,自孕节散出后通常不完整。壳的内层是胚膜,棕黄色由许多菱柱体组成,光 镜下呈放射状条纹,内含3对六钩幼,电镜下六钩蚴的部分小钩伸出体外。 2 暨南大学硕士学位论文 幼虫呈乳白色半透明体,黄豆大小(8-10mm×5mm),囊内充满囊液,囊壁 分两层,外层为外皮层,内层为间质层,并有一向内翻卷的头节,头节形态类似 成虫。 1.1.3链状带绦虫的生活史:猪带绦虫发育过程需要两个宿主,猪是主要的中间宿主,人是最主要的终 宿主,人也可以作为中间宿主,但对虫体完成生活史基本无意义。 成虫寄生 于 人类小肠上段,以小钩和吸盘附着于小肠壁,摄取营养,成虫虫体末端的孕节脱 落,随粪便排出体外,孕节脱落后仍然可以蠕动,致使孕节破裂,虫卵散出,当 虫卵或孕节被猪、野猪或人食入,在消化液的作用下虫卵的胚膜破裂,六钩幼逸 出,并借小钩和分泌物的作用,经1-2天内钻入肠壁血管或淋巴管内,随血液循 环到达全身各部,在寄生部位虫体逐渐长大,中间细胞溶解形成空腔,内充满液 体,经过 10 周左右发育为囊尾蚴。囊尾蚴寄生在猪体内,最长可存活数年致数 十年不等。人误食含囊尾蚴的猪肉后其囊尾蚴在小肠内经胆汁的作用下头节翻 出,附着在小肠壁上,经过 2-3 个月成长为成虫,成虫在人体内可存活 10-20 年。 1.2 感染方式及病理改变 1.2.1 感染方式 人作为猪带绦虫的终宿主或中间宿主,成虫和幼虫都能够致病,不健康的饮 食习惯是感染的主要渠道。人感染虫卵的方式主要有自体内感染、自体外感染和 异体感染。自体内感染是指体内有寄生虫成虫,由于胃肠的逆蠕动(如恶心、呕 吐等),使孕节或虫卵返入胃内造成自身的严重感染;自体外感染主要是绦虫病 患者误食自己排出的虫卵感染。异体感染是指误食他人排出的虫卵感染。1.2.2 病理表现成虫寄生于小肠内,其头节上的顶突和吸盘机械作用能损伤小肠粘膜,镜下 可见小肠黏膜不同程度的细胞崩解,黏膜充血水肿。囊尾蚴寄生于脑、骨骼肌、 心肌、眼、肝、肺、腹膜、神经鞘、皮下等组织内,随着囊尾蚴的生长,逐步形 成囊状结构,压迫周围组织,其毒素可引起周围炎性反应和血中嗜酸性粒细胞增 高。囊尾蚴引起病理改变主要有三个阶段,首先虫体周围的炎性反应,造成局部 3 暨南大学硕士学位论文 中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞浆细胞、巨噬细胞等炎症细胞侵润;其次 组织结缔样变,包膜坏死及干酪变性,最终发生钙化。由于脑实质型脑囊虫病最 常见,病灶数目最多,也最能够说明其病理过程。病理上将脑实质内囊尾蚴分为 [9] 水样囊泡期、胶样囊泡期、肉芽肿结节期和钙化结节期四个阶段 。 水样囊泡期,其病理基础为囊尾蚴在人体脑组织内的生长发育前期,此时 囊尾蚴存活,逐渐成长,随着幼虫的新陈代谢,囊物渐渐增多,对周围组织 主要是推移的作用,这个时期幼虫存活,囊壁完整,囊液清亮。囊尾蚴寄生部位 [10] 附近有虫体体壁细胞分泌的 AgB ,AgB 在囊虫寄生部位构建了一种对幼虫起 保护作用的的小环境,阻碍了宿主免疫系统的免疫细胞和免疫分子与囊体接触囊 尾蚴逃避宿主免疫系统的攻击。 胶样囊泡期,指的是随着虫体的死亡囊腔内的内容物开始变得粘稠,幼虫 开始死亡,囊内液体开始变浑浊,囊肿收缩,囊壁变厚,囊泡壁开始破裂,有少 量的囊内容物漏出,血脑屏障破坏,导致周围炎症反应逐渐加重和水肿。 