非增強3.0T磁共振頭頸部3D TOF MRA在椎動脈開口狹窄診斷中的應用價值

趙立冬，劉曉敏，郭茜，白敏

1.聊城市腦科醫院 影像科，山東 聊城252000；2.聊城市人民醫院 放射科，山東 聊城 252000

非增強3.0T磁共振頭頸部3D TOF MRA在椎動脈開口狹窄診斷中的應用價值

趙立冬1，劉曉敏2，郭茜1，白敏2

1.聊城市腦科醫院 影像科，山東 聊城252000；2.聊城市人民醫院 放射科，山東 聊城 252000

目的 探討非增強3.0T磁共振頭頸部3D TOF MRA在椎動脈開口狹窄診斷中的應用價值。方法 回顧性分析2010年9月～2013年12月于我院經臨床擬診為椎動脈開口狹窄的35例患者的3D TOF MRA和數字減影血管造影（DSA）檢查資料。結果 DSA確診31支椎動脈開口狹窄，而3D TOF MRA檢出37支椎動脈開口狹窄，11例假陽性，5例假陰性。以DSA為金標準，3D TOF MRA診斷椎動脈開口狹窄的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為83.9％、68.6％、70.3％和82.8％。3D TOF MRA和DSA對椎動脈開口狹窄診斷的Kappa值為0.519，Youden指數為52.5％，P＜0.001。結論 非增強3.0T磁共振3D TOF MRA可用于檢測椎動脈開口狹窄，雖然假陽性率較高，但其敏感性也較高，可用作有癥狀高危人群的無創、可重復性的篩查方法。

非增強3.0T磁共振；3D TOF MRA；椎動脈開口狹窄

0 前言

椎動脈開口是椎動脈最常出現動脈粥樣硬化的部位，對藥物治療無效的椎動脈狹窄患者可通過支架術進行重建治療，因此對椎動脈狹窄進行準確的非侵入性診斷至關重要。三維時間飛躍法磁共振血管成像（3D Time-of-flight Magnetic Resonance Angiography，3D TOF MRA）是非侵入性方法，其優勢是無對比劑毒性、安全、無輻射和并發癥。以往3D TOF MRA由于采集時間長，圖像偽影較多，主要應用于頭部血管。近年來隨著高場磁共振新技術的發展，3.0T磁共振3D TOF MRA可在相對較短的時間內完成從頭到頸部及主動脈弓上全部血管的掃描，且可獲得高分辨率的圖像。本研究采用3.0 T高場磁共振，對擬診為椎動脈狹窄的35例患者進行3D TOF MRA掃描，旨在探討其在臨床應用中的可行性及診斷的準確性。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選擇2010年9月～2013年12月我院擬診的35例椎動脈狹窄患者，其中男18例，女17例，年齡32～75歲，平均64歲。臨床表現為短暫性腦缺血發作、頭暈、肢體無力、肢體麻木、行走不穩等。所有病人均同時行3D TOF MRA和數字減影血管造影（DSA）檢查，3D TOF MRA和DSA檢查的間隔時間均在一個月之內。所有患者均在檢查前簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

采用Philips Achieva 3.0 T（Philips Medical Systems）磁共振，使用16通道SENSE神經血管線圈，采用三維時間飛躍法3D FFE序列，分頭部、頸部、弓上部3段進行掃描。頭部掃描參數：層數160層，TR 15 ms，TE 3.5 ms，像素大小0.6 mm×1 mm×0.6 mm，FOV 220 mm×191 mm×96 mm，矩陣368×190，翻轉角18°，采集次數1，SENSE因子。頸部掃描參數：層數180層，TR 20 ms，TE 3.5 ms，像素大小0.85 mm×1.52 mm×0.75 mm，FOV 220 mm×129 mm× 135 mm，矩陣260×84，翻轉角20°，采集次數2，SENSE因子。弓上段掃描參數：層數120層，TR 22 ms，TE 3.5 ms，像素大小1.0 mm×0.6 mm×0.8 mm，FOV 250 mm×238 mm×96 mm，矩陣252×148，翻轉角22°，采集次數2，SENSE因子。以上3段均為層厚2 mm，間隔10 mm掃描，掃描時間總共679 s。掃描范圍下緣包括主動脈弓，上緣包括willis環。分別行頭部、頸部和主動脈弓上3D TOF MRA原始圖像掃描，然后于后處理工作站行最大密度投影（MIP）重建圖像，最后用Philips的Mobiview自動無縫拼接軟件融合成一幅圖像。

采用Siemens Artis DTA進行DSA檢查，采用Seldinger’s技術穿刺后，植入5F導管鞘，用單彎道導管依次對雙側頸動脈和椎動脈造影，對頸動脈及椎動脈取正位、側位和斜位3個方位進行攝片。

