影像學(xué)在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤應(yīng)用中的研究進(jìn)展

方凱 吳書信

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤( intracranial aneurysm)是指顱內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)腔的局限性異常擴(kuò)張所致動(dòng)脈壁的一種瘤狀突出，是蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)最常見病因,也是病死率和致殘率較高的顱內(nèi)疾病，若能及時(shí)診斷和治療,可提高患者的預(yù)后[1]。數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiogra-phy, DSA)一直被認(rèn)為是診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的“金標(biāo)準(zhǔn)”[2]，然而由于其侵入性、造影劑過敏和腎毒性,以及可能并發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)損害,臨床應(yīng)用受到一定的限制。隨著CT及MR技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)體層攝影血管造影(computed tomo-graphy angiography, CTA)及磁共振血管造影(MR angiography,MRA)在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤檢查中優(yōu)勢(shì)顯著。DSA、CTA及MRA是目前公認(rèn)最有價(jià)值的顱內(nèi)血管檢查手段，它們的設(shè)備、原理不甚相同, 各有優(yōu)勢(shì)和不足，因此，深入了解其特性是合理選擇的前提，且能為臨床早期診斷及治療提供影像學(xué)依據(jù)。本文綜述三者對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的臨床研究及其進(jìn)展。

1 DSA在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤診斷中的應(yīng)用

DSA被認(rèn)為是影像學(xué)技術(shù)診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤方法中的“金標(biāo)準(zhǔn)”。其原理是影像增強(qiáng)技術(shù)、電視技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，將造影前、后獲得的數(shù)字圖像進(jìn)行數(shù)字減影,在減影圖像中消除骨骼和軟組織結(jié)構(gòu),使低濃度的造影劑所充盈的血管在減影中顯示出來,有較高的圖像對(duì)比度。其優(yōu)點(diǎn):⑴空間分辨率最高,可顯示直徑很小的腦穿支動(dòng)脈,近年來3D-DSA旋轉(zhuǎn)DSA及技術(shù)的應(yīng)用能夠顯示直徑＜2mm以下的小血管像,如行選擇性插管時(shí)直徑200μm以下的小血管及病灶也能很好顯示。旋轉(zhuǎn)DSA和3D-DSA具有旋轉(zhuǎn)和三維成像功能,為多角度觀察提供了方便,有效排除了血管成角、重疊等因素的干擾,從而提高腦血管病的確診率,其中3D-DSA不僅能高分辨清晰地顯示腦血管解剖結(jié)構(gòu),還可通過減少曝光次數(shù)來減小放射劑量；⑵在顯示血管的同時(shí),還可動(dòng)態(tài)觀察血管內(nèi)血液動(dòng)力學(xué)情況和血管狹窄程度；⑶可在檢查過程中進(jìn)行血管內(nèi)治療。

其局限性: (1)DSA屬有創(chuàng)性檢查,操作過程復(fù)雜,存在引起血管痙攣、動(dòng)脈瘤再次破裂出血等神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[3]，不適合危重病人檢查。(2)投射角度選擇不當(dāng)?shù)仍蛟斐刹糠只颊呗┰\和誤診[4]；(3)有血栓形成的動(dòng)脈瘤或載瘤血管痙攣嚴(yán)重者易漏診或顯示的動(dòng)脈瘤體積偏小。(4)整個(gè)檢查過程涉及多個(gè)學(xué)科如影像、麻醉等，檢查時(shí)間較長(zhǎng),費(fèi)用昂貴。

2 CTA對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的應(yīng)用研究

CTA是在靜脈內(nèi)注射造影劑后進(jìn)行頭顱薄層掃描，將影像資料輸入計(jì)算機(jī)，用特殊的軟件如容積重建(volume rendering,VR)、多平面重建(multiplannerreconstruction,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、陰影遮蓋法(shaded surface display,SSD)和仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)(virtueal endoscopy,VE)等進(jìn)行三維影像重建,可快速獲得腦血管解剖學(xué)上影像等特點(diǎn)[5]。尤其適合于病情危重、Hunt-Hess分級(jí)3級(jí)以上不宜早期行DSA檢查的病人,對(duì)于存在蛛網(wǎng)膜下腔出血或顱內(nèi)血腫者,可在同次CT檢查中明確出血程度、范圍以及是否合并腦積水和顱高壓等情況,在很大程度上可替代DSA單獨(dú)對(duì)動(dòng)脈瘤進(jìn)行診斷,作為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的首選影像學(xué)診斷方法[6]。

