三維動脈自旋標(biāo)記與磁敏感加權(quán)血管造影評價急性缺血性腦血管病顱內(nèi)動脈狹窄

梁 高，余 薇，宮 寧，曾利川，胡 琴，侯中華，謝明國*

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院放射科，四川 成都 610075；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院放射科，上海 200025)

急性缺血性腦血管病(acute ischemia cerebrovascular disease， AICVD)逐漸成為威脅人類健康和生命安全的最常見腦血管疾病。在AICVD臨床救治決策中，影像學(xué)評估具有關(guān)鍵作用，現(xiàn)有影像學(xué)方法包括CT灌注成像(CT perfusion imaging， CTPI)及多模態(tài)MRI等，CTPI存在對比劑過敏及電離輻射暴露等不足。超時間窗和大腦中動脈近段閉塞患者腦梗死后出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險增高[1]，而磁敏感加權(quán)血管造影(susceptibility weighted angiography， SWAN)顯示早期腦微出血(cerebral micro-bleed， CMB)較為敏感。針對AICVD的MRI研究結(jié)果[2-4]顯示，根據(jù)多組異常血管征可診斷責(zé)任血管狹窄、閉塞。本研究觀察三維動脈自旋標(biāo)記(three-dimensional arterial spin labeling， 3D-ASL)所示明亮血管征(bright vessel sign， BVS)與SWAN所示磁敏感血管征(susceptibility vessel sign， SVS)診斷AICVD患者顱內(nèi)動脈狹窄的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017年6月—2019年6月101例于成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院診斷為AICVD患者，男56例，女45例，年齡43～92歲，平均(67.6±11.2)歲；其中39例CT血管造影(CT angiography， CTA)顯示顱內(nèi)動脈狹窄。排除標(biāo)準(zhǔn)：①罹患其他中樞系統(tǒng)疾病如腫瘤及感染性病變等；②非幕上單責(zé)任供血區(qū)腦梗死；③腦梗死出血轉(zhuǎn)化；④彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging， DWI)未見急性腦梗死病灶。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery MR750 W 3.0T MR儀，32通道顱腦專用線圈。囑患者仰臥，采集顱腦軸位MRI，范圍為顱頂至枕骨大孔；參數(shù)：SWAN，TR 40 ms，TE 24 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣320×224，層厚3 mm，層間隔0，NEX 0.7；3D-ASL，TR 4 529 ms，TE 10.6 ms，標(biāo)記后延遲(posted labeling delay， PLD)1 525 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣256×256，層厚4 mm，層間距0，NEX 3；DWI，標(biāo)準(zhǔn)b值1 000 s/mm2，TR 5 000 ms，TE 90 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣160×160，層厚5 mm，層間距1.5 mm，NEX 2。

1.3 圖像分析 采用GE AW4.5工作站圖像后處理軟件包，獲得顱腦3D-ASL偽彩圖。由2名具有8年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師以雙盲法分析圖像，以血管重度狹窄(管徑縮窄≥70%)及閉塞為血管狹窄陽性[5]。以顱內(nèi)動脈管徑>2 mm為大動脈，包括大腦中動脈M1、M2段、大腦前動脈A1段及大腦后動脈P1段，其余為中小動脈[6]，將血管狹窄陽性病例分為大動脈狹窄亞組(n=16)和中小動脈狹窄亞組(n=23)：前者包括男10例、女6例，年齡46～91歲，平均(67.8±8.5)歲；后者男14例、女9例，年齡43～83歲，平均(65.2±13.6)歲。以3D-ASL圖像所示低灌注區(qū)上游或邊緣血管走行區(qū)見圓形或長條形高信號為BVS陽性[3]，以SWAN圖像所示腦梗死責(zé)任血管走行區(qū)出現(xiàn)大于相應(yīng)血管管徑的低信號為SVS陽性[4]。評價結(jié)果不一致時，與另一名具有10年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師共同討論后決定。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件。以Kappa檢驗評價2名醫(yī)師診斷結(jié)果及根據(jù)BVS、SVS判斷動脈狹窄位置的一致性，Kappa<0.4為一致性較差，0.4≤Kappa<0.6為一致性中等，0.6≤Kappa<0.8為一致性良好，Kappa≥0.8為高度一致。采用Fisher精確概率法比較組間性別差異；以獨立樣本t檢驗比較亞組間年齡差異；采用McNemar檢驗比較根據(jù)BVS與SVS判斷大動脈與中小動脈狹窄的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