1.3 圖像分析

由2位經驗豐富的資深MR醫師采用雙盲法對圖像進行評價，多方位觀察并確定顱內血管、頸動脈、椎動脈和基底動脈有無血管狹窄及血管狹窄的程度，并達成一致意見。椎動脈狹窄的測量方法：[（椎動脈正常管徑－狹窄管徑）/椎動脈正常管徑]×100％。輕度狹窄：≤50％狹窄，重度狹窄：≥50％狹窄。

1.4 統計學分析

采用SPSS 17.0軟件對數據進行統計分析，計量資料的組間比較采用配對t檢驗，與病理檢查結果的一致性檢驗采用Kappa檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

35例患者共70支椎動脈，其中4支椎動脈由于椎動脈弓上血管偽影，圖像質量達不到診斷要求，而不納入分析；余66支椎動脈圖像質量可達到診斷要求，納入分析。部分椎動脈狹窄患者的3D TOF MRA圖像及DAS圖像，見圖1～2。

圖1 右側椎動脈開口狹窄的3D TOF MRA及DAS圖像

注：a．3D TOF MRA示左側椎動脈開口處局限性血流信號消失，遠側椎動脈顯示良好，右側椎動脈發育不良，末端游離終止于右側小腦下后動脈；b．3D TOF MRA源圖像示左側椎動脈開口連續，但管腔狹窄；c．DSA示左側椎動脈開口狹窄。

DSA確診31支椎動脈開口狹窄，而3D TOF MRA檢出37支椎動脈開口狹窄，11例假陽性，5例假陰性，見表1。

表1 3D TOF MRA和DSA檢查椎動脈開口狹窄的對比

3D TOF MRA和DSA檢查椎動脈開口狹窄程度的對比，見表2。3D TOF MRA診斷的13支輕度狹窄中，6支被DSA證實為正常血管；3D TOF MRA診斷的24支重度狹窄中，5支被DSA證實為正常血管。3D TOF MRA判定的狹窄程度高于DSA。以DSA為金標準，3D TOF MRA診斷椎動脈開口狹窄的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為83.9％、68.6％、70.3％和82.8％，Kappa值為0.519，Youden指數為52.5％，P＜0.001。

表2 3D TOF MRA和DSA檢查椎動脈開口狹窄程度的對比

3 討論

缺血性腦中風中約20％發生于后循環[1]，約25％的后循環缺血性腦卒中病人有椎動脈狹窄。近來的研究表明，椎動脈狹窄≥50％（重度狹窄）的病人有高度的早期復發風險，早期治療可以減少腦卒中復發的風險[2]。對藥物治療無效的椎動脈狹窄患者可通過支架術進行重建治療，所以對椎動脈狹窄進行準確的非侵入性的診斷至關重要。

DSA是診斷血管病變的金標準，但缺點是具有侵入性，存在1％～2％的醫源性腦中風風險，且操作復雜，不能一次性大范圍地評估血管而且費用較高。CT血管成像（Computed Tomograhy Angiography，CTA）和MRA被廣泛地應用于臨床，但CTA具有輻射及對比劑毒性且容易受骨偽影的影響。增強血管造影檢查（CE-MRA）掃描時間短、圖像偽影少，已廣泛應用于椎動脈狹窄的診斷，然而含釓造影劑具有發生腎源性系統纖維化的風險[3]。3D TOF MRA是非侵入性方法，具有安全、無輻射、無對比劑毒性和并發癥等特點，近年來，隨著高場MR及新技術的發展，3.0T MR頭頸部3D TOF MRA可在較短的時間內完成大范圍掃描，清晰顯示從主動脈弓到顱內的血管。

3.1 3.0T MR頭頸部3D TOF MRA技術的優勢

中低場MR的TOF MRA最大的限制就是高的分辨率和短的采集時間。本研究采用超高場雙梯度MR，場強及梯度切換率都較1.5T MR大大提高，全身梯度的最大幅度達到80 Mt/m，最大切換率達到200 T/m/s，梯度線型能夠確保采集的圖像不出現失真和變形。高場MR的優勢是信噪比（SNR）及分辨率明顯提高，成像時間縮短。3.0T MR上，SNR提高能減少成像時間，增加分辨率；由于SNR增高，3D TOF MRA可通過降低像素，提高空間分辨率[4]。同時，并行采集SENSE技術可在數倍縮短掃描時間的同時，極大地提高圖像的信噪比、時間和空間分辨率。多通道線圈的發展結合并行采集SENSE技術，可為頭頸部3D TOF MRA提供高質量的血管成像。本研究采用16通道神經血管線圈，將16通道采集系統與并行采集技術相結合，能夠快速獲得超高分辨率的圖像，掃描覆蓋范圍大，能獲得從頭至主動脈弓的均勻的血管成像，且能提供所有方向上的并行采集。研究顯示，3.0T MR采用并行采集技術，可獲得更高的空間分辨率。本研究采用TONE技術減少飽和偽影，采用CHARM技術消除或減低背景中的偽影，可清晰顯示椎動脈全程血管。