肉芽肿结节期,囊尾蚴大部分已经崩解碎裂,囊液浓缩,囊泡皱缩,囊壁 变厚,形成肉芽肿,随着炎症反应的加重,渗出的炎症细胞和成纤维细胞的增多 肉芽组织生长,囊壁进一步变厚,周围的水肿也进一步扩大。 钙化期是囊尾蚴死亡后的最终结果,虫体机化纤维包裹,囊虫形成钙化结节, [11] 为脑囊虫病的终末期,Roy B 通过电子显微镜发现囊尾蚴的头节含有石灰小 体, 头节崩解后石灰小体不能被炎症细胞清除,最终形成包裹、钙化。 1.3 诊断标准及分型 1.3.1 脑囊虫病的诊断标准脑囊虫病的诊断较皮下或肌肉内的囊虫病诊断 相对困难,根据 2001 年第四 [12] 次全国囊虫病学术研讨会修改了的脑囊虫病的诊断标准如下 : (1)有脑部症状与体征:癫痫、颅内压增高、精神障碍,除外其它疾病。 (2)脑脊液囊虫免疫学试验阳性。 (3)头部CT或MRI显示有典型的囊虫改变;多发圆形小囊、或囊内有头节影, 多发性圆形高密度结节影(直径1cm以下)。 4 暨南大学硕士学位论文 如果不具备上述确诊标准中的2或3项,但有以 下3标准中的2项符合的, 即可作为疑似病例的诊断依据: (1)病理证实皮下结节为猪囊尾蚴,或眼内、肌肉内发现囊虫,或血囊虫免疫 学试验阳性(1:32)。 (2)脑脊液白细胞数目增多或蛋白质增高,糖降低;血中白细胞计数增高。 (3)头颅和/或腓肠肌X线检查显示典型囊虫钙化影。 1.3.2 脑囊虫病的分型、分期、分度 [13、脑囊虫病的分型种类繁多,不同领域的学者有不同的看法,但是文献中 14、15、16] 较为常用的分型有以下几种方式:脑囊虫病根据临床症状和发病部位可将 其分为癫痫型、脑实质型、蛛网膜下腔型、脑室型、混合型、亚临床型,其中以 癫痫型最为常见。影像学分型多采用按发病部位分型,分为脑实质型、脑膜型、 脑室型和混合型。按照病理过程将其分为存活期、变性坏死早期、变性坏死晚期、 [17] [18、19、20、21] 钙化期 也叫做水样囊泡期,胶样囊泡期,肉芽肿结节期及钙化期 。有 [22] 的学者 按照病灶的数目将其分为轻度、中度和中度;但是不论何种分型分期, 都离不开囊尾蚴在人体组织中所产生的病理过程。 1.4 脑囊虫病的诊断现状及进展人体寄生虫病的诊断把获得病原体作为诊断的金标准,影像学可以从一定程 度上提供病原学的信息,有学者认为典型的影像学表现可作为脑囊虫病诊断的金 [23、24、21、25] 标准 。临床工作中主要依赖免疫学和影像学的诊断,脑囊虫病在脑电图 上可发生异常,但不具备特异性。 1.4.1 免疫学 在免疫酶学、细胞学和分子生物学方面,随着技术的不断进展一些新的检测 方法也逐渐应用于囊虫病的诊断,力争使诊断方法更为简单、便捷。目前常用的 免疫学方法有间接血凝试验(IHA)、酶联免疫吸附实验(ELISA)、囊虫循环抗 原(CAG)以及短程抗体(IgG4)检测, 胶体金标免疫层析(ICT)等。但是这 些免疫学方法的特异性和敏感性都还有待提高, 尤其是对脑囊虫病致病机理的 研究有待进一步的深入,对囊虫病的诊断除了免疫学方法还需要参考其他诊断方 法的结果。另外分子生物学方面基因检测的方法如地高辛(DIG)标记的 DNA 探 5 暨南大学硕士学位论文 针、细胞因子基因检测法、基因重组技术、双向电泳、定量 PCR 等也将逐步应用 [26、27] 于囊虫病的研究 ,但是还未能应用于临床。 