3D-SNAP高分辨磁共振成像技術(shù)評(píng)價(jià)顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的價(jià)值研究

湯敏，張?chǎng)危瑥垨|升，張小玲，李隴超，王莉，劉鵬，高潔*

顱內(nèi)動(dòng)脈夾層(intracranial arterial dissection，IAD)是青中年腦卒中的主要因素，常引起缺血、出血等嚴(yán)重并發(fā)癥。目前，對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈夾層缺乏統(tǒng)一的影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、CT血管造影(computed tomography angiography，CTA)、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)等血管腔內(nèi)成像技術(shù)不能完全揭示顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的直接征象，當(dāng)前血管腔內(nèi)成像技術(shù)在本病中的臨床應(yīng)用價(jià)值也缺乏有力的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。隨著高分辨血管壁成像技術(shù)的推廣，顱內(nèi)動(dòng)脈夾層檢出率也逐年升高，新技術(shù)在IAD中的運(yùn)用也越來(lái)越受到廣泛關(guān)注[1-2]。

三維同步非增強(qiáng)血管造影和斑塊內(nèi)出血[3](three dimensional simultaneous noncontrast angiography and intra plaque hemorrhage，3D-SNAP)高分辨磁共振技術(shù)能一次采集同時(shí)獲取顱內(nèi)血管管腔內(nèi)及血管壁斑塊內(nèi)出血信息，同時(shí)通過(guò)充分抑制管腔內(nèi)流動(dòng)血液信號(hào)，增強(qiáng)顱內(nèi)血管管腔、血管壁及血管壁內(nèi)病變的對(duì)比度，提高血管腔、血管壁斑塊內(nèi)出血的檢出率。然而，顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的病理研究提示內(nèi)膜和中膜或外膜和中膜之形成壁內(nèi)血腫、內(nèi)膜破裂形成真假腔及內(nèi)膜瓣形成[4-5]。因此，本研究利用3D-SNAP磁共振成像技術(shù)探索顱內(nèi)動(dòng)脈夾層病理學(xué)影像特征，對(duì)提高顱內(nèi)動(dòng)脈夾層診斷準(zhǔn)確率、鑒別診斷及指導(dǎo)治療有重要的臨床意義。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

自2015年1月至2017年3月連續(xù)收集陜西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科后循環(huán)短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack，TIA)或腦梗死住院患者，所有患者均接受常規(guī)MRI成像、TOF-MRA、3D-SNAP及高分辨血管壁成像，患者入組前被告知實(shí)驗(yàn)流程并簽署知情同意書(shū)。所有患者入組標(biāo)準(zhǔn)[6]：(1)符合中國(guó)后循環(huán)缺血專(zhuān)家共識(shí)指南；(2)符合頭暈/眩暈、肢體及面部麻木或無(wú)力、頭痛、嘔吐、短暫性意識(shí)喪失等臨床癥狀；(3)符合眼球運(yùn)動(dòng)障礙、感覺(jué)異常、共濟(jì)失調(diào)、視野缺損等臨床體征。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)圖像質(zhì)量無(wú)法評(píng)估；(2)血管炎、蛛網(wǎng)膜下腔出血相關(guān)動(dòng)脈夾層破裂患者；(3)顱腦外傷、顱腦腫瘤病史者。共入組43例，收集并整理所有研究對(duì)象發(fā)病時(shí)的臨床資料。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)與MRI檢查方法

1.2.1 診斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)將入組患者分為動(dòng)脈夾層組和非動(dòng)脈夾層組，動(dòng)脈夾層組(共18例)診斷標(biāo)準(zhǔn)為：(1)符合動(dòng)脈夾層診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]：具有頭痛、頭暈、步態(tài)不穩(wěn)或無(wú)力等臨床癥狀，且DSA或CTA或MRI具有顱內(nèi)動(dòng)脈夾層典型影像征象(夾層動(dòng)脈瘤形成、雙腔征、內(nèi)膜瓣、壁內(nèi)血腫等)綜合診斷；(2)發(fā)病1 w內(nèi)完成磁共振檢查，圖像質(zhì)量良好；(3)排除其他血管病變。非動(dòng)脈夾層組(共25例)診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1) TIA或腦梗死患者，但診斷不符合顱內(nèi)動(dòng)脈夾層者；(2)發(fā)病1 w內(nèi)完成磁共振檢查，圖像質(zhì)量良好。

