眼眶内容物术后影像表现

文献原文

原文:Postoperative Imaging of the Orbital Contents, RadioGraphics  2015; 35:221–234

前言

颅脑、颌面、副鼻窦影像检查时包含了眼眶,所以眼眶成像常是专门或偶然的检查发现。因此影像医生不可避免的碰到眼球及附属器的手术后情况,其中就包括眼部植入装置。了解眼部植入术后影像表现是必要的,因为它们的影像表现是易混淆,可能会同病变相似。对影像医生,很关键是明白MRI成像检查对这些不同的植入物是安全的,MRI检查有能力同异物区分开来(表)。虽然眼眶偶尔平片检查,但是CT和MRI是最常用的检查设备。在这篇文章中,作者描述了常用的眼科手术及其影像特征。

一、青光眼

在美国,青光眼(Glaucoma)是继黄斑变生和糖尿病视网膜病之后第3位不可逆性失明的原因,它是因为视神经损伤所致特征性外围视野缺损的视神经病变。眼内压升高是青光眼进展的最强危险因素。降低眼内压是唯一已知的治疗,可以阻止青光眼所致的视神经病变的进展。药物是第一线治疗方法,如果药物治疗无效有几种手术方法可供选择。

小梁切除术是最常用的青光眼手术,是在眼球的鼻侧上区、上方、或颞侧下区的角膜结膜联合处(角膜缘)建立一个通道,将房水由前房引流至球结膜下间隙。常规CT或MRI检查不能发现小梁切除术后改变。

近来,EX-PRESS青光眼滤过装置做为一种加强小梁切除术方法被应用。此植入装置由不锈钢制成,2-3mm长,被插入巩膜瓣下方,固定在角膜缘处,装置的近端在巩膜瓣下,远端尖部穿透至前房,房水被控制流量,引流到巩膜内间隙,以此控制眼内压(图1)

在CT上EX-PRESS装置显示为点样金属密度,典型的位置是角膜巩膜连接处上方或鼻侧上区(图2),颞侧上区较少放置,几乎不放在下侧或水平侧,这些放置部位有助于同异物相鉴别。在常规MRI检查上,这些装置因为是钢质结构会产生磁敏感伪影,导致信号缺失(图3)。EX-PRESS装置在3T强度的MRI检查是安全的。

虽然青光眼引流装置(Glaucoma drainage devices, GDDs)最初用在药物治疗或小梁切除术无效的患者上,但现在应用越来越频繁,它由2部分组成:引流管和盘板,引流管的一端嵌入前房、后房或后部,另一端贴在盘板部,用于在手术中在直肌与眼球筋膜囊(Tenon囊)之间附贴在巩膜上,首选技术是放置在眼球的颞侧上区或鼻侧下区。避免放置在鼻侧上区是因为滑车结构易于受到损伤,引起Brown综合征,也就是上斜肌腱鞘综合征。Brown综合征是由于上斜肌腱鞘附合体异常而致而使眼球在内转位时不能上转。

手术医生的偏好、患者结膜情况、眼病史均最终决定选择放置在那个象限。盘板结构的目的是保持在巩膜与结膜间有个潜在间隙。房水经小管流至盘板,在潜在间隙里积聚,在巩膜周在眼周脉管结构重吸收房水进入系统循环。

现在有很多型号的青光眼引流装置,它们有不同的大小、材料、房水流量阻力。其中,Molteno装置(Molteno Ophthalmic, Dunedin, New Zealand)、Baerveldt青光眼装置(Abbott Medical Optics,Santa Ana, Calif) (图4)、和Ahmed青光眼阀(New World Medical, Rancho Cucamonga, Calif )是最常用的3种。Ahmed青光眼阀有一个调节阻力的阀,用来通过小管限制流速,防止眼内压过低,这个特点可以防止低眼压所致的并发症。Baerveldt青光眼装置和Molteno装置均没有阀。

Baerveldt青光眼装置由钡剂浸渍的有机硅制成,所以是唯一的可在平片显示的装置。在CT上,前面提到的3种装置的盘板均可显示,为高密度的弧线状结构,贴在眼球表面。Baerveldt青光眼装置较其它有更高密度,可见少量射线硬化伪影,是因为它包含钡剂成分(图5)。了解GDDs的影像表现是很重要的,因为它们可能被误诊为金属异物,特别是Baerveldt青光眼装置。

不论GDDs的类型,在MRI T1WI与T2WI均表现为低信号。因房水在GDDs的盘板部积聚形成纤维包裹的水泡。这个水泡易诊断为的眼部囊性病灶,特别是如果水泡较大、病史不清或低信号的盘板没有被辨认时,另外,水泡是继发于GDDs植入术后。囊性眼部病变的鉴别包括:皮样囊肿、淋巴管瘤、泪腺囊肿、和脓肿。水泡的大小不一,从不可辨认至大于1cm(图6),水泡最易在T2WI图像显示。因为GDDs无铁磁性,所以MRI检查是安全的。

