梅尼埃病内耳MR成像方法优化的研究进展
发布时间:2026-06-08   |   来源:国际医学放射学杂志
关键词: 梅尼埃病内耳 MR成像 影像科

作者:张诗雨,孙磊,付勇,浙江大学医学院附属儿童医院;边传振,南京医科大学附属儿童医院

 

梅尼埃病(Meniere’s disease,MD)也称为梅尼埃综合征,是一种内耳疾病,特征为膜迷路积液,病因不明,常认为与内淋巴产生和吸收的失衡、免疫反应、缺血、感染及遗传等多种因素相关。MD 常单耳发病,但随着病程迁延,也可双耳发病。MD 病人常会有诸如旋转性眩晕反复发作、波动性听力受损、耳鸣、耳胀满感等临床症状,严重者还会伴有恶心、呕吐、血压下降、脉搏迟缓等自主神经功能紊乱症状。

 

早期MD 的诊断主要依靠临床症状及各项听力学及前庭功能检查,膜迷路积液情况常通过间接征象推测,缺少影像形态学的直观依据。常规MRI可以显示含有液体的膜迷路,但难以区分内淋巴和外淋巴。

 

随着MRI 技术的发展,Zou 等通过动物模型实验首次观察到注射钆对比剂后内外淋巴间的MRI 信号差异,为临床使用钆MR 成像评估膜迷路积液情况奠定了基础。随后Nakashima 等采用三维快速液体衰减反转恢复(three-dimensional rapidfluid attenuated inversion recovery,3D-FLAIR) 序列首次观察到钆MR 成像MD 病人膜迷路积液的情况,同时还提出了MD 的诊断标准,为后续MD 诊断提供了影像学方法。目前,内耳MR 钆成像已成为诊断MD 的重要参考依据。

 

1. 内耳MR 钆成像概述

 

1.1 成像原理

 

内耳分为骨迷路与膜迷路两部分,膜迷路内充满内淋巴,膜迷路与骨迷路间充满外淋巴,两者由前庭膜和基底膜阻隔而互不相通,但膜结构较薄,目前的成像技术尚不能清晰显示。虽然内外淋巴间的离子成分及大分子蛋白质含量略有不同,但目前没有成像技术能对这种细微差别进行有效区分,因此常规MRI 不能准确显示内淋巴的边界,也不能评估内淋巴积液情况。钆对比剂能够改变组织的弛豫时间,从而影响组织MR 信号强度及对比度。通常钆对比剂可以进入外淋巴而不能进入内淋巴,通过适当调整MR 成像参数,可使含有对比剂的外淋巴在MR 影像上呈现高信号,内淋巴呈现低信号,从而达到区分内外淋巴的目的。

 

1.2 对比剂引入方式

 

目前临床常用的内耳钆对比剂引入方式主要有3 种,即经鼓膜穿刺注入、鼻内镜下经咽鼓管导入和经静脉注射引入。前2 种方式是将稀释的钆对比剂引入到鼓室后经圆窗及卵圆窗渗透扩散到内耳外淋巴中,而第3 种是对比剂经外周静脉注入后再经血-迷路循环进入外淋巴。

 

有研究分析了3 种方式的外淋巴中对比剂的浓度,结果表明前2 种方式的对比剂浓度高于第3 种方式。但前2 种方式引入的对比剂经圆窗及卵圆窗渗透扩散进入外淋巴一般需要等待24 h 才能达到理想浓度,等待时间长,并有损伤鼓膜的风险;而经静脉注射引入方式操作简单,无创伤,还可对比显示另一侧膜迷路积液情况,且在注入对比剂4 h后即可行MRI 扫描,但该方式需要注入更大剂量的对比剂。

 

有研究显示,经静脉注射对比剂时,剂量需达到常规剂量的2 倍时才可以达到理想效果,但会增加肾脏损伤的风险;另外,注入对比剂4 h 后才能进行成像,时间仍然较长,这些都限制了其进一步的临床推广。因此,增加内外淋巴的信号强度差并缩短延迟时间成为目前的研究热点,如优化MR成像参数,选用更高浓度、更高弛豫率的对比剂,采用更先进的影像后处理技术等。

 

2. 钆对比剂的选择

 

常用钆对比剂渗入内耳的浓度低、效果差,为了达到理想的浓度常采用常规用量的2~3 倍,这严重增加了肾脏负担,还容易造成钆对比剂脑沉积等不良影响。因此,为了降低上述风险,需要选用更高浓度、更高弛豫率的钆对比剂进行内耳MR 成像。目前常用的钆对比剂主要有大环类离子型钆特酸葡胺,大环类非离子型钆布醇钆特醇,线性离子型钆贝葡胺钆喷酸葡胺钆塞酸二钠,线性非离子型钆双胺和钆弗塞胺。

 