3.2 3.0T MR頭頸部3D TOF MRA在椎動脈中的應用

本研究中，頭頸部3D TOF MRA可清晰顯示椎動脈的起源及走形，可顯示全程椎動脈和椎動脈開口。椎動脈起源處由于其位置位于主動脈弓上，容易受大血管搏動和呼吸運動影響而產生偽影。本研究中，66支椎動脈圖像質量達到診斷要求，4支椎動脈開口偽影較大而未達到診斷要求。椎動脈粥樣硬化性斑塊常位于椎動脈起源處[5]，而椎動脈起源處動脈硬化性病變是后循環缺血的潛在原因，約20％～50％的椎基底動脈有短暫性腦缺血發作或腦卒中的風險。癥狀性≥50％的椎動脈開口狹窄可以通過支架植入術進行血管重建，降低腦卒中的復發和改善預后。

本研究中，3D TOF MRA診斷椎動脈起始部狹窄的敏感性為83.9％，特異性為68.6％。3D TOF MRA對狹窄的檢測敏感性較高，但是特異性較低，假陽性率較高。研究發現，3D TOF MRA上局限性血流信號消失可能代表嚴重狹窄[6]，本研究發現，椎動脈開口血流信號消失可能代表管腔狹窄（圖2），同文獻報道一致。3D TOF MRA由于湍流等原因造成的失相位，或病變外的血管血流緩慢可能引起血管某處血流信號丟失，出現血管狹窄的假象，常見于血管轉彎和分叉處。在本研究中，椎動脈起始部局限性的血流信號消失是造成假陽性率高的原因之一，尤其是椎動脈起始部迂曲走形的病人，結合MIP源圖像可提高對狹窄的正確診斷率。血管狹窄處容易造成湍流、血流信號丟失，從而可夸大狹窄的程度[7-8]，如圖1。

綜上所述，盡管頭頸部3D TOF MRA掃描時間相對較長，但其具有無創、無對比劑、無輻射、安全、可重復檢查等優點，易于被患者接受。3.0T頭頸部3D TOF MRA可用于檢測椎動脈狹窄，盡管其假陽性率較高，但其在不使用對比劑的前提下，可作為有癥狀高危人群的無創、可重復性的篩查方法。

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Effectiveness of Application of Non-Contrast 3.0T Three-dimension Time-of-Flight MR Angiography in Diagnosis of Vertebral Artery Ostium Stenosis

ZHAO Li-dong1, LIU Xiao-m in2, GUO Qian1, BAI Min2
1. Department of Imaging, Liaocheng Brain Hospital, Liaocheng Shandong 252000, China；2. Departm en t o f Radiology, Liaocheng People’s Hospital, Liaocheng Shandong 252000, China

Ob jective To explore the feasibility and diagnostic accuracy of 3D time-of-flight MR angiography（3D TOF MRA）in the vertebral artery ostium stenosis at 3.0T MR. Methods The 3D TOF MRA and DSA（Digital Subtraction Angiography）images of 35 patients（70 vertebral arteries）who had been clinically diagnosed as suspected vertebral artery ostium stenosis in the hospital from September 2010 to December 2013 were retrospectively reviewed. Resu lts A ltogether 31 cases of vertebral artery ostium stenoses were confi rmed by using DSA versus 37 cases as well as 11 false positives and 5 false negatives by using 3D TOF MRA. Taking DSA as the golden standard, the sensitivity, specificity, PPV and NPV of 3D TOF MRA in detection of the stenosis in the vertebral ostium were 83.9％, 68.6％, 70.3％ and 82.8％, respectively. The Kappa value and Youden index of the 3D TOF MRA and DSA for the detection of vertebral ostial stenosis were 0.519 and 52.5％ respectively w ith statistically signifi cant differences（P＜0.001）. Conclusion Non-contrast 3.0T 3D TOF MRA could be used for detection of the vertebral artery stenosis. Although it had relatively higher false-positive rate, it demonstrated higher sensitivity and could be taken as a feasible and noninvasive screening tool for the high risk population w ith related symptoms.

non-contrast 3.0T magnetic resonance；three dimensional time-of-fl ight magnetic resonance angiography；vertebral artery ostium stenosis

R445.2；R743

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.016

1674-1633（2015）11-0053-03

2015-01-19

2015-03-02

白敏，副主任醫師。

通訊作者郵箱：baim in11@163．com