眼眶占位性病变是导致视力下降或丧失的重要原因之一，尤其是发生在眼眶尖或视神经周围的占位性病变，容易压迫或浸润损视神经，造成视力受损，严重影响患者的生活质量。MRI是眼眶肿瘤常用的影像学检查方法，然而常规MRI只能从形态学上对眼眶占位病变进行显示，不能评估视神经的损伤程度。IVIM是一种基于扩散的分离组织扩散和微循环灌注的MRI技术，能分别反映组织扩散和微循环灌注的信息。IVIM已被用于肝脏^{［1, 2］}、阿尔茨海默病^［3］、乳腺^{［4, 5］}、胎盘^［6］、肾^［7］、胰腺^［8］、心脏^［9］、鼻咽癌^［10］、直肠癌^{［11, 12］}等有研究，并且在对视神经功能评估方面具有很大的潜力^［13］，曾有学者研究IVIM鉴别眼眶肿瘤良恶性^［14］，但在眼眶内肿瘤对视神经影响方面的研究上很少。因此，本研究采用IVIM-MRI成像技术，对眼眶内肿瘤对视神经影响进行研究。

1　材料与方法

1.1　研究对象

       回顾性收集2019年3月至2019年12月来自河南省人民医院就诊的眼眶占位患者30例。纳入标准：(1)行MRI检查；(2)年龄≥18岁；(3)临床有单侧眼眶肿瘤样病变。排除标准：①患有糖尿病；②视神经显示不清；③未获得手术病理结果；④其他眼病，如青光眼、白内障或视觉通路病变；⑤颅脑占位性病变。1例视神经显示不清，2例没有手术病理、1例患有糖尿病、1例双侧眼眶肿瘤，排除5例，最终纳入25例，其中海绵状血管瘤18例、神经纤维鞘瘤2例、淋巴瘤2例、脑膜瘤1例、畸胎瘤1例、腺癌1例，年龄(48.3±13岁),其中男11例,年龄(48.5±16)岁,女14例,年龄(48.2±10)岁；纳入12名健康人,男6名,女6名,年龄(55.5±12.6)岁。分组:患者患侧视神经为A组,患者健侧视神经为B组,健康人为C组,由眼科医师使用国际标准视力表检测患者患侧视力,矫正视力低于1.0(包括无光感)的为D组,矫正视力大于1.0的为E组。

1.2　检查方法

       采用GE MR 750 3.0 T MRI扫描仪,头部8通道相控阵线圈。患者取仰卧位,头先进,定位线于患者眼外眦。软海绵放置于头两侧,防止头动,嘱咐患者闭眼,眼球不动。所有患者均行轴位T1 (AXT1)、轴位T2压脂(AxT2fs)、冠状位T2压脂(CoxT2fs)、矢状位T2 (SagT2)、IVIM序列扫描。矢状位、轴位定位平行于视神经,矢状位范围覆盖单侧眼眶,轴位范围覆盖整个眼眶上下缘；冠状位定位垂直于视神经,范围由眼球到视交叉。扫描参数见表1。

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表1  扫描参数
Tab. 1  scanning parameters

1.3　图像处理及分析

       体素内非相干运动是利用双指数模型对多b值DWI进行拟合，双、单指数模型公式如下。

       Sb/S0=(1-f)exp(-bD)+f×exp[-b(D^*+D)] (双指数模型)

       Sb/S0=exp(-b×ADC) (单指数模型)

       公式中，Sb代表扩散加权因子b时的信号强度；S0代表b值为0时的信号强度；D代表组织中水分子扩散状态；D^*代表与灌注相关的伪扩散；f代表微循环灌注分数；ADC代表表观扩散系数。

       将图像传至ADW 4.6工作站，应用Functool后处理软件对IVIM数据进行处理，得到解剖结构b0图和若干功能图，IVIM主要参数的功能图包括表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)、纯扩散系数(slow ADC,D)、伪扩散系数(fast ADC,D^*)、灌注分数(fraction of fast ADC,f)。由2名经验丰富的放射科医生在b0图勾画眶内段视神经ROI，左右视神经分别放置三个ROI，分别放在病灶处、近眼球段、近眶段，ROI 3～5 mm²、均值4 mm²，分别测量视神经各主要参数值，如ADC、D、D^*、f值，取每侧视神经3个ROI测得的各参数平均值进行分析。

1.4　统计学方法

       应用SPSS 22.0软件，采用配对t检验的方法比较患侧视神经和健侧视神经差异，独立样本t检验比较患侧视神经和健康对照组各参数的差异，患侧视神经的IVIM各参数值与视力相关性采用Spearman相关分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

       患侧视神经与对侧、健康人相比f值显著下降，差异有统计学意义(P值分别为0.0015、0.002),余参数ADC、D、D^*改变不明显(表2)。视力下降组的视神经D^*值与视力未下降组相比显著下降,有统计学差异(P=0.023),余参数ADC、D、f改变不明显(表2)。AI=(患侧-健侧)/(患侧+健侧),AI=(左侧-右侧)/(左侧+右侧),患者的f值的AI增加明显,有统计学差异(P=0.033),余参数D、D^*改变不明显,无统计学差异(P=0.174,0.267)；患侧视神经D^*值与患侧矫正远视力呈低相关(r=0.462,P=0.02)(表3；图1, 2, 3)。

