低濃度對(duì)比劑CE-MRA在急性缺血性腦卒中磁共振血管成像及灌注成像中的應(yīng)用價(jià)值

符艷梅，陳首民，彭川，張志富，闞豫波

隨著影像技術(shù)的發(fā)展，影像學(xué)評(píng)估顱內(nèi)血管狹窄在缺血性卒中中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。DSA、CTA和MRA均可顯示血管狹窄情況[1-3]。MRA因具有創(chuàng)傷小、無(wú)放射性損害等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于臨床。臨床較常用的頭顱MRA有三維時(shí)間飛躍法MRA(3D-TOF-MRA)和注射對(duì)比劑的增強(qiáng)MRA(CE-MRA)[4-5]。CE-MRA較3D-TOF-MRA掃描時(shí)間短、范圍廣、可同時(shí)評(píng)估顱內(nèi)外血管。但CE-MRA掃描需要對(duì)比劑，若同時(shí)掃描動(dòng)態(tài)磁敏感灌注成像(DSC-PWI)，對(duì)比劑用量較大，可增加患者腎源性纖維化、腦部對(duì)比劑沉積的風(fēng)險(xiǎn)[6-7]。本研究旨在通過(guò)采用低濃度對(duì)比劑CE-MRA對(duì)急性缺血性腦卒中患者進(jìn)行成像，探討其在卒中患者M(jìn)RA及PWI中的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 連續(xù)納入2018年6月至2019年5月在本院就診的懷疑頭頸動(dòng)脈狹窄的患者40例，其中男27例，女13例；年齡55～82歲，平均(69.69±10.91)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)臨床高度懷疑急性缺血性腦卒中，且NIHSS評(píng)分≥3分；(2)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)作時(shí)間在24 h以內(nèi)；(3)所有患者行MRI檢查(包含MRA序列)、DSA檢查且影像學(xué)資料可用于評(píng)估。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在MRI檢查禁忌證；(2)拒絕DSA檢查；(3)MRI或DSA有運(yùn)動(dòng)偽影圖像無(wú)法評(píng)估。對(duì)需要行MRI檢查的患者采用低濃度掃描或常規(guī)濃度掃描(奇數(shù)日期掃描的患者采用低濃度掃描，偶數(shù)日期掃描的患者采用常規(guī)濃度掃描)，共采集20例低濃度對(duì)比劑掃描模式(對(duì)比劑濃度為0.25 mmol/ml)患者及20例常規(guī)濃度對(duì)比劑掃描模式(對(duì)比劑濃度為0.5 mmol/ml)患者。記錄所有患者M(jìn)RI至DSA的檢查時(shí)間間隔(min)及MRI至DSA時(shí)NIHSS評(píng)分的變化(NIHSSDSA-NIHSSMRI)。所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 影像檢查方法 采用1.5 T MR掃描設(shè)備(GE Signa Hde)進(jìn)行檢查。腦卒中掃描序列包括T2-Flair、DWI、CE-MRA、PWI。其中CE-MRA掃描參數(shù)為快速場(chǎng)回波序列，TR 4.9 ms，TE 1.82 ms，矩陣528×531，視野(FOV)330 mm×330 mm，層厚1 mm，掃描時(shí)間為49 s。采用Accutron MR雙流高壓注射器(Medtron)進(jìn)行給藥，A管為釓噴酸葡胺(Gd-DTPA，廣州康辰藥業(yè)有限公司)，B管為生理鹽水。低濃度組高壓注射器程序1設(shè)定濃度為50 %，程度2設(shè)定濃度為0 %，常規(guī)濃度組高壓注射器程序1設(shè)定濃度為100 %，程度2設(shè)定濃度為0 %。流速設(shè)定為2.5 ml/s，對(duì)比劑劑量?jī)山M均為0.2 ml/kg。注射部位選擇右側(cè)肘前靜脈。DSC-PWI掃描參數(shù)為：TR 2 000 ms，TE 30 ms， FOV 224 mm×224 mm，層厚4 mm，掃描時(shí)間88 s。DSC-PWI對(duì)比劑濃度設(shè)定與CE-MRA相同，流速設(shè)定4 ml/s。采用Siemens DSA數(shù)字減影機(jī)進(jìn)行手術(shù)造影，股動(dòng)脈穿刺置管后分別進(jìn)行頭臂干、左頸總動(dòng)脈、左鎖骨下動(dòng)脈造影，為確保獲得有效的頭頸動(dòng)脈正、斜位和側(cè)位圖像，必要時(shí)加做旋轉(zhuǎn)。

