通過磁共振成像(MRI)識別腦結構性病變對癲癇具有重要意義,是藥物難治性局灶性癲癇患者術后癲癇無發作最重要的影響因素。然而,約 1/3 的癲癇患者在常規磁場強度(1.5T 和 3T)MRI 檢查無法發現病變。現有研究已證明 7T- MRI 在 1.5T 和/或 3T-MRI 檢查中有或無已知致癇性病變的患者中有應用價值。然而,將 7T-MRI 用于臨床仍具挑戰性,尤其是在剛開始或準備開始應用的癲癇中心,并且有必要對 7T-MRI 在癲癇患者臨床管理中的應用提出具體推薦意見。7T 癲癇特別工作小組(一個代表有 2 000 例癲癇患者掃描經驗的 21 個 7T-MRI 中心專家組成的國際小組)于 2020 年 12 月在《Neurology》上發表了《7R-MRI 癲癇特別工作組關于 7T-MRI 臨床應用的專家共識》(下文簡稱為“共識”)。該《共識》針對 7T-MRI 在癲癇患者中應用的適應證、患者準備、掃描協議和設置、技術挑戰、圖像分析等進行了指導,并對 7T- MRI 在癲癇患者中未來的分子和功能顯像進行了討論。當然仍有檢查的年齡、如何縮短掃描時間、閱圖規范等問題未得到解決。不過鑒于 7T-MRI 已被批準用于臨床,我國已有部分醫院開始引進 7T-MRI 設備,本文旨在解讀《共識》,希望對推薦轉診、合適的 7T-MRI 掃描方案和圖像分析來指導臨床 7T-MRI 在癲癇管理中應用。
引用本文: 劉婷紅, 程華, 張國君, 方方, 梁慧樓, 孫開寶, 薛蓉, 梁樹立. 《7T-MRI 癲癇特別工作組關于 7T-MRI 臨床應用的專家共識》解讀. 癲癇雜志, 2021, 7(2): 136-141. doi: 10.7507/2096-0247.20210023 復制
核磁共振成像(MRI)的應用對神經科學領域臨床診療起到了非常重要的作用,人們也不斷探索更高清圖像、磁化率效應增強、圖像對比度更好和更高信噪比的磁共振技術,其中超高場強是最重要的研究方向之一,7T-MRI 就是超高場強的 MRI 技術的一個體現(圖 1)。早在 1999 年,全球第一臺 7T-MRI 就在明尼蘇達大學核磁共振研究中心開展應用,2017 年 10 月 12 日,美國食品和藥物管理局(FDA)批準了 7T-MRI 用于臨床,首個臨床應用的 7T-MRI 于 2017 年 10 月 20 日在美國明尼蘇達州梅奧診所(Mayo Clinic)安裝。此后,很多 7T-MRI 陸續在全球各大學和研究機構裝機,總裝機量約有 100 臺。我國在中國科學院生物物理研究所和浙江大學有兩臺 7T-MRI 用于研究工作,目前已有多家醫院在購置和安裝 7T-MRI 設備。
盡管近 20 種第二代和第三代抗癲癇藥物(AEDs)的上市,但仍有 1/3 的癲癇為藥物難治性癲癇(Drugs resistant epilepsy,DRE),這些患者可能需要癲癇外科手術治療。癲癇外科治療有多種方法,但切除性手術依然是對癲癇控制最有效的外科方法,要完成切除性手術需要定位致癇區,并且準確分析致癇區切除后是否引起嚴重的功能損害[1]。在致癇區的評估中 MRI 技術、腦電圖(EEG)與癥狀學分析是三項最基礎也是最重要的檢查,大量研究證實癲癇外科切除性手術后癲癇無發作的最重要相關因素是 MRI 發現致癇病灶并且全切除[2, 3]。如果通過 MRI 識別出致癇病灶,手術后成功的幾率要高 2.5~3 倍[4]。同時,精確識別切除切緣對于提高手術后癲癇控制同樣至關重要,使用 1.5T 或 3T 通常很難準確顯示致癇灶的邊界。此外,在約 1/3 的局灶性 DRE 患者中 MRI 檢測不到結構性病變,成為手術病例選擇的主要限制。最后,MRI 顯像陰性也影響了顱內電極植入的定位,顱內電極植入除癲癇發作定位外,還用于慢性腦電刺激治療和引導定向激光消融。因此,MRI 發現致癇病灶是癲癇外科一直追求的目標。現已證實 7T-MRI 在結節性硬化癥[2]、局灶性皮質發育不良[3](圖 2)、海馬硬化等領域可提高病變的陽性率和更好地顯示病灶范圍,從而利用術前定位致癇灶并達到全切除。