1.2.2 MRI掃描

患者取仰臥位，采用Philips Ingenia 3.0 T MRI掃描儀16通道頭頸聯(lián)合線圈，常規(guī)獲取TOF-MRA、T1WIVISTA、T2WI、3D-SNAP、CE-T1WI序列，常規(guī)平掃后行增強(qiáng)，靜脈注射釓布醇(0.1 ml/kg)后立即行增強(qiáng)T1WI。各掃描序列具體參數(shù)見(jiàn)表1。

1.3 圖像后處理與分析

由兩位從事神經(jīng)影像的高年資主治醫(yī)師采用雙盲法評(píng)估所有患者的臨床數(shù)據(jù)及TOF-MRA、T2WI、T1WI-VISTA、3D-SNAP、CE-T1WI血管MR圖像，分析雙腔征、壁內(nèi)血腫、內(nèi)膜瓣、夾層動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張等顱內(nèi)夾層動(dòng)脈影像特征。將3D-SNAP原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入PHILIPS MR WorkSpace后處理工作站，生成軸位、冠狀位、曲面重建及最小密度投影觀察顱內(nèi)夾層動(dòng)脈影像特征。判讀結(jié)果存在爭(zhēng)議時(shí)，共同分析圖像進(jìn)行商議后取得一致結(jié)論。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過(guò)Kappa分析評(píng)價(jià)2名醫(yī)師觀察結(jié)果的一致性(Kappa＞0.75認(rèn)為具有良好的一致性)。動(dòng)脈夾層組與非動(dòng)脈夾層組臨床基本資料、以及動(dòng)脈夾層組各序列影像學(xué)特征采用卡方或確切概率法及獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用(%)表示，計(jì)量資料用±s表示。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線評(píng)價(jià)TOFMRA、T2WI、T1WI-VISTA、3D-SNAP、 CE-T1WI及3D-SNAP聯(lián)合診斷顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 各MRI序列具體參數(shù)Tab.1 Parameters of every MRI sequence

圖1 患者，男性，46歲，頸部疼痛伴眩暈11 d。A：TOF-MRA原始圖顯示右側(cè)椎動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張，可見(jiàn)真假兩腔(如箭所示)；B、C：CE-T1WI顯示右側(cè)椎動(dòng)脈呈瘤樣擴(kuò)張，顯示真假兩腔、內(nèi)膜瓣，真腔較小，假腔較大并伴有強(qiáng)化(如箭所示)；D：T1WI冠狀位顯示右側(cè)椎動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張及真假兩腔，假腔信號(hào)不均勻呈稍高信號(hào)(如箭所示)；E：T2WI顯示右側(cè)椎動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張、真假兩腔及內(nèi)膜瓣，假腔呈不均勻低信號(hào)(如箭所示)；F：3D-SNAP序列顯示真假兩腔，假腔呈明顯高信號(hào)，真腔呈明顯低信號(hào)(如箭所示) 圖2 患者，男性，43歲，頭暈伴行走不穩(wěn)6 d。A、B：T1WI-VISTA序列，基底動(dòng)脈未見(jiàn)明顯異常；C：TOF-MRA基底動(dòng)脈未見(jiàn)明顯異常；D：CE-T1WI基底動(dòng)脈局部顯示雙腔征及內(nèi)膜瓣(如箭所示)；E：T2WI基底動(dòng)脈未見(jiàn)明顯異常；F：3D-SNAP序列顯示壁內(nèi)血腫呈高信號(hào)(如箭所示) Fig. 1 A 46 years old man with suffered from progressive neck pain, dizziness for 11 days. A: An aneurysmal dilatation and lumen in the right vertebral on the TOF-MRA (as indicated by the arrows); B, C: An aneurysmal dilateation, double lumen, false lumen with contrast enhancement and intimal f lap in the right vertebral on the CE-T1WI (as indicated by the arrows); D: An aneurysmal dilatation and double lumen in the right vertebral on the coronal T1WI, the false lumen showed inhomogeneous hyperintensity(as indicated by the arrows); E:An aneurysmal dilatation, double lumen and intimal f lap in the right vertebral on the T2WI, the false lumen showed inhomogeneous hypointensity (as indicated by the arrows); F: A double lumen in the right vertebral on the 3D-SNAP, the ture/false lumen showed apparent hypo/hyper-intensity (as indicated by the arrows). Fig.2 A 43 years old man presenting with dizziness and walking unstable for 6 days. A, B: The absence of abnormality fndings in the basilar artery on the T1WI-VISTA; C: The absence of abnormality fndings in the basilar artery on the TOF-MRA; D: A double lumen and intimal f lap in the basilar artery on the CE-T1WI (as indicated by the arrows); E: The absence of abnormality fndings in the basilar artery on the T2WI; F: An intramural hematoma showed hyperintensity in the basilar artery on the 3D-SNAP (as indicated by the arrows).

