對顱神經和顱底的​新的和先進的磁共振成像診斷成像技術評估

張南

對顱神經和顱底的​新的和先進的磁共振成像診斷成像技術評估

由於解剖的複雜性和人為因素,使用磁共振(MR)成像評估顱底和顱神經在技術上具有挑戰性。然而,透過對硬體、軟體和序列研發的改進,試圖解決這些挑戰。本節將討論顱神經成像,特別關注MR神經成像、彌散張量成像和纖維束示蹤成像的技術、應用和侷限性(cranial nerve imaging, with particular attention to the techniques, applications and limitations of MR neurography, diffusion tensor imaging and tractography。)。還將討論用於顱底病變的先進MR成像技術,包括彌散加權成像、灌注和滲透性成像(diffusion-weighted imaging, perfusion and permeability imaging),並特別關注實際應用。

關鍵點

●三維T2加權序列和釓劑後T1加權序列的發展改善了顱神經腦池段和顱孔部分的成像(the imaging of cranial nerves in their cisternal and foraminal portions)。

●可以用彌散張量纖維束示蹤成像(Diffusion tensor tractography)描述常規序列上看不到的顱神經,比如被腫瘤移位的顱神經,彌散張量成像可以用來獲得函式指標( diffusion tensor imaging can be used to derive functional metrics。)。

●各種磁共振(MR)神經成像技術(neurography techniques)已經得到研發,使用血管和脂肪抑制技術(如彌散加權、運動敏化驅動平衡和選擇性水激發[diffusion weighting, motion-sensitized driven equilibrium and selective water excitation])來促進顱外神經部分的視覺化。

●彌散加權成像和動態對比增強磁共振成像(Diffusion-weighted imaging and dynamic contrast-enhanced MR imaging)對顱底病變的鑑別診斷、預後和治療後隨訪的貢獻已得到評估。

引言

對顱底及在顱底穿行的顱神經的磁共振成像評價是頭頸部成像技術上最具挑戰性的領域之一。需要不僅是減輕如由氣-骨介面產生的磁化率等有害的人為因素,而且要提供良好的空間和對比度解析度的策略(It requires strategies that not only mitigate deleterious artifacts such as magnetic susceptibility created by air-bone interfaces but also provide excellent spatial and contrast resolution。)。在過去的20年裡,對高場磁共振成像系統的廣泛採用、線圈設計的改進、並行成像、三維(3D)技術以及更有效的k空間取樣策略(coil design, parallel imaging,three-dimensional (3D) techniques, and more efficient k-space sampling strategies)的幫助下,為解決這些挑戰人們做出了相當大的努力。因此,顱神經和顱底成像的先進技術越來越多開始進入臨床實踐,是這篇文章的重點。

顱神經成像

顱神經在概念上可分成(核團、神經束、腦池、硬膜內、顱孔以及顱孔外[nuclear, fascicular, cisternal, intradural, foraminal, and extraforaminal])段。序列和MR成像協議通常是定製針對被檢查的顱神經段的,是因沿著神經的走行路徑所遇到的解剖微環境的顯著差異所致。

核團段和神經束段(Nuclear and Fascicular Segments)

通常使用常規快速自旋迴波(conventional turbo spin-echo,TSE)、液體衰減反轉恢復(fluid-attenuated inversion recovery,FLAIR)和擴散加權成像(diffusion-weighted imaging,DWI)序列對腦幹實質進行評估。梯度回波序列在單次重複時間(repetition Time,TR)內獲取多個回波,提高了信噪比(the signal to noise ratio,SNR)和對比噪聲比(contrast to noise ratio,CNR)。因此,(GE Healthcare的)多回波資料影象組合(multiecho data image combination,MERGE) 、(Siemens的)多回波資料影象組合(multiecho data image combination)和(Philips的)多回波快速磁場梯度回波(multiecho fast field gradient echo,mFFE) 等序列可以幫助對腦幹核團和顱神經束段路徑的成像。