1.4.2 影像学 在临床工作中,对脑囊虫的诊断,影像学的方法较检验学的方法往往更为直 观,影像学手段不仅能提供脑囊虫病的形态学特征,还能对治疗起到指导性作用。 (1) X 线表现X线对存活的脑囊虫的诊断价值不大,只有当囊虫钙化后才能诊断,临床工 作中偶然发现,头颅正、侧位片对钙化的囊虫诊断有一定的价值,表现为单发或 多发的圆形的点状钙化影,直径约1mm左右,分布于脑组织投影区内,需要与脑 内生理性钙化相鉴别,如松果体钙化、双侧基底节区和双侧侧脑室脉络丛的钙化。 一般来说多发的脑囊虫病钙化灶在X线片上比较容易发现,但是对于治疗的意义 不大。 (2) CT 表现 脑囊虫病在CT上有典型的征象和不典型的征象。典型病变CT表现:水样囊 泡期和胶样囊泡的病灶表现为圆形的低密度影,边界清楚,密度较均匀,CT 值 与脑脊液相当,病灶的中间往往可以看到头节,存活期的脑囊虫病灶,其周围的 脑实质内几乎看不到水肿影,增强后病灶不强化,但是增强能提高病灶与脑实质 的对比度,更容易显示病灶。肉芽肿结节期的脑囊虫病灶 CT 表现明显,可以看 到不规则的厚壁的囊状低密度影,壁较厚形态不规则,几乎不能看到头节,周围 水肿较重,增强后病灶的不规则厚壁可强化,周围水肿不强化。钙化期的脑囊虫 病灶在 CT 表现为点状或圆形的钙化灶,直径在 1-2mm 左右,周围无水肿,病灶 可以是单发的,但更多时候是多发的,分布于灰白之交界区,钙化的大小取决于 囊尾蚴的大小与周围免疫反应的程度。 不典型的CT表现为:白质区多发或单发 边界欠清的低密度区;脑室系统的扩张积水,以第四脑室扩张最为常见,表现为 [28] 第四脑室囊状扩大,与幕上脑室不成比例 ;类似脑脓肿的表现;大的囊性病灶。 以前认为钙化是脑囊虫病的最终时期,研究发现,囊虫的钙化仍然可引起癫痫的 [29、30、25] 产生 ,目前CT检查仍然无法准确寻找致痫灶。 (3) MRI 表现6 暨南大学硕士学位论文 MRI 对水样囊泡期、胶样囊泡期、肉芽肿结节期脑囊虫病的诊断价值优于 [31、32、33] CT ;MRI 对软组织分辨率高,而且还能多序列任意方位成像,对解剖细节 显示清楚,尤其能发现脑室内或蛛网膜下腔更为隐匿的病灶。水样囊泡期和胶样 囊泡期的病灶表现为长 T1 长 T2 信号影,周围伴和/或不伴有少许水肿影,病灶 边界清楚,信号均匀,能清楚看到囊壁,大部分病灶能够明确的看到头节的结 构, 增强后囊壁不强化。肉芽肿结节期的表现与 CT 大致相同,但 MRI 能更清楚的看 到不完整的囊壁结构,周围水肿的显示较 CT 更为清楚,增强后可呈结节样、环 状强化。MRI 对钙化的显示不如 CT 敏感,但是近年来 MRI 的新序列不断增多, [34] [35] 对磁敏感的序列逐步应用于临床 有学者应用 3D-SWI、R2* 等序列与 CT 对 比,研究脑囊虫的钙化灶,取得很好的效果,发现了囊虫的钙化灶内除了钙成分 [36、37] 还包括了其他无机物。另外一些功能序列也逐渐运用于脑囊虫病的研究中 。 1.5 本研究的目的和意义 囊虫病是一种地方性流行病,在全国范围有区域性流行,对当地的畜牧业生 产和人民健康造成巨大危害,因此对易感人群的宣传教育和诊疗工作由其重要, 早发现、早诊断及早治疗脑囊虫病,可以阻止病情发展,提高患者生活质量,减 低脑囊虫病的致残率和致死率。