高分辨率MRI-QSM成像技术获得更清晰的STN图像
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【Ref: Dimov AV , et al. J Neurosurg. 2018 Aug 10:1-8. doi: 10.3171/2018.3.JNS172145. [Epub ahead of print]】
丘脑底核（subthalamic nucleus，STN）在整合基底节传出信息和控制运动行为上起重要作用。因此，STN是深部脑刺激（deep brain stimulation，DBS）治疗帕金森病（PD）的主要靶点。由于STN核团位置特殊而且体积较小，对其精确定位是手术成功的关键。STN富含铁，它不仅可作为辅助因子协助生成促进神经传导的谷氨酸，亦可在MRI成像中提供良好的组织对比。因此，通过MRI的自旋回波T2加权序列（spin echo T2-weighted，T2w）成像在DBS术前定位STN核团。
近年来，发现MRI的梯度回波序列（gradient echo，GRE）识别STN比T2w序列更为敏感。GRE磁距对铁具有T2*低密度敏感性，而GRE相位与组织中铁产生的磁场成正比。同一部位的磁距和相位信号都受周围组织中铁分布的影响；由此，以梯度回波序列为基础的MRI定量磁敏感成像（quantitative susceptibility mapping，QSM），可通过相位信息进行去除背景的处理，使STN真实、清晰地显示出来。美国纽约伊萨卡康奈尔大学医学生物工程院的Alexey V. Dimov等研究应用MRI高分辨率QSM成像方法，识别和区分灰质深部结构的STN核团。研究结果发表于2018年8月的《J Neurosurg》在线。
该研究招募7例健康志愿者进行MRI平扫，处理后得T2w和QSM图像，并作不同分辨率的三维重建。放射科医生通过5点分析法分析图像质量并对STN解剖结构的可见度进行评分，对比T2w与QSM图像的成像效果。同时，研究人员随机选取2016年5月至8月间10例曾于DBS术前行MRI定位的帕金森病患者，仅获取GRE数据，对其STN核团体积和磁敏感梯度等数据做详细分析。
研究结果显示，在高分辨率和低分辨率的MRI-QSM图像中均可获得较高的对比噪声比率（contrast-to-noise ratio，CNR）。高分辨率QSM图像的CNR值比低分辨率QSM图像的CNR值显著增高，但在T2w图像中不同分辨率之间CNR值无显著差异。图像分析结果表明，与T2w相比，QSM获得更好的图像对比度（contrast ratios，CR），并且可得到磁敏感梯度的图像信息（图1）。
图1. 1例33岁男性健康者的MRI-T2w与QSM的图像信息对比。低分辨率QSM的敏感性降低，导致STN的后外侧象限(虚线箭头)的对比度显著下降；与T2w不同的是，QSM可清晰地显示磁敏感梯度信息。
作者最后指出，与传统的MRI-T2w序列成像相比，高分辨率MRI-QSM获得更好的图像对比度，可精确、清晰地定位STN，对提高DBS治疗帕金森病的疗效有重要的临床意义及广阔的应用价值。
（上海交通大学医学院附属瑞金医院胡柯嘉编译，《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授审校）