腦池段(Cisternal Segment)

腦池成像序列(Cisternographic sequences)

豐富的腦脊液(CSF)圍繞著顱神經的腦池部分,使得在重T2加權(腦池成像影象)序列上可以很好地描述顱神經。可以使用兩種主要的方法,使用快速梯度回波(fast gradient echo)或快速自旋迴波(fast spin-echo,FSE)技術(Box1)。

Box1 腦池成像技術

FSE(快速自旋迴波)

●涉及平衡穩態自由進動的變化,並提供高信噪比(SNR)。

●儘管繼發於磁場不均勻性和磁化率的帶狀偽影可能會有問題,但這些問題可以透過例如在(西門子)穩態下的建設性干擾或使用(GE)相位迴圈的穩態採集的快速成像頻率相位改變來減少,。

快速梯度回波(Fast gradient echo)

●三維FSE技術通常使用短的非空間選擇性射頻脈衝(顯著縮短回波間距)和可變翻轉角度的射頻脈衝重新聚焦

●例證包括

透過使用不同的翻轉角度進化(SPACE[使用不同翻轉角度演進的應用最佳化對比的取樣完善])(西門子)、CUBE (GE)和體積各向同性快速自旋迴波採集(飛利浦)。

這些序列是抗磁敏感性,流動和化學轉移偽影低水平模糊;此外,透過改變有效回波時間和翻轉角度,可以提供不同的對比度特性。

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彌散張量成像和彌散張量纖維束示蹤成像(Diffusion tensor imaging and diffusion tensor tractography)

雖然腦池成像序列在常規成像方案中非常有用,但當顱神經被大腫瘤所掩蓋時,它們提供的顱神經描述有限。彌散張量成像(DTI)提供了一種解決這些限制的方法,也可以提供函式資訊。

原則和標準

水分子在顱神經等高度有序的組織中的彌散是各向異性的(The diffusion of water molecules within highly organized tissues, such as the cranial nerves, is anisotropic ),最大彌散量(彌散張量)的方向平行於神經元束的軸( the orientation of maximal diffusion (diffusion tensor) occurring parallel to the axes of neuronal bundles)。使用DTI獲得的資料不僅可以用於提供定性的方向編碼彩色圖(qualitative directionally encoded color maps),還可以產生定量指標(yield quantitative metrics)。最常見的指標是彌散方向依賴性的指標(measure of the orientation dependence of diffusion):部分各向異性(fractional anisotropy,FA)和整體彌散的指標(a measure of overall diffusion):平均彌散率(mean diffusivity,MD)。平均彌散率(MD)和部分各向異性(FA)的減低被認為與軸突缺失、髓鞘受損和纖維組織異常等異常(correlate with abnormalities such as axonal loss, impaired myelination, and abnormal fiber organization。)有關。彌散張量纖維束示蹤成像(DTT)是DTI的一種擴充套件,其演算法用於基於擴散向量推斷體素之間的連線,並可用於生成神經元結構的3D影象[Diffusion tensor tractography (DTT) is an extension of DTI whereby algorithms are used to infer connections between voxels based on diffusion vectors, and can be used to produce 3D images of neuronal structures]。

實用性

為了獲得可用於臨床應用的3D DTT影象,需要進行幾個步驟,這被稱為導管造影管道。表1總結了根據作者醫院經驗所涉及的主要步驟的例子。

應用程式

三叉神經

三叉神經的彌散張量成像(DTI)主要針對用於評估三叉神經痛(TN)。大多數研究一致認為,根進入區(REZ)的部分各向異性(FA)的減低與症狀側有關,並提示這與神經內的病理顯微結構改變有關。在最近的一項系統綜述中,大約80%的研究發現,繼發於神經血管壓迫的TN患者中REZ部分各向異性(FA)水平較低;此外,部分各向異性(FA)值較低的患者傾向於對減壓治療表現出積極的反應。然而,在包括多發性硬化在內的其他TN病因中也可以看到較低的部分各向異性(FA)值,定量DTI指標與組織病理學之間的精確相關性仍有待闡明。