正常的 MRI 白灰質界線呈細線狀表現,如果這一線狀結構消失或變粗,提示白灰質界線不清
盡管 7T-MRI 有明顯優勢,但射頻分布不均、掃描序列參數設置、病例選擇等方面仍在一定程度上限制著 7T-MRI 在癲癇中的應用。2019 年由丹麥哥本哈根大學 Opheim、荷蘭烏得勒支大學 Kolk、瑞典隆德大學 Bloch、荷蘭 ACE Kempenhaeghe 的 Colon、美國賓夕法尼亞大學 Davis、美國明尼蘇達大學 Henry 教授等牽頭,基于全球 21 個中心(中國為首都醫科大學附屬北京兒童醫院/中科院生物物理所聯合團隊)2 000 多例癲癇患者 7T MRI 檢查經驗,2020 年 12 月在《Neurology》上發表了《7T-MRI 癲癇特別工作組關于 7T-MRI 臨床應用的專家共識》(下文簡稱“共識”)[4],為使該共識在 7T-MRI 的中國癲癇臨床應用提供指導,特此進行解讀。
1 臨床指征、患者準備及安全性
1.1 臨床指征
《共識》首先強調 7T-MRI 設備應當得到 CE/FDA 的批準或者機構審查委員會的授權;其次,在選擇檢查的對象時要綜合考慮到臨床獲益和可能的風險,應結合高場強 MR 成像的特殊適應征、MR 檢查的一般禁忌證、高場強環境固有的潛在問題等三個方面進行選擇;第三,7T-MRI 在癲癇患者中的主要適應證是通過改善圖像質量,識別可能與局灶性 DRE 有關的形態學病變或者更好地描述或分類已知病變,《共識》推薦了四個主要適應證:① 3T-MRI 陰性病例,特別是其它術前評估檢查支持存在局灶性異常的患者;② 因 3T-MRI 提供的信息有限,難以對病灶定性和確定邊界者,或者因 3T-MRI 的部分容積效應而可能存在假陽性的患者;③ 需要顯示細微的信號變化、萎縮或畸形的精細結構而增加電極植入位置的準確性的患者;④ 累及功能區,需要進行靜息態 fMRI 成像,避免對大腦生理部位的醫源性損傷的患者。
1.2 患者 7T-MRI 的耐受性問題
解決好患者的耐受性問題,可避免運動相關的偽影,提高圖像質量。7T-MRI 檢查中影響耐受性的因素包括:更長的采集時間,可能引起部分患者的不適和肌肉骨骼疼痛(約 25%),以及檢查中睡眠相關癲癇發作的風險;掃描孔徑更長且線圈更小,可增加幽閉恐懼癥、后腦麻木等風險,如無足夠空間佩戴耳機時,可以使用耳塞和/或軟粘土來減少 MR 的掃描噪音;周圍神經刺激(報道發生率約在 23%~63%)、進出 B0 場運動引起的頭暈(25%~80%)、聞到金屬的味道也較常見。
1.3 患者的安全性
目前患者的最低年齡尚不定論,本次工作組也未形成共識,中國科學院生物物理研究所檢查的患者要求是≥8 歲;植入物的安全對 7T-MRI 非常重要,絕對不能按照 3T-MRI 的標準執行。7T-MRI B0 場產生的位移力和扭矩更高,射頻波長更短,植入物射頻加熱的風險增加。目前,對于 7T 植入的安全性尚無全球共識,在涵蓋植入物類型和安全邊界的官方 7T-MRI 安全指南制定之前,射頻線圈體積內的植入物許可應根據文獻或當地的測試獲得本地有關部門批準。