二、白内障

白内障(Cataracts)是老年人中可逆性失明最常见原因,白内障是晶状体疾病,晶状体蛋白质变性而发生混浊,导致视觉下降。晶状体的关键作用是聚焦光线至视网膜。因95%的患者是年龄大于65岁时发生白内障,反应了疾病的渐进性。虽然白内障常累及双眼,但是趋向不对称性。当有失明的症状时,应行手术治疗。

超声乳化是最常用的去除白内障的技术。超声振动波粉碎混浊的晶状体,再吸出破碎的晶状体后保留晶体包膜,植入人工晶体(artifi- cial intraocular lens, IOL)。人工晶体由2部分组成:光学部与底板。底板又称为支撑袢,作用是固定人工晶体。绝大多数的人工晶体放置在晶体包膜内,在睫状沟内或前房放置人工晶体有时也被采用。丙烯酸树脂和硅胶是2种最常用的晶体材料。

人工晶体的CT表现为虹膜后侧的薄层高密度,MRI表现为T1\ T2WI均为低信号的线样结构(图7),这些影像表现反应了晶体光学部的特征性,而支持袢不能显示。相对于人工晶体,先天的晶状体为双面凸形态,在CT上表现为卵圆形高密度,MRI表现同玻璃体比较,T1WI为轻度高信号,同T2WI为低信号。所有目前应用的人工晶体MRI检查均是安全的。

三、视网膜脱离

视网膜含内、外两层结构:内层又称为感觉神经上皮层,包含光感受器;外层又称视网膜色素上皮层,与脉络膜内面相依。视网膜脱离(Retinal Detachment)指的是视网膜的内、外层之间分离。其最常见的机制是由于视网膜内层的撕裂。视网膜裂孔受到牵拉以及玻璃体腔内液进入裂孔可能造成视网膜内外层分离从而形成潜在的腔隙。视网膜脱离是急诊手术的指征,及时的治疗能够预防诸如视网膜缺血及失明等并发症。手术的目的是将视网膜内外两层重新贴附,眼科医生也有多种手术方式来达到这一目的,包括巩膜环扎术(Scleral Buckling, SB)、玻璃体切割术(Parsplana vitrectomy, PPV)并眼内充填、视网膜复位固定术(Retinopexy)。按需要,这些术式可以同时或陆续施于同一病眼。

巩膜环扎术会在眼球壁上形成凹陷,可缓解对视网膜上的牵拉力。一种巩膜扣带(Scleral buckles)会绕眼球一周(360°);另一种则仅为节段性(小于360°),这种外加压装置放置方向与眼直肌垂直,也可以呈放射状放置(与直肌平行)。这些排列可以组合并用于眼球。巩膜外加压扣带通常都是永久性,如果出现并发症时才会将其移除。巩膜外加压扣带装置通常由硅胶制成,包括固体硅胶及多孔硅海绵。固体硅胶在CT上为高密度材料,而硅海绵装置则表现为将眼球禁锢变形的空气密度的结构。在核磁共振显像中,固体硅胶及硅海绵都表现为T1WI、T2WI上的低信号,且两者可能难以被探测到(图8)。眼球的凹陷可能是核磁共振显像中唯一的表现。不论巩膜外扣带装置的组成材料为何,目前所有的装置都是能够安全进行核磁共振检查的。过去用于固定巩膜外扣带装置的钽夹目前已被缝线取代。钽夹在平片及CT成像中显示为不透射线的结构,在MR成像中会造成磁敏感伪影。钽是一种非铁磁性物质,因此它也能安全进行核磁共振成像检查。

玻璃体切割术是一种将玻璃体从眼中移除的术式。将玻璃体移除是有必要的,因为它牢固地粘附在视网膜上,造成持续的牵拉,对于视网膜的牵拉会让液化的玻璃体进入造成视网膜内层剥离的潜在腔隙,从而造成内外层视网膜的分离。在玻璃体切割术后,病眼将会被长效气体如六氟化硫或硅油填充,从而堵住视网膜裂孔,进而预防更多的液体流入。然而,原先渗入视网膜潜在间隙的玻璃体胶质仍然存在。视网膜色素上皮细胞的功能之一是将视网膜潜在间隙内的液体泵出至脉络膜。当玻璃体液被排干时,内外两层视网膜就可以逐渐并置,从而缓解视网膜剥离了。在眼内气体填充后,CT上显示玻璃体腔为气性衰减度,可有或没有气液平面(图9),相应的区域在T1WI及T2WI上因气体呈低信号。在眼内填充硅油后,CT上显示玻璃体腔为高衰减度。通过测量CT值可以鉴别眼内出血和眼内注入的硅油(单位HU)。典型的硅油密度大于100HU,血液则小于90HU,这些密度值会因CT扫描参数而有所不同。硅油在MR显像上由其黏度的不同而信号不同,报导最多的硅油信号为在T1WI上呈高信号,T2WI上呈等-低信号。注入硅油后其水油平面可能形成化学位移伪影(图10)

