時間飛躍法磁共振血管成像對煙霧病的影像學診斷及技術分析

龍 波,池 琦*,張玲玲,王兆永

(1.撫順礦務局總醫(yī)院 醫(yī)學影像科，遼寧 撫順113000;2.吉林大學第二醫(yī)院 病理科，吉林 長春130041)

*通訊作者

時間飛躍法磁共振血管成像對煙霧病的影像學診斷及技術分析

龍 波1,池 琦1*,張玲玲1,王兆永2

(1.撫順礦務局總醫(yī)院 醫(yī)學影像科，遼寧 撫順113000;2.吉林大學第二醫(yī)院 病理科，吉林 長春130041)

煙霧病典型特征是頸內(nèi)動脈虹吸段和大腦前、中動脈起始段的進行性狹窄或閉塞，同時顱內(nèi)側(cè)支血管廣泛的代償。臨床上通常采用血管造影(DSA)進行診斷[1]。伴隨著MRI技術的快速發(fā)展,新的掃描序列被逐漸應用，即3D時間飛躍磁共振血管成像(3D Time Of Flight-MRA，3D TOF-MRA)。它具有無創(chuàng)性、無對比劑副作用、無輻射的特點,逐漸代替了DSA成為診斷煙霧病的首選檢查手段[2]。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取撫順礦務局總醫(yī)院2010年5月-2015年6月間100例病例,其中男52例,女48例,平均年齡(46.3±6.7) 歲,20歲以下者40例,以上病例均有頭暈、頭痛癥狀，其中部分病例具有運動障礙、癲癇等癥狀。選取病例均行DSA檢查，確診后與TOF-MRA進行比較,當病例出現(xiàn):頸內(nèi)動脈虹吸段和大腦前中、動脈起始段的進行性狹窄或閉塞時,可診斷為煙霧病。

1.2 磁共振檢查方法

采用飛利浦公司3.0T雙梯度磁共振機(Philips Achieva3.0 T),表面線圈為16通道血管線圈。常規(guī)MRI檢查行T1WI、T2WI及FLAIR軸面掃描。行TOF-MRA檢查，定位線設在胼胝體前后膝部和壓部連線的基礎上，掃描參數(shù)：檢查采用無間距，層厚1.5 mm，視野150 mm×150 mm，矩陣256×256，TR 18 ms，TE 3.5 ms，小角度TA 18°，像素大?。?.90 mm3，連續(xù)無間隔掃描，小角度梯度回波。

2 結(jié)果

TOF-MRA檢查符合煙霧病診斷77例，其中20例患者大腦前動脈近端狹窄、閉塞，大腦前動脈受累15例，10例為單側(cè)受累,5例雙側(cè)受累。大腦中動脈受累12例，單側(cè)受累8例，雙側(cè)受累4例。40例患者頸內(nèi)動脈虹吸段閉塞，單側(cè)頸內(nèi)動脈受累30例，雙側(cè)受累10例(圖1-2)。大腦后動脈受累較少5例，全部為單側(cè)受累。常規(guī)MRI顯示腦內(nèi)病變周圍血管管徑增寬迂曲，出現(xiàn)大量異常分布的流空信號，腔隙性塞20例，急性腦出血18例，慢性期出血周圍含鐵血黃素沉積12例。說明TOF-MRA檢查比MRI更精確反映出顱內(nèi)病變血管，其中由于層厚等原因未能檢出5例較小的動脈瘤。DSA檢查結(jié)果82例病例符合煙霧病診斷，40例患者雙側(cè)頸內(nèi)動脈虹吸段不規(guī)則變細，12例患者雙側(cè)大腦前，動脈未見顯影。30例患者兩側(cè)椎動脈、基底動脈、顯影不良，腦內(nèi)可見迂曲擴張的“煙霧”血管。TOF-MRA結(jié)果與金標準DSA基本一致，但存在少量誤差。

