三維動脈自旋標(biāo)記PWI評估煙霧病患者血管重建術(shù)后腦灌注變化

朱文杰，張 順，姚義好，王振熊，彭 莉，管漢雄，朱文珍

(華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(yī)院放射科，湖北 武漢 430030)

DOI：10.13929/j.1003-3289.201708141

煙霧病是一種少見的循環(huán)系統(tǒng)疾病，以單側(cè)或雙側(cè)頸內(nèi)動脈末端或大腦前動脈近端或大腦中動脈近端管腔的進(jìn)行性狹窄或閉塞、合并顱底代償性小血管網(wǎng)形成為特征[1]。DSA是確診煙霧病的金標(biāo)準(zhǔn)。血管重建術(shù)通過血管搭橋建立側(cè)支循環(huán)，是提高腦組織血流灌注并減少術(shù)后發(fā)生腦卒中風(fēng)險的最佳手段[2]。目前臨床常采用動態(tài)磁敏感對比增強灌注加權(quán)成像(dynamic susceptibility contrast PWI， DSC-PWI)評價血管重建術(shù)的療效。DSC-PWI需要注射外源性釓對比劑，可能導(dǎo)致患者產(chǎn)生過敏等不良反應(yīng)，對于腎功能損害的患者應(yīng)慎用或禁用；即使腎功能正常的患者，靜脈注射釓對比劑后，釓依然可沉積于神經(jīng)組織內(nèi)，可能存在遠(yuǎn)期危害[3]。三維動脈自旋標(biāo)記(three-dimensional arterial spin labeling， 3D-ASL)技術(shù)無創(chuàng)、可重復(fù)性好，且無需使用釓對比劑，已應(yīng)用于煙霧病患者術(shù)前灌注評估[4-5]。本研究對煙霧病患者手術(shù)前后行3D-ASL PWI，探討其評估煙霧病患者術(shù)后療效的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年12月—2016年4月于我院經(jīng)DSA確診為煙霧病的19例患者，男12例，女7例，年齡9～55歲，平均(44.3±8.4)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)DSA確診為煙霧??；②接受單側(cè)大腦半球顳淺動脈—大腦中動脈搭橋術(shù)、顳肌敷貼聯(lián)合血管重建術(shù)；③于手術(shù)前1周及手術(shù)后3個月內(nèi)接受3D-ASL PWI和DSC-PWI。排除標(biāo)準(zhǔn)：動脈粥樣硬化或其他原因?qū)е碌念悷熿F病綜合征。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa Discovery HD750 3.0T MR掃描儀，32通道頭線圈。3D-ASL序列：TR 5 482 ms，TE 14.6 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚4 mm，容積掃描，激勵次數(shù)3，標(biāo)記延遲時間2 025 ms，掃描時間為4 min 38 s；DSC-PWI：掃描序列為T2梯度回波，TE最小，TR 1 500 ms，激勵次數(shù)1，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚5 mm，層間距1.5 mm，掃描50期，掃描時間為1 min 5 s；對比劑使用莫迪司，0.2 ml/kg體質(zhì)量，流率3.5 ml/s。手術(shù)前后掃描方案相同。

1.3 圖像分析 采用GE AW 4.5工作站進(jìn)行圖像后處理及定量分析。在3D-ASL及DSC-PWI圖像中，于術(shù)側(cè)大腦半球大腦中動脈供血區(qū)域中灌注改善最顯著處放置球形ROI，體積為5 cm3，盡量避開腦室及病灶(圖1)；于3D-ASL圖像獲得腦血流量(cerebral blood flow， CBF)，于DSC-PWI圖像采用brain stat GVF后處理軟件獲得達(dá)峰時間(time to peak, TTP)值。以Integrated Registration軟件對患者手術(shù)前后灌注參數(shù)進(jìn)行校正配準(zhǔn)，確保手術(shù)前后ROI放置于同一解剖位置。

1.4 隨訪 記錄聯(lián)合血管重建術(shù)前后患者的主要臨床表現(xiàn)，評價術(shù)后患者主要癥狀，如頭痛和缺血等有無改善。手術(shù)前后CBF值的差值 >1 ml/(100 g·min)、 TTP值差值>1 s為灌注改善。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件。對計量資料行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的資料以±s表示。采用配對樣本t檢驗比較手術(shù)前后灌注參數(shù)的差異；采用Fisher精確概率檢驗比較手術(shù)前后臨床癥狀、CBF和TTP改善率。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

