作者：吴彤彤，李传亭，山东省立医院医学影像科
嗅觉在人的日常生活中起着至关重要的作用，如摄入食物、社会交往、识别环境危险、精神健康等方面。嗅觉障碍是一种常见的症状，影响着大约22%的普通人群。嗅觉功能障碍对人们的整体生活质量影响巨大。
近年来，MRI技术迅速发展，尤其是3.0TMRI的应用可以清楚显示嗅球（olfactory bulb，OB）、嗅束（olfactory tract，OT）、嗅沟，有着其他影像学手段无法比拟的优势，对临床诊断嗅觉通路疾病具有重要价值。
1.嗅觉通路成像技术
1.1CT成像技术
高分辨率螺旋CT各向同性成像，包括采用小螺距、超薄层厚、各向同性体素、高矩阵和高质量骨重建算法，进行各向同性的多平面重建及三维重建，也可以精确地多平面显示嗅沟的大小、形状和两侧的形态对称性、嗅路结构周围的骨质改变，探查筛窦、鼻腔及颅底结构，对创伤的诊断具有重要价值。
可用于创伤急性期颅面部骨折情况的显示，指导手术计划的制订，也可用于创伤慢性期前颅窝脑脊液漏的诊断。CT对软组织分辨率较低，软组织重建算法的改进，也可对嗅路结构和周围脑组织进行较好的显示。由于OB、OT位于前颅窝底，因此OB、OT与前颅窝骨质关系密切，CT图像受到伪影影响，筛窦气-骨交接的部分容积效应也影响到CT的图像质量。
1.2MRI序列成像技术
MRI多平面扫描、多参数成像的检查方式和良好的软组织分辨力，可以相对清楚地显示OB、OT及OB，能够提供关于嗅觉通路相关结构的形态学数据，在嗅觉通路成像方面提供了巨大的潜能。Suzuki等首先报道MRI可以显示OB及OT，OB在冠状位上显示最佳，冠状位T2WI较T1WI能更好地显示OB、OT及与周围结构的毗邻关系。薄层冠状面扫描是显示OB、OT的最佳扫描方法。
MRI对OB的精确和可重复性测量的能力促使该技术被纳入嗅觉障碍的多模式检查中。随着MRI三维高分辨率成像序列的出现，MRI神经成像技术进展迅速，利用MRI直接成像颅和周围神经，该技术获得的神经图像来源于神经本身的MRI信号，可反映神经的内部状态，在OB和OT成像中的价值进一步得以体现。
三维稳态进动结构相干序列（3D constructive interference in steady state，3D-CISS）可以较好地显示OB，该序列是三维梯度回波序列，具有良好的脑脊液/神经对比度，其缺点在于软组织之间缺乏对比，因而对于OB、OT内异常信号显示不佳。
李德勇等选用3D-FIESTA-C、3D-COSMIC、3D-FSPGR三个序列对20例志愿者双侧的OB、OT进行成像结果显示，3D-FIES-TA-C序列可以较为清晰地显示OB及OT的形态、位置，可作为观察OB、OT的首选3D序列。
Burmeister等通过比较测定OB体积的三种不同序列（CISS、T2W-3D、T2W-2D）的可靠性、重复性、准确性和精密度，建议使用3D-CISS测量OB的体积。SHINKEI（nerve-S Heath signal increased with INKed rest-tissue RARE Imaging）序列应用频率饱和反转恢复进行脂肪抑制，用iMSDE（improved Motion Sensitized Driven Equilibrium）抑制血流信号，同时应用可变反转角RARE进行高分辨的T2加权成像，此序列可以较好地显示颅和周围神经病变，在臂丛神经、腰骶丛神经中已有较多研究，蒋延伟等研究表明3D-iMSDEMR神经成像序列能够较好地显示面神经与腮腺肿瘤的关系。Estrada等基于3D-TSE-T2WI序列进行了自动分割OB的测量。
1.3功能性
功能性磁共振成像（fMRI）技术包括磁共振扩散成像（DWI）、磁共振扩散张量成像（DTI）已用于研究嗅觉通路功能和病变的显示，其利用神经的扩散特性进行成像为提高神经与周围组织对比提供了一种新的手段，使得嗅觉通路高对比扩散成像成为可能。Echevarria等利用优化的DWI在体内详细描述了嗅纹及其与皮质的连接性，并表明OT的结构完整性与气味感知之间存在联系。DTI也可用来评估嗅觉网络和白质的纤维结构特性。
