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综述
MRI在甲状腺相关眼病分期中的研究进展
霍蕾 夏爽

霍蕾,夏爽. MRI在甲状腺相关眼病分期中的研究进展.磁共振成像, 2015, 6(1): 62-65. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2015.01.013.


[摘要] 甲状腺相关眼病(TAO)是最常见的眼眶疾病之一,临床上分为活动期和稳定期两个期,临床上对分期判断的准确性和客观性影响患者的治疗方案选择及预后判断。MRI软组织分辨率高,可以多参数成像,在TAO分期判断方面起着越来越重要的作用;尤其是动态增强MRI,可以直观、量化地对TAO分期进行判断。
[Abstract] Thyroid associated ophthalmopathy is one of the most commonly occurring diseases, which is divided into two stages in clinic: active stage and stable stage, and to differentiate the stages correctly and objectively influences the therapeutic schedule and prognosis. MRI is more and more important in differentiating the stage of TAO because of its excellent soft-tissue resolution and multiple plane imaging. Especially, dynamic enhanced MRI can differentiate the stage of TAO intuitively and quantitatively.
[关键词] 格雷夫斯病;磁共振成像;眼外肌
[Keywords] Graves’ disease;Magnetic resonance imaging;Extraocular muscle

霍蕾 天津市滨海新区大港社区医院,天津 300270

夏爽* 天津医科大学附属第一中心医院,天津 300192

通讯作者:夏爽,E-mail: xiashuang77@163.com


收稿日期:2014-08-23
接受日期:2014-10-26
中图分类号:R445.2; R581.1 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2015.01.013
霍蕾,夏爽. MRI在甲状腺相关眼病分期中的研究进展.磁共振成像, 2015, 6(1): 62-65. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2015.01.013.

       甲状腺相关眼病(thyroid associated ophthalmopathy ,TAO)是一种器官特异性的自身免疫反应,是眼眶成纤维细胞、免疫细胞、细胞因子、自身抗体、基因、环境等多种因素相互作用的结果[1],其发病率目前已居眼眶病之首,约20%[2]。TAO疾病早期,球周组织淋巴细胞浸润,生成多种细胞因子,刺激眼眶成纤维细胞增生,合成具有高度亲水性的糖胺聚糖(glycosaminglycan,GAG),并伴有大量的炎性细胞如淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等浸润,释放大量细胞因子,从而引起眼外肌和眼眶结缔组织组织水肿,出现眼眶压增高,眼球突出,眼外肌活动障碍等临床表现。到后期,组织纤维化形成,胶原纤维增生取代淋巴细胞浸润和组织的水肿[3],而眼眶组织水肿和淋巴细胞浸润呈局灶性,有时会出现难以恢复的眼球突出,固定等临床表现,甚至累及视神经,出现失明等严重的临床症状。活动期患者淋巴细胞浸润、水肿,成纤维细胞激活,炎症反应明显,此时是使用免疫抑制剂治疗最佳阶段;稳定期,患者出现纤维化和脂肪积聚,对药物或放射治疗均不敏感,此时可选用手术治疗。因此,准确客观地判断TAO的活动性对于及时选择合适的治疗方案以及预测疗效有重要意义。眼眶组织活检可以提供详细的病理信息,是疾病活动性分期的金标准,但是在临床实践中,存在操作难度大、患者依从性差和危险度高的问题,不宜推广使用。目前较常用的是Mouritis等[4]提出的临床活动评分(clinical active score,CAS)。CAS的原理是活动期的患者,眼部症状和体征与一般炎症临床表现红、肿、痛、功能障碍特点类似,通过10项指标分别间接地反映眼睑、结膜、泪腺、提上睑肌、眼外肌、视神经等眼眶组织的炎症状态,每个指标1分,CAS≥4分为活动期,CAS<4分为非活动期。CAS检查快速方便,容易操作,临床实践中也能对激素或放疗的疗效作一定的预测。但CAS评分是一种间接的方法,存在主观性并缺乏量化标准,可以应用于患者自身前后比较,在患者间进行比较的可比性差。B超曾经是TAO活动性判断的首选方法,因其对眼眶内血管的血流速度测定具有独特的优势,但因B超的软组织分辨率低,检查结果与操作者技术密切相关[5],临床推广受限。CT空间和时间分辨率高,检查、成像时间短,能清晰地显示眼外肌轮廓,测量眼外肌直径及突眼度准确性高,但眼外肌直径或突眼度在TAO分期中不特异,并且存在骨密度伪影和电离辐射[6],临床研究可行性差。MRI具有软组织分辨率高和多参数成像的优势,自20世纪80年代开始用于眼眶疾病的诊断,在TAO分期中起着越来越重要的作用。笔者以眼外肌为观察对象综述MRI在TAO分期中的研究进展。