面神經和前庭耳蝸神經

幾乎所有與顱神經纖維束示蹤造影有關的研究都涉及後窩腫瘤中的面神經-前庭耳蝸神經複合體(address the facial-vestibulocochlear nerve complex in the context of posterior fossa tumors)(圖1),因為在切除腫瘤過程中的疏忽,造成面神經損傷,會使人衰弱(只有70% - 80%的大於3cm的前庭神經鞘瘤[VSs],能保留面神經功能)。儘管由於腫塊佔位效應和解剖變形,常規的MR解剖序列通常無法演繹顯示(a priori visualization)面神經-前庭耳蝸神經複合體的面神經成分,但纖維束示蹤成像已被證明是一種有前景的替代方法。對纖維束示蹤成像在前庭神經鞘瘤(VS)術前神經定位中應用的系統綜述,發現纖維束示蹤成像和手術結果的總體一致性率(overall rate of concordance)為87。1%,不一致性率(discordance)為7。6%,生成纖維束示蹤成像失敗率(failure of tract generation)為3。4%。然而,最近的綜述發現顱神經纖維束示蹤成像的準確性範圍差異很大(30% - 100%)。

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圖1。前庭神經鞘瘤的DTT檢查例。DTT資料與3D建設性干擾(CISS)序列共同記錄了一個以聽道孔為中心的左側小前庭神經鞘瘤患者。使用MRtrix 3。0和機率演算法(CSD)生成的纖維束示蹤成像流線。(A)配準軸點陣圖像顯示左側神經鞘瘤周圍沿面神經線向前(灰色箭頭)和前庭耳蝸神經線向後(黑色箭頭)延伸的流線。(B)透過左側內聽道的配準斜位矢狀序列顯示流線束的移位,它們聚集在左側前庭神經鞘瘤的正上方(灰色箭頭)和後外側(黑色箭頭)(分別在面神經和前庭耳蝸神經的近似軌跡中)。

侷限性和未來方向

DTI和DTT在顱神經成像中的真實世界應用取決於多種因素(見表1),因此需要認識到其侷限性;例如,小口徑結構,如外展神經、滑車神經和後組顱神經細根(abducens, trochlear, and lower cranial nerve rootlets,),可能由於腦脊液搏動引起的部分容積效應而看不到(be invisible because of partial volume effects caused by CSF pulsation)。此外,體素尺寸的減小和彌散方向數量的增加受到信噪比減小、渦流產生增加和牽連運動(由掃描時間引起)的限制(reductions in voxel size and increases in the number of diffusion directions are limited by reductions in SNR, increased eddy current generation, and bulk motion (caused by scanning time)。 )。變化也可以透過感興趣區域(ROI)的佈局(依賴於準確的協同配準和顱神經解剖的先驗知識)和數值閾值(Variations can also be introduced by region of interest (ROI) placement (reliant on accurate coregistration and a priori knowledge of cranial nerve anatomy) and numerical thresholds (such as FA and curvature; see Box 1)。)(如部分各向異性[FA]和曲率[curvature];參見Box1)。部分各向異性(FA)閾值可以有系統的方式改變,但這個過程很耗時。因此,全腦幹DTT技術在未來可能被證明是有用的,因為它們省去了人工放置感興趣區域(ROI)。一個最佳的纖維束示蹤成像演算法也還沒有定義,而且,雖然機率技術可能更優越(見表1),先進的確定性技術已經顯示出希望。儘管仍然存在重大挑戰,但壓縮感知技術和使用人工智慧(AI)驅動的自動化的增加,很可能促進未來顱神經纖維束示蹤成像臨床成像工作流程的整合(Although significant challenges remain, increased use of compressed-sensing techniques as well as artificial intelligence (AI) driven automation are likely to facilitate the future integration of cranial nerve tractography clinical imaging workflows。)。