fMRI检查可以观察大脑在嗅刺激下的的神经元活动所引发的血流动力的变化。fMRI具有高时空分辨性，可定位并检测大脑嗅觉功能区的血氧水平变化，嗅觉fMRI已用于评价神经退行性疾病、
1.4正电子发射计算机
PET-CT通过注射放射性同位素可在短时间内观测到嗅刺激过程中大脑嗅觉区域的脑血流量及代谢变化，从而反映其嗅觉功能。Gao等采用PET-CT检测创伤后嗅觉障碍患者大脑皮层代谢活动，并发现嗅觉相关脑区的代谢与嗅觉功能高度相关。但是由于其价格较高、检查方法相对复杂，相关研究及临床应用较少。
Shiga等通过鼻腔给予放射性同位素铊201对10例健康志愿者、21例嗅觉功能障碍患者进行SPECT-MRI成像，发现外伤、上呼吸道感染、慢性鼻窦炎等嗅觉障碍患者的鼻201TI向OB的迁移减少，从而表明评估201TI向OB的迁移是评价嗅觉障碍患者嗅神经连接性的新方法。
2.嗅觉通路解剖和OB体积的测量
嗅神经上皮的初级嗅觉神经元位于鼻腔上部、筛骨筛板和上鼻甲，初级嗅觉神经元与嗅鞘神经胶质细胞聚集在一起。初级嗅觉神经元有双极性形态，其树突嗅纤毛位于嗅神经上皮内，其无髓鞘的轴突通过筛板小孔到达嗅球，传递嗅觉信息到颅内，轴突束跨越筛网板区称为嗅丝，MRI超高分辨率T2加权成像能够显示嗅丝结构。
嗅丝与嗅球内的二级神经元形成突触，形成球形结构，称为嗅球（OB），位于前颅窝底筛板上方两侧；来自OB的传入纤维即二级神经元的突触后纤维组成OT和嗅三角，嗅三角为OT沿额叶眶面的嗅沟后行，近前穿质处变为扁平所形成，OT在前穿质分为内、外嗅纹，额叶的嗅沟位于OB和OT上方。OT的大部分纤维至外侧嗅纹后，投射到内嗅皮质的嗅联合区、下丘脑和丘脑背内侧核。
嗅觉通路是复杂的纤维联系网络，位于嗅皮质的神经细胞与嗅皮质其他区域以及嗅皮质以外的神经细胞有交互式纤维联系。Schneider等对新生儿期和儿童时期的正常成熟过程进行了探讨，测量了121例1天至19.6岁患者冠状位T2WIMR图像的OB体积，将OB分为三种不同的解剖类型，类型一：年龄1天～168天，中位年龄15天。OB呈圆形至椭圆形，外周可见连续的T2WI低信号边，中心可见明显的T2WI高信号区。类型二：年龄4天～22个月，中位年龄287天。OB呈U形，上层变薄、凹陷，T2WI仍可见高信号的中心区。类型三：年龄107天～19.6岁，中位年龄5.2岁。OB呈小圆或J形，侧面突出；中心区域和外围层的信号强度不再有差异。
在正常和病理条件下，OB体积与嗅觉功能呈正相关。OB体积随嗅觉功能障碍的程度而变化，随着嗅觉丧失的持续时间而减少，并且有嗅觉异常等定性障碍患者的OB体积比没有嗅觉障碍的患者小。因此，基于MRI的OB体积的测量和形态学分析可作为评估嗅觉功能可靠的检查方法，并有利于不同原因导致的嗅觉障碍的鉴别诊断。
Buschhüter等人测量了一组正常志愿者，结果显示45岁以下人群的最小正常OB体积标准值为58mm3，45岁以上人群为46mm3。Cullu等对200例平均年龄为（46.5±18.1）岁，年龄为（18～86岁）患者进行了OB体积和嗅沟深度的MRI测定，结果显示双侧OB体积平均为（91.17±7.8）mm3，双侧嗅沟深度平均为（8.62±0.84）mm。OB体积和嗅沟深度性别差异无统计学意义。60岁以上年龄组患者的OB体积和嗅沟深度明显低于其他年龄组。
正常体积的测定受不同测量技术的影响而有较大变化，包括OB范围的界定、MRI的成像序列、图像后处理的方式和测量的计算方式等，3.0TMRI图像信噪比优于1.5TMRI，对OB范围的界定更为理想。OB体积在嗅觉障碍的患者中显著降低，OB体积的变化与嗅觉阈值的变化相关。OB萎缩表现为OB变扁平和变薄，失去椭圆形或J状形态；与对侧OB相比，OB不对称性减小。
Chung等对34例出现主观嗅觉丧失的患者进行了OB萎缩和病变的MRI成像，并与嗅觉功能测定结果进行相关性分析，结果显示MRI评价OB萎缩可作为确定主观嗅觉丧失患者的嗅觉功能障碍有效的客观诊断方法。
