视网膜色素变性RP是一种常见的难治性眼科疾病,也在遗传性眼科疾病中占了很大一部分。该疾病主要病理特征是视杆细胞和视锥细胞光感受受体的变性死亡,产生相应视野的缺损。该疾病具有极高的遗传变异性,目前超过80中疾病基因被发现,其中58种基因可能诱发无症状的RP。临床表现包括也忙,进展性视野缩小,视网膜电图ERG幅度降低和色素性视网膜变性。
视神经纤维延伸形成视网膜神经纤维层。有研究表明通过使用光学相关断层扫描仪OCT进行扫描可以发现RP患者的视网膜神经纤维层变薄;还有尸体解剖研究发现晚期RP患者视神经轴突数量明显少于正常人,这表明RP患者同时有视神经病变。然而无论是传统的磁共振成像技术还是眼科检查都难以在活体条件下发现RP患者的视神经病变。
近年来新兴的小视野DTI技术作为无创的检查手段在评价视神经病变方面极具潜力,不仅可以提高SNR,还能明显减少眼眶部位的磁敏感伪影。医院的史大鹏主任研究团队把该技术首次应用于RP患者的视神经病变评价,有关成果刊登于年4月AJNR(影响因子3.)上。
材料和方法
实验入组了38名RP患者和35名健康志愿者做对照。两组对象都在眼科进行了视野和视觉灵敏度的检查。磁共振扫描实验在GEDiscoveryMR上进行,采用8通道头线圈。rFOV-DTI主要扫描参数:b=s/mm2,TRms,TE90ms,FOV16X8cm2,矩阵96x48,层厚2mm,NEX6。有两名神经影像医生在工作站上根据B0图像上的视神经放置ROI后测量FA,ADC和主本征值和正交本征值。
图岁,RP患者。(A)T1WI(B-C)T2WI(D)FA(E)ADC(F)特征向量图
结果
RP患者双侧视神经的平均FA值均低于对照组。
RP患者双侧视神经的平均ADC,λ//,λ⊥值均高于对照组。
RP患者双侧视神经之间的所有DTI参数均没有差异。
图2RP患者与对照组双侧视神经rFOV-DTI参数对比(*P.01;**P.)
视野与平均FA,λ⊥值有相关性,相关系数分别为0.(p=0.01)和-0.(p=0.),而与ADC,λ//没有相关性。视觉灵敏度与DTI所有参数均无相关性。
图3DTI参数与视野相关系数
讨论
本研究中常规眼部扫描序列未能发现RP患者的视神经病变,而DTI参数可以发现FA值降低,ADC,λ//,λ⊥值升高,提供更多的诊断信息。
由于扫描视野小,对运动非常敏感,眼眶区域磁场不均匀性带来的磁敏感伪影重,所以活体进行视神经的DTI扫描非常困难。而rFOV-DTI序列与传统的序列相比,可以进行选层激发,避免图像变形,明显提高图像质量和数据测量的准确性。
FA主要表达了弥散各向异性的程度,被广泛用于评价白纸纤维束的完整性。RP患者视网膜神经节细胞进行性凋亡,光感受器细胞的死亡,与跨突触神经元退变有关,最终可能导致轴突变性、裂解或丢失及视神经脱髓鞘。随着RP患者的慢性视神经损伤、轴突和髓鞘完整性的破坏、视神经结构松散、组织间隙增加,带来弥散各向异性水平的降低。这解释了该类患者的FA值降低。
视野减小则与光感受器受体细胞死亡有关,随之而来的是视神经节细胞丢失,RP患者视神经病变进一步进展。视野减小反映了视神经损害程度。视野缺陷与FA降低的正相关表明各向异性程度的降低与视神经的功能有关,反映了轴突丢失或脱髓鞘。
λ//,λ⊥作为轴突和髓鞘完整性的标记物,常用于评价视神经疾病。本研究结果发现轴突和髓鞘损伤可能相关。由于病理改变和临床症状之间可能存在不匹配,λ//可能与视野缺损不相关。另外有研究表明随着中枢神经系统疾病病理状态的从急性期进展到慢性期,λ//能提供的信息量将越来越少。
结论
本研究rFOV-DTI定量参数反映了RP患者的视神经病变情况,可以用于评价RP患者视神经轴突和髓鞘早期病变,今后也可以被应用于疗效评价。
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