2.1 CTA應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

多層螺旋CT(multislice computed tomo-graphy，MSCT)利用VR、MPR、MIP、SSD、VE等及近來發(fā)展的螺旋CT減影技術(shù)及應(yīng)用偽彩色成像技術(shù)使具有不同值的組織以不同顏色顯示，既能顯示動(dòng)脈瘤與顱內(nèi)骨結(jié)構(gòu)的關(guān)系，亦能去除顱底骨質(zhì)結(jié)構(gòu),從而消除其容積效應(yīng)造成的與周圍動(dòng)脈瘤瘤頸細(xì)微結(jié)構(gòu)難以分辨的缺陷,達(dá)到與腦血管造影同樣的效果，最近已有較多報(bào)道。Tipper等[7]的研究表明，CTA診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的敏感性和特異性分別達(dá)92.2%和100%,其診斷動(dòng)脈瘤的大小為1.9～28.1mm，平均5.2mm，CTA檢出直徑＜3mm顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的敏感性達(dá)91.7%。CTA甚至可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)DSA無法查出的小腦前下動(dòng)脈分支上的動(dòng)脈瘤[8]。Massachusetts總醫(yī)院采用3D-CTA替代DSA作為診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤首選方法,對(duì)223例疑診動(dòng)脈瘤病人進(jìn)行了3D-CTA檢查,結(jié)果診斷率為100%,認(rèn)為3D-CTA是一種有效的診斷動(dòng)脈瘤方法[9]。且其顯影不受局部血流狀態(tài)如渦流、鈣化、血栓形成的影響,而優(yōu)于DSA及MRA。

2.2 CTA對(duì)動(dòng)脈瘤術(shù)前評(píng)價(jià)的臨床意義

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤術(shù)前評(píng)價(jià)主要包括：動(dòng)脈瘤的位置、大小，瘤壁血栓或鈣化，瘤頸的寬窄、突出方向，與顱底骨結(jié)構(gòu)、載瘤動(dòng)脈的關(guān)系等。CTA可分辨出直徑＞0.5mm血管,可完整顯示W(wǎng)illis環(huán)、前循環(huán)1～4級(jí)分支和后循環(huán)1～2級(jí)分支,通過計(jì)算機(jī)后處理軟件可對(duì)CTA圖像進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn),準(zhǔn)確地顯示動(dòng)脈瘤和瘤頸的形狀、突出方向,血管壁及瘤頸鈣化,動(dòng)脈分叉自瘤體發(fā)出情況以及與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系,并可測(cè)量瘤體和瘤頸的大小,有時(shí)還可顯示瘤的破口?？蔀镈SA檢查和介入治療提供合適的投射角度,甚至模擬手術(shù)入路。Wada K等[10]對(duì)14例破裂的大腦中動(dòng)脈動(dòng)脈瘤研究認(rèn)為: 3D-CTA聯(lián)合二維CT成像有助于預(yù)測(cè)動(dòng)脈瘤再出血的破口,減少破裂動(dòng)脈瘤早期手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。王雪元等[11]行CTA三維重建圖像顯示14例動(dòng)脈瘤(14/15),均為單發(fā)動(dòng)脈瘤,大小直徑為4～19mm，瘤頸、瘤體的形狀、發(fā)展方向及動(dòng)脈瘤同載瘤動(dòng)脈的關(guān)系非常清楚,尤其是前交通動(dòng)脈瘤的顯示比DSA更易觀察。沈建康等[12]認(rèn)為采用MSCT進(jìn)行的CTA檢查可發(fā)現(xiàn)直徑僅1.7mm的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤,它既能同時(shí)顯示血管與顱底的結(jié)構(gòu),又能減去顱骨影像，單獨(dú)顯示血管,并可模擬手術(shù)入路,進(jìn)行術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,從而提高手術(shù)成功率。對(duì)于前床突附近頸內(nèi)動(dòng)脈瘤,術(shù)前CTA可充分了解動(dòng)脈瘤與前床突的關(guān)系,有利于術(shù)中磨除前床突,安全放置動(dòng)脈瘤夾;通過CTA血管影像測(cè)量大腦前動(dòng)脈的直徑,可初步了解哪側(cè)是主供血?jiǎng)用},確定手術(shù)入路及臨時(shí)阻斷動(dòng)脈的部位。另外，CTA檢測(cè)鈣化敏感性高,如果發(fā)現(xiàn)鈣化位于動(dòng)脈瘤頸,可能導(dǎo)致外科手術(shù)夾閉困難[13]。Pechlivianis等[14]對(duì)100例動(dòng)脈瘤患者的研究表明，92%的動(dòng)脈瘤可單憑CTA進(jìn)行手術(shù)夾閉。Matsumo-toM等[15]對(duì)162例經(jīng)3D-CTA檢查為破裂動(dòng)脈瘤急性期的患者治療也表明，絕大多數(shù)破裂的動(dòng)脈瘤可單憑CTA進(jìn)行外科手術(shù)。

