3.0T MRI SNAP序列對(duì)頸動(dòng)脈斑塊不同組成成分的對(duì)比研究

王 彤，張 鐸

(北華大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林 吉林 132000)

腦卒中越來越成為常見病、多發(fā)病。所有腦卒中，缺血性腦卒中占據(jù)很大比重。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊在缺血性腦卒中的眾多原因中最常見[1]。目前，在眾多影像學(xué)檢查技術(shù)中,3.0T磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)對(duì)頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)的成分分析準(zhǔn)確性最高。本研究主要探討3.0T MRI同步非對(duì)比劑血管成像和斑塊內(nèi)出血成像(simultaneous non-contrast angiography and intra plaque hemorrhage,SNAP)序列中灰血參照(reference,Ref)、黑血校正(correctedreal,CR)、反轉(zhuǎn)恢復(fù)(inversion recovery,IR)組圖像對(duì)斑塊內(nèi)成分的顯示。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2017年12月至2019年12月，在北華大學(xué)附屬醫(yī)院經(jīng)過超聲科檢查確診有頸動(dòng)脈斑塊的患者中選取60例，在這些患者中，有55例同意接受頸動(dòng)脈MRI檢查，其中3例患者配合欠佳，不納入統(tǒng)計(jì)范圍。

1.2 方 法

Philips 3.0T MRI與頸部專用的8通道相控陣表面線圈聯(lián)合應(yīng)用，同時(shí)對(duì)被檢者的雙側(cè)頸動(dòng)脈血管進(jìn)行檢查，以頸總動(dòng)脈分叉處為中心。亮血三維時(shí)間飛躍法(3D TOF)序列，掃描層面48層，重復(fù)時(shí)間(TR)20 ms，回波時(shí)間(TE)5.50 ms，視野(FOV)16 cm×16.8 cm。T1加權(quán)(T1WI)序列，掃描層面16層， TR 800 ms， TE 27.33 ms， FOV 16 cm×16.8 cm。T2加權(quán)(T2WI)序列，掃描層面16層， TR 2500 ms， TE 345.75 ms， FOV 16 cm×16.8 cm。SNAP序列，掃描層面16層， TR 10.04 ms， TE 5.04 ms， FOV 16 cm×16.8 cm。

1.3 圖像分析與處理

請(qǐng)兩名高級(jí)別放射科醫(yī)師分別對(duì)患者的頸動(dòng)脈圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，圖像顯示清晰者納入統(tǒng)計(jì)范圍。所掃描得到的所有圖像導(dǎo)入Vessel Explore軟件中，對(duì)SNAP中Ref、IR、CR三組圖像進(jìn)行綁定(綁定后即進(jìn)行了層間配準(zhǔn))，用常規(guī)序列(T1WI、T2WI、3D TOF)圖像綜合分析判別斑塊內(nèi)的鈣化、斑塊內(nèi)出血、脂質(zhì)成分，并在SNAP序列的三組圖像中找到對(duì)應(yīng)的病灶部位。用與頸動(dòng)脈斑塊相同層面的胸鎖乳突肌的信號(hào)作為參照物來判斷斑塊內(nèi)不同成分信號(hào)的高低。測(cè)量斑塊內(nèi)不同成分的面積，管壁面積,血管面積,最大管壁厚度,最小管壁厚度,平均管壁厚度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有分析均在IBM SPSS 19軟件完成。SNAP序列中三組圖像對(duì)鈣化、斑塊內(nèi)出血、脂質(zhì)成分顯示的比較采用的是單因素方差分析，P<0.05時(shí)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；斑塊內(nèi)鈣化、斑塊內(nèi)出血、脂質(zhì)成分與測(cè)量數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，用相關(guān)性分析法，r>0.624時(shí)有相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1 SNAP序列中三組圖像各成分比較

斑塊內(nèi)出血、鈣化成分在SNAP序列中Ref、CR、IR三組圖像中顯示之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；脂質(zhì)成分在SNAP序列中Ref、CR、IR三組圖像中顯示之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)見表1。

表 1 SNAP中三組圖像不同成分顯示比較

*與其他兩組比較,P<0.05。

2.2 不同成分與測(cè)量數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性分析

頸動(dòng)脈斑塊所在層面斑塊內(nèi)鈣化成分與最大管壁厚度具有相關(guān)性(r=0.861，P=0.000),見圖1。頸動(dòng)脈斑塊所在層面斑塊內(nèi)出血成分與最大管壁厚度具有相關(guān)性(r=0.799，P=0.000),見2。頸動(dòng)脈斑塊所在層面斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分與血管面積具有相關(guān)性(r=0.874，P=0.000),斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分與管壁面積具有相關(guān)性(r=0.856，P=0.000),見圖3、4。