2 掃描協議和墊片應用
2.1 掃描序列與參數
在 2019 年特別工作小組專門發放了調查表,讓 21 個中心填寫本單位使用的掃描序列、參數等,特別是不同疾病的掃描參數。總體掃描序列與癲癇病患者的 3T-MRI 的最新掃描序列建議基本一致,基于各中心使用頻率和重要性評級,《共識》推薦了 8 個序列,主要掃描參數見表 1,“一般”完成全部序列掃描約需要 50 min。但在不同的情況下應當根據患者的特征和臨床需要,應按照優先順序進行掃描,以防止運動偽影對最重要序列評估的干擾。

2.2 電介質墊的使用
射頻場不均勻通常表現為顳葉和小腦的對比度變化或信號丟失(圖 1f),在 FLAIR 圖像上最明顯,在 T2 加權圖像上也很明顯。增加射頻場均勻性的一種簡單方法是在頭每側應用電介質墊片(厚度<1cm)(圖 3,參見原文圖 1)。值得注意的是,通過在發射線圈中引入電介質墊片,MR 設備的特殊吸收率(SAR 值)會有變化,每臺設備應當模擬不同墊片放置位置估算特殊吸收率以確保患者安全是很重要的,標準的 NOVA 頭部線圈已經完成這類模擬,并發表了相關結果當使用其他線圈時,應執行新的模擬實驗。在完成包括墊片在內的實時特殊吸收速率(SAR 值)計算前,若患者之間的傳輸設置不同,則不應使用墊片。

3 不同癲癇的 MRI 掃描選擇和人工圖像分析
3.1 人工圖像分析
不能完全用 3T-MRI 的圖像分析經驗要進行 7T-MRI 的評估,閱圖者需要重新適應健康組織和病理結構“模型”,但目前尚無統一的 7T-MRI 閱圖訓練教材。《共識》建議參考幾個 7T-MRI 掃描序列(最好是健康志愿者),以了解這些序列的結構影像特征。7T 圖像質量提高會幫助發現一些病理改變,可能會將一些非常小的血管、血管周圍空間和 u 纖維可以清楚地識別,不要誤認為是異常結構(圖 4)。同時,還可幫助分辨 3T-MRI 因層厚大而出現的假陽性分界模糊和 Transmantle 征。此外,7T-T1 加權圖像(MPRAGE/MP2RAGE)即使沒有造影劑,也可使動脈顯影(圖 1f)。

3.2 偽影和處理
射頻場的非均勻性效應相關偽影和磁敏感偽影是最重要的偽影(圖 1f)。前者可通過介質墊片部分消除,后者可根據大腦感興趣區調整窗寬和窗位,提高圖像對比度。進出大血管的血流偽影需要注意,尤其是當這種偽影位于灰質或白質時,應注意不要誤認為病理改變。
3.3 不同病變的 MRI 掃描選擇
不同病變選擇的掃描方式會有不同(表 2)。雖然總體上,優選的掃描方式和影像學上的表現與 3T-MRI 沒有根本的區別,但仍然存在差異。

4 臨床應用中技術問題
《共識》中專門討論了超高場強平臺工作帶來的技術挑戰和可能的解決方案。
4.1 發射射頻場
發射射頻場(Transmit RF fields)是 7T 的主要挑戰之一。更高的1H 拉莫爾頻率意味著更短的射頻波長,可能導致特定目標翻轉角度的具體吸收速率 SAR 值增加,容易形成空間局部熱點,從而構成安全隱患。提出的解決方案可以分為:① 適用于 7T 平臺單/雙發射線圈的現有技術:電介質墊片、采用特殊掃描序列(如對射頻場變化相對不敏感的絕熱脈沖)等;② 僅使用多發射(pTx)系統的研究中心才能使用的先進技術:高階勻場和無校準的 pTx“通用脈沖”模型等,但這些方法需要 CE/FDA 批準。
4.2 動作校正
