第二章淋巴系统MRI新技术及应用
第一节淋巴系统MRI新技术
临床淋巴系统成像方法在相当长的一段时间内发展缓慢。
碘油淋巴管直接显影法是显示淋巴系统的“金标准”,但其不能评估淋巴回流功能并可能引起肺栓塞等并发症。
核素淋巴显像可以实现对淋巴功能的评估,但由于其空间分辨率比较低,不能精确显示淋巴管及淋巴结的形态结构。
近几年来,MRI技术在淋巴系统疾病诊断的作用已日益凸显,尤其是动态增强MR淋巴造影(magnetic resonance lymphangiography,MRL)技术,可以同时评估淋巴系统结构和淋巴回流状态。
影像学检查成为临床诊断淋巴系统的重要的方法。
传统的直接X 线淋巴管造影术虽有一定价值,但是存在诸如穿刺难度大、易于发生碘剂过敏及肺栓塞等并发症,目前临床已基本淘汰。
水溶性非离子型碘造影剂X 线间接淋巴管造影操作简单,副作用少,可以较好地显示淋巴管及淋巴反流等,但是也存在一些不足:如显示结构重叠,X 线多次曝光产生辐射及无法多角度观察等。
核素淋巴造影显像目前是临床上显示淋巴管和淋巴结最常用的方法,其易操作、可重复性、可用于定量分析淋巴回流速度及淋巴结摄取量,而且具有较高的特异性,在临床上广泛用于肢体淋巴水肿的诊断、鉴别诊断以及疗效的观察。
但是核素淋巴造影显像空间分辨率低,不能显示解剖细节,不能清晰地分辨淋巴管和淋巴结;同位素会损伤淋巴内皮,同时对医务人员和患者不利。
故核素淋巴造影显像不能完全满足临床诊断的需要。
此外,超声和CT 虽然可用于淋巴水肿的诊断,但是无法提供功能状态信息。
磁共振成像软组织分辨力高,无放射性辐射,解剖定位佳,信噪比高,不仅可以显示淋巴系统的形态结构,还可以进行功能性评价,此外对肿瘤前哨淋巴结探测也具有重要的意义。
用于淋巴系统疾病诊断的磁共振成像技术包括常规T1WI、T2WI、T2 抑脂成像序列,水成像,以及间质磁共振淋巴管造影术。
间质磁共振淋巴管造影术是在皮下或真皮内注射磁共振造影剂(常用的如马根维显、欧乃影等)后进行磁共振扫描,从而显示淋巴管及淋巴结的成像方法。
间质磁共振造影为特异性诊断淋巴管、淋巴结疾病带来了新的希望。
目前研究的磁共振造影剂按照成像方式的不同,主要分成两类:一类为阴性造影剂,即超顺磁性氧化铁及其衍生物,该类造影剂以缩短T2 弛豫时间为主,在T2W 序列上引起正常淋巴组织信号下降;另一类为阳性造影剂,即顺磁性含钆(Gd)螯合物,该类造影剂在临床上广泛应用,其可以缩短组织的T1 弛豫时间,在T1W 序列上使正常淋巴组织信号增强。
与阴性造影剂相比,阳性造影剂能提供更好的信噪比,给药剂量小,无磁化率伪影,显影时间短,一次扫描显示范围更广,其诊断的敏感性和特异性均高于前者,因此阳性造影
剂应用更多。
根据造影剂分子量,阳性造影剂可以分为小分子磁共振造影剂和大分子磁共振造影剂。
小分子造影剂分子量低,粒径小,经皮下或真皮内注射后可快速进入毛细淋巴管并随淋巴管引流至目标淋巴结。
小分子磁共振造影剂具有以下优势:1.水溶性;2.可操作性及可重复性好;3.安全微创;4.能良好的显示淋巴管和淋巴结的解剖结构,可以发现淋巴管扩张、皮肤反流、淋巴管侧枝、淋巴滞留等淋巴水肿征象,同时其可用于动力学研究,目前我们前期预实验及国内外部分研究表明其可以成为临床检查和评估淋巴水肿的常规方法。
但是小分子造影剂也存在一些不足:1.可穿透毛细血管内皮进入淋巴管周围的伴随静脉,干扰图像质量;2.没有靶向性,图像显示淋巴结较差;3.在淋巴结停滞时间短,不利于造影剂积聚。
将小分子造影剂连接到大分子载体上,可以增加造影剂尺寸、提高弛豫率,可以使造影剂更易被网状内皮系统识别吞噬,可以使大分子造影剂积聚于淋巴组织,从而实现靶向成像,以提高淋巴结定性诊断的敏感性和特异性。
目前用于研究的大分子磁共振阳性造影剂主要有以下几种类型:1.Gd-脂质体;2.Gd-线型及Gd-树枝型高分子聚合物;3.白蛋白连接
MS-325;4.微胶粒。
目前国内外学者动物实验研究表明,大分子阳性造影剂具有一些独特的优势。
首先,大分子造影剂具有一定的亲淋巴性,其停留在淋巴结内的时间较小分子造影剂更长,淋巴结显示更清晰,而这将利于淋巴结肿瘤转移灶的检出以及前哨淋巴结的探查。
其次,由于分子量大,大分子造影剂难以透过血管内皮细胞进入血管造成伴行静脉污染,其图像质量更好。
但是目前大分子阳性造影剂的研究大多处于动物实验或临床前实验阶段,还没有出现大规模商业化的成熟产品。
此外由于大分子造影剂在体内停留时间长,其生物安全性、可降解性需要引起足够的重视。
透明质酸在广泛应用于临床实践中。
透明质酸具有良好的生物安全性、相容性和无免疫原性。
此外有研究显示,透明质酸与抗肿瘤药物生物结合对癌细胞具有靶向性。
淋巴内皮透明质酸受体(Lymphatic vascular endothelial hyaluronan receptor-1, LYVE-1)表达于淋巴内皮细胞,以及肝窦、肾小管、肾上腺细胞,胰腺和肿瘤浸润区的巨噬细胞,但是血管内皮细胞却无此分子表达。