本研究是在磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging)的常规序列的基础上进一步行弥散加权成像(Dffusion Weighted Imaging)研究脑囊虫不同时期的影像学表现,应用 DWI 序列从分子水平揭示脑 囊虫病的病理生理过程,探讨亚临床期脑囊虫病的影像表现。 7 暨南大学硕士学位论文 2 资料与方法 2.1 一般资料 回顾性分析 2009 年 7 月?2011年2月,有完整影像学资料的脑囊虫病 45 例,其中男 28 例,女 17 例,平均(31.1?10.7)岁。临床确诊方法包括试验性 抗囊虫治疗有效(33例)、免疫酶联反应阳性(7例)和手术病理证实(5例)。 临床症状主要表现有癫痫发作、精神症状、肢体无力活动受限、头晕头痛、恶心 呕吐、脑膜刺激征等。 2.2 仪器与方法 采用GE 1.5T-HDe超导型MR,该设备具有23Mt/m梯度场强,梯度切换率为 120T/m/s,接收线圈为单通道正交头颅线圈。 TWI 用快速自旋回波FSE技术,TR/TE 4106.0 ms/108 ms,FOV 24 cm,矩 2 阵 320×224,有效回波链长度 19,NEX 3,扫描时间 1 min 48 s;轴位层厚 6.0 mm,层间距1.0 mm。 T FLAIR翻转快速自旋回波序列,翻转时间750 ms,TR/TE 8600 ms/24 ms,FOV 1 24 cm,矩阵 256×256, 有效回波链长度 10,扫描时间 2 min 48 s;轴位层 厚 6.0 mm,层间距1.0 mm。 T FLAIR序列 TR/TE 8600 ms/120 ms,FOV 24 cm,翻转时间 2100 ms,矩阵 2 288×192,扫描时间3 min 2 s,轴位层厚6.0 mm,层间距1.0 mm。DWI采用 单次激发平面回波三向同性弥散加权成像(SE-EPI)技术,TR/TE 6500/minimun,矩阵128×128,FOV 24 cm,扫描时间40 s,弥散方向所有,启 用两个弥散梯度场b0、1 000 s/ mm?,弥散梯度同时取 x、y、z 轴 3 个相 互 垂直方向,可在一个层面上同时获得一帧b0 s/mm?的EPIT 像和b1000 s/mm? 2 的DWI像。 8 暨南大学硕士学位论文 增强扫描对比剂采用 GD-DTPA(广州康臣药业集团),按 0.1~0.2ml/kg 体 质量静脉注射,行TWI轴位、矢状位、冠状位扫描。 1 图像观察采用e-film workstation1.9软件 图像处理采用 GE Sun Advantage Workstation 4.2 图像后处理工作站的 Functool功能对弥散加权图像进行对病灶和正常位置的ADC 值测量。 2.3 筛选标准与测量方法 由两名有脑囊虫病诊断经验的副主任以上的神经放射诊断医师进行一致性 读片,在不同序列中分别计算病灶的检出数目进行统计分析。然后将选取出来的 [7、38、39、40] 病灶根据李文方等提出的脑囊虫病灶分期标准 ,将病灶分为两组,一组 具有典型影像学表现的不同时期病灶,标准如下:(1)水样囊泡期病灶表现为: 圆形或类圆形病变,直径约1cm,其内有头节且显示清楚,囊液的信号与脑脊液 信号相似,囊壁菲薄与周围的脑组织有着明显的分界,囊泡周围没有水肿,增强 后各成分均不强化(图1A-D)。