视网膜固定术能在视网膜撕裂区周围形成脉络膜-视网膜瘢痕,从而防止视网膜的再次分离。此手术可以用光凝(激光)、冷冻或高温来实现。注气视网膜固定术因其可用于门诊手术而在近来逐渐被广泛使用。这种术式使用了激光或冷凝法,在视网膜裂孔周边将视网膜及视网膜色素上皮层粘附在一起,然后在眼内注入气体。在CT及MR成像中,此种术式的术后眼球表现与玻璃体切割后气体填充术表现相似。

四、义眼座

对于某些眼部疾病,比如眼球痨、眼部恶性肿瘤以及严重创伤,眼球摘除术也许是唯一的治疗方式。有多种眼球摘除术,其共同目的都是为了能够完整的摘除病变眼球并保持可以接受美观变化。球形义眼座(Orbital implant)常用于摘除术后所致的眶内软组织缺失,这种眶内软组织缺失导致下眼睑松弛及上眼睑凹陷。

有多种的义眼座可供选择,硅凝胶与聚甲基丙烯酸甲酯(poly- methylmethacrylate, PMMA)曾是两种常用的材料,然而近年来随着新开发的多孔材料(比如羟磷灰石、氧化铝和多孔聚乙烯)的出现,二者的应用就变得没那么普遍。这些新型多孔材料设计有更好的运动性和较低的并发症发生率。血管可沿着小孔结构长入义眼座内部,从而减少挤出的发生率。眼外肌附着于义眼座表面以利于生理运动。可转动的义眼类似于置于上下眼睑之间的大隐形眼镜。义眼是由玻璃或者丙烯酸树脂制成的,常依据每个病人的特征定制,从而保证美观。最初,多孔样义眼座的设计是通过一个挂钩装置与义眼匹配,以提高义眼的运动性。然而,因为较高的感染率和其他与挂钩装置的义眼座相关的并发症,所以这种匹配现在很少运用。

由于义眼座的不同成分, CT扫描上有不同的表现。如硅胶与PMMA这些材料已经应用了30多年,且不透射线 (图11)。硅胶义眼座的CT值是440 HU,而,有一研究报道PMMA的CT值是135 HU。玻璃义眼座也被使用,这种植入物是中空,仅一层薄薄的玻璃壳。这种构造使得其在CT上表现为外周为高密度环包绕空气密度影。

多孔聚乙烯义眼座在CT图像上是低密度的球形结构,植入后的头几个月,其密度值范围从脂肪密度至水样密度(图12)。术后早期,因为义眼座内的结构,可以包含小气泡影,随着纤维血管的向内生长,气泡会消失(图13)

其他的多孔性义眼座( 羟磷灰石与铝氧化物)的CT值高于多孔聚乙烯,其原因很可能是钙和铝的存在。关于这些义眼座的密度随时间变化特点,文献上有矛盾和争论,尤其是羟磷灰石,因为义眼座骨化所致密度增加和因为纤维血管的张入所致的材料再吸收而导致义眼座密度减低,两方面均有文献报道。至少在某种程度上,可能是由羟基磷灰石义眼座中矿物的变化所致的。据报道,多孔性义眼座在PET检查时F18-脱氧葡萄糖活动性的增加和Te99 m -标记二磷酸盐骨显像时局灶性摄取增加,这可能是继发于生理纤维母细胞增殖所致。这种影像表现不应被误认为是感染或恶性肿瘤,除非有怀疑的原因。

在MRI成像上,无论是硅凝胶与PMMA的义眼座,其在T1WI与T2WI上均呈均匀的黑色信号强度。多孔性义眼座典型的表现为T2WI上呈稍高信号,T1WI上呈相应的低信号 (图14)。随着时间的推移,由于纤维血管组织长入其内的使得T2WI信号强度逐渐降低。增强MRI最适用于评估纤维血管在多孔性义眼座内生长情况,其表现为向心性的增强模式。目前使用的义眼座在MR检查时都是安全的。然而,那些眼球摘除术超过50多年的老年患者中仍需保持警惕,因为,曾报道一例疑似由MRI检查所致义眼座脱出,其原因是1940-1950年代的旧式磁性义眼座。