1 常规MRI

       T1WI:甲状腺相关眼病眼外肌表现为肌腹增粗,水肿及纤维化。常规T1WI能对眼眶解剖结构作精细显像,斜矢状面检查可以全面显示肌腹增粗的眼外肌,明确受累眼外肌的数目,横断检查可以精确测量突眼度,冠状面可以测量眼外肌直径,对眼外肌外形的研究可以作为明确TAO累及眼外肌的证据,但对TAO分期帮助不大。2010年范艳飞等[7]测量TAO活动期和稳定期患者眼球突出值和眼外肌增大短长径比值,研究发现TAO活动期和非活动期的眼球突出值和眼外肌增大短长径比值差异无统计学意义。T2WI可以通过T2值量化眼外肌含水量,从而研究其对TAO分期的价值。1989年Hosten等[8]最早通过测量Grave眶病患者眼外肌T2值发现眼外肌的水肿,并且临床活动性评分与T2值之间存在正性相关性。Just等[9]研究发现:眼外肌肥大伴T2低信号提示慢性纤维化期。STIR(short-Tau inversion recovery)序列将眼眶脂肪组织抑制为低信号,可以更好地反映眼外肌水肿和炎症状态等病理信息。Bailey等[10]研究发现,TAO活动期早期,STIR序列下可以见到高信号环,并且眼外肌无明显增粗;活动期,眼外肌增粗并T2信号增高;而非活动期,眼外肌增粗,但T2值减低。正常直肌T2值范围为56.7~61.4 ms[11]。SIR值(眼外肌T2值与同侧颞肌T2值之比)是临床常用的指标,与T2绝对值相比更加客观,克服了患者年龄及性别的差异。Mayer等[12]将STIR序列下SIR值与CAS进行相关性分析,发现两者具有明显相关性,证实SIR值可以辅助临床活动性评分对TAO进行分期判断。Kirsch等[13]通过冠状面的T2加权快速反转恢复(TIRM)序列计算SIR,发现在CAS≥4的患者中,以SIR>2.5为切点,可区别活动性与非活动性TAO。通过T2值和SIR,眼眶MRI不仅可以检测组织是否肿胀,也可客观地量化炎性反应的程度,并可预测免疫抑制治疗的反应性[14]

2 动态增强MRI (dyanmic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)

