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【综述】对颅神经和颅底的​新的和先进的磁共振成像诊断成像技术评估​

2021-11-24 张南

0

磁共振弹性成像提供了通过使用相位对比磁共振成像序列结合机械驱动产生纯波(phase contrast MR imaging sequence in combination with a mechanical driver to generate sheer waves.)非侵袭性评估组织刚度(tissue stiffness)的可能性。

‍‍‍‍《Neuroimaging Clinics of North America》 杂志2021年11月[Nov;31(4):665-684.]刊载英国Guy's and St. Thomas' NHS Foundation Trust,的Philip Touska, Steve E J Connor撰写的综述《对颅神经和颅底的新的和先进的磁共振成像诊断成像技术评估。New and Advanced Magnetic Resonance Imaging Diagnostic Imaging Techniques in the Evaluation of Cranial Nerves and the Skull Base 》(doi: 10.1016/j.nic.2021.06.006. )


由于解剖的复杂性和人为因素,使用磁共振(MR)成像评估颅底和颅神经在技术上具有挑战性。然而,通过对硬件、软件和序列研发的改进,试图解决这些挑战。本节将讨论颅神经成像,特别关注MR神经成像、弥散张量成像和纤维束示踪成像的技术、应用和局限性(cranial nerve imaging, with particular attention to the techniques, applications and limitations of MR neurography, diffusion tensor imaging and tractography.)。还将讨论用于颅底病变的先进MR成像技术,包括弥散加权成像、灌注和渗透性成像(diffusion-weighted imaging, perfusion and permeability imaging),并特别关注实际应用。


关键点

1

三维T2加权序列和钆剂后T1加权序列的发展改善了颅神经脑池段和颅孔部分的成像(the imaging of cranial nerves in their cisternal and foraminal portions)。

2

可以用弥散张量纤维束示踪成像(Diffusion tensor tractography)描述常规序列上看不到的颅神经,比如被肿瘤移位的颅神经,弥散张量成像可以用来获得函数指标( diffusion tensor imaging can be used to derive functional metrics.)。

3

各种磁共振(MR)神经成像技术(neurography techniques)已经得到研发,使用血管和脂肪抑制技术(如弥散加权、运动敏化驱动平衡和选择性水激发[diffusion weighting, motion-sensitized driven equilibrium and selective water excitation])来促进颅外神经部分的可视化。

4

弥散加权成像和动态对比增强磁共振成像(Diffusion-weighted imaging and dynamic contrast-enhanced MR imaging)对颅底病变的鉴别诊断、预后和治疗后随访的贡献已得到评估。

引 言

对颅底及在颅底穿行的颅神经的磁共振成像评价是头颈部成像技术上最具挑战性的领域之一。需要不仅是减轻如由气-骨界面产生的磁化率等有害的人为因素,而且要提供良好的空间和对比度分辨率的策略(It requires strategies that not only mitigate deleterious artifacts such as magnetic susceptibility created by air-bone interfaces but also provide excellent spatial and contrast resolution.)。在过去的20年里,对高场磁共振成像系统的广泛采用、线圈设计的改进、并行成像、三维(3D)技术以及更有效的k空间采样策略(coil design, parallel imaging,three-dimensional (3D) techniques, and more efficient k-space sampling strategies)的帮助下,为解决这些挑战人们做出了相当大的努力。因此,颅神经和颅底成像的先进技术越来越多开始进入临床实践,是这篇文章的重点。

颅 神 经 成 像

颅神经在概念上可分成(核团、神经束、脑池、硬膜内、颅孔以及颅孔外[nuclear, fascicular, cisternal, intradural, foraminal, and extraforaminal])段。序列和MR成像协议通常是定制针对被检查的颅神经段的,是因沿着神经的走行路径所遇到的解剖微环境的显著差异所致。


核团段和神经束段(Nuclear and Fascicular Segments)