1.2.2圖像處理與分析 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行減影處理后，以三維最大密度投影(MIP)進(jìn)行圖像重建，以每隔6°做多方位、多角度投影重建。采用工作站自帶的T2*perfusion軟件處理DSC-PWI圖像，獲得達(dá)峰時(shí)間(TTP)圖。缺血半暗帶定義為TTP圖像存在低灌注區(qū)，DWI彌散受限區(qū)域較小或無(wú)。由2位有經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)放射學(xué)診斷醫(yī)師采用雙盲法對(duì)所有PWI、DWI圖像進(jìn)行分析，結(jié)果不一致時(shí)經(jīng)協(xié)商后達(dá)成一致。具體有：(1)圖像質(zhì)量評(píng)分采用5分法進(jìn)行評(píng)分。0分：圖像質(zhì)量極差；1分：圖像質(zhì)量差，動(dòng)脈強(qiáng)化程度稍差，血管輪廓稍顯模糊，不滿足診斷要求；2分：圖像質(zhì)量一般，動(dòng)脈強(qiáng)化良好，血管輪廓粗糙，信號(hào)不均勻，基本不影響診斷分析；3分：圖像質(zhì)量良好，動(dòng)脈強(qiáng)化好，血管邊緣清晰，信號(hào)較均勻，符合診斷要求；4分：圖像質(zhì)量極好，血管邊緣銳利，信號(hào)均勻，完全符合診斷要求。(2)信號(hào)測(cè)量：將原始圖像傳入飛利浦自帶后處理工作站上，由2名醫(yī)生獨(dú)立測(cè)量未減影原始增強(qiáng)圖像兩側(cè)頸動(dòng)脈分叉處、大腦中動(dòng)脈起始處信號(hào)強(qiáng)度(SI)、頸動(dòng)脈血管鄰近肌肉組織的信號(hào)強(qiáng)度(SIm)。圖像噪聲為同層水平背景信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差(SDn)。信噪比(SNR)為SI/SDn；對(duì)比噪聲比(CNR)為(SI-SIm)/SDn。所有患者SI、SNR、CNR結(jié)果取2名醫(yī)生測(cè)量的平均值。(3)血管狹窄分析：記錄血管狹窄的位置及狹窄程度。狹窄程度采用4分法進(jìn)行評(píng)估：1分為無(wú)狹窄；2分為輕度狹窄(管腔狹窄<50%)；3分為中重度狹窄(管腔狹窄：50%～99%)；4分為血管閉塞。(4)缺血半暗帶分析：采用3分法判斷是否存在缺血半暗帶：1分，存在缺血半暗帶；2分，可能存在缺血半暗帶；3分，無(wú)缺血半暗帶。由5位影像科醫(yī)生獨(dú)立評(píng)估低劑量組與常規(guī)劑量組的缺血半暗帶情況。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用Kendall’s W檢驗(yàn)進(jìn)行觀察者間一致性分析，Kendall’s W系數(shù)>0.9表示具有較強(qiáng)的一致性。采用非樣本參數(shù)獨(dú)立樣本Mann-Whitney檢驗(yàn)分析圖像質(zhì)量；采用獨(dú)立t檢驗(yàn)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 低濃度組與常規(guī)濃度組圖像質(zhì)量及信號(hào)比較 兩組圖像質(zhì)量評(píng)分均在3～5分，低濃度組圖像質(zhì)量評(píng)分為(3.75±0.64)分；常規(guī)濃度組質(zhì)量評(píng)分為(3.85±0.67)分，兩組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.483；P=0.632)。低濃度組頸大腦中動(dòng)脈起始處SNR、CNR均低于常規(guī)濃度組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表1)。

表1 低濃度組與常規(guī)濃度組信號(hào)比較(n=20)低濃度組常規(guī)濃度組t值P值頸總動(dòng)脈分叉處 SI1198.30±43.521222.95±54.47-0.4830.632 SNR201.85±28.71191.15±16.58-0.1580.122 CNR197.95±24.53191.15±16.581.4430.157大腦中動(dòng)脈起始部 SI1535.70±69.971543.61±93.38 0.303 0.764 SNR230.25±16.86307.85±15.82-15.0380.000 CNR211.05±21.13279.10±14.94-11.7620.000