術(shù)側(cè)大腦半球大腦中動脈供血區(qū)域手術(shù)前后CBF分別為(41.40±11.36)ml/(100 g·min)和(54.10±16.69)ml/(100 g·min)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-4.273，P<0.01)；手術(shù)前后TTP分別為(28.66±3.21)s和(26.44±3.93)s，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-2.936，P<0.01)。見圖2。

術(shù)后16例患者癥狀改善，改善率為84.21%(16/19)；15例患者CBF改善，改善率為78.95%(15/19)；13例患者TTP改善，改善率為68.42%(13/19)；上述三項改善率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.625)。

3 討論

聯(lián)合血管重建術(shù)是提高煙霧病患者腦組織血流灌注的有效手段，并可降低發(fā)生腦梗死和認(rèn)知功能障礙的風(fēng)險[6]。一項包括57個研究的Meta分析[7]觀察了1 322例接受血管重建術(shù)的煙霧病患者，其中51.2%的患者術(shù)后癥狀消失，35.5%的患者術(shù)后癥狀改善。本組術(shù)后患者癥狀改善率為84.21%(16/19)，與以上結(jié)果相似。

圖1 患者男，44歲，ROI放置示意圖 A、B.分別為軸位和冠狀位ASL-CBF圖，術(shù)前于右側(cè)大腦中動脈供血區(qū)域放置ROI； C、D.分別為軸位和冠狀位ASL-CBF圖，術(shù)后于右側(cè)大腦中動脈供血區(qū)域放置ROI 圖2 患兒女，8歲，手術(shù)前后PWI A、B.術(shù)前(A)和術(shù)后(B)ASL-CBF圖像顯示術(shù)后CBF升高； C、D.術(shù)前(C)和術(shù)后(D)DSC-TTP圖像顯示術(shù)后TTP降低

單側(cè)大腦半球顳淺動脈—大腦中動脈搭橋術(shù)、顳肌敷貼聯(lián)合血管重建術(shù)后2～3個月可形成側(cè)支血管，因此本研究選擇術(shù)后3個月復(fù)查PWI。本組結(jié)果表明，術(shù)后術(shù)側(cè)大腦半球大腦中動脈供血區(qū)域CBF和TTP均較術(shù)前有明顯改善(P均<0.01)。

Dai等[8-9]對煙霧病患者分別于手術(shù)前后行CT灌注成像和DSC-PWI，發(fā)現(xiàn)反映煙霧病血管重建術(shù)前后腦血流灌注最有意義的參數(shù)為TTP。本研究中，術(shù)后TTP較術(shù)前明顯縮短(t=-2.936，P<0.01)，且術(shù)后TTP縮短>1 s的患者的臨床主要癥狀均因手術(shù)而得到改善。由于存在血腦屏障，DSC-PWI反映腦組織微循環(huán)灌注的改變。煙霧病患者腦內(nèi)存在擴張的小動脈、豐富的代償新生煙霧血管及側(cè)支循環(huán)，因此TTP時間延長；而血管重建術(shù)1個月后，煙霧代償血管出現(xiàn)不同程度消退[10-11]，因此術(shù)后TTP較術(shù)前縮短。

ASL成像中，首先在標(biāo)記層面對動脈血液內(nèi)的水分子進(jìn)行標(biāo)記，再于被標(biāo)記的水分子進(jìn)入腦實質(zhì)前后進(jìn)行2次圖像采集，經(jīng)軟件后處理獲得CBF分布圖[12-13]。ASL是以動脈血液內(nèi)被標(biāo)記的氫原子核作為內(nèi)源性標(biāo)記物，反映血流灌注情況，不受血腦屏障的影響。本研究中，手術(shù)前后術(shù)側(cè)大腦中動脈供血區(qū)CBF差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-4.273，P<0.01)，且CBF改善率、癥狀改善率及TTP的改善率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.625)。唐小平等[14]發(fā)現(xiàn)ASL可用于術(shù)前評估煙霧病患者腦灌注情況。Jiang等[15]于1年內(nèi)對12名認(rèn)知正常的志愿者行4次ASL成像，結(jié)果顯示ASL具有良好的一致性和可重復(fù)性。采用ASL技術(shù)獲得的CBF值受成像參數(shù)標(biāo)記延遲時間的影響。Wang等[16]研究發(fā)現(xiàn)標(biāo)記延遲時間為2 025 ms時，ASL獲得的CBF與CT灌注成像獲得的CBF一致性最好，因此本研究中標(biāo)記延遲時間設(shè)置為2 025 ms。

本研究的局限性：樣本量較小，術(shù)后癥狀未改善的患者較少；灌注參數(shù)測量時的ROI為手動選取，存在一定偏倚，可能影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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