2.1 DCE-MRI的技术原理

       DCE-MRI的原理是跟踪观察静脉注入对比剂后,对比剂在感兴趣组织中流入、流出的动态过程,根据对比剂在该组织中的代谢可以评估组织在生理或病理情况下的微循环状态,包括组织的血流灌注、细胞间隙体积、血管通透性等血流动力学特征[15]。成像方法多采用冠状面T1加权快速扰相梯度回波(T1 twist)序列,该序列具有较好的对比剂敏感度、较高的信噪比、足够的解剖覆盖范围以及较高的时间分辨率[16]。在进行DCE-MRI检查时,需要边注入对比剂边在感兴趣组织来回重复扫描,针对每一层图像得到随时间变化的一组图像,观察对比剂模拟血流在组织中的灌注和廓清过程,在眼眶检查中的扫描范围包括双侧眼眶,自晶状体后缘至眶尖,扫描帧数50,每帧扫描时间约6.4 s。对比剂一般为钆喷替酸葡甲胺(Gadolinium-diethylenetrianmine pentaacetic acid ,Gd-DTPA),剂量为0.1~0.2 mmol/kg,速率2.5 ml/s,20 ml生理盐水冲管,动态增强前几帧为平扫,获得增强前T1WI基准图像后开始打药。在图像后处理工作站上生成时间信号强度曲线(time-intensity curve,TIC),定量分析动力模型为Tofts等[17]提出的血流双室动力学模型。扫描得到对比剂注入前和注入后的T1WI两组图像,对感兴趣区(region of interest,ROI)进行标记并输入后处理软件,可以得到ROI的血流流入-流出曲线及动态增强参数评价组织血流灌注和血管通透性。

2.2 DCE-MRI对TAO的分期评价

       临床上利用DCE-MRI对TAO进行分期多采用TIC及半定量指标来进行。2000年,Taoka等[18]首次利用DCE-MRI研究正常人眼外肌的强化特点,发现正常眼外肌在活动期早期呈C样或环形强化,这种强化特征出现在下直肌为100%,内直肌95%,外直肌20%,上直肌15%。这为后期学者进一步研究疾病状态下眼外肌改变提供了参考。2005年Toshiaki等[19]将DCE-MRI应用于评价慢性期TAO眼外肌微循环受损及间质纤维化的情况,采用的动态增强参数为眼外肌峰值强化率(强化后最高信号强度与强化前信号强度比值)/颞肌峰值强化率和眼外肌强化曲线最大斜率/颞肌最大斜率,结果发现:疾病越严重,所研究指标值越低,原因是由于TAO慢性期眼外肌循环被破坏,有血管周围炎,血管外细胞间隙减小,眼外肌细胞凋零,纤维化,血流灌注压减低,眶内压增高;并且发现TAO慢性期,在眼外肌没有解剖学改变但有功能异常的病例的动态增强参数值低于既没有解剖学改变,也没有临床功能异常的病例。2012年姜虹等[20]通过DCE-MRI强化率(enhancement ratio ,ER)、流出率(washout ratio ,WR)和达峰时间(time to peak,Tpeak)为参数分析了TAO眼外肌受累特点,提出TAO眼外肌受累与侧别无关,且不同节段眼外肌受累不均等。并进一步应用于TAO疾病活动度的判断方面[21],发现TIC形态在正常对照组为Ⅲ型(流出型),TAO活动期组为Ⅱ型(平台型),而TAO稳定期组为Ⅰ型(渐进型),流出型代表组织微血管丰富,血管通透性高;平台型代表微循环被破坏,组织代谢水平降低;渐进型代表疾病较活动期平台型曲线加重,眼外肌细胞出现纤维化,微血流灌注减低。并且发现只凭信号强度不能区分活动期和慢性期TAO,与活动期TAO相比,非活动期组达峰时间明显延长,且该值与CAS评分呈负相关,并得出活动期组和非活动期组Tpeak分界值,为156.98 s。

3 小结及展望

       综上所述,CAS是临床TAO判断分期的主观方法,存在不足,部分影像学发现活动性TAO患者CAS为阴性结果,但有报道指出联合MRI和CAS可大大增加TAO活动度判断的准确性,并更好地预测TAO患者对治疗的反应性[22]。临床上TAO活动性判断的准确性直接影响患者的预后,需要将TAO分期临床方法和影像方法综合应用,特别是MRI及DCE-MRI,多种扫描方法和参数能从眼外肌含水量、微循环等不同方面区分TAO活动期和稳定期累及眼外肌的情况,是TAO活动性判断的首选方法。特别是DCE-MRI在临床上的应用推广,定量参数的研究越来越成熟,将DCE-MRI定量参数Ktrans、Kep和Ve引入TAO累及眼外肌的研究中来,是TAO分期MRI研究的趋势。

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