(2)胶样囊泡期表现为:圆形或类圆形病变, 直径约1cm,其内有头节且显示清楚,囊液的信号与脑脊液信号相似,囊壁菲薄 与周围的脑组织有着明显的分界,囊泡周围伴有小片状水肿,增强后囊壁呈不均 匀强化(图2A-D)。(3)肉芽肿结节期表现为:结节状异常信号影,直径小于 2cm,无头节结构但可见到囊液,囊壁厚薄不均,周围伴有大片状水肿信号影(图 3A-D)(4)钙化期表现为:各序列上均为点状低信号,直径小于 0.5cm,周围 可见少量的环形水肿带或不含水肿带,增强后无强化(图 4A-D),且病灶有 CT 扫描证实为钙化灶(图5C)。另外一组为不典型表现的病灶,MRI表现为:脑实 质内大小不等的圆型、类圆型、分叶状病灶,病灶内无头节,信号与脑积液一致, [41] 囊本身不强化,周边不伴有水肿 本组病例中以类圆形无头节的囊泡样病灶最为 多见(图6A-D)。 由于水样囊泡期和胶样囊泡期的病灶大小不同,头节较小,考虑到MRI扫描 的层间距和部分容积效应的影像,选择DWI图像显示较好的病灶进行测量。为了 保证病灶测量的准确性,局部放大5倍,感兴趣区选择 4-12mm?测量其ADC值。 9 暨南大学硕士学位论文 水样囊泡期感兴趣区分别置于头节、囊液、囊泡(包括囊液和头节)和囊壁(图 7);胶样囊泡期感兴趣区分别置于头节、囊液、囊泡、囊壁和周围水肿(图 8); 结节肉芽肿期病灶的感兴趣区分别置于囊液、囊壁、周围水肿(图9),肉芽肿 结节的病灶难区分囊壁范围时,选择增强TWI轴位的图像与eADC图拟合,以提 1 高病灶结构的定位;钙化期的图像采取EPIT 图像上能够看到的钙化灶,CT扫描 2 证实为钙化的图像作为ADC值测量的对象,将感兴趣区分别置于钙化灶和钙化灶 边缘的异常信号区(图 10)。每个病人分别检测了正常区域脑白质和脑脊液的 ADC值。对于不典型征象的病灶,则感兴趣区域置于囊泡和紧贴囊泡周围区域(图 11)。 2.4 统计学处理应用SPSS 16.0统计学软件分别计算上述统计指标的计量资料的统计描述, 求均数、标准差。 对不同序列检出的病灶数用多个相关样本比较的秩和检验(Friedman M 检 验)。 应用两独立样本的 t 检验;比较不同时期头节、囊液、囊壁、周围水肿的 ADC值,取P0.05时差异有统计学意义。 10 暨南大学硕士学位论文 3 结果 3.1 不同序列对病灶的敏感性 CE-TWI检出病灶279个、TFLAIR检出病灶253个、EPIT 检出病灶215个、 1 2 2 TWI 检出病灶 221 个、 TWI 检出病灶 168 个、DWI 检出病灶 154 个。 CE TWI 2 1 1 2 对病灶的检出明显高于T -FLAIR的检出数目(? 144.06,P<0.01),FLAIR较 2 2 T WI 检出数目多(? 20.83,P<0.01),EPI-TWI与TWI 的脑囊虫病灶检出数 2 2 2 目大致相当,DWI 与 TWI 对病灶的检出数目最低。将检出的病灶典型病灶 291 1 个包括水样囊泡期 62 个,胶样囊泡期 53 个,肉芽肿结节期 60 个,钙化期 44 个,不典型病灶72个。 3.2 典型病灶组与不典型病灶组ADC的值和不同成分间的比较3.2.1 不同 时期病灶各成分的 ADC 值 (均数?标准差) ?3 水样囊泡期各成分的ADC值(图12):头节1.79?0.25×10 mm?