高分辨率 7T-MRI 序列對運動特別敏感,特別是 T2 加權序列或回波平面成像(EPI)等高敏感性序列。盡管已提出一些有希望的校正方法,但目前實際應用困難。在序列設計時嵌入脂肪選擇導航器或相位導航器的方法已被成功地應用。另外,為了校正運動引起的 B0 變化,除了設置合理成像幾何參數外,還需要一種動態更新勻場參數的前瞻性校正技術。
4.3 敏感性影響和偽差
不同的組織的磁敏感性和局部場不均勻性不同,并且這種特性隨場強的變化而變化。表現為易感性增加的組織成分(如脫氧血紅蛋白、鐵蛋白和含鐵血黃素)可以更容易地通過 7T-T2 加權序列(包括 SWI、QSM 和 BOLD 成像)顯示出來。然而,具有不同易感特性的組織也會造成不良的局部不均勻性。為了最大限度地減少這些不良影響,在大多數新的 7T 平臺上,都使用了自動化 B0 勻場技術。其它新方法也在持續不斷地開發。
5 未來方向
用 7T-MRI 還可以詳細地分析組織的功能和分子構成,開展一些新技術,并可能使癲癇患者受益。
5.1 fMRI
使用 7T 功能磁共振(7T-fMRI)進行功能連接研究,可以評估腦網絡改變,提高術前病變定位。與 3T-fMRI 相比,任務態 7T-fMRI 對 BOLD 變化有更高敏感性,可以改善定位和減少采集時間。同時進行 EEG-fMRI 記錄和使用超高場強的薄層 fMRI 可以提高定位癲癇活動相關的皮質(內)血流動力學和層特異性腦節律改變。
5.2 磁共振波譜分析和谷氨酸化學交換飽和度轉移
7T-MRI 具有高場強和高光譜分辨率,提高了磁共振波譜分析(MRS)的靈敏度和特異性,能夠檢測在低場強下很難分辨的 GABA 和谷氨酸等分子,從而可以利用 7T 磁共振波譜分析探索神經遞質腦網絡的概念。作為磁共振波譜分析的一種全腦替代方案,谷氨酸化學交換飽和度轉移(GluCEST)也被用于癲癇研究。一項小樣本研究發現,在 MRI 陰性的顳葉癲癇患者中,癲癇發作相關海馬的谷氨酸濃度升高。
5.3 X-核 MRI
X 核-MRI 除了對可見病變外,還可以探測分子和細胞功能障礙。如,鈉(23Na)MRI,可以評估人類大腦的離子穩態和細胞活力,將是癲癇成像的一個很好的備選者。既往研究表明,23Na-MRI 對癲癇活動相關的病理過程敏感。
6 總結
該《共識》是基于現有文獻和 7T 癲癇專門工作小組的 21 家中心的臨床與研究經驗,也提出了一些重大的技術挑戰有待解決,同時在癲癇領域還需要更多的專門優化的(而非臨床使用)3T 掃描方案與 7T 掃描序列臨床結果的對比,從而分析 7T-MRI 的優勢和應用指征,同時 7T-MRI 掃描的參數也需要不斷優化,安全性(特別是對植入物的安全性)需不斷的模擬實驗和臨床驗證。臨床應用中,7T-MRI 對病灶顯示和輪廓更好,且更少不確定性病灶。當前癲癇患者應用 7T-MRI 的臨床指證:懷疑有病變、但在 3T 不能確定存在病變,或者需要提供更多影像特征的病變。癲癇 7T-MRI 的未來發展方向還包括功能與分子影像等非結構成像技術。
隨著我國 7T-MRI 用于臨床診斷的日益增加,我們希望此篇《共識》及本解讀對臨床建立 7T-MRI 癲癇檢查方案能提供有用的指導。
解讀自:Opheim G,van der Kolk A,Bloch KM,et al. 7T Epilepsy Task Force Consensus Recommendations on the use of 7T in Clinical Practice. Neurology. 2020 Dec 22:10.1212/WNL.0000000000011413. doi: 10.1212/WNL.0000000000011413.