圖1a 女，42歲 3D TOF-MRA wills環(huán)平面，雙側(cè)大腦前動脈A1段(圖1a細箭頭)變窄。

3 討論

3.1 煙霧病1957年由日本學者首次報道，它存在兩個發(fā)病高峰，10歲以下和40歲以上，且女性較多[3]。兒童與成年人發(fā)病癥狀不同，兒童主要表現(xiàn)為反復發(fā)作的腦缺血癥狀，而成年人主要表現(xiàn)為腦出血或腦梗死。它是一種好發(fā)于雙側(cè)頸內(nèi)動脈虹吸段和大腦前、中動脈起始段的慢性腦血管閉塞型疾病。病變鄰近血管缺血、缺氧或炎癥浸潤出現(xiàn)側(cè)支循環(huán)代償，構(gòu)成具有特征性的異常血管網(wǎng)，型似煙霧。由于新生成的血管壁較薄，管腔擴張，成為腦出血的主要原因[4]。病理學基礎為血管壁彈力纖維變性，內(nèi)彈力層彎曲、斷裂。它的發(fā)病機制尚不明確，可能與遺傳、神經(jīng)系統(tǒng)慢性炎癥、免疫損傷相關。但醫(yī)學界還有一種說法認為：煙霧微血管網(wǎng)的形成是腦內(nèi)動脈的畸形，血流受阻導致潛在的微血管通道開放。DSA一直被認為是確診煙霧病的金標準，但需要注射對比劑，不但對醫(yī)生技術要求高，而且是創(chuàng)傷性檢查，還存在對比劑過敏的風險。TOF-MRA檢查，不需要注射對比劑，避免了上述問題。本組實驗選取100例病例，采用3D TOF-MRA技術，診斷77例煙霧病，表現(xiàn)包括單側(cè)或雙側(cè)頸動脈虹吸段閉塞、單側(cè)或雙側(cè)大腦前動脈閉塞、單側(cè)或雙側(cè)大腦中動脈閉塞，與DSA診斷結(jié)果82例非常接近，結(jié)果中兒童與成年女性發(fā)病較高，由于磁共振本身技術的限制，仍然有若干病例漏診。另外煙霧病應與腦動靜脈畸形相鑒別：(1)煙霧病可見腦動脈狹窄和閉塞，腦動靜脈畸形幾乎沒有；(2) 腦動靜脈畸形可見供血動脈擴張，并且引流靜脈粗大，煙霧病極少見；(3)煙霧病血管常常是縱行條紋狀排列，腦動靜脈畸形血管團排列常方向無序[5]。

圖1b 冠狀面，雙側(cè)大腦中動脈M1段均見局限性變窄(圖1b細箭頭)，遠端分支減少，顯示不清；相應走行區(qū)見多發(fā)側(cè)枝循環(huán)影。雙側(cè)大腦后動脈遠端并見分支明顯增多(圖1a、b粗箭頭)。

圖2 女，32歲 3D TOF-MRA wills環(huán)平面，左側(cè)大腦中動脈變窄，遠端血管影稀疏、大部消失(細箭頭)，右側(cè)大腦中動脈遠端血管分支增多(粗箭頭)。