101例AICVD中，39例顱內(nèi)動脈狹窄，62例顱內(nèi)動脈無明顯狹窄。2名醫(yī)師判斷BVS(Kappa=0.84)及SVS(Kappa=0.84)結(jié)果高度一致(P均<0.05)。3D-ASL顯示30例BVS陽性、71例BVS陰性；SWAN顯示23例SVS陽性、78例SVS陰性。根據(jù)BVS及SVS判斷顱內(nèi)動脈狹窄的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確率分別為74.36%(29/39)、98.39%(61/62)、96.67%(29/30)、85.92%(61/71)及89.11%(90/101)和56.41%(22/39)、98.39%(61/62)、95.65%(22/23)、78.21%(61/78)及82.18%(83/101)，見表1。

表1 101例AICVD影像學(xué)表現(xiàn)(n=101)

2名醫(yī)師診斷顱內(nèi)大動脈狹窄(Kappa=0.86)及中小動脈狹窄(Kappa=0.82)結(jié)果高度一致(P均<0.05)。大動脈狹窄亞組16例，包括大腦中動脈13例、大腦前動脈2例和大腦后動脈1例；中小動脈狹窄亞組23例，包括大腦中動脈16例、大腦前動脈3例和大腦后動脈4例。2亞組間患者性別(P=0.20)及年齡(t=0.67，P=0.51)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。BVS與SVS診斷顱內(nèi)大動脈狹窄一致性良好(Kappa=0.61，P=0.01)，診斷差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2<0.01，P>0.05)；BVS與SVS診斷顱內(nèi)中小動脈狹窄一致性中等(Kappa=0.43，P=0.01)，診斷差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.17，P=0.03)，BVS陽性率(82.61%，19/23)高于SVS陽性率(56.52%，13/23)，見表2及圖1、2。

表2 不同亞組AICVD患者M(jìn)RI表現(xiàn)

3 討論

YOO等[3]提出BVS可顯示MR血管造影(MR angiography， MRA)無法顯示的血管狹窄病變，且陽性率高于SVS。BVS基于血流動力學(xué)進(jìn)行評價，當(dāng)血管嚴(yán)重狹窄、閉塞時，緩慢流動或延遲到達(dá)(遠(yuǎn)端側(cè)支血流)監(jiān)測點的標(biāo)記血流信號不能進(jìn)入毛細(xì)血管網(wǎng)交換而呈高信號，故可不受血栓成分及病因影響而直接反映血管狹窄后血流動力學(xué)變化。TADA等[7]認(rèn)為血管狹窄、閉塞后，小血栓中脫氧血紅蛋白濃度較低，而BVS所監(jiān)測的血流動力學(xué)改變明顯，相比SVS所示磁化屬性改變更易達(dá)到檢測閾值，采用3D-ASL能準(zhǔn)確評估10～150 ml/(100 g·min)的血流信號[8]。徐志華等[9]以MRA結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，評價BVS診斷顱內(nèi)動脈閉塞的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值，分別為83%、99%、95%和96%。但MRA易將血管次全閉塞診斷為完全閉塞，可能高估血管狹窄率[6]。本研究發(fā)現(xiàn)BVS與SVS診斷顱內(nèi)大動脈狹窄的一致性良好、診斷顱內(nèi)中小動脈狹窄一致性中等；BVS在中小動脈狹窄亞組的陽性率顯著高于SVS，與既往研究基本相符。

圖1 患者女，62歲，右側(cè)肢體不利6 h(顱內(nèi)大動脈狹窄亞組) A.軸位頭顱DWI圖示左側(cè)側(cè)腦室旁片狀急性梗死灶(箭)； B.CTA圖示左側(cè)大腦中動脈M1局部狹窄、閉塞(箭)，可見遠(yuǎn)端分支； C.軸位SWAN圖示左側(cè)大腦中動脈M1段SVS陽性(箭)； D.軸位3D-ASL偽彩圖示左側(cè)大腦中動脈M1段BVS陽性(箭)