核磁共振成像(MRI)的應用對神經科學領域臨床診療起到了非常重要的作用,人們也不斷探索更高清圖像、磁化率效應增強、圖像對比度更好和更高信噪比的磁共振技術,其中超高場強是最重要的研究方向之一,7T-MRI 就是超高場強的 MRI 技術的一個體現(圖 1)。早在 1999 年,全球第一臺 7T-MRI 就在明尼蘇達大學核磁共振研究中心開展應用,2017 年 10 月 12 日,美國食品和藥物管理局(FDA)批準了 7T-MRI 用于臨床,首個臨床應用的 7T-MRI 于 2017 年 10 月 20 日在美國明尼蘇達州梅奧診所(Mayo Clinic)安裝。此后,很多 7T-MRI 陸續在全球各大學和研究機構裝機,總裝機量約有 100 臺。我國在中國科學院生物物理研究所和浙江大學有兩臺 7T-MRI 用于研究工作,目前已有多家醫院在購置和安裝 7T-MRI 設備。
盡管近 20 種第二代和第三代抗癲癇藥物(AEDs)的上市,但仍有 1/3 的癲癇為藥物難治性癲癇(Drugs resistant epilepsy,DRE),這些患者可能需要癲癇外科手術治療。癲癇外科治療有多種方法,但切除性手術依然是對癲癇控制最有效的外科方法,要完成切除性手術需要定位致癇區,并且準確分析致癇區切除后是否引起嚴重的功能損害[1]。在致癇區的評估中 MRI 技術、腦電圖(EEG)與癥狀學分析是三項最基礎也是最重要的檢查,大量研究證實癲癇外科切除性手術后癲癇無發作的最重要相關因素是 MRI 發現致癇病灶并且全切除[2, 3]。如果通過 MRI 識別出致癇病灶,手術后成功的幾率要高 2.5~3 倍[4]。同時,精確識別切除切緣對于提高手術后癲癇控制同樣至關重要,使用 1.5T 或 3T 通常很難準確顯示致癇灶的邊界。此外,在約 1/3 的局灶性 DRE 患者中 MRI 檢測不到結構性病變,成為手術病例選擇的主要限制。最后,MRI 顯像陰性也影響了顱內電極植入的定位,顱內電極植入除癲癇發作定位外,還用于慢性腦電刺激治療和引導定向激光消融。因此,MRI 發現致癇病灶是癲癇外科一直追求的目標。現已證實 7T-MRI 在結節性硬化癥[2]、局灶性皮質發育不良[3](圖 2)、海馬硬化等領域可提高病變的陽性率和更好地顯示病灶范圍,從而利用術前定位致癇灶并達到全切除。

正常的 MRI 白灰質界線呈細線狀表現,如果這一線狀結構消失或變粗,提示白灰質界線不清
盡管 7T-MRI 有明顯優勢,但射頻分布不均、掃描序列參數設置、病例選擇等方面仍在一定程度上限制著 7T-MRI 在癲癇中的應用。2019 年由丹麥哥本哈根大學 Opheim、荷蘭烏得勒支大學 Kolk、瑞典隆德大學 Bloch、荷蘭 ACE Kempenhaeghe 的 Colon、美國賓夕法尼亞大學 Davis、美國明尼蘇達大學 Henry 教授等牽頭,基于全球 21 個中心(中國為首都醫科大學附屬北京兒童醫院/中科院生物物理所聯合團隊)2 000 多例癲癇患者 7T MRI 檢查經驗,2020 年 12 月在《Neurology》上發表了《7T-MRI 癲癇特別工作組關于 7T-MRI 臨床應用的專家共識》(下文簡稱“共識”)[4],為使該共識在 7T-MRI 的中國癲癇臨床應用提供指導,特此進行解讀。
1 臨床指征、患者準備及安全性
1.1 臨床指征
《共識》首先強調 7T-MRI 設備應當得到 CE/FDA 的批準或者機構審查委員會的授權;其次,在選擇檢查的對象時要綜合考慮到臨床獲益和可能的風險,應結合高場強 MR 成像的特殊適應征、MR 檢查的一般禁忌證、高場強環境固有的潛在問題等三個方面進行選擇;第三,7T-MRI 在癲癇患者中的主要適應證是通過改善圖像質量,識別可能與局灶性 DRE 有關的形態學病變或者更好地描述或分類已知病變,《共識》推薦了四個主要適應證:① 3T-MRI 陰性病例,特別是其它術前評估檢查支持存在局灶性異常的患者;② 因 3T-MRI 提供的信息有限,難以對病灶定性和確定邊界者,或者因 3T-MRI 的部分容積效應而可能存在假陽性的患者;③ 需要顯示細微的信號變化、萎縮或畸形的精細結構而增加電極植入位置的準確性的患者;④ 累及功能區,需要進行靜息態 fMRI 成像,避免對大腦生理部位的醫源性損傷的患者。