2.2 低濃度組與常規(guī)濃度組血管狹窄情況與DSA比較 兩組患者M(jìn)RI至DSA檢查時(shí)間間隔[(53.70±10.13)vs.(59.00±6.90)]及MRI至DSA時(shí)NIHSS評(píng)分變化[(0.55±0.51)vs.(0.45±0.51)]無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=-1.934，P=0.061；t=0.620，P=0.539)。20例常規(guī)濃度患者CE-MRA上共診斷59個(gè)動(dòng)脈節(jié)段狹窄，其中輕度狹窄16段、中重度狹窄21例、閉塞22段，觀察者之間一致性k=0.85。以DSA為金標(biāo)準(zhǔn)，1個(gè)動(dòng)脈節(jié)段輕度狹窄被診斷為中重度狹窄，1個(gè)動(dòng)脈節(jié)段輕度狹窄被診斷為中重度狹窄，1個(gè)動(dòng)脈節(jié)段中重度狹窄被診斷為閉塞，常規(guī)濃度組CE-MRA診斷動(dòng)脈狹窄的準(zhǔn)確率為94.92%(56/59)(表2、圖1)。20例低濃度患者CE-MRA上共診斷53個(gè)動(dòng)脈節(jié)段狹窄，其中輕度狹窄13段、中重度狹窄20例、閉塞20段，觀察者之間一致性k=0.87。以DSA為金標(biāo)準(zhǔn)，1個(gè)動(dòng)脈節(jié)段段輕度狹窄被診斷為中重度狹窄，1個(gè)動(dòng)脈節(jié)段中重度狹窄被診斷為輕度狹窄，1個(gè)動(dòng)脈節(jié)段閉塞被診斷為中重度狹窄，低濃度組CE-MRA診斷動(dòng)脈狹窄的準(zhǔn)確率為94.34%(50/53)(表2、圖2)。

2.3 低濃度組與常規(guī)濃度組DSC-PWI結(jié)果分析 對(duì)20例常規(guī)濃度患者的DSC-PWI及DWI數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，17例患者存在缺血半暗帶(圖3)，1例患者可能存在缺血半暗帶，2例患者無(wú)缺血半暗帶，Kendall’s W系數(shù)為0.976，觀察者間一致性較強(qiáng)。20例低濃度患者中，16例存在缺血半暗帶(圖4)，2例可能存在缺血半暗帶，2例無(wú)缺血半暗帶，Kendall’s W系數(shù)為0.938，觀察者間一致性較強(qiáng)。

表2 常規(guī)濃度組、低濃度組與DSA診斷動(dòng)脈狹窄分布情況血管節(jié)段常規(guī)濃度CE-MRA/DSA輕度狹窄中重度狹窄閉塞低濃度CE-MRA/DSA輕度狹窄中重度狹窄閉塞頸總動(dòng)脈3/33/30/02/22/20/0頸內(nèi)動(dòng)脈頸段3/33/34/42/24/44/4頸內(nèi)動(dòng)脈巖骨段0/01/11/10/01/10/0頸內(nèi)動(dòng)脈床突上段2/32/14/42/31/03/3大腦前動(dòng)脈0/01/12/20/02/21/1大腦中動(dòng)脈5/55/58/84/46/610/10椎動(dòng)脈頸段0/01/10/00/01/10/0椎動(dòng)脈硬膜內(nèi)段1/22/10/01/00/10/0基底動(dòng)脈1/12/21/11/11/11/1大腦后動(dòng)脈1/11/22/11/12/11/2合計(jì)16/1821/2022/2113/1320/1920/21

圖1 常規(guī)濃度組患者CE-MRA(A)示右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞(紅箭頭)，與DSA(B)所示一致

圖2 低濃度組患者CE-MRA(A)示右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞(紅箭頭)，與DSA(B)所示一致

圖3 常規(guī)濃度組患者DWI(A)示左側(cè)額顳葉急性腦卒中，PWI(B)示TTP圖可見(jiàn)左側(cè)額顳枕葉灌注異常，存在缺血半暗帶

3 討 論

缺血性腦卒中作為最常見(jiàn)的卒中類型，常存在顱內(nèi)外血管狹窄或閉塞，對(duì)顱內(nèi)外血管進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的評(píng)估對(duì)卒中的診斷、治療及預(yù)后評(píng)估具有重要的作用[8-9]。MRA因其無(wú)放射性損傷、受主觀因素影響小、重復(fù)性高等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于臨床，其中CE-MRA具有掃描時(shí)間短、范圍廣、可同時(shí)評(píng)估顱內(nèi)外血管等諸多優(yōu)勢(shì)[4]，然而，CE-MRA需使用外源性對(duì)比劑。若同時(shí)掃描DSC-PWI[10]，對(duì)比劑用量較大，可增加患者腎源性纖維化、腦部對(duì)比劑沉積的風(fēng)險(xiǎn)。有較多研究認(rèn)為采用高場(chǎng)強(qiáng)MR、多通道線圈、并行采集技術(shù)等可減少對(duì)比劑用量進(jìn)行CE-MRA掃描[11-12]。有研究認(rèn)為可通過(guò)稀釋對(duì)比劑濃度進(jìn)行CE-MRA檢查，而降低對(duì)比劑用量[12]。但該方法需預(yù)先稀釋對(duì)比劑，費(fèi)事費(fèi)力，不太適用于臨床急診卒中掃描。Tomasian等[13]認(rèn)為將對(duì)比劑濃度降至0.047 mmol/kg時(shí)，依然可以獲得良好的圖像質(zhì)量，然而該法對(duì)技術(shù)熟練度要求較高，不好把握時(shí)間窗。本研究采用雙流高壓注射器進(jìn)行低濃度對(duì)比劑檢查，將A管的釓對(duì)比劑和B管的生理鹽水同時(shí)進(jìn)行注射，從而達(dá)到稀釋對(duì)比劑、降低對(duì)比劑劑量的目的，不僅節(jié)約了低濃度對(duì)比劑準(zhǔn)備的時(shí)間，且操作方便、可重復(fù)高。