圖2 患者男，60歲，突發(fā)肢體運動障礙12 h(顱內(nèi)中小動脈狹窄亞組) A.頭顱軸位DWI圖示左側(cè)腦室旁少許急性梗死灶(箭)； B.CTA圖示左側(cè)大腦中動脈分支稀疏，M3局部狹窄閉塞(箭)，可見遠(yuǎn)端血管； C.軸位SWAN圖未見SVS； D.軸位3D-ASL偽彩圖示左側(cè)大腦中動脈分支BVS陽性(箭)

BVS主要的缺陷是定位病變血管的精確率低于SVS，且受PLD時間及動脈通過時間(arterial transmit time， ATT)影響。KATO等[10]研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)閉塞血管近端的BVS可準(zhǔn)確定位病變血管，而根據(jù)遠(yuǎn)端側(cè)支血流的BVS僅能定位責(zé)任血管區(qū)。腦梗死血管狹窄閉塞后局部動脈血流速度減慢(包括遲延到達(dá)的遠(yuǎn)端側(cè)支血流)，ATT延長，當(dāng)ATT大于PLD時，即可出現(xiàn)BVS。既往研究[3,8,11]表明，BVS多見于PLD=1.5 s時，短PLD可發(fā)現(xiàn)早期低灌注區(qū)，長PLD更側(cè)重顯示灌注結(jié)果，因此本研究選擇PLD=1.5 s進(jìn)行掃描。老年患者后循環(huán)供血區(qū)可出現(xiàn)灌注減低和ATT延長[12]，PLD=1.5 s時，表現(xiàn)為大腦后動脈BVS陽性和供血區(qū)低灌注，PLD=2.5 s時表現(xiàn)為BVS陰性和供血區(qū)稍低灌注，此時BVS診斷血管狹窄可能出現(xiàn)假陽性結(jié)果。此外，相關(guān)指南[12]指出，3D-ASL的空間分辨率對定位小動脈而言欠佳，易使小動脈內(nèi)異常血流信號與正常皮層的高血流信號相混淆。

SWAN可反映組織磁化屬性差異，對脫氧血紅蛋白和含鐵血黃素等順磁性物質(zhì)敏感，是SVS血栓成像的基礎(chǔ)。SVS診斷顱內(nèi)血管狹窄的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其可精確定位病變血管，直接顯示引起血管狹窄的血栓，且能預(yù)測血栓成分[4,13]。本研究結(jié)果顯示SVS與BVS診斷AICVD顱內(nèi)大動脈狹窄效能相近，與LINGEGOWDA等[14]的結(jié)果相符。此外，SVS顯示急性期(<6 h)紅色血栓的效果較好[15]；血栓老化后，紅細(xì)胞減少、纖維蛋白含量增加，導(dǎo)致SVS顯示白色及混合血栓欠佳[13]，本研究所選掃描時間窗可能影響SVS顯示結(jié)果；另外，部分血管狹窄、閉塞病變可能由血管痙攣、煙霧病等所致，其內(nèi)并未形成血栓，故SVS呈陰性。顱底骨質(zhì)竇腔內(nèi)氣體也會對顱內(nèi)大血管近段產(chǎn)生影響，尤其是對SWAN，導(dǎo)致難以鑒別顱內(nèi)CMB、小靜脈、鈣化等與小血栓SVS，本研究1例顱內(nèi)動脈血管正常者呈SVS假陽性，推測原因在此。

綜上所述，BVS與SVS診斷顱內(nèi)動脈血管狹窄效果較好，二者診斷大動脈狹窄的效能相近，診斷中小動脈狹窄以BVS更優(yōu)。本研究的主要局限性：以單時相CTA為診斷標(biāo)準(zhǔn)，而未行DSA檢查；3D-ASL僅選擇PLD 1.5 s進(jìn)行掃描，如能行多時相PLD掃描，顯示BVS可能更為準(zhǔn)確。