2 結(jié)果

2.1 臨床資料

所有動(dòng)脈夾層患者臨床癥狀以頭暈、步態(tài)不穩(wěn)或無(wú)力為主要癥狀，動(dòng)脈夾層組年齡較非動(dòng)脈夾層組低，動(dòng)脈夾層組發(fā)病距檢查時(shí)間較非動(dòng)脈夾層組時(shí)間略長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，兩組間性別、血壓、糖尿病、吸煙差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。18例動(dòng)脈夾層包括椎動(dòng)脈夾層9例、基底動(dòng)脈夾層6例、大腦中動(dòng)脈夾層3例。25例非動(dòng)脈夾層患者包括23例動(dòng)脈粥樣硬化伴狹窄、2例動(dòng)脈瘤。

2.2 觀察者一致性

2名醫(yī)師觀察顱內(nèi)動(dòng)脈夾層雙腔征、壁內(nèi)血腫、內(nèi)膜瓣、夾層動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張Kappa值分別為0.942、0.937、0.951、0.962，2名觀察者間的一致性較好。

表2 動(dòng)脈夾層組與非動(dòng)脈夾層組基本資料對(duì)比Tab.2 Comparison of the clinic data between the intracranial artery dissection group and the nondissection group

表3 比較不同磁共振成像序列顯示夾層特征情況Tab.3 Comparison of the IAD f indings among the all sequences on HRMRI

表4 不同磁共振成像序列診斷顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的效能Tab. 4 Comparison of each sequences on HRMRI in the diagnosis of IAD eff iciency

2.3 不同序列顯示顱內(nèi)動(dòng)脈夾層特征

2.3.1 顱內(nèi)動(dòng)脈夾層特征

6例患者TOF-MRA、T2WI、T1WI-VISTA、3D-SNAP及CE-T1WI均能顯示夾層瘤樣擴(kuò)張、真假腔、壁內(nèi)血腫、內(nèi)膜瓣征象(圖1)；CE-T1WI 15例患者顯示真腔大，假腔小，內(nèi)膜瓣可見(jiàn)線樣強(qiáng)化，壁內(nèi)血腫顯示對(duì)比度明顯減低；3D-SNAP 15例患者顯示壁內(nèi)血腫或假腔內(nèi)血栓形成鮮明高信號(hào)，真腔呈低信號(hào)，壁內(nèi)血腫/假腔-真腔形成鮮明對(duì)比(圖2)。

2.3.2 高分辨MRI各序列IAD影像特征

高分辨MRI血管壁成像各序列比較顱內(nèi)動(dòng)脈夾層壁內(nèi)血腫、雙腔征及內(nèi)膜瓣顯示率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，3D-SNAP顯示壁內(nèi)血腫最敏感，CE-T1WI顯示雙腔征、內(nèi)膜瓣征最敏感；動(dòng)脈夾層瘤樣擴(kuò)張各序列比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見(jiàn)表3。

2.4 各序列診斷顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的效能

單一序列診斷顱內(nèi)動(dòng)脈夾層效能，CE-T1WI＞3D-SNAP＞T 1WI-VSTA＞TOF-MRA＞T2WI，3D-SNAP聯(lián)合CE-T1WI診斷效能最高，見(jiàn)表4。

3 討論

3D-SNAP高分辨磁共振成像技術(shù)一次采集用相位敏感重建法獲取顱內(nèi)血管管腔內(nèi)及血管壁內(nèi)出血信息[8]，由于顱內(nèi)動(dòng)脈夾層壁內(nèi)血腫以及假腔內(nèi)血栓順磁性物質(zhì)作為內(nèi)源性性天然對(duì)比劑，真假腔內(nèi)血流速度、成分、狀態(tài)差異導(dǎo)致抑制流動(dòng)血液信號(hào)不同，使3D-SNAP技術(shù)對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈夾層高信號(hào)的血管壁內(nèi)血腫、假腔內(nèi)血栓與真腔低信號(hào)形成鮮明對(duì)比，可以早期發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈夾層[9]，這超越了MRI及磁敏感加權(quán)成像(magnetic sensitivity weighted imaging，SWI)高分辨成像顯示顱內(nèi)動(dòng)脈夾層壁內(nèi)血腫、假腔血栓信號(hào)受時(shí)間變化影響的缺陷。因此，3D-SNAP無(wú)創(chuàng)診斷技術(shù)的推廣，將促進(jìn)顱內(nèi)動(dòng)脈夾層診斷率的提高，它將可能成為最有潛力評(píng)價(jià)顱內(nèi)動(dòng)脈動(dòng)脈夾層所致卒中高危因素的一線技術(shù)。