本研究通過(guò)對(duì)常規(guī)濃度組與低濃度組圖像質(zhì)量及信號(hào)評(píng)分后發(fā)現(xiàn)，兩組間頸動(dòng)脈分叉處SI、SNR和CNR差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；雖低濃度組大腦中動(dòng)脈起始處SNR和CNR低于常規(guī)濃度組，然而兩組圖像質(zhì)量評(píng)分均在3～5分，均已達(dá)到診斷要求，兩組圖像質(zhì)量評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此外，本研究還分析了兩組患者動(dòng)脈狹窄的位置，且與金標(biāo)準(zhǔn)DSA進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，20例常規(guī)濃度患者的59個(gè)動(dòng)脈節(jié)段狹窄中，其中1段頸內(nèi)動(dòng)脈床突上段輕度狹窄被診斷為中重度狹窄，1段椎動(dòng)脈硬膜內(nèi)段輕度狹窄被診斷為中重度狹窄，1段大腦后動(dòng)脈中重度狹窄被診斷為閉塞，常規(guī)濃度組CE-MRA診斷動(dòng)脈狹窄的準(zhǔn)確率高達(dá)94.92%。20例低濃度組患者CE-MRA上共診斷53個(gè)動(dòng)脈節(jié)段狹窄，1段頸內(nèi)動(dòng)脈床突上段輕度狹窄被診斷為中重度狹窄，1段椎動(dòng)脈硬膜內(nèi)段中重度狹窄被診斷為輕度狹窄(判斷狹窄程度時(shí)考慮為流空效應(yīng)影響而診斷為輕度狹窄)，1段大腦后動(dòng)脈閉塞被診斷為中重度狹窄，低濃度組CE-MRA診斷動(dòng)脈狹窄的準(zhǔn)確率同樣較高，為94.34%?？梢?jiàn)，雖然低濃度組SI、SNR和CNR與常規(guī)濃度組有差異，然而對(duì)于圖像質(zhì)量評(píng)分、動(dòng)脈狹窄情況的顯示與常規(guī)濃度組無(wú)明顯差異，該方法可在降低對(duì)比劑注入量的前提下，作為診斷急性卒中顱內(nèi)外血管狹窄情況的掃描方案。

DSC-PWI作為急性腦卒中MRI掃描方案的重要組成部分，主要用于評(píng)估灌注不匹配，即缺血半暗帶，從而指導(dǎo)臨床溶栓及取栓治療[14-15]。Nael等[12]認(rèn)為半劑量(0.05 mmol/kg)對(duì)比劑的DSC-PWI可以獲得與全劑量(0.1 mmol/kg)相似的定量腦灌注結(jié)果。本組40例患者隨機(jī)應(yīng)用常規(guī)濃度和低濃度進(jìn)行DSC-PWI掃描，每組各20例。20例常規(guī)濃度組中，17例患者存在缺血半暗帶，1例患者可能存在缺血半暗帶，2例患者無(wú)缺血半暗帶，觀察者間具有較強(qiáng)的一致性。20例低濃度組中，16例存在缺血半暗帶，2例可能存在缺血半暗帶，2例無(wú)缺血半暗帶，觀察者間一致性較強(qiáng)。故低濃度DSC-PWI成像在不影響灌注診斷的前提下可降低對(duì)比劑注入量，降低損害。

本研究的不足之處在于病例數(shù)較少，后期會(huì)加大樣本量，進(jìn)一步驗(yàn)證該掃描方案的可行性；其次，出于倫理學(xué)考慮，低濃度組與常規(guī)濃度組的DSC-PWI掃描為隨機(jī)掃描，未對(duì)兩組患者進(jìn)行半暗帶定量分析，未來(lái)需定量分析兩組間PWI的圖像質(zhì)量。

綜上所述，低濃度對(duì)比劑CE-MRA和PWI在不影響圖像診斷質(zhì)量的前提下，可降低對(duì)比劑注入量、減少對(duì)患者的損害，在急性腦卒中的MRI掃描方案中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。