/sec; ?3 ?3 囊液2.03?0.25×10 mm?/sec;囊泡 1.95?0.25×10 mm?/sec ;囊壁1.34 ?3 ?0.15×10 mm?/sec 。胶样囊泡期各成分的ADC值(图13):头节1.80?0.27 ?3 ?3 ?3 ×10 mm?/sec ;囊液2.01?0.25 ×10 mm?/sec ;囊泡1.91?0.28 ×10 mm ?3 ?3 ?/sec ;囊壁1.40?0.15×10 mm?/sec ;周围水肿1.47?0.21×10 mm?/sec。 ?3 肉芽结节期各成分的ADC值(图14):囊液1.34?0.21×10 mm?/sec ;囊壁 1.41 ?3 ?3 ?0.21×10 mm?/sec ;周围水肿1.56?0.34×10 mm?/sec。钙化期各成分 ?3 的ADC值(图15):钙化灶0.95?0.14×10 mm?/sec ;钙化灶周围 1.05? ?3 ?3 0.21×10 mm?/sec。不典型病灶的ADC值(图16),囊泡1.95?0.56×10 mm ?3/sec,囊泡周围1.31?0.14×10 mm?/sec。 正常区域脑白质和脑脊液的ADC值(均数?标准差):正常区域脑白质0.78 ?3 ?3 ?0.05×10 mm?/sec ;脑脊液2.97?0.42×10 mm?/sec。 11 暨南大学硕士学位论文 图 12 水样囊泡期与正常区域 ADC 值的箱式图 图 13 胶样囊泡期与正常区域 ADC 值的箱式图图 14 肉芽肿结节期与正常区域 ADC值的箱式图 图 15钙化期与正常区域 ADC值的箱式图图16 不典型囊泡与正常区域 ADC值的箱式图12 暨南大学硕士学位论文3.2.2 各成分在不同时期的 ADC 值的两两比较 (1) 头节:水样囊泡期头节与胶样囊泡期头节对比t -0.31,p0.76 ; 水样囊泡期头节与钙化期钙化灶对比t16.42,p<0.01 。 (2) 囊液:水样囊泡期囊液与胶样囊泡期囊液对比 t 0.41,p0.68; 胶样囊泡期与肉芽结节期对比t13.94,p<0.01。 (3) 囊壁:水样囊泡期囊壁与胶样囊泡期囊壁对比t -2.19,p0.03 ; 胶样囊泡期囊壁与肉芽结节期囊壁对比t -0.17,p0.87。 (4) 水肿:胶样囊泡期水肿与肉芽结节期水肿 t-1.79,p0.08 ;肉 芽结节期水肿与钙化灶周围t8.62,p<0.01 。 (5) 正常区域:水样囊泡期头节与正常白质的 ADC 值比较 t31.05 ,p <0.01 ;水样囊泡期囊液与脑脊液的ADC 值比较t -15.08,p<0.01 。 (6) 不典型组:不典型病灶的囊壁与水样囊泡期囊壁比较 t1.23, p0.22 ;不典型病灶囊液与水样囊泡期囊液t1.17,p0.25 。 3.3 典型表现组不同时期脑囊虫病灶与不典型病灶在ADC伪彩图和 eADC伪彩图上的表现 3.3.1 水样囊泡期(图 1G、H): ADC 伪彩图上囊液为类圆形均匀的红色 区域(颜色越红代表 ADC 值越高),囊壁为厚薄均匀的规则绿色带,与正常脑实 质分界清楚,周围无水肿;eADC伪彩图上的颜色与ADC伪彩图红蓝色相反。 3.3.2 胶样囊泡期(图 2 G、H):ADC伪彩图上囊液为类圆形均匀的红色区 域,囊壁为厚薄不均匀形态不规则的绿色带,周围水肿带形态不规则,与正常脑 实质分界清楚,eADC伪彩图上的颜色与ADC伪彩图红蓝色相反。 