研究顯示[3]，3D-SNAP技術(shù)能敏感地發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage，IPH)，并與組織病理學(xué)/臨床金標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比證實(shí)這一技術(shù)完全可靠有效。壁內(nèi)血腫、雙腔、內(nèi)膜瓣征象是顱內(nèi)動(dòng)脈夾層的重要征象，本研究顯示3D-SNAP技術(shù)觀察顱內(nèi)動(dòng)脈夾層壁內(nèi)血腫、假腔內(nèi)血栓發(fā)現(xiàn)率明顯高于其他成像序列，IAD雙腔征、內(nèi)膜瓣顯示率也有較高優(yōu)勢(shì)，這為診斷顱內(nèi)動(dòng)脈夾層提供了直接依據(jù)，其對(duì)血腫或血栓檢出的高敏感性歸因于該技術(shù)翻轉(zhuǎn)脈沖間隔時(shí)間短、對(duì)血管流入增強(qiáng)效應(yīng)所致偽影不敏感、采集時(shí)間的最優(yōu)化，平衡不同組織的權(quán)重，保證了血管壁內(nèi)出血、鄰近組織與血管腔的高對(duì)比。研究證實(shí)，與其他血管壁斑塊內(nèi)出血成像方法對(duì)比，3D-SNAP成像能提高血管壁內(nèi)斑塊IPH-管壁對(duì)比度的35%[10]。目前，常規(guī)磁共振診斷顱內(nèi)動(dòng)脈夾層壁內(nèi)血腫、假腔內(nèi)血栓、內(nèi)膜瓣及雙腔發(fā)現(xiàn)率為32%～50%[11]，因此，3D-SNAP技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了當(dāng)前磁共振診斷IAD壁內(nèi)血腫及管腔不同流速血流抑制方面評(píng)估的不足。

本研究發(fā)現(xiàn)血管壁高分辨CE-T1WI提高了內(nèi)膜瓣、雙腔的顯示，具有高的診斷效能，3D-SNAP與CET1WI聯(lián)合診斷效能最高，但是對(duì)于腎功能不全、孕婦、過(guò)敏患者卻限制了對(duì)比劑的應(yīng)用，同時(shí)增強(qiáng)由于首過(guò)效應(yīng)降低了圖像空間分辨率和對(duì)比信噪比，影響壁內(nèi)血腫的顯示。因此，在對(duì)比劑應(yīng)用受限制的情況下，3D-SNAP技術(shù)在無(wú)創(chuàng)、無(wú)對(duì)比劑影響、從不同角度評(píng)價(jià)夾層特征發(fā)揮重要的作用。此外，3D-SNAP也可通過(guò)動(dòng)態(tài)觀察顱內(nèi)動(dòng)脈夾層管壁、管腔變化規(guī)律，有助于全面了解疾病的病理生理及轉(zhuǎn)歸，對(duì)預(yù)后做出正確評(píng)估，為臨床個(gè)體化治療提高依據(jù)。

本研究的局限性：(1)研究病例較少，缺乏對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈夾層不同時(shí)期3D-SNAP成像特征的觀察，可能對(duì)結(jié)果造成一定的偏倚；(2)本研究很難獲取組織學(xué)樣本，缺乏組織改變與影像學(xué)特征的對(duì)比研究。今后將采用動(dòng)物模型提供IAD組織學(xué)與3D-SNAP、高分辨MRI影像特征的相關(guān)對(duì)比研究提供影像學(xué)病理基礎(chǔ)，擴(kuò)大樣本量、縱向隨訪觀察研究IAD的病理生理動(dòng)態(tài)變化過(guò)程在3D-SNAP成像上的特征，為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)IAD提供有力依據(jù)。

利益沖突：無(wú)。