2.3 CTA存在的不足

(1)需要注射碘對(duì)比劑,一些危險(xiǎn)因素限制其應(yīng)用,包括心、腎功能衰竭和碘劑過敏者；(2)海綿竇段、床突上段的動(dòng)脈瘤可能因骨骼、鈣化或靜脈血的影響而顯示不清；(3)空間分辨力不如常規(guī)腦血管造影檢查,不能評(píng)價(jià)血流量、流速等血流動(dòng)力學(xué)改變；(4)不能動(dòng)態(tài)觀察，無法依時(shí)間順序分別顯示動(dòng)脈、毛細(xì)血管和靜脈,無法分清血流方向及顯示一些重要的小血管和穿通支如脈絡(luò)膜前動(dòng)脈、丘腦穿通動(dòng)脈等[6]；(5)不能同時(shí)進(jìn)行治療；(6)對(duì)進(jìn)行圖像后處理者要有一定經(jīng)驗(yàn)。

3 MR血管造影的應(yīng)用

MRA是利用磁共振成像技術(shù)中流動(dòng)血液的流動(dòng)效應(yīng)與周圍靜止組織的自然對(duì)比來顯示血管，其成像原理是流動(dòng)相關(guān)增強(qiáng)效應(yīng)和相位改變效應(yīng)，兩種效應(yīng)形成兩種技術(shù)即時(shí)間飛躍法(timeof flight,TOF)和相位比較法(phsae contrast,PC),腦動(dòng)脈一般較細(xì)且迂曲,宜用三維TOF-MRA技術(shù)[16]，掃描后圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)處理使顱內(nèi)血管顯影成像。其優(yōu)點(diǎn)如下：⑴MRA是目前唯一的無創(chuàng)傷性、無輻射、快捷敏感性高的腦血管造影技術(shù)；⑵MRA圖像與DSA圖像有良好的相關(guān)性,高場(chǎng)強(qiáng)(1.5T以上)MRA成像接近DSA,對(duì)動(dòng)脈瘤的細(xì)節(jié)及瘤頸的顯示具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能任意方向顯示動(dòng)脈瘤與瘤頸關(guān)系,并能準(zhǔn)確測(cè)量動(dòng)脈瘤大小、瘤頸及載瘤動(dòng)脈直徑、動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈的關(guān)系；⑶病變顯示不受顱骨影響；⑷采用3D-TOF MRA還可清楚顯示腔內(nèi)血栓；⑸電解可脫彈簧圈(GDC)介入栓塞術(shù)后用MRA檢查安全且有良好的成像質(zhì)量[17]；⑹有血栓形成的動(dòng)脈瘤仍可清晰顯示。

存在缺陷：⑴空間分辨率、血管顯示的精確度較低，分辨率尚不如DSA，立體形態(tài)描述不如3D-CTA，易受血腫、水腫以及腦軟化灶信號(hào)影響。與DSA和CTA對(duì)比研究顯示,對(duì)一、二級(jí)血管及各主要靜脈竇顯示清楚，對(duì)前、后交通動(dòng)脈顯示敏感性、特異性低；⑵對(duì)血流速度、流量有限或以湍流為主的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤不敏感；⑶走行于掃描層面而非垂直的血管、扭曲的血管及分叉的血管因飽和作用造成信號(hào)丟失。局部狹窄或擴(kuò)張的血管及大的動(dòng)脈瘤，由于血流的不均勻性，湍流或渦流造成血液中質(zhì)子群失散，致使上述性質(zhì)的血管顯示差；⑷對(duì)早期的SAH不太敏感，亦不能顯示動(dòng)脈瘤的鈣化。

