磁共振血管成像與三維動脈自旋標(biāo)記腦灌注成像技術(shù)診斷缺血性腦血管疾病一致性比較

王 華

(河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，河南 開封 475000)

缺血性腦血管疾病主要是由于腦組織低灌注引起腦缺血缺氧，由于人體腦組織對缺血、低氧極其敏感且耐受性較差，因此一旦發(fā)生缺血性腦血管疾病則極易造成不可逆的損傷[1]。數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)是目前診斷血管形態(tài)異常的金標(biāo)準(zhǔn)，但檢測費(fèi)用昂貴且為有創(chuàng)操作[2]。磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)是一種無創(chuàng)性質(zhì)且無需進(jìn)行插管和使用對比劑的血管成像技術(shù)，且隨著檢查設(shè)備以及后處理方法的不斷進(jìn)步與發(fā)展，檢測準(zhǔn)確性和敏感度也在不斷提高[3]。三維動脈自旋標(biāo)記技術(shù)(3D Arterial spin labeling，3D-ASL)是近年來發(fā)展的一種全新容積灌注掃描技術(shù)，信噪比較高，磁敏感偽影干擾較低且穩(wěn)定可靠的灌注信息[4]。臨床上對于MRI與3D-ASL診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性存在一定的爭議，本研究通過與金標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對比，探討MRA與3D-ASL腦灌注成像技術(shù)診斷缺血性腦血管疾病中的一致性與差異性，為臨床缺血性腦血管疾病的影像學(xué)診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料2017年2月至2018年3月我院收治的考慮缺血性腦血管疾病患者120例，納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合短暫性腦缺血或腦梗死臨床表現(xiàn)，有一側(cè)肢體無力或麻木，一側(cè)面部麻木或口角歪斜，或說話不清且語言理解困難，或雙眼向一側(cè)凝視，或視力喪失或模糊，或既往少見嚴(yán)重頭痛與嘔吐，或意識障礙或抽搐，伴或不伴眩暈嘔吐癥狀[5]；②發(fā)病后24 h內(nèi)入院治療；③病情穩(wěn)定，檢查前未進(jìn)行動脈內(nèi)溶栓治療；④影像學(xué)檢查圖像質(zhì)量佳，序列完備；⑤臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并心源性栓塞；②合并凝血功能障礙、癲癇或頸動脈型頸椎??；③合并心、肺、肝、腎功能疾??；④體內(nèi)有金屬類物質(zhì)或存在幽閉空間恐懼癥；⑤合并腦內(nèi)出血、腦內(nèi)腫瘤或顱腦外傷等其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病；⑥合并血管炎、煙霧病等非動脈粥樣硬化血管疾病。男63例，女57例；年齡41～76歲[(58.93±8.44)歲]；DSA診斷包括非缺血性腦疾病13例，短暫性腦缺血27例，小面積腦梗死42例，大面積腦梗死38例；合并基礎(chǔ)疾病：糖尿病12例，高血壓73例。

1.2 檢查方法

1.2.1MRA與3D-ASL掃描檢測 于發(fā)病后的24 h內(nèi)進(jìn)行檢查，MR掃描采用Philips Ingenia 3.0 T磁共振成像系統(tǒng)，八通道頭部相控陣線圈，患者取仰臥位于掃描床，T1WI掃描參數(shù)：TR 2045 ms，TS 20 ms，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，矩陣356×215，層厚5.5 mm，層間隔1 mm，層數(shù)21。T2WI掃描參數(shù)：TR 9000 ms，TS 120 ms，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，矩陣404×256，層厚0.8 mm，層間隔0 mm，層數(shù)160。MRA掃描參數(shù)設(shè)置為TR 23 ms，TE 3.5 ms，翻轉(zhuǎn)角18°，F(xiàn)OV201 mm×201 mm，矩陣404×256，層厚0.8 mm，層間隔0 mm，層數(shù)為160。3D-ASL檢查采用回波平面成像技術(shù)，掃描參數(shù)設(shè)置為TR 4000 ms，TS 16 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣88×88，層厚6 mm，層間隔1 mm，層數(shù)16。

1.2.2DSA檢查 于MRA與3D-ASL掃描檢測完畢后24 h內(nèi)進(jìn)行檢查，檢查前禁食6 h，通過德國西門子數(shù)字減影血管造影機(jī)進(jìn)行檢測，采用Seldinger技術(shù)，由患者股動脈進(jìn)行穿刺，并選擇性插管入頸內(nèi)動脈以及椎動脈后，注入適量非離子型造影劑，依次進(jìn)行造影獲取圖像。

