MRI在宠物临床诊断中的应用进展

李艳艳 ， 周红蕾 ， 杨海峰

(江苏农牧科技职业学院 ， 江苏 泰州 225300)

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)，是一种断层成像，近年来，MRI技术发展十分迅速，检查范围基本上覆盖了全身各个系统，并在世界范围内被广泛推广应用。MRI既解决了X线、CT等对机体组织细胞损害性的问题，又解决了难以测出机体病变前的微小病理变化的问题，MRI已成为医学影像诊断中的一个新的重要分支。

MRI是利用磁共振现象，从机体获得电磁信号并重新建立机体信息，能够提供高分辨生理和解剖信息的技术[1]。磁共振技术具有无辐射损伤、无破坏性、无试剂侵入，并能从分子水平到整体脏器系统地研究活体和动态过程等突出优点，在人医临床上被普遍使用，成为临床诊断的重要工具[2]。随着宠物市场的蓬勃发展，国内外的宠物医院中已经先后引入这一诊断技术，其在小动物临床诊断中优势得到了广泛的认可。

1 MRI工作原理

氢质子在机体中含量丰富，氢质子围绕其中心自旋，其周围产生磁场，具有南北方向和强度，称为磁矩。由于机体内的氢质子排列杂乱无章，其磁矩相互作用后互相抵消，因此正常情况下机体是不具磁场性的。如果将氢原子置于外加磁场内(MRI仪)，质子就会沿外加磁场方向重新排列，并在保持自旋的同时还顺着外加磁场的中轴旋转，这种运动称为进动。当保持进动的氢质子受到一个与其进动频率相同射频脉冲激发时，一些质子吸收能量，产生相位变化，跃迁到高能状态，使其在磁场内失去平衡，当停止发射射频脉冲后，处于高能状态的质子的相位和能级恢复到原来状态，称为弛豫，这段时间称为弛豫时间[3]。在这一过程中，高能状态的质子将能量放出，产生信号，信号的强弱取决于组织内水的含量和水分子中氢质子的弛豫时间，这种组织间弛豫时间上的差别，就是MRI的成像基础。

在MRI检测中，利用一定频率的电磁波向处于磁场中的机体照射，机体中各种不同组织中氢核在电磁波作用下，会发生核磁共振，吸收电磁波的能量，随后又发射电磁波，MRI系统探测到这些来自机体中氢核发射出来的电磁波信号后，经计算机处理和图像重建，得到断层图像，不仅能反映形态学信息，还能从图像中得到与病理有关的信息，经过比较和判定，即可知道成像部分的组织是否正常，因此MRI被认为是一种研究活体组织、诊断早期病变的医学影像技术。

2 MRI图像特点

2.1 灰阶成像 机体组织有3个MR特性，分别是组织的质子密度、T1(纵向弛豫时间)及T2(横向弛豫时间)，MR特性不同的组织，包括正常与病变组织，所产生的信号也不同。但是一般组织间质子密度差异不大，产生的MR信号强度也差别不大，MRI图像难以区分，临床意义相对较小。T1加权图像中反映组织间T1的差别，其低信号通常说明组织的T1时间长，弛速度慢，图像呈灰黑色，如脑脊液等，反之高信号表明组织T1时间短，弛豫速度快，图像呈白色，如脂肪。T2加权图像反映组织间T2的差别，其低信号说明组织的T2时间短，图像呈灰黑色，如骨骼肌，高信号说明组织的T2时间长，图像呈白色，如脑脊液。MRI所显示的解剖结构非常逼真，在良好清晰的解剖背景上，再显出病变影像，使得病变同解剖结构的关系更明确[3]。

2.2 流空成像 心血管的血液由于流速快，不产生或只产生很低的信号，与周围组织形成对比。流空效应的产生主要是脉冲电磁波扫描快速流动的血液时，氢质子停留时间太短，来不及激发出MR信号，就流出该层面，所以测不到MR信号，图像呈黑色。

2.3 三维成像 MRI可获得机体横断面、冠状面、矢状面及任何方向断面的图像，MRI采用特殊的采集和重建方法，采集的数据源于组织的三维结构，图像信噪比提高，图像质量好。