顱孔段(Magnetic resonance neurography)

由於血管和骨結構的並置(the juxtaposition of vascular and osseous structures),透過顱孔的神經結構的成像常常在技術上具有挑戰性。透過觀察未增強的神經與強化的血液相對比,可以發現伴有如頸靜脈孔、海綿竇或Dorellos管等較大靜脈間隔的顱孔內個別顱神經(The detection of individual cranial nerves within foramina with a large venous compartment, such as the jugular foramen, cavernous sinus, or Dorellos canal, can be achieved through the visualization of nonenhancing nerves contrasted against the enhancing blood。)。所謂的白血3D T1加權釓劑後梯度回波技術(white blood 3D T1-weighted postgadolinium gradient echo techniques),如容積內插腦檢查-磁化準備快速梯度回波(volumetric interpolated brain examination magnetization-prepared rapid gradient echo,MP-RAGE),或對比增強穩態成像(contrast-enhanced steady-state imaging),如穩態建設性干擾(constructive interference into steady state,CISS),已被證明是有用的。使用應用流量抑制技術(flowsuppression techniques),如變延遲進動定製激發(delay alternating with nutation for tailored excitation,DANTE),以及改進的運動敏化驅動平衡(improved motion-sensitized driven equilibrium,MSDE)的高解析度黑血3D自旋迴波對比後序列(high-resolution black-blood 3D spin-echo postcontrast sequences),可以更好地描述強化的顱神經病變。

顳內面神經具有長而複雜的骨內段,可以使用附加序列來增強神經和骨之間的對比。最近,在西門子系統上開發了一種平掃技術,即徑向採集減少點編碼時間(pointwise encoding time reduction with radial acquisition,PETRA)。它使用不到1毫秒的近零回波時間(TE)從T2極短的組織(如皮質骨)獲取訊號(a near-zero echo time (TE) of less than 1 millisecond to obtain signal from tissues with extremely short T2, such as cortical bone);此外,超短TE將磁化偽影減少到最低限度(the ultrashort TE minimizes susceptibility artifacts)。該技術可以顯示巖骨內面神經的整個走行,這在常規序列上是不可能實現的(the entire course of the intrapetrous facial nerve)(圖2)。類似地,黑骨MR成像使用質子密度加權擾相梯度回波容積序列,透過短TE/ TR和低翻轉角最佳化來描述骨-軟組織介面,並加以最佳化,以使軟組織對比最小化,從而骨-軟組織邊界強化(black bone MR imaging uses a proton density–weighted spoiled gradient echo volumetric sequence that is optimized for delineating the bone–soft tissue interfaces by using a short TE/TR and low flip angle, and is optimized to minimize soft tissue contrast, thereby enhancing bone–soft tissue boundaries)。

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圖2。 PETRA(逐點編碼時間減少與徑向採集)超短-TE序列。 透過顳骨獲得的PETRA序列的軸位(A)和冠狀位(B)重建顯示面神經的巖骨內走行(白色箭頭)。

顱孔外段(Extraforaminal segment)

磁共振神經成像(Magnetic resonance neurography)(MRN)術語已經被用於各種序列,包括(被單獨考慮的)DTI,但更常見的是歸因於一組序列,結合使用脂肪和流抑制,為了有選擇地突出從顱外軟組織內的神經結構訊號。

技術

有三種主要序列顯示出了用於頭頸部MRN的前景:穩態自由進動下的三維快速反轉成像(3D reversed fast imaging in steady-state free precession,3D PSIF)、三維雙回波穩態水激勵(3D double-echo steady state with water excitation,3D DESS WE)成像,以及使用不同翻轉角度演化應用最佳化對比的三維取樣完善-短時間反轉恢復(3D sampling perfection with application-optimized contrasts using different flip angle evolution short-tau inversion recovery,3D SPACE STIR),(表2)。