3.3.3 肉芽肿结节期(图 3 G、H):ADC伪彩图上囊液为不规则形的绿色或 蓝色区域,囊壁为厚薄均匀或不完整,周围水肿呈绿色范围较大与正常脑实 质分 界清楚, eADC伪彩图上的颜色与ADC伪彩图红蓝色相反。 13 暨南大学硕士学位论文 3.3.4 钙化期(图 4 G、H): DWI 图、ADC 伪彩图、eADC 伪彩图对钙化灶 的发现较为困难。 3.3.5 脑实质内不典型组病灶的表现(图 5 G、H) ADC 伪彩图与 eADC 伪彩图的表现与水样囊泡期相似。 3.3 不典型表现组随访情况 33 例患者中,发现 72 个不典型病灶,经过吡喹酮 120-180mg/kg 二到三次 治疗后复查,有57个病灶完全吸收,其余15个病灶尚未完全吸收。 14 暨南大学硕士学位论文 4 讨论 在人体寄生虫的诊断过程中,见到致病的病原体是诊断的金标准,但目前尚 未发现有其他病变或其他病原体在脑组织中的 MR 表现与囊尾蚴的形态学特点相 似。所以MRI可作为诊断脑囊虫病水样囊泡期和胶样囊泡期取得病理结果之前的 金标准。 脑囊虫病的病灶在 MRI 图像上水样囊泡期和胶样囊泡期的典型的表现 为圆形或类圆形的囊液里含有头节,囊液与脑脊液的信号相似,头节则与脑实质 信号相似。头节主要由纤维组织及含钙量较高的钙小体紧密结合形成实体状 小结 [11] 节 ,观察到囊液和头节基本可确诊脑囊虫病。而血清学检查只能确定有囊虫的 感染,不能够准确定位。 发生在脑实质内的脑实质型脑囊虫病是脑囊虫病中最为常见的一种类型,不 同时期的脑囊虫病临床治疗的目的和侧重点不同。水样囊泡期患者一般无临床症 状,较难发现,也是最佳的治疗时期,若能及时治疗杀虫治疗,预后良好,并发 症少。胶样囊泡期和肉芽肿结节期病灶周围伴有炎性反应,患者临床症状明显, 除了杀虫治疗之外还需防止脑水肿等治疗过程中并发症的发生,钙化期的钙化灶 [29、30、25] 常能引起癫痫的发作 ,故对于已钙化的囊虫病灶仍需引起重视,症状轻者 可对症治疗,重者则需要手术治疗。在囊虫病流行地区有相当一部分患者因囊虫 钙化灶引起的头晕、头痛、癫痫发作而就诊。 4.1 不同MR序列对脑囊虫病变的诊断及鉴别诊断中的价值 [42] [43]MR对脑囊虫病的诊断及对其分型优于其他影像学检查手段 。赵英杰等 提出FLAIR技术对脑实质型脑囊虫病的显示优于TSE TWI序列。我们的前期 研 2 [44] 究 发现MRI序列对囊尾蚴的显示与上述观点大致相符,各个部位病灶总体的显 示以CE-TWI最佳,TFLAIR、TWI和EPIT 次之,平扫TWI和DWI图最不敏感。 1 2 2 2 1 (1) TWI对解剖结构显示较良好,对囊尾蚴病灶所在部位定位准确,特别是 1 皮质区的病灶,这对患者的临床表现的解释尤为重要,但TWI对病灶周围较小 1 的水肿显示不如TWI、TFLAIR。增强TWI对病灶的显示效果明显优于平扫TWI。 2 2 1 1 15 暨南大学硕士学位论文 (2) TWI能够很好地显示脑实质中的囊尾蚴病变,对病灶周围的水肿显示也 2 较TWI敏感。囊尾蚴在TWI上为等脑白质信号,囊液为高信号,较小的囊尾蚴 1 2 浸泡在囊液中,在TWI上显示可能不如TWI和TFLAIR,所以有的病灶或在脑沟 2 1 2 里