通常使用常规快速自旋回波(conventional turbo spin-echo,TSE)、液体衰减反转恢复(fluid-attenuated inversion recovery,FLAIR)和扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)序列对脑干实质进行评估。梯度回波序列在单次重复时间(repetition Time,TR)内获取多个回波,提高了信噪比(the signal to noise ratio,SNR)和对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)。因此,(GE Healthcare的)多回波数据图像组合(multiecho data image combination,MERGE) 、(Siemens的)多回波数据图像组合(multiecho data image combination)和(Philips的)多回波快速磁场梯度回波(multiecho fast field gradient echo,mFFE) 等序列可以帮助对脑干核团和颅神经束段路径的成像。

脑池段(Cisternal Segment)

脑池成像序列(Cisternographic sequences)


丰富的脑脊液(CSF)围绕着颅神经的脑池部分,使得在重T2加权(脑池成像图像)序列上可以很好地描述颅神经。可以使用两种主要的方法,使用快速梯度回波(fast gradient echo)或快速自旋回波(fast spin-echo,FSE)技术(Box1)。

Box1 脑池成像技术



FSE(快速自旋回波)

●涉及平衡稳态自由进动的变化,并提供高信噪比(SNR)。

●尽管继发于磁场不均匀性和磁化率的带状伪影可能会有问题,但这些问题可以通过例如在(西门子)稳态下的建设性干扰或使用(GE)相位循环的稳态采集的快速成像频率相位改变来减少。

快速梯度回波(Fast gradient echo)

●三维FSE技术通常使用短的非空间选择性射频脉冲(显著缩短回波间距)和可变翻转角度的射频脉冲重新聚焦

●例证包括

通过使用不同的翻转角度进化(SPACE[使用不同翻转角度演进的应用优化对比的采样完善])(西门子)、CUBE (GE)和体积各向同性快速自旋回波采集(飞利浦)。


这些序列是抗磁敏感性,流动和化学转移伪影低水平模糊;此外,通过改变有效回波时间和翻转角度,可以提供不同的对比度特性。


弥散张量成像和弥散张量纤维束示踪成像(Diffusion tensor imaging and diffusion tensor tractography)

虽然脑池成像序列在常规成像方案中非常有用,但当颅神经被大肿瘤所掩盖时,它们提供的颅神经描述有限。弥散张量成像(DTI)提供了一种解决这些限制的方法,也可以提供函数信息。

原则和标准

水分子在颅神经等高度有序的组织中的弥散是各向异性的(The diffusion of water molecules within highly organized tissues, such as the cranial nerves, is anisotropic ),最大弥散量(弥散张量)的方向平行于神经元束的轴( the orientation of maximal diffusion (diffusion tensor) occurring parallel to the axes of neuronal bundles)。使用DTI获得的数据不仅可以用于提供定性的方向编码彩色图(qualitative directionally encoded color maps),还可以产生定量指标(yield quantitative metrics)。最常见的指标是弥散方向依赖性的指标(measure of the orientation dependence of diffusion):部分各向异性(fractional anisotropy,FA)和整体弥散的指标(a measure of overall diffusion):平均弥散率(mean diffusivity,MD)。平均弥散率(MD)和部分各向异性(FA)的减低被认为与轴突缺失、髓鞘受损和纤维组织异常等异常(correlate with abnormalities such as axonal loss, impaired myelination, and abnormal fiber organization.)有关。弥散张量纤维束示踪成像(DTT)DTI的一种扩展,其算法用于基于扩散矢量推断体素之间的连接,并可用于生成神经元结构的3D图像[Diffusion tensor tractography (DTT) is an extension of DTI whereby algorithms are used to infer connections between voxels based on diffusion vectors, and can be used to produce 3D images of neuronal structures]。

