八、MRI检查

八、MRI检查

(一)概况

磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)的基本物理理论是由Corter(1936)提出的,但直到1973年Lauterbur才在成像方面有了突破,1979年Hinshaw和同事首次发表人的腕部图像,此后MRI作为医学影像学的一部分发展迅速。由于MRI有独特的化学结构信息,信息量大而不同于X线、CT等成像技术,是近些年来一种有价值的备受瞩目的新技术,其精髓在于无放射性,不但显示形态学的改变,也能反映组织器官的功能变化,能提供生化过程和动态的定量资料,因此MRI在诊断OSAHS方面具有较大的优越性。近年,MRI无论在硬件还是软件都有很大进步,临床应用范围扩大,影像质量明显提高,对疾病的诊断已从单纯形态学向功能诊断发展,从静态的图像诊断向连续的电影图像或动态变化的图像诊断发展。对于MRI成像来讲,信号采集时间越短,各种伪像也越小。

(二)MRI成像的基本原理

MR的基本结构由磁体、射频脉冲、接受线圈、梯度线圈、显示系统和图像处理等部件组成。磁体产生磁场,是MR的关键部件之一。目前,所用磁体有永久性磁体、阻抗磁体和超导磁体。身体不同部位需要用不同射频接收线圈,OSAHS线圈需头颈线圈。

磁共振是磁场内核能量吸收和发射产生的一种现象,它应用磁场吸收原理来产生人体组织器官的影像。原理是由原子组成,含有单数质子、单数中子或两者均为单数的原子核,具有自旋及磁矩的物理性,原子核的自旋沿着自己的纵轴旋转,应用射频脉冲(Radiofreguence,RF)产生激励场,当射频场的频率等于角频率时,原子核受激发,吸收电磁波能量,由低能级跃进到高能级,产生共进跃进,此现象称磁共振。当射频停止后,受激的原子核由高能回到低能级,释放出能量。通过感应线圈可检出能量释放信号,其中最具有代表性的是氢核,人体内含水分富有氢质子,MR正利用氢核能产生较强信号的特性,应用一定频率的电磁波向处于磁场中的人体辐射,人体的氢核在电磁波作用下产生磁共振吸收电磁波能量,随后又发射电磁波。MR系统探测到来自人体中氢核发出电磁波信号之后,经计算机处理和显示系统就能得到人体组织器官的断层图像,提供解剖生理和病理的详情,因而MR能广泛地应用到临床。“弛豫过程”是人体的氢核在受到外来磁场的激励时,它吸收能量并跃进到高能量级状态,磁场去掉后,它又恢复到原来的状态,同时释放能量,此衰减过程称为“弛豫过程”,其相应的时间叫弛豫时间。当组织位于强磁场,使自身的磁化、方向与主磁场一致的为纵向磁化,其弛豫时间用T1表示;方向与主磁场垂直的为横向磁化,其弛豫时间用T2表示。不同的正常组织含水量差别可达15%,弛豫时间不同因此有不同的T1、T2值。

应用不同MRA序列可产生不同的MR信号。临床上常用的是自旋回波序列(spin echo sequence,SE),单次激发自旋回波(singleshot FSE,SSFSE)。

(三)操作技术

用于OSAHS患者MR检查的磁共振机一般是1.5 T的高场强机器,已获得快速的扫描序列。检查时处于清醒状态患者居多。作为一种确定上气道狭窄和解剖位置的方法,清醒者作为研究对象可以简化方法,但最好在睡眠状态下进行扫描。使用均为颈前线圈,患者仰卧,由于MRI扫描时间较长,颈部须静止不动,颈应置于伸屈的中间位。其目的一是保证患者在扫描中的舒适,二是避免由于颈部的过伸或过屈造成上气道的测量不精确,三是避免运动伪影。

所采用的扫描序列为常规SE序列、快速扫描序列,如Tubo-FLASH、IR-Tubo-FLASH、GRASS等。常规SE用T1WI轴位加正中矢状位(TR/TE=600ms/(15~20)ms、3~5 ms层厚、2.5 mm间隔)。快速扫描序列一般用轴位加正中矢状位(Flip=80、TR/TE=6.5 ms/3.0ms、TI=50~300ms)。正中矢状位可观察上气道全貌,周围的扫描范围从硬腭到会厌基部。快速MR成像的电影模式显示,可以观察吸、呼气相的上气道变化情况。为保证轴位测量的一致性,扫描线与咽后壁应垂直。

(四)OSAHS的MRI表现(https://www.daowen.com)

MRI可行静态和连续动态扫描,MRI对上气道的应用主要观察指标为上气道狭窄的部位,上气道狭窄在睡眠和清醒状态的变化,测量上气道的横截面积、前后径、左右径、咽侧壁厚度,比较上气道狭窄和闭塞与年龄、性别、肥胖、吸烟的关系,观察运用连续上气道内压(CPAP)通气时的体积变化,软腭的长度、形态、上气道的三维重建显示情况。测量平面主要有:软腭后区(retropalatal region,RP区)、舌根后区(reteoglossalregion,RG区)和会厌区(epiglottal region,EPG区)。

1.软腭后区(retropalatal region,RP区)

RP区为咽部气道最狭窄的部位,多数情况下是阻塞性呼吸暂停始发部位和主要阻塞部位。患者RP横截面积减小,主要原因是左右径减小。患者软腭增厚、增长,患者左右径减小的根本原因是软腭中部平面咽旁脂肪间隙(LPFP)的截面积增大,造成咽旁脂肪增加使咽侧壁组织受压内移,导致左右径缩短,导致阻塞。

2.舌根后区(reteoglossalregion,RG区)

RG区截面积缩小,RG区截面积缩小的主要原因是咽侧壁软组织增厚致使左右径缩短。MRI显示的咽侧壁由舌骨舌肌、茎突舌骨肌、茎突舌肌、茎突咽肌、咽腭肌、咽上缩肌、咽中缩肌、咽下缩肌及腭扁桃体构成,截面积减少和咽侧壁软组织增厚导致的塌陷性增强可能为该区阻塞的重要原因。

3.会厌区(epiglottal region,EPG区)

EPG区软组织及截面积在OSAHS患者中MRI无明显变化与减小。

MRI为了解观察上气道形态较为理想的检查手段。MRI可提供冠状位、矢状位及轴向上气道与软组织的清晰图像;可在清醒及睡眠两种状态下进行检查,无放射性损害。缺点是价格昂贵,噪音大,儿童大多数必须在诱导入睡情况下才能进行检查。