3.嗅觉通路疾病
3.1先天性嗅觉缺失与特发性嗅觉丧失
患者主观上嗅觉缺失，通过功能测试评估嗅觉障碍排除嗅觉障碍的后天原因后，可诊断为先天性嗅觉障碍症。MR检查显示为OB严重发育不全或缺如，伴有嗅沟变平甚至缺如。Kallmann综合征由胚胎发育过程中促性腺激素释放激素（GnRH）神经元发育和异常迁徙所致，临床可表现为嗅觉的缺失或减退和促性腺激素释放激素减低所致的性发育障碍，可表现为单侧或双侧嗅沟和嗅束缺失。患者主观上嗅觉丧失，但在此发作前有“正常”嗅觉，当排除所有常见的原因时，为特发性嗅觉丧失，MR可显示OB体积减小。
3.2外伤
外伤是导致嗅觉功能障碍的主要原因之一，MRI可显示外伤后OT实质病变，CT可观察到骨折情况。有时影像学检查仅表现为OB萎缩，原因为继发于去传入神经冲动刺激，这种情况可能为嗅丝在穿过筛窦筛板的过程中撕裂导致。外伤性嗅觉障碍与OB体积之间密切相关。
与感染病例类似，嗅觉缺失患者比嗅觉减退患者的OB体积小，嗅觉障碍患者比无嗅觉障碍患者的OB体积小。皮层损害、嗅觉恢复评分与OB体积之间有明显的相关性。Bonanno等对脑外伤后嗅觉缺失的患者DTI研究显示，DTI是显示眶额皮质纤维束的改变有效的工具，可以评价创伤后神经连接的丧失，更好地理解脑外伤后的恢复机制。
3.3感染和慢性鼻窦炎
急性病毒性上呼吸道感染后常出现嗅觉障碍，多为中年女性，通常表现为嗅觉减退和嗅觉倒错。先前的研究表明，感染后嗅觉丧失患者的OB体积和嗅沟深度都有所下降。Yao等对19例感染后嗅觉障碍患者和19例对照组的研究显示，患者组右侧眶额叶皮质的灰质和OB体积明显减少，并与嗅觉丧失持续时间呈显著负相关。
Yildirm等的研究显示病毒性感染后，在67%的病例中OB呈分叶状改变，其内见局灶T2WI高信号区；66%的病例嗅神经呈簇状增厚。Kandemirli等通过定量测量OB体积和嗅沟深度，定性评估OB形态、信号强度和嗅神经丝状结构，评估了23例持续性COVID-19嗅觉障碍患者，发现嗅裂和OB异常可见于COVID-19嗅觉缺失，嗅球变性的比例相对较高。一组36例确诊COVID-19患者和80例对照组研究，结果显示患者组的左、右、总嗅球体积均明显低于对照组。
患者组与对照组相比左、右嗅沟深度变浅和OB和OT长度明显减低。MRI成像可用于显示COVID-19患者的嗅觉损伤。嗅觉通路可能是病毒进入中枢神经系统的另一种途径。慢性鼻窦炎患者也常出现嗅觉障碍，原因可能为黏膜炎症介质损伤嗅神经上皮而导致功能障碍，阻塞、黏膜
3.4神经退行性疾病
嗅觉障碍是
Georgiopoulos等全脑体素分析显示PD患者左侧钩束和左侧嗅沟旁白质轴向扩散系数减低。ROI分析显示，PD患者右侧眶额皮层轴向扩散系数减低，左侧内嗅皮层白质的平均扩散系数和轴向扩散系数减低。患者与对照组之间在各向异性分数、径向扩散系数或MT方面无显著差异。
DTI的ROI分析可以检测PD患者嗅区附近白质的微观结构变化。由于海马旁区、中颞区和边缘区开始出现神经退行性改变，
Thomann等研究表明OB、OT体积的萎缩在AD的早期过程中存在。而Yang等研究显示精神分裂症患者存在嗅神经上皮损伤和OB体积减小。综上所述，嗅觉通路结构具有其独特性，不同影像学技术尤其是MRI神经成像技术和功能成像技术的进步，可以较理想地显示嗅觉通路解剖结构、成熟过程和功能改变情况。
基于MRI的OB体积的测量和形态学分析可作为评估嗅觉功能可靠的检查方法，并有利于不同原因导致的嗅觉障碍的鉴别诊断。MRI神经成像技术和功能成像技术对不同嗅觉通路疾病的判断具有重要的应用价值，应用范围将会不断推广扩大。
来源：吴彤彤,李传亭.嗅觉通路成像技术及其疾病的研究进展[J].医学影像学杂志,2022,32(11):1971-1974.
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