实 用 性

为了获得可用于临床应用的3D DTT图像,需要进行几个步骤,这被称为导管造影管道。表1总结了根据作者医院经验所涉及的主要步骤的例子。

应用程序


 三叉神经


三叉神经的弥散张量成像(DTI主要针对用于评估三叉神经痛(TN)。大多数研究一致认为,根进入区(REZ)的部分各向异性(FA)的减与症状侧有关,并提示这与神经内的病理显微结构改变有关。在最近的一项系统综述中,大约80%的研究发现继发于神经血管压迫的TN患者中REZ部分各向异性(FA)水平较低;此外,部分各向异性(FA)值较低的患者倾向于对减压治疗表现出积极的反应。然而,在包括多发性硬化在内的其他TN病因中也可以看到较低的部分各向异性(FA)值,定量DTI指标与组织病理学之间的精确相关性仍有待阐明

 面神经和前庭耳蜗神经



几乎所有与颅神经纤维束示踪造影有关的研究都涉及后窝肿瘤中的面神经-前庭耳蜗神经复合体(address the facial-vestibulocochlear nerve complex in the context of posterior fossa tumors)(图1),因为在切除肿瘤过程中的疏忽,造成面神经损伤,会使人衰弱(只有70% - 80%的大于3cm的前庭神经鞘瘤[VSs],能保留面神经功能)。尽管由于肿块占位效应和解剖变形,常规的MR解剖序列通常无法演绎显示(a priori visualization)面神经-前庭耳蜗神经复合体的面神经成分,但纤维束示踪成像已被证明是一种有前景的替代方法。对纤维束示踪成像在前庭神经鞘瘤(VS)术前神经定位中应用的系统综述,发现纤维束示踪成像和手术结果的总体一致性率(overall rate of concordance)为87.1%,不一致性率(discordance)为7.6%,生成纤维束示踪成像失败率(failure of tract generation)为3.4%。然而,最近的综述发现颅神经纤维束示踪成像的准确性范围差异很大(30% - 100%)

1。前庭神经鞘瘤的DTT检查例。DTT数据与3D建设性干扰(CISS)序列共同记录了一个以听道孔为中心的左侧小前庭神经鞘瘤患者。使用MRtrix 3.0和概率算法(CSD)生成的纤维束示踪成像流线。(A)配准轴位图像显示左侧神经鞘瘤周围沿面神经线向前(灰色箭头)和前庭耳蜗神经线向后(黑色箭头)延伸的流线。(B)通过左侧内听道的配准斜位矢状序列显示流线束的移位,它们聚集在左侧前庭神经鞘瘤的正上方(灰色箭头)和后外侧(黑色箭头)(分别在面神经和前庭耳蜗神经的近似轨迹中)。

 局限性和未来方向


DTI和DTT在颅神经成像中的真实世界应用取决于多种因素(见表1),因此需要认识到其局限性;例如,小口径结构,如外展神经、滑车神经和后组颅神经细根(abducens, trochlear, and lower cranial nerve rootlets,),可能由于脑脊液搏动引起的部分容积效应而看不到(be invisible because of partial volume effects caused by CSF pulsation)。此外,体素尺寸的减小和弥散方向数量的增加受到信噪比减小、涡流产生增加和牵连运动(由扫描时间引起)的限制(reductions in voxel size and increases in the number of diffusion directions are limited by reductions in SNR, increased eddy current generation, and bulk motion (caused by scanning time)。变化也可以通过感兴趣区域(ROI)的布局(依赖于准确的协同配准和颅神经解剖的先验知识)和数值阈值(Variations can also be introduced by region of interest (ROI) placement (reliant on accurate coregistration and a priori knowledge of cranial nerve anatomy) and numerical thresholds (such as FA and curvature; see Box 1).)(如部分各向异性[FA]和曲率[curvature];参见Box1)。部分各向异性(FA)阈值可以有系统的方式改变,但这个过程很耗时。因此,全脑干DTT技术在未来可能被证明是有用的,因为它们省去了人工放置感兴趣区域(ROI)。一个最佳的纤维束示踪成像算法也还没有定义,而且,虽然概率技术可能更优越(见表1),先进的确定性技术已经显示出希望。尽管仍然存在重大挑战,但压缩感知技术和使用人工智能(AI)驱动的自动化的增加,很可能促进未来颅神经纤维束示踪成像临床成像工作流程的整合(Although significant challenges remain, increased use of comspanssed-sensing techniques as well as artificial intelligence (AI) driven automation are likely to facilitate the future integration of cranial nerve tractography clinical imaging workflows.)。