2.4 运动器官成像 采用呼吸和心电图门控成像技术，不仅能改善心脏、大血管的MR成像，还可获得其动态图像。

3 MRI在临床诊断中的优势比较

3.1 组织分辨率高，无骨性伪影 MRI影像清晰，其软组织对比度明显优于CT、X线、B超等影像技术，能很好的区分关节内软骨、肌肉、韧带、椎间盘、半月板及颅内灰白质、神经核团、脊髓等。MRI无骨性伪影，能清晰显示骨骼解剖结构和细微病变。

3.2 多参数、多方位直接成像 MRI的多种参数都可以用来成像，可以获取不同对比图像，能提供丰富的组织信号，增加了病变诊断的准确率。此外，MRI可进行横断面、冠状面、矢状面以及任意面的直接采集成像，可以多方位立体的观察病变，从而作出更为准确的诊断。

3.3 无创、无辐射 MRI检查无电离辐射，避免了X线等影像检查由射线所致的损伤。磁共振成像具有多种特殊成像技术，例如各种血管成像、水成像、脂肪抑制成像等，不需造影剂即可显示心脏、大血管、胆道及泌尿系统等管腔结构。

4 MRI在宠物临床诊断中的应用

MRI作为医学影像学的高端核心技术，已有近40多年临床应用历史，技术得到了迅速发展，硬件平台和软件技术不断更新，临床应用领域逐步扩大。随着宠物诊疗行业飞速发展，许多先进技术被引入到宠物临床，MRI便是其中一种，虽然MRI在宠物临床应用时间不长，但已显出其无法比拟的优越性。

4.1 颅脑疾病 MRI对颅脑疾病诊断具有很大优势，MRI对病变组织及肿块的敏感性要高于CT，有助于对颅内肿瘤做出准确的定位、定性诊断[4]。MRI对脑肿瘤、脑血肿、脑积水、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、颅脑外伤等疾病诊断非常有效，成为首选检查方法。MRI对颅底及脑干的病变因无伪影可显示得更清楚，可不用造影剂显示脑血管，判断有无动脉瘤和动静脉畸形，MRI还可直接显示一些颅神经，可发现发生在这些神经上的早期病变。犬猫脑部正常MRI影像早已经建立，这也进一步为犬猫脑部疾病诊断提供了重要的参考依据[5-6]。国外对犬肉芽肿性脑膜脑炎、坏死性脑炎、脑包虫、新孢子虫病等炎性或非肿瘤性疾病进行MRI诊断也早有报导，并详细描述其病变的MRI影像特征[7-10]。研究证明，MRI也能对病毒、细菌及真菌引起的脑炎的不同病变进行鉴别诊断[11]。在MRI应用于宠物临床以前，动物脑部的疾病诊断和治疗几乎处于空白阶段，而随着MRI在宠物临床的应用，为我们研究动物颅脑疾病提供了一把“钥匙”，正因为有了这把“钥匙”，宠物行业诊疗技术和水平登上了一个新的台阶。

4.2 脊柱及脊髓疾病 MRI对脊柱和脊髓病变的解析度比CT更高，是脊柱和脊髓疾病的首选检查方法。MRI无骨性伪影，图像细腻清晰，能准确鉴别脊髓内、外肿瘤，以及了解肿瘤侵犯邻近软组织的情况，MRI可直接显示脊髓的全貌，清晰地显示脊柱的骨骼、椎间盘、韧带、椎管、蛛网膜下腔及脊髓的形态结构，因而对脊髓肿瘤或椎管内肿瘤、脊髓白质病变、脊髓空洞、脊髓损伤及上述部位的先天畸形等有重要的诊断价值。对椎间盘病变，MRI可显示其变性、突出或膨出，对显示椎体转移性肿瘤也十分敏感。Cooper J J等在比较MRI与CT对44只患有椎间盘突出症的犬只诊断检出率的临床试验中发现，MRI对椎间盘突出症的诊断敏感性为98.5%，显著高于CT的诊断敏感性88.6%，MRI对病变位置及性质诊断的准确率也显著高于CT[12]。目前，对于犬的脊髓空洞、脊髓积水、枕骨发育不良及蛛网膜囊肿应用MRI也早有相关诊断报导[13-16]。在MRI引入宠物临床之前，椎间盘突出症的诊断只能依赖脊髓造影和CT检查，但检出率和图像清晰度都不是很理想，对病变的准确定位和诊断也有一定的限制，MRI的应用能有效弥补前面两种方法的弊端，为本病提供确切的诊断。

