MRA、3D-ASL腦灌注成像技術(shù)診斷缺血性腦血管疾病的一致性比較

程春紅，李鴻波，黃 炯

(江漢大學(xué)附屬醫(yī)院 武漢市第六醫(yī)院 放射科，湖北 武漢430015)

缺血性腦血管病是指腦組織在低灌注狀態(tài)下缺血、缺氧而引發(fā)相關(guān)腦血管疾病，主要包括缺血性腦梗死、短暫性腦缺血發(fā)作等[1,2]。缺血、缺氧發(fā)生時往往會導(dǎo)致腦組織發(fā)生不可逆損傷，及早評估其血流灌注對于缺血性腦血管病的臨床診治極為關(guān)鍵[3]。

磁共振血管成像(MRA)是一種無創(chuàng)性血管顯示技術(shù)，無需對比劑，是顯示腦動脈灌注情況的看可靠方法[4]。三維動脈自旋標(biāo)記技術(shù)(3D-ASL)腦灌注成像作為近年來發(fā)展的一種全新容積灌注掃描技術(shù)，可有效評價腦血流灌注情況[5]。本研究收集72例缺血性腦血管疾病患者的影像學(xué)資料進行回顧性分析，主要就3D-ASL、MRA在診斷缺血性腦血管疾病上的一致性進行探討，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年8月-2019年1月我院收治的72例缺血性腦血管疾病患者作為研究對象，其中男性43例，女性29例，年齡46-76歲，平均年齡(64.79±4.18)歲，臨床上主要表現(xiàn)為頭暈、頭痛、嘔吐、四肢麻木等，其中大面積腦梗死(梗死面積在3 cm2以上)31例，小面積腦梗死(梗死面積小于3 cm2)24例，短暫性腦缺血發(fā)作17例。所有患者或家屬均對本研究內(nèi)容詳細(xì)知情并均在知情同意書簽字，該研究經(jīng)我院倫理委員會審核批準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)發(fā)病至就診時間在24 h以內(nèi)；(2)無影響腦血流藥物服用史者；(3)均在我院順利完成MRA、3D-ASL檢查者，影像學(xué)檢查圖像質(zhì)量良好，無干擾和偽影。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有MRA、3D-ASL檢查禁忌證者以及不能積極配合檢查者；(2)既往有腦部疾病史及手術(shù)史；(3)伴有嚴(yán)重心、肝、肺、腎等嚴(yán)重器質(zhì)性疾病或惡性腫瘤者。

1.2 方法

儀器選擇GE Discovery MR750 3.0T磁共振掃描儀，頭頸部相控線圈。患者取仰臥位進行常規(guī)MRA檢查及3D-ASL序列掃描，將頸動脈根部至胼胝體上方作為掃描區(qū)域進行掃描。MRA掃描參數(shù)：TR20ms，TE3.4ms，重建矩陣384×192。3D-ASL掃描參數(shù)：TR4787ms，TE14.6ms，層厚5 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV24 cm×24 cm，NEX3次。

1.3 圖像分析及評價

將采集的所有原始圖像傳輸至配套工作站，經(jīng)Functool處理后獲得全腦血流量圖像(CBF)，觀察、比較所有患者的MRA圖像及ASL-CBF圖像中的缺血面積及信號特點。從患側(cè)缺血區(qū)域最大層面選取興趣區(qū)(ROI)，以大腦中線為對稱軸，于健側(cè)同一位置生成大小一致的對照區(qū)，檢測患側(cè)、健側(cè)區(qū)域的CBF值，計算相對腦流量(rCBF)，rCBF=患側(cè)CBF/健側(cè)CBF。所有MRA圖像及ASL-CBF圖像均由我院影像科選擇2名經(jīng)驗豐富的副主任醫(yī)師分別測量3次，取平均值作為最終測量值，rCBF<0.9時為灌注減低，rCBF>1.1時為灌注增高，rCBF在0.9-1.1之間時為灌注正常。診斷一致性的判定：3D-ASL顯示患側(cè)灌注異常，MRA顯示存在供血血管狹窄時或均無上述異常情況發(fā)生則判定為診斷一致，反之則判定為不一致。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS22.0軟件對研究中所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料、計數(shù)資料分別采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差和率的形式表示，分別采用雙側(cè)t檢驗和卡方檢驗進行數(shù)據(jù)比較，以P<0.05代表差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3D-ASL定量分析

72例缺血性腦血管病患者患側(cè)平均rCBF水平為(26.49±11.03)，健側(cè)平均rCBF水平為(33.16±14.81)，患側(cè)rCBF水平明顯低于健側(cè)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.0649，P=0.0026)。

2.2 3D-ASL與MRA在診斷缺血性腦血管病上的一致性

見表1。診斷31例大面積腦梗死患者上，3D-ASL、MRA的診斷結(jié)果均一致，24例患者的3D-ASL灌注圖顯示患側(cè)rCBF明顯低于健側(cè)，MRA檢查結(jié)果提示相應(yīng)供血血管存在局限性狹窄；7例的3D-ASL灌注圖顯示患側(cè)rCBF高于健側(cè)，MRA提示供血血管存在局限性狹窄。