由于化学结构的差异导致理化性质的不同,不同种类的钆对比剂在同一部位可能会产生不同的强化效果。Xie 等研究发现,相比双倍剂量的钆特酸葡胺和钆双胺,采用单倍剂量的钆布醇行内耳MR 成像效果更佳,膜半规管的解剖细节显示效果更好。

 

Eliezer 等纳入2 组MD 病人,分别经静脉注入0.1 mmol/kg 体质量的钆布醇和0.2 mmol/kg 体质量的钆特酸葡胺,延迟4 h后在相同MRI 设备上采用相同序列采集影像,结果显示2 组MD 病人患侧的信号强度无差别,而钆布醇组的健侧影像能更好地显示内淋巴间隙和半规管的解剖细节。由此可见,采用具有更高浓度、更高弛豫率的钆布醇行内耳MR 成像能够降低对比剂剂量,并得到满足诊断需求的影像质量。

 

3. MR 成像参数对内耳成像质量的影响

 

3.1 扫描序列

 

相比传统的T1WI 序列,增强液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR) 序列对低浓度钆对比剂分布引起的组织信号变化的敏感性更高。目前常用的内耳MRI 扫描序列是3D-FLAIR,该序列影像上内淋巴及脑脊液均为低信号,而外淋巴由于钆对比剂的渗入而呈现高信号,据此可以将内外淋巴区分出来。

 

王佳红等对19 例MD 病人和36 例非MD 眩晕症病人经静脉注射0.2 mL/kg 体质量的钆喷酸葡胺,延迟4 h 后行3D-FLAIR 序列扫描,结果显示3D-FLAIR 影像能够较好地鉴别MD 病人与非MD 眩晕病人,但由于3D-FLAIR 影像中迷路周围的骨质与内淋巴同样为低信号,因此无法明确区分两者,存在一定的局限性。三维真实重建反转恢复(three dimensional real inversion recovery,3D-real IR)序列选择适当的反转时间(inversion time ,TI)行单次扫描的影像上,内淋巴呈低信号、外淋巴呈高信号、周围骨质呈等信号,可以明显区分三者,有利于准确评价内淋巴积液。

 

赵梦龙等纳入40 例MD 病人,经鼓膜穿刺引入对比剂后分别行3D-real IR 序列和3D-FLAIR 序列成像,结果显示3D-real IR 序列的影像质量和病变检出率均优于3D-FLAIR 序列成像,对微小病变的显示也更佳,但3D-real IR 序列对低浓度对比剂的敏感性不如3D-FLAIR 序列,因此该序列更适合采用经鼓膜穿刺引入浓度较高的对比剂进行MR 成像;另外,该序列成像时间较长,这些都限制了其进一步推广。综上,3D-real IR 和3D-FLAIR 的成像效果相当,不同的临床机构可以依据自身情况选择不同的序列扫描,但目前经静脉引入对比剂更易于被大众所接受,因而3D-FLAIR 序列更常用于临床。

 

3.2 翻转角

 

3D-FLAIR 序列有2 种形式,一种是基于恒定翻转角的3D-FLAIR 序列,另一种是基于可变翻转角的3D -FLAIR 序列(3D -FLAIR -variablefilp angle,3D-FLAIR-VFL)序列。相对于常规恒定翻转角的3D-FLAIR 序列而言,3D-FLAIRVFL序列的翻转角不恒定,射频能量沉积更少,能产生幅度高且恒定的回波信号,回波链较长时影像伪影更小,因此该序列可以间接缩短成像时间;但翻转角过小会造成T1WI 上组织对比的降低,而内耳MR 钆成像主要是利用钆对比剂引起的T1WI 上组织对比的差异,这可能会影响成像的质量。

 

为了降低射频能量沉积并获得理想的T1 对比影像,可采用适当小角度的恒定翻转角进行成像以获得更好的效果。Nahmani 等对16 例MD 病人经静脉注射剂量为0.1 mmol/kg 体质量的钆布醇,延迟4 h 后行恒定翻转角(140°)的3D-FLAIR 成像和3D-FLAIRVFL成像,结果表明140°恒定翻转角3D-FLAIR 序列的信号强度和对比噪声比均较高。因此,采用恒定小角度翻转角的3D-FLAIR 序列既能获得优质影像,也能降低射频能量沉积。

 

3.3 重复时间(TR)

 

较长的TR 有利于含钆对比剂的外淋巴进一步恢复纵向弛豫,使其信号强度增加,再配合适当的TI 对内淋巴的信号进行抑制,影像的对比噪声比也会增加,从而改善内耳MR 钆成像的影像质量。Osman 等纳入20 例MD 病人进行3.0 T MRI 检查,经静脉注射剂量为0.1 mmol/L 的钆布醇后,延迟4 h 后选取不同的TR 和TI 行恒定翻转角3D-FLAIR 扫描,将影像根据TR 分为短TR 组(TR 为9 000 ms,TI 为2 600 ms)和长TR 组(TR 为16 000 ms,TI 为3 000 ms),TE 均为640 ms,结果显示长TR 组的影像信号强度和对比噪声比均高于短TR 组。由于TR 的增加势必会导致成像时间的延长,增加时间成本的同时还增加了运动伪影的可能,这限制了其进一步推广。