4 CTA和MRA對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤術(shù)后隨訪的價(jià)值

隨著CT/MR技術(shù)的發(fā)展，越來越多未破裂的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤被診斷，其創(chuàng)傷小、費(fèi)用低及診斷的準(zhǔn)確性、敏感性和特異性高等已成為動(dòng)脈瘤主要檢查手段,為此CTA及MRA從DSA等多種血管成像技術(shù)中脫穎而出[18]。CTA可發(fā)現(xiàn)直徑2mm以上的動(dòng)脈瘤[19-20]，Villabanca等[21]報(bào)道,對(duì)于DSA未顯示的微小動(dòng)脈瘤,可在顱腦CTA上顯示,這表明CTA對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤敏感度高。CTA在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤手術(shù)夾閉后隨訪中,運(yùn)用重建及減影技術(shù)可清楚顯示動(dòng)脈瘤夾與血管的關(guān)系。有學(xué)者提出MRA對(duì)動(dòng)脈瘤的敏感性為90%,而結(jié)合MRI敏感性可提高到97%,適合于直徑大于3mm的動(dòng)脈瘤,但目前暫不適宜用于夾閉術(shù)后的隨訪,因?yàn)榭赡軙?huì)造成檢查中瘤夾撕裂血管引起致命性后果[22]。對(duì)于彈簧圈介入治療后的患者,Yamada等[23]認(rèn)為與DSA相比，MRA在剩余流量的測(cè)量上更具優(yōu)勢(shì),三維渦流自旋回波序列完全抑制線圈網(wǎng)眼的高信號(hào)強(qiáng)度,從而區(qū)分該信號(hào)是否由血栓造成。研究顯示，高場(chǎng)下彈簧圈所致偽影并未明顯影響對(duì)動(dòng)脈瘤殘腔的評(píng)價(jià),MRA在長(zhǎng)期隨訪中可代替DSA,而彈簧圈在多層CTA檢查中偽影較大,難以對(duì)術(shù)后瘤體是否消失和載瘤動(dòng)脈情況做出較好的評(píng)價(jià)[24]。

5 結(jié)語

綜上所述：DSA以其高特異性、高敏感性和高準(zhǔn)確性仍是目前公認(rèn)的腦血管疾病影像學(xué)診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但仍有5%～10%假陰性率,近年無創(chuàng)血管成像技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了DSA的不足。急癥或門診患者可先行CT平掃,若證實(shí)有自發(fā)性SAH或顱內(nèi)血腫并懷疑腦血管疾病,特別是顱內(nèi)動(dòng)脈瘤者應(yīng)立即行CTA或MRA檢查以明確病因。對(duì)于有介入治療指征，而CTA或MRA顯示欠佳者,DSA既可明確診斷又可同時(shí)行介入治療。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)后復(fù)查可用CTA,彈簧圈介入治療者可復(fù)查MRA以替代DSA[25]。DSA、CTA、MRA各具特點(diǎn),在臨床應(yīng)用中視患者實(shí)際情況選擇最適宜的檢查方法,以充分發(fā)揮各自的最佳效能,達(dá)到最佳的診療目的。

[1]Piotin M,Gailloud P,Bidaut L,et al.CT angiography, MR angiography and rotational digital subtraction angiography forvolumetric assessment of intracranial aneurysms.An experimental study[J].Neuroradiology,2003,45(6):404-409.

[2]Karamessini M T,Kagadis G C,Petsas T,et al.CT angiography with three dimensional techniques for the early diagnosis of intracranial anearysms.Comparison with intra-arterial DSA and he surgical findings[J].Eur J Radiol,2004,49(3):212-223.

[3]Dawkins A A,Evans A L,Wattam J,et al.Complications of cerebral angiography:a prospective analysis of 2924 consecutive procedures[J].Neuroradiology,2007,49(9):753-759.

[4]李大成,邢喜玲,李亞軍,等.CTA與DSA診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的對(duì)比研究[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2005,21(8):789-792.

[5]Uysal E,Yanbuloglu B,Erturk M,et al.Spiral CT angiography in diagnosis of cerebral aneurysms of cases with acute subarachnoid hemorrhage[J].Diagn Interv Radiol,2005,11(2):77-82.

[6]Gauvrit J Y,Leclerc X,Ferré J C,et al.Imaging of subarachnoid hemorrhage[J].J Neuroradiol,2008 Aug 11.[Epub ahead of print].