颅孔段(Magnetic resonance neurography)

由于血管和骨结构的并置(the juxtaposition of vascular and osseous structures),通过颅孔的神经结构的成像常常在技术上具有挑战性。通过观察未增强的神经与强化的血液相对比,可以发现伴有如颈静脉孔、海绵窦或Dorellos管等较大静脉间隔的颅孔内个别颅神经(The detection of individual cranial nerves within foramina with a large venous compartment, such as the jugular foramen, cavernous sinus, or Dorellos canal, can be achieved through the visualization of nonenhancing nerves contrasted against the enhancing blood.)。所谓的白血3D T1加权钆剂后梯度回波技术(white blood 3D T1-weighted postgadolinium gradient echo techniques),如容积内插脑检查-磁化准备快速梯度回波(volumetric interpolated brain examination magnetization-spanpared rapid gradient echo,MP-RAGE),或对比增强稳态成像(contrast-enhanced steady-state imaging),如稳态建设性干扰(constructive interference into steady state,CISS),已被证明是有用的。使用应用流量抑制技术(flowsupspanssion techniques),如变延迟进动定制激发(delay alternating with nutation for tailored excitation,DANTE),以及改进的运动敏化驱动平衡(improved motion-sensitized driven equilibrium,MSDE)的高分辨率黑血3D自旋回波对比后序列(high-resolution black-blood 3D spin-echo postcontrast sequences),可以更好地描述强化的颅神经病变。

颞内面神经具有长而复杂的骨内段,可以使用附加序列来增强神经和骨之间的对比。最近,在西门子系统上开发了一种平扫技术,即径向采集减少点编码时间(pointwise encoding time reduction with radial acquisition,PETRA)。它使用不到1毫秒的近零回波时间(TE)从T2极短的组织(如皮质骨)获取信号(a near-zero echo time (TE) of less than 1 millisecond to obtain signal from tissues with extremely short T2, such as cortical bone);此外,超短TE将磁化伪影减少到最低限度(the ultrashort TE minimizes susceptibility artifacts)。该技术可以显示岩骨内面神经的整个走行,这在常规序列上是不可能实现的(the entire course of the intrapetrous facial nerve)(图2)。类似地,黑骨MR成像使用质子密度加权扰相梯度回波容积序列,通过短TE/ TR和低翻转角优化来描述骨-软组织界面,并加以优化,以使软组织对比最小化,从而骨-软组织边界强化(black bone MR imaging uses a proton density–weighted spoiled gradient echo volumetric sequence that is optimized for delineating the bone–soft tissue interfaces by using a short TE/TR and low flip angle, and is optimized to minimize soft tissue contrast, thereby enhancing bone–soft tissue boundaries)。

图2。 PETRA(逐点编码时间减少与径向采集)超短-TE序列。 通过颞骨获得的PETRA序列的轴位(A)和冠状位(B)重建显示面神经的岩骨内走行(白色箭头)。 


颅孔外段(Extraforaminal segment)

磁共振神经成像(Magnetic resonance neurography)(MRN)术语已经被用于各种序列,包括(被单独考虑的)DTI,但更常见的是归因于一组序列,结合使用脂肪和流抑制,为了有选择地突出从颅外软组织内的神经结构信号。