磁共振神經成像的應用

磁共振神經成像(MRN)採用了神經肌肉所應用的策略,如臂叢成像(brachial plexus imaging),其中神經損傷導致神經內膜液體和T2加權訊號增加。在頭頸部,MRN已用於定義正常神經解剖(圖3)、顱神經病、下頜創傷和腮腺病變(通常只能透過標準序列上的解剖標誌來估計與面神經的關係)(MRN has been applied to the definition of normal neural anatomy , cranial neuropathies,mandibular trauma, and parotid gland lesions[where the relationship with the facial nervecan only ordinarily be estimated using anatomiclandmarks on standard sequences])(表3)。

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圖3。使用磁共振成像(MRN)技術的解剖視覺化示例。(D)使用3D DESS(三維雙回波穩態水激勵) 加權序列獲得的影象。(A)右側腮腺斜矢狀位重建,顯示腮腺內面神經主幹(實箭頭)和顳面分支(細箭頭)。(B)翼狀內側肌水平軸位重建顯示三叉神經下頜分支分支,清晰顯示下牙槽神經(實箭頭)和舌神經(細箭頭)。(C)右側迷走神經斜矢狀位重建。(D)右半下頜斜矢狀面重建顯示下牙槽神經(箭頭)。(E) 3D SPACE STIR序列影象清晰顯示右側下牙槽神經(實箭頭),但小靜脈結構內血流偽影很明顯(細箭頭)。

磁共振神經成像的一般侷限性

因為血管脈動和(在牙科和氣-骨介面發現)磁敏感性偽影的結合,在頭頸部應用磁共振神經成像(magnetic resonance neurography,MRN)具有挑戰性。此外,應用MRN區分顱外面神經的神經分支與非脂肪唾液腺實質的分支,通常會受到的限制;同樣,所有的MRN技術都難以可靠地描繪較小的面神經分支,這在確定與前部位置的腮腺腫瘤的關係時可能存在問題(all MRN techniques struggle to reliably depict smaller facial nerve branches, which can be problematic when determining the relationship to anteriorly located parotid tumors)。

彌散張量成像和彌散張量纖維束示蹤成像

DTI和DTT的應用雖然侷限於少數小的病例研究系列,但已應用於某些顱外神經部分。特別是,下頜神經(the mandibular nerves)(使用分段讀出平面回波成像[readout-segmented echo-planar imaging,EPI]序列)和腮腺病變(parotid lesions)患者的腮腺內面神經(intraparotid facial nerves in)(優於結構平衡式快速場回波技術[anatomic balanced fast field echo technique])。應用於顱外面神經DTT的函式指標顯示了前景(Functional metrics applied to DTT of the extracranial facial nerves have shown promise)(與腮腺腫瘤接觸的地方部分各向異性減低,受神經周圍腫瘤播散影響的神經的平均路徑長度增加[average pathlength being increased in nerves affected by perineural tumor spread])。

顱底成像

彌散加權成像

彌散加權成像(DWI)是基於細胞外水在組織內的相對自由運動,這受到體素水平上微觀結構差異的影響。此外,透過在表觀擴散係數(ADC)圖上繪製ROI,可以定量地評估彌散係數。表4考慮了用於顱底的DWI技術(及其優缺點)。

臨床實際功用

DWI在顱底有廣泛的應用,不僅用於診斷,而且用於預測和治療後的隨訪。例如,它可能有助於脊索瘤和軟骨肉瘤的鑑別,並預測脊索瘤的進襲性和去分化(predict aggressiveness and dedifferentiation)(圖4)。表5提供了更多的細節和例子。

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圖4。DWI在顱底的應用。脊索瘤(白色箭頭)患者顱底的軸位T2序列(A)和ADC圖(B),在ADC圖上將ROI放置在腫瘤上。軟骨肉瘤(白色箭頭)患者的顱底軸位T2序列(C)和ADC圖(D), ROI位於腫瘤上;值得注意的是,與脊索瘤相比,ADC值相當高。