圖 1 斑塊內(nèi)鈣化成分與斑塊所在層面最大管壁厚度相關(guān)性

圖 2 斑塊內(nèi)出血成分與斑塊所在層面最大管壁厚度相關(guān)性

圖 3 斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分與斑塊所在層面血管面積相關(guān)性

圖 4 斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分與斑塊所在層面管壁面積相關(guān)性

3 討 論

頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性與缺血性腦卒中的發(fā)生有密切的關(guān)系。斑塊內(nèi)出血、斑塊內(nèi)較大的脂質(zhì)壞死核等是易損斑塊的特征性表現(xiàn)。臨床上用于評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊的影像方法有很多，但是高分辨磁共振具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在眾多易損斑塊的危險(xiǎn)因素中，頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)出血具有其獨(dú)特的危險(xiǎn)性，很容易引起缺血性腦卒中的復(fù)發(fā)[2]，因此SNAP序列在臨床中有較大的價(jià)值。

SNAP序列是在層塊選擇的相位敏感反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(slab-selective phase-sensitive inversion-recovery，SPI)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的更新和改良[3]，對(duì)個(gè)別參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并縮短了掃描時(shí)間，利用了SPI中使用的相敏重建[4]。它是由180° IR和兩個(gè)獨(dú)立的衰擾相穩(wěn)態(tài)梯度回波序列組成,使斑塊內(nèi)出血成分更清晰地顯示。SNAP序列三組圖像的生成過程[5]：直接從采集拍攝中生成IR和Ref組圖像，其中IR組圖為亮血圖像、Ref組圖為灰色血液參考圖像，CR組圖是黑色血液校正的真實(shí)圖像，是以Ref組圖為背景參考于相位敏感重組反轉(zhuǎn)相位后獲得黑血管壁圖[1]。SNAP是重T1加權(quán)，因此斑塊內(nèi)出血在SNAP上表現(xiàn)為高信號(hào)。與傳統(tǒng)掃描序列圖像相比，SNAP序列改進(jìn)了斑塊內(nèi)出血與管壁的對(duì)比度,也可能改善斑塊內(nèi)出血的量化[6]。與其他檢查序列相比，SNAP成像可檢測(cè)到更多的斑塊內(nèi)出血，尤其是對(duì)于較小的斑塊內(nèi)出血。這表明SNAP成像可能是鑒定頸動(dòng)脈出血斑塊的更靈敏工具[7]。

本研究中鈣化成分在Ref組圖與CR組圖、IR組圖統(tǒng)計(jì)學(xué)差異較大，可能是因?yàn)殁}化成分在CR、IR組圖像上呈等信號(hào)，而CR、IR組圖像血管管壁也呈等信號(hào)，鈣化成分與管壁分界不清，可能會(huì)造成部分病灶測(cè)量出現(xiàn)誤差。鈣化成分在Ref組圖像中表現(xiàn)為低信號(hào)，在Ref組圖像中血管管壁表現(xiàn)為等信號(hào)，對(duì)鈣化成分顯示較好，因此斑塊內(nèi)鈣化成分在Ref組圖顯示最佳。斑塊內(nèi)出血成分在CR組圖與Ref、IR組圖有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可能是因?yàn)榘邏K內(nèi)出血成分在SNAP序列三組圖像中均為高信號(hào)，而IR與Ref組圖像均為亮血圖。因此管腔內(nèi)的血流與斑塊內(nèi)出血成分對(duì)比度相對(duì)略低，而CR組圖為黑血圖，高對(duì)比度在低信號(hào)的管腔和高信號(hào)的斑塊內(nèi)出血之間形成，所以斑塊內(nèi)出血成分在CR組圖中顯示最佳。

本研究中斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分與斑塊所在層面血管面積、管壁面積具有相關(guān)性，可能是因?yàn)榘邏K的形成最開始是大量的脂質(zhì)被巨噬細(xì)胞所吞噬，最終形成了脂紋的基礎(chǔ)，即泡沫細(xì)胞，脂紋在血小板等物質(zhì)的不斷堆積下逐漸轉(zhuǎn)變成斑塊[1]，因此斑塊內(nèi)的主要成分為脂質(zhì)，所以脂質(zhì)與血管面積、管壁面積有關(guān)。因?yàn)殡S著頸動(dòng)脈斑塊的不斷增大，會(huì)引起斑塊組織內(nèi)缺氧,斑塊在缺氧的刺激下不得不產(chǎn)生數(shù)量較多的新生血管來為斑塊供氧[8]。斑塊的新生血管很容易破裂出血，所以斑塊內(nèi)出血易出現(xiàn)在斑塊較大處，因此與最大管壁厚度有關(guān)。斑塊內(nèi)的鈣化往往發(fā)生在脂質(zhì)豐富的地方。因?yàn)榘邏K內(nèi)的主要成分為脂質(zhì)，斑塊越大，脂質(zhì)越多[9],因此鈣化與最大管壁厚度有關(guān)。

因此3.0T MRI SNAP序列對(duì)斑塊內(nèi)的成分有較好的顯示，對(duì)于評(píng)價(jià)斑塊的穩(wěn)定性有很高的價(jià)值。因?yàn)轭i動(dòng)脈粥樣硬化的斑塊內(nèi)出血作為斑塊主要易損特征之一，可加速斑塊進(jìn)展[10]，增加缺血性腦卒中發(fā)生的危險(xiǎn)性[11]。因此在未來的臨床應(yīng)用中，SNAP序列可以作為一種對(duì)斑塊定性診斷的檢查，對(duì)患者的治療提供可靠的影像依據(jù)。