1.2 患者 7T-MRI 的耐受性問題
解決好患者的耐受性問題,可避免運動相關的偽影,提高圖像質量。7T-MRI 檢查中影響耐受性的因素包括:更長的采集時間,可能引起部分患者的不適和肌肉骨骼疼痛(約 25%),以及檢查中睡眠相關癲癇發作的風險;掃描孔徑更長且線圈更小,可增加幽閉恐懼癥、后腦麻木等風險,如無足夠空間佩戴耳機時,可以使用耳塞和/或軟粘土來減少 MR 的掃描噪音;周圍神經刺激(報道發生率約在 23%~63%)、進出 B0 場運動引起的頭暈(25%~80%)、聞到金屬的味道也較常見。
1.3 患者的安全性
目前患者的最低年齡尚不定論,本次工作組也未形成共識,中國科學院生物物理研究所檢查的患者要求是≥8 歲;植入物的安全對 7T-MRI 非常重要,絕對不能按照 3T-MRI 的標準執行。7T-MRI B0 場產生的位移力和扭矩更高,射頻波長更短,植入物射頻加熱的風險增加。目前,對于 7T 植入的安全性尚無全球共識,在涵蓋植入物類型和安全邊界的官方 7T-MRI 安全指南制定之前,射頻線圈體積內的植入物許可應根據文獻或當地的測試獲得本地有關部門批準。
2 掃描協議和墊片應用
2.1 掃描序列與參數
在 2019 年特別工作小組專門發放了調查表,讓 21 個中心填寫本單位使用的掃描序列、參數等,特別是不同疾病的掃描參數。總體掃描序列與癲癇病患者的 3T-MRI 的最新掃描序列建議基本一致,基于各中心使用頻率和重要性評級,《共識》推薦了 8 個序列,主要掃描參數見表 1,“一般”完成全部序列掃描約需要 50 min。但在不同的情況下應當根據患者的特征和臨床需要,應按照優先順序進行掃描,以防止運動偽影對最重要序列評估的干擾。

2.2 電介質墊的使用
射頻場不均勻通常表現為顳葉和小腦的對比度變化或信號丟失(圖 1f),在 FLAIR 圖像上最明顯,在 T2 加權圖像上也很明顯。增加射頻場均勻性的一種簡單方法是在頭每側應用電介質墊片(厚度<1cm)(圖 3,參見原文圖 1)。值得注意的是,通過在發射線圈中引入電介質墊片,MR 設備的特殊吸收率(SAR 值)會有變化,每臺設備應當模擬不同墊片放置位置估算特殊吸收率以確保患者安全是很重要的,標準的 NOVA 頭部線圈已經完成這類模擬,并發表了相關結果當使用其他線圈時,應執行新的模擬實驗。在完成包括墊片在內的實時特殊吸收速率(SAR 值)計算前,若患者之間的傳輸設置不同,則不應使用墊片。

3 不同癲癇的 MRI 掃描選擇和人工圖像分析
3.1 人工圖像分析
不能完全用 3T-MRI 的圖像分析經驗要進行 7T-MRI 的評估,閱圖者需要重新適應健康組織和病理結構“模型”,但目前尚無統一的 7T-MRI 閱圖訓練教材。《共識》建議參考幾個 7T-MRI 掃描序列(最好是健康志愿者),以了解這些序列的結構影像特征。7T 圖像質量提高會幫助發現一些病理改變,可能會將一些非常小的血管、血管周圍空間和 u 纖維可以清楚地識別,不要誤認為是異常結構(圖 4)。同時,還可幫助分辨 3T-MRI 因層厚大而出現的假陽性分界模糊和 Transmantle 征。此外,7T-T1 加權圖像(MPRAGE/MP2RAGE)即使沒有造影劑,也可使動脈顯影(圖 1f)。

3.2 偽影和處理
射頻場的非均勻性效應相關偽影和磁敏感偽影是最重要的偽影(圖 1f)。前者可通過介質墊片部分消除,后者可根據大腦感興趣區調整窗寬和窗位,提高圖像對比度。進出大血管的血流偽影需要注意,尤其是當這種偽影位于灰質或白質時,應注意不要誤認為病理改變。
3.3 不同病變的 MRI 掃描選擇
不同病變選擇的掃描方式會有不同(表 2)。雖然總體上,優選的掃描方式和影像學上的表現與 3T-MRI 沒有根本的區別,但仍然存在差異。

4 臨床應用中技術問題
《共識》中專門討論了超高場強平臺工作帶來的技術挑戰和可能的解決方案。
4.1 發射射頻場