侷限性

除了顱底的技術因素(包括影響定性成像的易感性效應),請注意,儘管ADC值和界限值可能有幫助,但它們受到MR成像系統、序列引數和分析方法的影響,限制了其更廣泛的應用。

灌注和滲透性成像(Perfusion and Permeability Imaging)

新的血管生成通常伴隨著腫瘤的發展,這導致血管動力學的改變,可以使用各種動態MR成像技術檢測和審視(interrogated),從而實現診斷或預後生物標誌物的衍生。

技術

兩種技術在頭頸部和顱底成像中已被證明是有用的:動態對比增強(DCE) MR成像和動脈自旋標記(ASL)。

動態對比增強磁共振成像

這種技術利用將快速二維或三維T1序列(如FSE、穩態自由進動快速成像與[FISP],變數翻轉角度擾相梯度回波,和快速場回波)最初執行T1組織對映,然後隨時間遷延,對所定義的組織使用基於釓劑的對比藥劑(initially perform T1 tissue mapping and then to follow a Gd-based contrast bolus within a defined volume of tissue over time)。高時間解析度(2-4秒)的成像提供了一個數據集,可以進行後處理以產生各種定性、半定量和定量指標(initially perform T1 tissue mapping and then to follow a Gd-based contrast bolus within a defined volume of tissue over time)。

定性和半定量

來自組織增強的資料可以以時間-訊號曲線的形式顯示,透過將使用者定義的ROI放置在腫瘤或正常組織上進行改進。時間-訊號曲線可以定性地觀察,並根據形狀和洗脫特徵給出一個型別(圖5)。從這些曲線可以得到進一步的半定量度量(further semiquantitative metrics can be obtained。)。這些指標包括內洗和洗脫的速度、峰值增強、達到最大增強的時間以及曲線下面積(These metrics include wash-in and washout velocities,peak enhancement, time to maximum enhancement, and area under the curve)。

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圖5。時間-訊號曲線。3種主要型別的時間訊號-曲線的圖形示例,可用於定性評估DCE MR成像資料。

定量

從DCE MR成像資料推導定量指標需要更復雜的後處理,通常依賴於Tofts模型(或其變體),該模型假設存在2個隔間:血管空間和血管外細胞外空間(ESS)將ROI放置在靶區病變和體積內的大血管上,Gd相關訊號改變可用於計算病灶內灌注和滲透性。在血管空間和ESS之間的體積傳遞常數(the volume transfer constant,Ktrans), ESS和血管空間之間的流量速率常數(Kep),以及ESS (Ve)或血漿(Vp)中的分割體積Gd等指標是最常遇到的(Metrics such as the volume transfer constant between the vascular space and ESS (Ktrans), the flux rate constant between ESS and the vascular space (Kep), as well as the fractional volumes Gd in the ESS (Ve) or plasma (Vp) are among the most frequently encountered )。

動脈自旋標記

動脈自旋標記(ASL)是一種能夠測量灌注的技術,其基礎是在T2或T2*加權序列上測量與Gd相關移相(dephasing)。ASL具有不需要外源性對比劑的顯著優勢;相反,它涉及應用連續的、脈衝的或偽連續的射頻反轉脈衝來磁化標記在感興趣區域以下的血液體積內的水;然後,當標記的血液透過目標區域時,就可以測量它的訊號。

臨床應用

診斷與鑑別診斷

副神經節瘤(PGLs)和神經鞘膜瘤(nerve sheath tumors)可能發生在相似的位置(如頸靜脈孔),雖然它們通常可以在常規序列上區分,但分化可能具有挑戰性。在這種情況下,定性和半定量DCE MR成像指標可能是有幫助的,因為與神經鞘瘤相比,副神經節瘤(PGLs)產生的最大增強時間明顯更短,且峰值增強更高。此外,在PGL中可以看到3雷時間-強度曲線(特徵是快速增強,然後顯著沖刷)(圖6)定量指標方面,由於血管分流,PGLs通常顯示低Ktrans、Kep、Vp和Ve。(Furthermore, a type 3 time-intensity curve(characterized by a rapid increase in enhancement followed by significant washout) is seen in PGL (Fig。 6)。77 With respect to quantitative metrics,PGLs typically show low Ktrans, Kep, Vp, and Ve because of vascular shunting)。

