MRA、3D-ASL腦灌注成像技術診斷缺血性腦血管疾病的一致性比較

程春紅，李鴻波，黃 炯

(江漢大學附屬醫院 武漢市第六醫院 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下缺血、缺氧而引發相關腦血管疾病，主要包括缺血性腦梗死、短暫性腦缺血發作等[1,2]。缺血、缺氧發生時往往會導致腦組織發生不可逆損傷，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鍵[3]。

磁共振血管成像(MRA)是一種無創性血管顯示技術，無需對比劑，是顯示腦動脈灌注情況的看可靠方法[4]。三維動脈自旋標記技術(3D-ASL)腦灌注成像作為近年來發展的一種全新容積灌注掃描技術，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，短暫性腦缺血發作17例。所有患者或家屬均對本研究內容詳細知情并均在知情同意書簽字，該研究經我院倫理委員會審核批準。

納入標準：(1)發病至就診時間在24 h以內；(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，影像學檢查圖像質量良好，無干擾和偽影。排除標準：(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史；(3)伴有嚴重心、肝、肺、腎等嚴重器質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域進行掃描。MRA掃描參數：TR20ms，TE3.4ms，重建矩陣384×192。3D-ASL掃描參數：TR4787ms，TE14.6ms，層厚5 mm，層間距1 mm，FOV24 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。從患側缺血區域最大層面選取興趣區(ROI)，以大腦中線為對稱軸，于健側同一位置生成大小一致的對照區，檢測患側、健側區域的CBF值，計算相對腦流量(rCBF)，rCBF=患側CBF/健側CBF。所有MRA圖像及ASL-CBF圖像均由我院影像科選擇2名經驗豐富的副主任醫師分別測量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生則判定為診斷一致，反之則判定為不一致。

1.4 統計學分析

采用SPSS22.0軟件對研究中所有數據進行統計學分析，計量資料、計數資料分別采用平均值±標準差和率的形式表示，分別采用雙側t檢驗和卡方檢驗進行數據比較，以P<0.05代表差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3D-ASL定量分析

72例缺血性腦血管病患者患側平均rCBF水平為(26.49±11.03)，健側平均rCBF水平為(33.16±14.81)，患側rCBF水平明顯低于健側，差異有統計學意義(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的診斷結果均一致，24例患者的3D-ASL灌注圖顯示患側rCBF明顯低于健側，MRA檢查結果提示相應供血血管存在局限性狹窄；7例的3D-ASL灌注圖顯示患側rCBF高于健側，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診斷結果一致，其中11例患者的患側灌注明顯減低，MRA顯示存在血管狹窄，3例患者的患側灌注明顯增高且存在血管狹窄，2例患者的3D-ASL、MRA診斷結果均未見異常。其余8例的診斷結果不一致，其中6例的患側灌注明顯減低但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例短暫性腦缺血發作患者中有11例的診斷結果一致，其中7例患者的3D-ASL灌注圖顯示患側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rCBF明顯減低，MRA顯示相應血管未見異常。

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中顯示左側基底節區灌注明顯減低，圖2顯示右側腦中動脈M1段、M2段、雙側腦后動脈血管管腔存在局限性不規則狹窄或不同程度的動脈硬化，圖3顯示左側腦動脈P2段及遠分支閉塞明顯，其他腦動脈未見異常。

圖1 3D-ASL圖像顯示左側基底節區灌注減低

圖2 MRA圖像顯示右側腦中動脈血管阻塞

圖3 MRA圖像顯示左側腦動脈血管阻塞

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，進而導致病變血管區域腦組織代謝障礙[6,7]，引發局部腦組織缺血缺氧而造成不可逆損害。借助影像學檢查能夠對腦組織灌注異常時間、腦動脈狹窄區域、形態進行觀察和診斷[8]，從而及時對缺血性腦血管疾病進行治療。

三維動脈自旋標記技術(3D-ASL)屬于無創性檢查，無需注射外源性對比劑，以血液作為內源性示蹤劑進行成像[9]，利用反轉脈沖成像以及快速自旋回波技術將動脈血質子的自旋狀態進行反轉并以3D螺旋式、脈沖式和連續式的形式相互結合標記[10,11]，被標記的質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記圖像[12]，相同情況下獲得未標記圖像作為對照，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。本研究結果顯示，72例缺血性腦血管病患者的患側rCBF水平明顯低于健側，結果也證實了3D-ASL可診斷缺血性腦血管病，能夠對其腦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相位變化效應而進行成像，能夠清晰顯示腦動脈狹窄的形態及范圍，與周圍組織對比效果較好，對于血管形態、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果，從而準確體現和反映腦血管病變。本研究對3D-ASL、MRA在診斷缺血性腦血管疾病的診斷結果進行觀察、分析，結果發現，3D-ASL、MRA在診斷31例大面積腦梗死患者上的診斷結果均一致，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，直接反映出缺血區域腦組織的血流動力學變化。MRA則能夠清晰顯示腦動脈血管的狹窄、閉塞以及側支循環情況，因此二者聯合能夠進一步提高缺血性腦血管疾病的診斷準確率。