3.2 MRA時間飛躍法技術(time of flight,TOF )原理 時間飛躍法理論基礎是血流增強效應。射頻脈沖反復激發(fā)成像區(qū)內(nèi)靜止組織，靜止組織中的質(zhì)子由于時間短，不能完全發(fā)生縱向弛豫，從而處于飽和狀態(tài)。它們的磁化矢量較小，信號發(fā)生衰減而表現(xiàn)出低信號；同時成像區(qū)外血流沒有被激發(fā)，當未被激發(fā)的血流質(zhì)子流入成像區(qū)時，受到脈沖激發(fā)，質(zhì)子縱向弛豫時間充分，表現(xiàn)為高信號。TOF-MRA技術包括二維TOF-MRA和三維TOF-MRA兩種：二維TOF-MRA利用時間飛躍法分層連續(xù)采集信號，先激發(fā)一層采集一層，再激發(fā)一層采集一層，然后用原始圖像重建。優(yōu)點是：①抑制靜止的背景組織信號較強②單層采集時，層面血流飽和現(xiàn)象不明顯，這就為慢血流的顯像提供了理論依據(jù)③提高掃描速度，時間在5 s以內(nèi)。但缺點明顯：單層采集使得空間分辨率降低，易受湍流導致失相位產(chǎn)生的假象影響。原始圖像如果變形，就會出現(xiàn)層間配準錯誤產(chǎn)生血管扭曲[7]。三維TOF-MRA面對的是個整體，整體激發(fā)、采集，不僅在層面方向上提高了空間分辨率，而且采用小體素有效的減輕了流動失相位，避免了湍流的影響，同時在圖像信噪比方面明顯優(yōu)于二維TOF-MRA。不足之處表現(xiàn)為：由于整體范圍容積較大，該范圍內(nèi)血流飽和較多，會出現(xiàn)慢血流信號減弱和容積內(nèi)遠側(cè)血流信號減弱兩種效應，這時為了減少飽和效應，就要減小激發(fā)角度；激發(fā)角度減小又會產(chǎn)生背景抑制效果不好的副作用，同時也增加了掃描時間[8]。因此如何選用TOF-MRA種類應該考慮到①血流速度，動脈一般選用三維TOF-MRA而靜脈選用二維TOF-MRA ②血管走行，血管陡直的選用二維TOF-MRA，迂曲的血管采用三維TOF-MRA ③血管長短，感興趣區(qū)血管較短的采用三維TOF-MRA，較長的采用二維TOF-MRA。本次實驗采用3D TOF-MRA從而使分辨率大大提高；3D TOF-MRA法血流敏感程度不具有方向性，即可以任意方向成像，因此對迂曲腦動脈的顯示優(yōu)勢明顯[9]。

3.3 超高場強3.0T 3D TOF-MRA優(yōu)缺點 信噪比是磁共振圖像最基本參數(shù)，信噪比與主磁場強度成正比，超高場強3.0T磁共振機同時還配備了較高場強的梯度線圈(梯度場切換率=梯度場/爬升時間)。梯度切換率越高說明通電后梯度場達到最大強度所需時間越短[10]。高磁場信噪比相對低場磁場越接近線性增高，同時提高T1WI 馳豫時間可以增強血管與組織對比度，因此超高場強3.0T磁共振機比相對低場強的磁共振機在診斷血管疾病方面更具優(yōu)勢[12]。但無論2D、3D TOF-MRA又具有如下的不足：1)缺少組織對比度，幾乎不能顯示血管外周圍組織的信息,對需要血管重建的患者帶來很大缺陷。2)不能觀察血流動態(tài)的情況，血流動力學的特點難以顯示，需要進行經(jīng)顱多普勒TCD檢查。3)假陽性偏高、狹窄程度高估。湍流現(xiàn)象導致某段血流信號丟失，診斷時被認為是狹窄所致，所以假陽性偏高；而越是狹窄區(qū)域湍流就越易產(chǎn)生，信號丟失就越嚴重，從而狹窄往往被高估。4)動脈瘤內(nèi)湍流現(xiàn)象顯著，若發(fā)生信號丟失，容易出現(xiàn)漏診，經(jīng)常需要CTA或DSA進行補充檢查，根據(jù)國外學者報道,當注射對比劑Gd—DTPA后，造影劑長時間停留血管內(nèi)，明顯提高了圖像質(zhì)量，之前不顯示的小血管例如丘紋靜脈、上矢狀竇等等得以出現(xiàn)。

總之 TOF-MRA為無創(chuàng)傷性檢查，當合并MRI常規(guī)掃描序列時，即可以顯示腦血管，又可以顯示腦實質(zhì)損害，對疾病診斷和鑒別診斷十分有幫助。盡管3D TOF-MRA技術現(xiàn)今有著不足，但隨著磁共振技術突飛猛進的發(fā)展，希望在不遠的將來的得以大幅改進，為廣大醫(yī)務工作者和患者帶來福音。

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1007-4287(2016)12-2091-03

龍波(1982-),男，主管技師，主要從事MRI技術類相關研究;池琦(1983-),男，碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事MRI頭頸部疾病診斷相關研究。

2016-04-25)