 技 术


有三种主要序列显示出了用于头颈部MRN的前景:稳态自由进动下的三维快速反转成像(3D reversed fast imaging in steady-state free spancession,3D PSIF)、三维双回波稳态水激励(3D double-echo steady state with water excitation,3D DESS WE)成像,以及使用不同翻转角度演化应用优化对比的三维采样完善-短时间反转恢复(3D sampling perfection with application-optimized contrasts using different flip angle evolution  short-tau inversion recovery,3D SPACE STIR),(表2)

磁共振神经成像的应用

磁共振神经成像(MRN)采用了神经肌肉所应用的策略,如臂丛成像(brachial plexus imaging),其中神经损伤导致神经内膜液体和T2加权信号增加。在头颈部,MRN已用于定义正常神经解剖(图3)、颅神经病、下颌创伤和腮腺病变(通常只能通过标准序列上的解剖标志来估计与面神经的关系)(MRN has been applied to the definition of normal neural anatomy , cranial neuropathies,mandibular trauma, and parotid gland lesions[where the relationship with the facial nervecan only ordinarily be estimated using anatomiclandmarks on standard sequences])(表3)

图3。使用磁共振成像(MRN)技术的解剖可视化示例。(D)使用3D DESS(三维双回波稳态水激励) 加权序列获得的图像。(A)右侧腮腺斜矢状位重建,显示腮腺内面神经主干(实箭头)和颞面分支(细箭头)。(B)翼状内侧肌水平轴位重建显示三叉神经下颌分支分支,清晰显示下牙槽神经(实箭头)和舌神经(细箭头)。(C)右侧迷走神经斜矢状位重建。(D)右半下颌斜矢状面重建显示下牙槽神经(箭头)。(E) 3D SPACE STIR序列图像清晰显示右侧下牙槽神经(实箭头),但小静脉结构内血流伪影很明显(细箭头)。


磁共振神经成像的一般局限性

因为血管脉动和(在牙科和气-骨界面发现)磁敏感性伪影的结合,在头颈部应用磁共振神经成像(magnetic resonance neurography,MRN)具有挑战性。此外,应用MRN区分颅外面神经的神经分支与非脂肪唾液腺实质的分支,通常会受到的限制;同样,所有的MRN技术都难以可靠地描绘较小的面神经分支,这在确定与前部位置的腮腺肿瘤的关系时可能存在问题(all MRN techniques struggle to reliably depict smaller facial nerve branches, which can be problematic when determining the relationship to anteriorly located parotid tumors)


弥散张量成像和弥散张量纤维束示踪成像

DTI和DTT的应用虽然局限于少数小的病例研究系列,但已应用于某些颅外神经部分。特别是,下颌神经(the mandibular nerves)(使用分段读出平面回波成像[readout-segmented echo-planar imaging,EPI]序列)和腮腺病变(parotid lesions)患者的腮腺内面神经(intraparotid facial nerves in)(优于结构平衡式快速场回波技术[anatomic balanced fast field echo technique])。应用于颅外面神经DTT的函数指标显示了前景(Functional metrics applied to DTT of the extracranial facial nerves have shown promise)(与腮腺肿瘤接触的地方部分各向异性减低,受神经周围肿瘤播散影响的神经的平均路径长度增加[average pathlength being increased in nerves affected by perineural tumor sspanad])。


颅底成像

弥散加权成像

弥散加权成像(DWI)是基于细胞外水在组织内的相对自由运动,这受到体素水平上微观结构差异的影响。此外,通过在表观扩散系数(ADC)图上绘制ROI,可以定量地评估弥散系数。表4考虑了用于颅底的DWI技术(及其优缺点)。

 临床实际功用


DWI在颅底有广泛的应用,不仅用于诊断,而且用于预测和治疗后的随访。例如,它可能有助于脊索瘤和软骨肉瘤的鉴别,并预测脊索瘤的进袭性和去分化(spandict aggressiveness and dedifferentiation)(图4)。表5提供了更多的细节和例子.