 

3.4 延迟时间

 

目前,经静脉注射钆对比剂后延迟4 h 进行MR 成像已成为共识,但4 h 的延迟时间仍然过长。Naganawa 等对健康志愿者行静脉注射钆对比剂后,在延迟0.5、1.5、3、4.5 和6 h 行3DFLAIR成像,结果显示在1.5 h 时就可以在外淋巴中检测到对比剂,但其信号值低于3、4.5 和6 h 时,证明采用合适的成像序列及扫描参数可以早期对MD 病人进行成像。

 

Barlet 等纳入29 例MD 病人并经静脉注射0.1 mmol/L 的钆布醇,延迟1、2、4 h后,在3.0 T MR 设备上分别行恒定翻转角(165°)的3D-FLAIR 序列成像,TR 为16 000 ms,TI 为3 000 ms,TE 为640 ms,结果显示在1 h 时已经能检测到外淋巴的高信号,但对比发现1 h 的MR 影像对内淋巴管及椭圆囊结构的评估与4 h 明显不一致,2 h 的MR 影像外淋巴的信号强度比4 h 低17%,但对淋巴结构的评估一致性已经较高;研究还发现,部分病人1 h 的影像上可见内淋巴积液现象,而在2 h和4 h 时并没有出现,因此建议至少延迟2 h 成像,可以避免假阳性结果的出现。

 

综上所述,通过对经静脉内耳MR 钆成像扫描序列及扫描参数的优化,可使成像质量不断提升,延迟等待时间也进一步缩短。采用高浓度、高弛豫率对比剂,长TR 固定翻转角的3D-FLAIR 序列,延迟时间为2 h 的扫描方案即能够得到理想的影像。

 

4. 衍生成像技术

 

为了提高MD 病人钆成像的诊断准确性及敏感性,关于对比剂种类及剂量的选择、扫描参数的设置及后处理技术的应用等方面的相关研究不断展开。2012 年,Naganawa 等采用阳性外淋巴影像(positive perilymph image,PPI)信号值减去阳性内淋巴影像(positive endolymph image, PEI)信号值的后处理方式得到融合图,并将其命名为HYDROPS(HYbriD of reversed image of positive endolymph signaland native image of positive perilymph signal),提高了MD 病人钆成像的影像质量。

 

王子坤等对29 例内淋巴积液病人经静脉注射对比剂后行3D-FLAIR序列和HYDROPS 成像,结果显示HYDROPS 影像中外淋巴呈高信号,内淋巴及周围骨质结构呈低信号,其影像类似3D-real IR 序列影像;该研究还发现,当内淋巴积液较多时,低信号范围扩大,外淋巴间隙的高信号减弱,常规3D-FLAIR 影像上扩大的内淋巴间隙与周围骨质均呈低信号,难以区分,而HYDROPS 影像能去除周围骨质的低信号干扰,更加清晰地显示内淋巴积液的边界,同时HYDROPS影像后处理简便易行,易与操作。

 

然而,HYDROPS影像的获得需要扫描2 组不同TI 的影像,检查时间较长,且HYDROPS 对运动伪影较敏感,若2 组影像扫描过程中出现位移,就会出现错配现象而造成检查失败,这些都限制了其进一步推广应用。此外,还有研究采用将HYDROPS 影像信号值与脑室水成像影像信号值相乘的后处理方法,得到的影像对比噪声比可增加至少200 倍,这就是HYDROPS-Mi2成像;该方法处理后的影像,即使在外淋巴钆对比剂浓度极低的情况下也能够准确区分内外淋巴的界限,且能够较好地进行三维重建,有利于对内耳微细结构进一步观察。

 

Naganawa 等对8 例MD 病人静脉注入单倍剂量钆对比剂后,延迟4 h 后行HYDROPS-Mi2 成像,并进行三维重建,结果显示HYDROPS-Mi2 影像能够将内淋巴、外淋巴及周围骨质区分,三维影像能够从不同方位进一步观察MD 病人淋巴积液情况,但HYDROPS-Mi2 成像也存在扫描时间长及影像错配的问题。

 

综上所述,采用先进的影像后处理技术可以提高内耳MR 钆成像质量,未来可以就减少对比剂剂量及缩短延迟时间进行进一步研究。

 

来源:张诗雨,边传振,付勇,等.梅尼埃病内耳MR成像方法优化的研究进展[J].国际医学放射学杂志,2025,48(02):229-233.DOI:10.19300/j.2025.Z21850.


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