[7]Tipper G,U-King-Im J M,Price S J,et al.Detection and evaluation of intracranial aneurysms with 16-row multislice CT angiography[J].Clin Radio1,2005,60(5):565-572.

[8]Iyer V,Kato Y,Sano H,et al.Clip reconstruction for a case of peripheral posterior inferior cerebellarartery aneurysm:case report[J].Minim Invasive Neurosurg,2005,48(4):244-246.

[9]Hoh B L,Cheung A C,Rabinov J D,et al.Results of a prospective protocol of computed tomographic angiography in place of catheter angiography as the only diagnostic and pretreatment planning study for cerebral aneurysms by a combined neurovascular team[J].Neurosurgery,2004,54(6):1329-1340.

[10]Wada K,Arimoto H,Ohkawa H,et al.Usefulness of preoperative three-dimensional computed tomographic angiography with two-dimensional computed tomographic imaging for rupture point detection of middle cerebral artery aneurysms[J].Neurosurgery,2008,62(3 Suppl 1):126-133.

[11]王雪元,胡春洪,丁乙.腦血管疾病CTA與DSA檢查對(duì)比分析[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2005,25(1):127-128.

[12]沈建康,胡錦清.顱內(nèi)動(dòng)脈瘤診斷的金標(biāo)準(zhǔn):DSA、CTA還是MRA[J].中國(guó)現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志,2007,10(7):415-417.

[13]劉占川,韓錦山.3D-CTA成像技術(shù)診斷和治療顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的臨床應(yīng)用評(píng)價(jià)[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2007,18(2):85-87.

[14]Pechlivanis I,Schmieder K,Scholz M,et al.3-Dimensional computed tomographic angiography,for use of surgery planning in patients with intracranial aneurysms[J].Acta Neurochir(Wien),2005,147(10):1045-1053.

[15]Matsumoto M,Kasuya H,Sato T,et al.Can 3D-CT angiography(3DCTA) replace conventional catheter angiography in ruptured aneurysm surgery?Our experience with 162 cases[J].Fukushima J Med Sci,2007,53(2):85-94.

[16]Choi C G,Lee D H,Lee J H, et a1.Detection of intracranial atherosclerotic steno-occlusive disease with 3D time-of-flight magnetic resonance angiography with sensitivity encoding at 3T[J].AJNR,2007,28(3):439-446.

[17]Brunereau L,Cottier J P,Sonier C B,et al.Prospective evaluation of time-of-flight MR angiography in the follow-up of intracranial saccular aneurysms treated with Guglielmi detachable coils[J].J Comput Assist Tomogr,1999,23(2):216-223.

[18]劉崎,陸建平,王飛,等.三維動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR血管造影對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的診斷價(jià)值[J].中華放射學(xué)雜志,2003,37(3):238-242.

[19]Nakajima Y,Yoshimine T,Yoshida H,et al.Computerized tomography angiography of ruptured cerebral aneurysms:factors affecting time to maximum contrast concentration[J].J Neurosurg,1998,88(4):663-669.

[20]Zouaoui A,Sahel M,Marro B,et al.Three-dimensional computed tomographic angiography in detection of cerebral aneurysms in acute subarachnoid hemorrhage[J].Neurosurgery,1997,41(1):125-130.

[21]Villablanca J P,Martin N,Jahan R,et al.Volume-rendered helical computerized tomography angiography in the detection and characterization of intracranial aneurysms[J].J Neurosurg,2000,93(2):254-264.

[22]張成琪,張?jiān)龇?柳澄.MRA在診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2004,14(1):17-19.

[23]Yamada N,Hayashi K,Murao K,et al.Time-of-flight MR angiography targeted to coiled intracranial aneurysms is more sensitive to residual flow than is digital subtraction angiography[J].AJNR Am J Neuroradiol,2004,25(7):1154-1157.

[24]Majoie C B,Sprengers M E,van Rooij W J,et a1.MR angiography at 3T versus digital subtraction angiography in the follow-up of intracranial aneurysms treated with detachable coils[J].AJNR,2005,26(6):l349-1356.

[25]Urbach H,Dorenbeck U ,von Falkenhausen M,et a1.Threedimensional time-of-flight MR angiography at 3T compared to digital subtraction angiography in the follow-up of ruptured and coiled intracranial aneurysms:a prospective study[J].Neuroradiology,2008,50(5):383-389.