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圖6。顱底PGL DCE磁共振成像的定性評價。使用DCE MR成像獲得的時間訊號曲線和半定量引數的示例,該患者患有殘留的右側顱底副神經節瘤並伴有顱內擴張(影象右上方插入帶有ROI的軸點陣圖像)。

透過測量和比較可歸一為健康小腦的腦實質的總血流量,假連性續(Pseudocontinuous)ASL有助於鑑別非血管增生性腫瘤(如腦膜瘤和神經鞘瘤)和血管性增生腫瘤(如腦膜瘤和轉移瘤之間的副神經節瘤[PGL])。(Pseudocontinuous ASL can be helpful in differentiating nonhypervascular tumors (such as meningiomas from schwannomas) from hypervascular tumors (such as PGL from meningiomas or metastases) by measuring and comparing the total blood flow, which can be normalized to healthy cerebellar parenchyma)。也發現該技術由於增加的顯著性(conspicuity),有助於檢測顱底轉移。

預測(Prognostication)

在頭頸部腫瘤的治療中,DCE MR成像定量引數(Quantitative DCE MR imaging parameters)引起了極大的興趣,在頭頸部腫瘤中,Ktrans水平較低與滲透性降低和缺氧相關,這可能損害放化療的有效性,導致不良結果。雖然在顱底的應用受到限制,但它已被用於輔助腦膜瘤的術前表徵,增加的Ve和Ktrans引數與進展時間、較低的Vp和較高的Ki-67評分之間存在一定的相關性。同樣,ASL也被發現有助於預測高級別腦膜瘤,其特點是低灌注指標。此外,ASL的高灌注特徵可以用來確定存在富血管前庭神經鞘瘤(VS),雖然很少遇到,但這屬於神經外科的難題。

多引數成像(Multiparametric Imaging)

多引數成像使用卷積神經網路、人工智慧和紋理分析等技術從MR成像資料中識別影像組學特徵(Multiparametric imaging uses techniques such as convolutional neural networks, artificial intelligence, and texture analysis to identify radiomic signatures from MR imaging data that might reflect otherwise imperceptible microstructural changes),這些特徵可能反映了其他情況下難以察覺的微觀結構變化。雖然它仍然依賴於操作者,並且在顱底成像中尚未找到明確的作用,但它已被用於幫助區分脊索瘤和軟骨肉瘤(後者表現出較大的組織複雜性的特徵),以及識別可能處於進展或復發中的腦膜瘤(identify meningiomas likely to undergo progression or recurrence)。

磁共振波譜和彈性成像(Magnetic Resonance Spectroscopy and

Elastography)

MR波譜能夠無創檢測一系列代謝產物(如肌醇、膽鹼肌酸、乳酸和如丙氨酸等氨基酸[myoinositol, choline creatine, lactate, and amino acids such as alanine])。它通常用於檢查腦組織,但已用於一系列橋小腦角(CPA)腦池腫塊,發現在神經鞘瘤中常見肌醇峰(myoinositol peak),而在大多數腦膜瘤中出現延遲的丙氨酸峰(delayed alanine peak)。

磁共振彈性成像提供了透過使用相位對比磁共振成像序列結合機械驅動產生純波(phase contrast MR imaging sequence in combination with a mechanical driver to generate sheer waves。)非侵襲性評估組織剛度(tissue stiffness)的可能性。到目前為止,這項技術仍處於實驗階段,但它已被用於預測垂體和CPA腫瘤切除的容易程度。