图4。DWI在颅底的应用。脊索瘤(白色箭头)患者颅底的轴位T2序列(A)和ADC图(B),在ADC图上将ROI放置在肿瘤上。软骨肉瘤(白色箭头)患者的颅底轴位T2序列(C)和ADC图(D), ROI位于肿瘤上;值得注意的是,与脊索瘤相比,ADC值相当高。

  局限性


除了颅底的技术因素(包括影响定性成像的易感性效应),请注意,尽管ADC值和界限值可能有帮助,但它们受到MR成像系统、序列参数和分析方法的影响,限制了其更广泛的应用。


灌注和渗透性成像(Perfusion and Permeability Imaging)

新的血管生成通常伴随着肿瘤的发展,这导致血管动力学的改变,可以使用各种动态MR成像技术检测和审视(interrogated),从而实现诊断或预后生物标志物的衍生。


技术

两种技术在头颈部和颅底成像中已被证明是有用的:动态对比增强(DCE) MR成像和动脉自旋标记(ASL)。


动态对比增强磁共振成像

这种技术利用将快速二维或三维T1序列(如FSE、稳态自由进动快速成像与[FISP],变量翻转角度扰相梯度回波,和快速场回波)最初执行T1组织映射,然后随时间迁延,对所定义的组织使用基于钆剂的对比药剂(initially perform T1 tissue mapping and then to follow a Gd-based contrast bolus within a defined volume of tissue over time)。高时间分辨率(2-4秒)的成像提供了一个数据集,可以进行后处理以产生各种定性、半定量和定量指标(initially perform T1 tissue mapping and then to follow a Gd-based contrast bolus within a defined volume of tissue over time)。


定性和半定量 来自组织增强的数据可以以时间-信号曲线的形式显示,通过将用户定义的ROI放置在肿瘤或正常组织上进行改进。时间-信号曲线可以定性地观察,并根据形状和洗脱特征给出一个类型(图5)。从这些曲线可以得到进一步的半定量度量(further semiquantitative metrics can be obtained.)。这些指标包括内洗和洗脱的速度、峰值增强、达到最大增强的时间以及曲线下面积(These metrics include wash-in and washout velocities,peak enhancement, time to maximum enhancement, and area under the curve)。

图5。时间-信号曲线。3种主要类型的时间信号-曲线的图形示例,可用于定性评估DCE MR成像数据。


定量

从DCE MR成像数据推导定量指标需要更复杂的后处理,通常依赖于Tofts模型(或其变体),该模型假设存在2个隔间:血管空间和血管外细胞外空间(ESS)将ROI放置在靶区病变和体积内的大血管上,Gd相关信号改变可用于计算病灶内灌注和渗透性。在血管空间和ESS之间的体积传递常数(the volume transfer constant,Ktrans), ESS和血管空间之间的流量速率常数(Kep),以及ESS (Ve)或血浆(Vp)中的分割体积Gd等指标是最常遇到的(Metrics such as the volume transfer constant between the vascular space and ESS (Ktrans), the flux rate constant between ESS and the vascular space (Kep), as well as the fractional volumes Gd in the ESS (Ve) or plasma (Vp) are among the most frequently encountered )。


动脉自旋标记

动脉自旋标记(ASL)是一种能够测量灌注的技术,其基础是在T2或T2*加权序列上测量与Gd相关移相(dephasing)。ASL具有不需要外源性对比剂的显著优势;相反,它涉及应用连续的、脉冲的或伪连续的射频反转脉冲来磁化标记在感兴趣区域以下的血液体积内的水;然后,当标记的血液通过目标区域时,就可以测量它的信号。