小面積腦梗死患者24例，16例患者的3D-ASL、MRA診斷結(jié)果一致，其中11例患者的患側(cè)灌注明顯減低，MRA顯示存在血管狹窄，3例患者的患側(cè)灌注明顯增高且存在血管狹窄，2例患者的3D-ASL、MRA診斷結(jié)果均未見異常。其余8例的診斷結(jié)果不一致，其中6例的患側(cè)灌注明顯減低但MRA提示供血血管正常，1例灌注明顯增高但MRA提示供血血管正常，1例3D-ASL灌注圖未見異常但MRA提示存在局限性狹窄的供血血管。

17例短暫性腦缺血發(fā)作患者中有11例的診斷結(jié)果一致，其中7例患者的3D-ASL灌注圖顯示患側(cè)rCBF明顯減低，MRA提示有局限性狹窄的供血血管，4例患者的3D-ASL和MRA均未見異常。6例不一致，6例患者的3D-ASL灌注圖顯示患側(cè)rCBF明顯減低，MRA顯示相應(yīng)血管未見異常。

表1 3D-ASL與MRA在診斷缺血性腦血管病上的一致性[n(%)]

注：不同類型的診斷一致性比較，χ2值=13.1649，P值=0.0014。

2.3 典型病例的3D-ASL與MRA圖像分析

患者A，女，51歲，圖1中顯示左側(cè)基底節(jié)區(qū)灌注明顯減低，圖2顯示右側(cè)腦中動脈M1段、M2段、雙側(cè)腦后動脈血管管腔存在局限性不規(guī)則狹窄或不同程度的動脈硬化，圖3顯示左側(cè)腦動脈P2段及遠(yuǎn)分支閉塞明顯，其他腦動脈未見異常。

圖1 3D-ASL圖像顯示左側(cè)基底節(jié)區(qū)灌注減低

圖2 MRA圖像顯示右側(cè)腦中動脈血管阻塞

圖3 MRA圖像顯示左側(cè)腦動脈血管阻塞

3 討論

缺血性腦血管疾病主要由于腦組織低灌注、腦動脈供血血管狹窄或阻塞不能形成較好循環(huán)，進而導(dǎo)致病變血管區(qū)域腦組織代謝障礙[6,7]，引發(fā)局部腦組織缺血缺氧而造成不可逆損害。借助影像學(xué)檢查能夠?qū)δX組織灌注異常時間、腦動脈狹窄區(qū)域、形態(tài)進行觀察和診斷[8]，從而及時對缺血性腦血管疾病進行治療。

三維動脈自旋標(biāo)記技術(shù)(3D-ASL)屬于無創(chuàng)性檢查，無需注射外源性對比劑，以血液作為內(nèi)源性示蹤劑進行成像[9]，利用反轉(zhuǎn)脈沖成像以及快速自旋回波技術(shù)將動脈血質(zhì)子的自旋狀態(tài)進行反轉(zhuǎn)并以3D螺旋式、脈沖式和連續(xù)式的形式相互結(jié)合標(biāo)記[10,11]，被標(biāo)記的質(zhì)子隨血流進入成像平面后能夠引起局部組織改變而獲得標(biāo)記圖像[12]，相同情況下獲得未標(biāo)記圖像作為對照，兩種圖像進行縮影即可獲得灌注信息圖像。3D-ASL能夠有效克服回波平面成像所引發(fā)的運動偽影和磁敏感偽影[13,14]，從而獲得更加均勻和更高信噪比的灌注圖像，因此能夠較好地反映全腦組織的血流灌注變化。本研究結(jié)果顯示，72例缺血性腦血管病患者的患側(cè)rCBF水平明顯低于健側(cè)，結(jié)果也證實了3D-ASL可診斷缺血性腦血管病，能夠?qū)ζ淠X組織血流灌注程度進行定量分析[15]。

磁共振血管成像(MRA)通過磁場激勵脈沖作用增強腦血管血液流動并引發(fā)相位變化效應(yīng)而進行成像，能夠清晰顯示腦動脈狹窄的形態(tài)及范圍，與周圍組織對比效果較好，對于血管形態(tài)、血流方式和速度變化均比較敏感[16]。借助MRA能夠獲得較為直觀的腦動脈成像結(jié)果，從而準(zhǔn)確體現(xiàn)和反映腦血管病變。本研究對3D-ASL、MRA在診斷缺血性腦血管疾病的診斷結(jié)果進行觀察、分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3D-ASL、MRA在診斷31例大面積腦梗死患者上的診斷結(jié)果均一致，診斷一致率為100.00%。然而3D-ASL、MRA對于小面積腦梗死、短暫性腦缺血發(fā)作的診斷一致性比較一般。分析原因，小面積腦梗死患者的多個分支動脈以及穿支動脈受阻，盡管MRA能夠較好地顯示腦部大動脈病變，但對于分支動脈、穿支動脈的顯示效果較差[17]，因而導(dǎo)致二者在診斷缺血性腦血管疾病的一致性較差；部分短暫性腦缺血發(fā)作無明顯腦動脈狹窄，因此MRA檢查不能較好地對這部分患者作出準(zhǔn)確診斷。

總之，3D-ASL、MRA在大面積腦梗死的診斷一致性較高，在診斷小面積腦梗死、短暫性腦缺血發(fā)作上的診斷一致性一般。3D-ASL能夠定量分析缺血性腦血管疾病患者的腦組織血流灌注程度，直接反映出缺血區(qū)域腦組織的血流動力學(xué)變化。MRA則能夠清晰顯示腦動脈血管的狹窄、閉塞以及側(cè)支循環(huán)情況，因此二者聯(lián)合能夠進一步提高缺血性腦血管疾病的診斷準(zhǔn)確率。