4.3 五官科疾病 MRI在五官科方面优势更为明显，可以做鼻腔、鼻窦、额窦、前庭耳蜗、球后脓肿、咽喉等部位的断层扫描，由于这些部位骨骼或腔室较小，传统的X线或B超在影像上不能清晰显示病变结构，或者不宜进行相关操作，因此限制了这些部位疾病的诊断，而MRI引入宠物临床，可以弥补这一空白。MRI对眼耳鼻咽喉部的肿瘤性病变显示清晰，也可显示出鼻咽部肿瘤对对侧鼻腔、颅底或颅神经的侵袭情况[17]。在无内窥镜使用情况下，MRI检查结果也有助于对鼻咽部活组织检查进行准确定位。

4.4 胸腔及腹部疾病 除常规胸腹腔疾病诊断外，MRI可用于心脏病、心肌病、心包肿瘤、心包积液以及心脏大血管的病变、肺肿瘤、肺栓塞、胸内纵膈肿物、淋巴结以及胸膜病变等诊断。MRI对心脏疾病具备良好的时间、空间分辨率，可清晰显示出心脏结构、心肌灌注，也不存在辐射，为一些复杂的心脏疾病提供了很好的诊断依据。此外，MRI还能对肝肿瘤、肝血管瘤及肝囊肿进行鉴别诊断，对腹内肿块进行鉴别诊断，尤其是腹膜后的病变，具有X线、B超及CT无法比拟的优势。

4.5 盆腔疾病 由于骨盆遮挡射线，常规检查方法如X线、B超对于骨盆部位软组织成像不具优势，局部组织没有很好的天然对比度，具有一定的局限性。MRI弥补了X线和B超的不足，对盆腔软组织可进行定性及定位检查。

4.6 骨与关节疾病 MRI骨关节和肌肉病变方面的诊断也具有很大的优势，可用于股骨头坏死、早期骨髓炎、半月板损伤、前十字韧带断裂、肌肉组织病变等方面的诊断，可以有效评估炎性的范围及严重程度，从而有助于后续的治疗[18-19]。此外，MRI对关节软骨、半月板、韧带、滑膜、滑液囊及骨髓病变早期筛查也有较高诊断意义，如犬的前十字韧带损伤而抽屉运动阴性或不明显时，MRI即可对该病进行确诊[20]。相关研究表明，采用X线、B超及MRI分别对18只患有肩关节骨软骨病及剥脱性骨软骨炎的研究表明，MRI诊断的准确性分别是B超、X线的3.2倍及2倍[21]。

4.7 肿瘤 肿瘤是宠物常见的外科疾病之一，发病原因复杂，对宠物的健康造成很大的威胁。动物很多部位的肿瘤使用常规的诊断方法如B超、X线、CT等技术很难诊断清楚辨识，有些肿瘤甚至无法去诊断，如颅内肿瘤、脊髓内肿瘤、胸腔纵膈内肿瘤、骨盆内肿瘤、胰腺肿瘤、肾上腺肿瘤、肝内肿瘤、心脏内和大血管内肿瘤等，而MRI技术刚好可以解决这些难题[22-23]。研究表明，可以通过MRI影像中肿瘤原发部位、形状、生长方式、信号强度、对比增强等方面对肿瘤进行分型，从而减少或避免对肿瘤进行活组织穿刺的操作[24]。Taeymans等采用临床检查、B超、CT、MRI及病理学检查对23例甲状腺癌疑似患犬进行诊断，结果表明，MRI对本病的诊断敏感性最高，推荐首选MRI对该病进行诊断[25]。

MRI具有无电离辐射性及无伤害磁性，在宠物中枢神经系统、软组织检查，骨及关节疾病，尤其是在腰椎间盘退变以及引发的神经压迫等疾病方面有着不可替代的作用，其多参数成像、多方位成像的优点，为明确病变的性质提供丰富的诊断依据。MRI几乎可以用于动物身体任何部位的断层扫描，其在宠物临床的推广应用，对于宠物诊疗行业的发展具有划时代意义。