五、金属眼睑植入物

面神经麻痹是一个常见的疾病,可由多种原因引起,包括特发性、缺血性、肿瘤性、感染性原因。眼睑闭合不全(兔眼症)、瞬目功能不全、眼泪产生减少是面神经麻痹常见的三种并发症,这些并发症将减少角膜保护,从而,可能导致暴露性角膜炎、角膜溃疡、角膜穿孔。治疗的目的是维持角膜润滑,改善病人舒适感,最终防止失明。通常,最初的治疗包括支持性人工眼泪滴注和药膏护理。然而,由于严格的治疗方案使病人的依从性较低,因此金属眼睑植入物(Eyelid Weights )成为避免角膜失代偿的一种选择性治疗。

金或铂植入物被植入上眼睑,就在向前凝视时瞳孔的上方,并固定于睑板(眼睑组织内的致密纤维带)。由于它们的高密度,这些金属植入物在平片上是不透光的,在CT上是高密度,并产生射线硬化伪影(图15)。这些装置上的小孔,利于装置缝合固定在睑板上。另外,植入物板状的形态特征和解剖位置是鉴别眼睑植入物和金属异物的重要依据。

金和铂眼睑植入物在MRI上表现为信号缺失区域。金质植入物不造成图像扭曲,因为他们不受磁场的影响(图15),然而,铂眼睑植入物有较高的顺磁性,因此,显示为植入物相关的磁敏感伪影。体外和活体动物的研究已经表明金和铂植入物在当前应用的磁场强度的MRI中是安全的。一旦眼睑植入被放射科医生通过影像识别,应该仔细进行面神经评估。

六、泪点塞

干眼综合征(干燥性角膜结膜炎)更常见于老年人,可由多种因素引起,正常泪腺分泌不足。人工泪液和眼药膏是主要的一线治疗。对人工泪液无反应的中重度干眼症,泪点塞的使用可以改善症状。泪点塞插入泪小点,通过阻断泪液流出,眼泪可以在眼睛周围保留更长时间。

泪点塞可插入下眼睑、上眼睑,或者两者。永久性泪点塞通常是用硅胶做的(图16)。认为它们是永久性的是因为它们不会溶解,这点跟其他胶原做的泪点塞不一样。然而,它们可以在病人不知情的情况下移位。之前未见有人描述泪点塞的影像学表现。由于泪点塞的硅胶成分,它们在CT上表现为高密度结构。然而,由于它们体积小,通常在各种常规影像方法成像上无法显示。目前生产的所有泪点塞MR成像都是安全的。

七、斜视

斜视(Strabismus)是指双眼不能同时注视目标。最常见的分类依据是眼睛背离的方向(图17)。如果不早发现早治疗的话,斜视会导致弱视,或视力下降,因为大脑会抑制未对准的眼睛的图像来防止复视。斜视可分为获得性和先天性(婴儿型)2种。获得性斜视的原因包括脑卒中、肿瘤、创伤和感染。尽管有许多矫正斜视的手术选择,后徙术和缩短术是最常使用的两个治疗方法。眼外肌的后徙术包括肌腱的分离和重新附着在眼球的巩膜面,通常在原止点后方几毫米。获得的结果是该肌肉减弱,并且该手术用于患侧的肌肉。缩短术是指切除肌肉的一部分,其肌腱重新附着于其正常的止点。该缩短通过增加产生的张力的数量而加强了斜视对侧肌肉。眼外肌后徙术和缩短术的变化太轻微而在常规头部和眼眶CT或MR成像上不明显。

往眼外肌注射布比卡因(一种麻醉药物)治疗斜视的早期结果展现出了前景。布比卡因选择性损害横纹肌纤维,并且由于修复过程导致肌肉肥大和收缩力增加。与正常对侧相比,在注射后起初的几周至数月MR成像上注射后的肌肉明显增大,但是最终随着时间恢复正常(图18)。意识到这种潜在的治疗是非常重要的,以免误诊眼外肌的增大为继发更潜在的原因,如肿瘤、眼眶炎性假瘤、甲状腺眼病。

八、类似植入装置的病变

眼眶钙化经常偶然发现,除非仔细评估,可能会被误认为是一个不透X线的异物或植入装置。幸运的是,这些钙化发生在特征的位置,使得大多数病例可以明确诊断。巩膜钙化在老年患者中最常见,位于内直肌和外直肌的附着点;并且它们也被称为老年性巩膜斑。滑车是上斜肌肌腱穿过的软骨结构。这片区域的钙化见于25%的50岁以上的患者。最后,金属异物可见于眼眶任何地方。患者之前外伤的临床病史,虽然有帮助,但是绝对不是绝对必需的;非手术装置或钙化的特征性表现和特定位置可以提示诊断(图19)

结论

如果不熟悉典型的眼科手术过程,任何一个解剖结构的术后影像都可以遇到诊断困难。因为常规放射学检查总是会遇到显示眼眶、眼球及附属器的术后变化。放射科医生对眼眶手术干预后的影像学表现有所认识,可以防止对植入性装置的混淆和误诊。

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