1.2.3圖像處理方法 于MR后處理工作站對ASL掃描圖像依次進(jìn)行校正，獲取腦血流量圖(CBF)，獲取感興趣區(qū)(ROI)并測量CBF值，并與鏡側(cè)血管進(jìn)行比較，判斷患者是否存在側(cè)腦血流量灌注異常。MRA與DSA圖像根據(jù)采集資料進(jìn)行MIP重建，并做任意方向上的旋轉(zhuǎn)，顯示清楚病灶以及血管之間的關(guān)系，觀察患者血管正常、狹窄或閉塞情況。所有診斷結(jié)果由兩名高年資診斷醫(yī)師達(dá)成一致意見后方可確定，意見不同時(shí)由第三名高年資診斷醫(yī)師分析圖像后確定診斷。

1.2.4冠狀動脈狹窄率判斷[6]狹窄率=(1-動脈最狹窄處血管寬度/狹窄病變遠(yuǎn)端正常血管直徑)×100%，血管狹窄率0～50%為輕度狹窄；血管狹窄率50%～75%為中度狹窄；血管狹窄率75%～100%為重度狹窄；血管狹窄程度100%為完全狹窄或閉塞。

1.2.5冠狀動脈檢測一致性判定[7]若一個(gè)病例檢測出多處狹窄，則選擇最為嚴(yán)重的一處進(jìn)行判定，且各檢測方法判定部位相同，以DSA檢測結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，DSA顯示供血血管狹窄時(shí)，3D-ASL檢測顯示患側(cè)同一供血血管存在灌注異常，DSA顯示供血血管正常時(shí)，3D-ASL檢測同樣未見異常，則判定為二者診斷一致，否則判定為不一致。而MRA檢測則需顯示與DSA檢測同一供血血管狹窄或都未見異常則判定為檢測結(jié)果一致。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 18.0軟件分析數(shù)據(jù)。以DSA檢查診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，通過一致性檢驗(yàn)比較MRA、3D-ASL與金標(biāo)準(zhǔn)診斷結(jié)果的一致性，Kappa≥0.75表示一致性較好，0.75>Kappa≥0.4表示一致性一般，Kappa<0.4表示一致性較差；檢測率及診斷效能比較采用卡方檢驗(yàn)。P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MRA、3D-ASL冠狀動脈狹窄診斷結(jié)果比較MRA陽性檢測率86.67%，3D-ASL陽性檢測率88.33%，兩種檢測方式冠狀動脈狹窄診斷結(jié)果比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。見表1。

表1 MRA、3D-ASL與DSA診斷結(jié)果比較

2.2 MRA、3D-ASL冠狀動脈狹窄診斷一致性比較兩種檢測方法診斷敏感度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)；3D-ASL診斷特異度和陰性預(yù)測值高于MRA(P< 0.05)；3D-ASL與金標(biāo)準(zhǔn)診斷一致性高于MRA(P< 0.05)。見表2。

表2 MRA、3D-ASL冠狀動脈狹窄診斷一致性比較

*與MRA比較，P< 0.05

2.3 MRA、3D-ASL檢測不同類型缺血性腦血管疾病結(jié)果比較MRA、3D-ASL缺血性腦血管疾病類型檢出情況比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。見表3。

表3 MRA、3D-ASL檢測不同類型缺血性腦血管疾病結(jié)果比較

2.4 MRA、3D-ASL檢測不同類型缺血性腦血管疾病一致性比較3D-ASL診斷正常類型、短暫性腦缺血、小面積腦梗死與金標(biāo)準(zhǔn)一致性高于MRA(P< 0.05)；兩種檢測方法檢測大面積腦梗死一致性比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。見表4。

表4 MRA、3D-ASL檢測不同類型缺血性腦血管疾病一致性比較

*與MRA比較，P< 0.05

3 討論

腦血管疾病是指腦血管病變引起腦功能障礙，其中缺血性腦血管疾病約占70%～80%，包括短暫性腦缺血發(fā)作以及腦梗死[8]。DSA診斷是目前診斷血管形態(tài)異常的金標(biāo)準(zhǔn)，然而DSA檢測費(fèi)用較為昂貴且為有創(chuàng)操作，存在放射線暴露以及操作復(fù)雜，耗時(shí)較長等缺陷，不適用于初篩及普查[9]。

隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，MRA在血管病變疾病的診斷中應(yīng)用越來越廣泛。MRA根據(jù)相位位移以及流動增強(qiáng)效應(yīng)等一系列磁共振成像技術(shù)，參考周圍靜止的機(jī)體組織物象，依據(jù)流動的血液顯示患者血管情況[10]。ASL是以動脈血內(nèi)自由彌散的水質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑的一種新型腦灌注MRI技術(shù)，該技術(shù)通過反轉(zhuǎn)脈沖標(biāo)記興趣區(qū)上游動脈血，當(dāng)標(biāo)記血流進(jìn)入興趣區(qū)血管后開始采集圖像，通過標(biāo)記前后圖像減影從而獲得血流圖像，標(biāo)記效能較高，且無需注射對比劑，磁化傳遞效應(yīng)輕微，射頻能量沉積較少且圖像信噪比較高[11]。臨床上對于MRI與3D-ASL檢測腦血管疾病靈敏度和特異度存在一定的爭議，為更好地探討兩種檢測方法在缺血性腦血管疾病中的應(yīng)用價(jià)值，本研究以DSA診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，比較兩種檢測方法與金標(biāo)準(zhǔn)的吻合程度，為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

本研究中3D-ASL診斷冠狀動脈狹窄與金標(biāo)準(zhǔn)一致性高于MRA，主要是由于MRA在診斷顱內(nèi)細(xì)小蜿蜒迂曲的動脈時(shí)由于彎曲部位易發(fā)生湍流，造成血管信號的消失，MRA只能顯示患者腦動脈3級分支，對動脈遠(yuǎn)端分辨率較差，無法對周圍組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為精確的判斷，3D-ASL可及時(shí)發(fā)現(xiàn)腦血流灌注減低區(qū)，不僅可對疾病進(jìn)行診斷，還可對腦組織血流灌注進(jìn)行定量分析，在較短時(shí)間內(nèi)提供重要血流動力學(xué)信息[12]。李繼鋒等[13]研究發(fā)現(xiàn)對于缺血性腦疾病患者，動脈狹窄往往是導(dǎo)致疾病發(fā)作的重要原因，MRA影像學(xué)可能無明顯異常表現(xiàn)，而3D-ASL灌注掃描可及時(shí)發(fā)現(xiàn)由于血管狹窄造成的腦血流灌注減低區(qū)，診斷效能較高，本研究結(jié)果與其一致。本研究中3D-ASL診斷冠狀動脈狹窄仍存在2例誤診以及3例漏診，3D-ASL盡管可通過調(diào)整或直接選擇多個(gè)標(biāo)記后的延遲時(shí)間采集數(shù)據(jù)，但血管內(nèi)血流速度減慢以及血流延遲，可能導(dǎo)致動脈通過偽影，同時(shí)3D-ASL無法獲取動脈影像，影響結(jié)果的判斷。

黃偉佳等[14]研究發(fā)現(xiàn)MRA診斷大面積腦梗死與DSA診斷一致性較高，而對于短暫性腦缺血和小面積腦梗死診斷效能較低，本研究中MRA診斷大面積腦梗死與金標(biāo)準(zhǔn)一致性較好，而診斷正常冠狀動脈、短暫性腦缺血以及小面積腦梗死與金標(biāo)準(zhǔn)一致性一般，與其研究結(jié)果一致，這主要是由于MRA可較好地顯示腦部大動脈病變，而在穿支動脈阻塞方面具有一定的局限性，小面積腦梗死多為分支動脈和穿支動脈阻塞。郭慧敏等[15]研究中對比分析MRA與3D-ASL診斷缺血性腦疾病類型診斷效能，發(fā)現(xiàn)3D-ASL診斷靈敏度與特異度均較MRA高。本研究3D-ASL診斷與金標(biāo)準(zhǔn)一致性明顯高于MRA，尤其是在診斷短暫性腦缺血以及小面積腦梗死方面有明顯的優(yōu)勢，ASL可清晰顯示患者腦灰質(zhì)與腦白質(zhì)不同血流分布，且圖像為彩色圖像，質(zhì)量清晰，信號采集速度快，定位準(zhǔn)確，可顯著提高診斷靈敏度與特異度。

綜上所述，3D-ASL診斷冠狀動脈狹窄以及短暫性腦缺血、小面積腦梗死缺血性腦血管疾病類型與金標(biāo)準(zhǔn)DSA診斷一致性高于MRA。本研究仍然存在某些技術(shù)上的不足之處，在標(biāo)記和成像之間延遲時(shí)間準(zhǔn)確性把握方面只進(jìn)行了唯一延遲時(shí)間參數(shù)的掃描，對于大血管重度狹窄患者來說，當(dāng)血流到達(dá)成像層面時(shí)可能導(dǎo)致相應(yīng)時(shí)間有所延遲，低估病灶的灌注信息，因此研究過程中可選擇2個(gè)不同參數(shù)值進(jìn)行評估，準(zhǔn)確顯示病灶真實(shí)灌注信息。