發射射頻場(Transmit RF fields)是 7T 的主要挑戰之一。更高的1H 拉莫爾頻率意味著更短的射頻波長,可能導致特定目標翻轉角度的具體吸收速率 SAR 值增加,容易形成空間局部熱點,從而構成安全隱患。提出的解決方案可以分為:① 適用于 7T 平臺單/雙發射線圈的現有技術:電介質墊片、采用特殊掃描序列(如對射頻場變化相對不敏感的絕熱脈沖)等;② 僅使用多發射(pTx)系統的研究中心才能使用的先進技術:高階勻場和無校準的 pTx“通用脈沖”模型等,但這些方法需要 CE/FDA 批準。
4.2 動作校正
高分辨率 7T-MRI 序列對運動特別敏感,特別是 T2 加權序列或回波平面成像(EPI)等高敏感性序列。盡管已提出一些有希望的校正方法,但目前實際應用困難。在序列設計時嵌入脂肪選擇導航器或相位導航器的方法已被成功地應用。另外,為了校正運動引起的 B0 變化,除了設置合理成像幾何參數外,還需要一種動態更新勻場參數的前瞻性校正技術。
4.3 敏感性影響和偽差
不同的組織的磁敏感性和局部場不均勻性不同,并且這種特性隨場強的變化而變化。表現為易感性增加的組織成分(如脫氧血紅蛋白、鐵蛋白和含鐵血黃素)可以更容易地通過 7T-T2 加權序列(包括 SWI、QSM 和 BOLD 成像)顯示出來。然而,具有不同易感特性的組織也會造成不良的局部不均勻性。為了最大限度地減少這些不良影響,在大多數新的 7T 平臺上,都使用了自動化 B0 勻場技術。其它新方法也在持續不斷地開發。
5 未來方向
用 7T-MRI 還可以詳細地分析組織的功能和分子構成,開展一些新技術,并可能使癲癇患者受益。
5.1 fMRI
使用 7T 功能磁共振(7T-fMRI)進行功能連接研究,可以評估腦網絡改變,提高術前病變定位。與 3T-fMRI 相比,任務態 7T-fMRI 對 BOLD 變化有更高敏感性,可以改善定位和減少采集時間。同時進行 EEG-fMRI 記錄和使用超高場強的薄層 fMRI 可以提高定位癲癇活動相關的皮質(內)血流動力學和層特異性腦節律改變。
5.2 磁共振波譜分析和谷氨酸化學交換飽和度轉移
7T-MRI 具有高場強和高光譜分辨率,提高了磁共振波譜分析(MRS)的靈敏度和特異性,能夠檢測在低場強下很難分辨的 GABA 和谷氨酸等分子,從而可以利用 7T 磁共振波譜分析探索神經遞質腦網絡的概念。作為磁共振波譜分析的一種全腦替代方案,谷氨酸化學交換飽和度轉移(GluCEST)也被用于癲癇研究。一項小樣本研究發現,在 MRI 陰性的顳葉癲癇患者中,癲癇發作相關海馬的谷氨酸濃度升高。
5.3 X-核 MRI
X 核-MRI 除了對可見病變外,還可以探測分子和細胞功能障礙。如,鈉(23Na)MRI,可以評估人類大腦的離子穩態和細胞活力,將是癲癇成像的一個很好的備選者。既往研究表明,23Na-MRI 對癲癇活動相關的病理過程敏感。
6 總結
該《共識》是基于現有文獻和 7T 癲癇專門工作小組的 21 家中心的臨床與研究經驗,也提出了一些重大的技術挑戰有待解決,同時在癲癇領域還需要更多的專門優化的(而非臨床使用)3T 掃描方案與 7T 掃描序列臨床結果的對比,從而分析 7T-MRI 的優勢和應用指征,同時 7T-MRI 掃描的參數也需要不斷優化,安全性(特別是對植入物的安全性)需不斷的模擬實驗和臨床驗證。臨床應用中,7T-MRI 對病灶顯示和輪廓更好,且更少不確定性病灶。當前癲癇患者應用 7T-MRI 的臨床指證:懷疑有病變、但在 3T 不能確定存在病變,或者需要提供更多影像特征的病變。癲癇 7T-MRI 的未來發展方向還包括功能與分子影像等非結構成像技術。
隨著我國 7T-MRI 用于臨床診斷的日益增加,我們希望此篇《共識》及本解讀對臨床建立 7T-MRI 癲癇檢查方案能提供有用的指導。
解讀自:Opheim G,van der Kolk A,Bloch KM,et al. 7T Epilepsy Task Force Consensus Recommendations on the use of 7T in Clinical Practice. Neurology. 2020 Dec 22:10.1212/WNL.0000000000011413. doi: 10.1212/WNL.0000000000011413.