有国外学者研究表明作为淋巴内皮细胞LYVE-1 配体的HA 能准确探测前哨淋巴结。
有学者将透明质酸作为靶向性分子,与目前常用的磁共振造影剂Gd-DTPA 合成新型亲淋巴磁共振造影剂,实现造影剂与淋巴系统的靶向结合,从而更好的显示淋巴管和淋巴结,用于淋巴系统疾病的诊断。
第二节淋巴系统MRI新技术的应用
恶性妇科肿瘤术后患者继发下肢淋巴水肿的几率为1%-49%。
这种继发性的肢体淋巴水肿过程漫长并持续进展,会给患者造成身体上不适、行动不便等,严重影响患者的生活质量。
继发性淋巴水肿根据国际淋巴学会2009年淋巴水肿分期标准(International Society of Lymphology 2009)可以分为四期。
肢体淋巴水肿早期患者可以通过抬高肢体达到治疗效果。
随着病情进展,抬高肢体无法达到治疗效果,需要及时并合适的物理治疗或者手术治疗控制病情。
淋巴水肿晚期,病情将无法逆转,即使外科手术也不能缓解。
因此准确的淋巴水肿分期对于妇科术后继发性肢体淋巴水肿的治疗至关重要。
淋巴系统疾病主要发生在淋巴结、淋巴管等部位,与肿瘤、肿瘤转移、肢体淋巴水肿等多种疾病的发生、发展关系密切。
通过影像学检查准确地显示淋巴管及淋巴结的结构,反映其功能和病理状态,可以实现疾病的早期诊断,利于淋巴系统相关疾病的治疗及预后。
淋巴结性质的评价,关乎肿瘤患者是否可以准确分期,并且影响患者治疗计划的制定以及预后判断。
相关研究表明,凭借淋巴结的大小,区分良、恶性淋巴结的可靠性不高,因此常规的检查受到很大的限制。
由各种原因导致的淋巴循环障碍引起的淋巴水肿,其发病率较高,是当前临床和基础研究的热点。
淋巴水肿是一种慢性进展性疾病,由淋巴循环障碍及富含蛋白质的组织间液持续积聚所引起。
其好发于四肢,尤其是以下肢更为常见。
淋巴管和淋巴结损伤后,症状在数年之后才会出现,因此,本病的预后仍是一个难题,近年来临床医学已给于高度重视。
按照病因学分类,淋巴水肿可以分为原发性淋巴水肿和继发性淋巴水肿,先天性淋巴水肿约占10%,继发性淋巴水肿约占90%。
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图1,5岁女童,先天性双下肢淋巴水肿图a,b,c为T2WI+脂肪抑制图像,双下肢皮下软组织水肿伴扩张的淋巴管。
图d为MRL图像显示双下肢淋巴管均有增多扩张表现,右下肢明显。
图e示双侧腹股沟区淋巴结肿大。
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图2,12岁女童,先天性淋巴水肿,右下肢肿胀12年,出生即发现右下肢比对侧粗大。
图a,b为T2WI+脂肪抑制图像,显示右下肢皮下软组织水肿。
图c,d为MRL图像显示右下肢淋巴管显影较对侧少。
图e示右侧腹股沟区淋巴结数目少而小,功能差。
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示注射造影剂40分钟后右足部较多造影剂滞留。
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图3,21岁女性,先天性淋巴水肿,出生即发现左手背肿胀,伴有左侧肩背部及左侧面部肿胀。
图a-d为T2WI+脂肪抑制图像,显示左上肢肿胀伴皮下软组织明显水肿。
图e,f显示扩张的淋巴管及淋巴结显影。
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图4,男性,27岁,家族遗传性淋巴水肿,其家族中有多名成员有下肢肿胀表现,但程度较轻。
图a示双下肢皮下水肿。
图b示双侧睾丸鞘膜积液。
图c-e示双下肢淋巴管增多,扩张,以双大腿明显。
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图5,16岁女性,发现右下肢肿胀2年,足背明显,常有丹毒发作史,发作时伴有右侧腹股沟淋巴结肿痛。
无家族史。
图a为抑脂T2WI图像,图b为水成像图像,均显示右下肢肿胀伴皮下软组织水肿。
图c,d 为MRL图像,示右下肢淋巴管增多、扩张,右腹股沟淋巴结肿大。
MR-lymphangiography at 3.0T--a feasibility study[J]. Mike Notohamiprodjo, Ruediger G. H. Baumeister, Tobias F. Jakobs, Kerstin U. Bauner, Holger F. Boehm, Annie Horng, Maximilian F. Reiser, Christian Glaser, Karin A. Herrmann. European Radiology. 2009 (11)。