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图1  患者女，38岁，右眼球后海绵状血管瘤。A~D：依次为冠状位T2压脂、矢状位T2、轴位T2压脂、轴位T1，常规序列图像显示视神经受压；E~I：依次为b=0时的图像、ADC图、D图、D^*图、f图。双侧ADC值、D值相近，患侧D^*值增加、f值减低
图2  患者女，37岁。A~D：依次为冠状位T2压脂、矢状位T2、轴位T2压脂、轴位T1，视神经显示清晰；E~I：依次为b=0时的图像，ADC图、D图、D^*图、f图。双侧视神经ADC值、D值、D^*值、f值基本相近
Fig. 1  Female, thirty eight years old. A cavernous hemangioma located behind the right eye . A—D: Cor T2fs, Sag T2, AxT2fs, AxT1 respectively, conventional scanning images show compression of the optic nerve. E—I: b=0, ADC, D, D*, f respectively. The D value and ADC value on both sides was similar, while the D* value on the affected side increased and the f value decreased.
Fig. 2  Female, thirty seven years old, healthy. A—D: Cor T2fs, Sag T2, AxT2fs, AxT1 respectively, the optic nerve is clearly displayed. E—I: b=0、ADC, D, D*, f respectively, the ADC value D value D* value f value was close to each other.

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图3  患侧D^*值与患侧矫正远视力的散点图(r=0.462，P=0.02)
Fig. 3  Scatter plot of D^* and corrected distance visual acuity affected eye (r=0.462, P=0.02).

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表2  各组视神经IVIM参数的比较结果(x¯±s )
Tab. 2  Comparison of optic nerve IVIM parameters between the different groups (x¯±s )

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表3  实验组与对照组IVIM各参数不对称指数差异比较(x¯±s )
Tab. 3  Comparison of optic nerve IVIM parameters between the patient and control groups (x¯±s )

3　讨论

       本研究体素内非相干运动磁共振成像在眼眶内肿瘤对视神经的影响，结果发现，双指数模型比单指数模型提供更多的信息。

3.1　IVIM在受压视神经中应用价值

       体素内非相干运动首次被Le Bihan等提出^［15］，体素内除了组织水分子的布朗运动产生的慢扩散信号，血液通过无规则的毛细血管会产生一个快灌注信号，与传统的DWI相比，更能反映组织微观结构的改变，本组病例患侧视神经ADC值变化不明显可能是由于灌注的信号的减低和组织扩散的增加相抵消一部分。本组病例患侧视神经IVIM表现f值较对侧及正常降低(表2)，f值代表血液循环灌注信号占整个体素信号的的百分比，眼眶内肿瘤压迫视神经，会改变视神经的微结构^［16］，可能会损伤毛细血管，导致由微循环产生快速扩散信号降低，曾有在小鼠眼眶内打球囊模拟肿瘤压迫视神经的慢性视神经损伤研究，压迫2周后，视盘出现充血和水肿，这有可能是球囊压迫视神经影响血液循环造成的^［17］，这与本研究的眶内肿瘤压迫视神经类似；也可能是压迫导致的炎症反应，组织水肿，整体扩散信号增加^［16］，灌注分数降低，与本研究患侧视神经f值减低一致。这与IVIM视前部缺血性疾病中f值减低一致^［13］；本组病例还发现患侧视力下降组D^*值比明显低于视力未下降组(表2)，D^*值代表微循环产生的灌注信号，可能是早期视力未下降之前，视神经的毛细血管未受损害，在肿瘤的刺激下，毛细血管扩张，D^*值增加，晚期视神经出现功能障碍，可能由于毛细血管受损，视神经缺乏营养物质和能量，D^*值下降。这与之前视觉诱发电位在眶内肿瘤对视功能影响的研究结果一致，视觉诱发电位同侧出现异常振幅^［18］。本研究中肿瘤对侧的视神经的各个参数值与健康对照组的各个参数值无统计学差异，有可能肿瘤对对侧视神经的影响不大。

3.2　不对称性指数的应用

       本研究使用了不对称性指数，不对称性指数已经在很多领域研究，如大脑不对称性研究^{［19, 20, 21］}，先天性单侧颅面骨裂应力应变不对称性分布的研究^［22］；本研究以不对称性指数作为患者组与对照组比较指标，当患侧视神经参数发生改变时，两侧不对称性指数会增加，本研究发现患者f值不对称性指数明显高于健康人，可能来源于肿瘤对视神经的影响。本研究发现不论是各参数值的比较，还是各参数不对称性指数的比较，f值和f值不对称性指数都有明显改变(P＜0.05)，因此结果表明f值最灵敏，可能因为灌注信号下降，组织扩散增加，两个因素叠加，使灌注分数变化相比其他参数更明显，基于以上结果，IVIM在评估眶内肿瘤对视神经功能影响方面有一定价值。

       综上所述，在评估眶内肿瘤对视神经功能损伤方面，相比单指数ADC，IVIM-MRI参数 D^*、f更优；另外，f值不对称性指数在评估视神经功能方面优于D、D^*不对称性指数。