 临床应用


诊断与鉴别诊断

副神经节瘤(PGLs)和神经鞘膜瘤(nerve sheath tumors)可能发生在相似的位置(如颈静脉孔),虽然它们通常可以在常规序列上区分,但分化可能具有挑战性。在这种情况下,定性和半定量DCE MR成像指标可能是有帮助的,因为与神经鞘瘤相比,副神经节瘤(PGLs)产生的最大增强时间明显更短,且峰值增强更高。此外,在PGL中可以看到3雷时间-强度曲线(特征是快速增强,然后显著冲刷)(图6)定量指标方面,由于血管分流,PGLs通常显示低Ktrans、Kep、Vp和Ve。(Furthermore, a type 3 time-intensity curve(characterized by a rapid increase in enhancement followed by significant washout) is seen in PGL  (Fig. 6).77 With respect to quantitative metrics,PGLs typically show low Ktrans, Kep, Vp, and Ve because of vascular shunting)。

图6。颅底PGL DCE磁共振成像的定性评价。使用DCE MR成像获得的时间信号曲线和半定量参数的示例,该患者患有残留的右侧颅底副神经节瘤并伴有颅内扩张(图像右上方插入带有ROI的轴位图像)。


通过测量和比较可归一为健康小脑的脑实质的总血流量,假连性续(Pseudocontinuous)ASL有助于鉴别非血管增生性肿瘤(如脑膜瘤和神经鞘瘤)和血管性增生肿瘤(如脑膜瘤和转移瘤之间的副神经节瘤[PGL])。(Pseudocontinuous ASL can be helpful in differentiating nonhypervascular tumors (such as meningiomas from schwannomas) from hypervascular tumors (such as PGL from meningiomas or metastases) by measuring and comparing the total blood flow, which can be normalized to healthy cerebellar parenchyma)。也发现该技术由于增加的显著性(conspicuity),有助于检测颅底转移。


预测(Prognostication)

在头颈部肿瘤的治疗中,DCE MR成像定量参数(Quantitative DCE MR imaging parameters)引起了极大的兴趣,在头颈部肿瘤中,Ktrans水平较低与渗透性降低和缺氧相关,这可能损害放化疗的有效性,导致不良结果。虽然在颅底的应用受到限制,但它已被用于辅助脑膜瘤的术前表征,增加的Ve和Ktrans参数与进展时间、较低的Vp和较高的Ki-67评分之间存在一定的相关性。同样,ASL也被发现有助于预测高级别脑膜瘤,其特点是低灌注指标。此外,ASL的高灌注特征可以用来确定存在富血管前庭神经鞘瘤(VS),虽然很少遇到,但这属于神经外科的难题。


多参数成像(Multiparametric Imaging)

多参数成像使用卷积神经网络、人工智能和纹理分析等技术从MR成像数据中识别影像组学特征(Multiparametric imaging uses techniques such as convolutional neural networks, artificial intelligence, and texture analysis to identify radiomic signatures from MR imaging data that might reflect otherwise imperceptible microstructural changes),这些特征可能反映了其他情况下难以察觉的微观结构变化。虽然它仍然依赖于操作者,并且在颅底成像中尚未找到明确的作用,但它已被用于帮助区分脊索瘤和软骨肉瘤(后者表现出较大的组织复杂性的特征),以及识别可能处于进展或复发中的脑膜瘤(identify meningiomas likely to undergo progression or recurrence)。


磁共振波谱和弹性成像(Magnetic Resonance Spectroscopy and

Elastography)

MR波谱能够无创检测一系列代谢产物(如肌醇、胆碱肌酸、乳酸和如丙氨酸等氨基酸[myoinositol, choline creatine, lactate, and amino acids such as alanine])。它通常用于检查脑组织,但已用于一系列桥小脑角(CPA)脑池肿块,发现在神经鞘瘤中常见肌醇峰(myoinositol peak),而在大多数脑膜瘤中出现延迟的丙氨酸峰(delayed alanine peak)


磁共振弹性成像提供了通过使用相位对比磁共振成像序列结合机械驱动产生纯波(phase contrast MR imaging sequence in combination with a mechanical driver to generate sheer waves.)非侵袭性评估组织刚度(tissue stiffness)的可能性。到目前为止,这项技术仍处于实验阶段,但它已被用于预测垂体和CPA肿瘤切除的容易程度。

          

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