零回波時間動脈自旋標記MR血管成像評估顱內(nèi)動脈瘤

吳明振，亓立峰，竇維強，欒繼昕，李淑華，陳 軍，張傳臣*

(1.聊城市人民醫(yī)院磁共振室，2.神經(jīng)內(nèi)科，山東 聊城 252000；3.通用電氣醫(yī)療集團磁共振研究部，北京 100176)

顱內(nèi)動脈瘤(intracranial aneurysm, IA)指動脈管壁異常膨出，在全球成年人中的發(fā)病率約3.2%[1]；其破裂所致蛛網(wǎng)膜下腔出血致殘率和致死率均較高[2]，準確評估IA形態(tài)及其大小有助于預測IA破裂風險、制定治療方案及評估預后。時間飛躍法MR血管成像(time of flight-MR angiography, TOF-MRA)是目前臨床篩查、診斷和隨訪IA的常用方法，但湍流及慢血流可引起血流信號丟失，使其顯示IA欠佳而致評估不準確[3-4]。零回波時間動脈自旋標記MRA(zero time echo arterial spin labeling-MRA, ZTE ASL-MRA)是以動脈自旋標記技術及零TE采集MRA的技術，對湍流及慢血流較不敏感[5]。本研究以數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)為參考，觀察ZTE ASL-MRA用于評估IA的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2017年11月—2019年11月聊城市人民醫(yī)院疑診或確診IA患者。納入標準：①因頭痛、惡心、嘔吐、視力障礙、眼瞼下垂等癥狀接受頭部MR或CT平掃而疑診IA，需進一步影像學檢查以確診；②既往確診IA，經(jīng)保守治療后接受復查；③前后接受頭頸部TOF-MRA及ZTE ASL-MRA，并于其后2天內(nèi)接受頭頸部DSA。排除標準：①存在MRA或DSA禁忌證；②MRA及DSA檢查時間間隔>2天；③無法配合完成MRA或DSA，如意識障礙、重度昏迷等。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(批準號：2017106)，檢查前由患者或其家屬簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 頭頸部MRA 采用GE Discovery MR750 3.0T MR儀、24通道頭頸聯(lián)合線圈行頭部掃描。參數(shù)：TOF-MRA，TR 23 ms，TE 3 ms，F(xiàn)A 20°，F(xiàn)OV 240 mm×211 mm，矩陣384×256，層厚1.4 mm，層數(shù)256，NEX 1，帶寬31.25 kHz，采集時間4 min 23 s；ZTE ASL MRA，TR 1 116.4 ms，TE 0，F(xiàn)A 3°，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，矩陣166×166，層厚1.2 mm，層數(shù)320，NEX 1，帶寬31.20 kHz，采集時間5 min 48 s。

1.2.2 頭頸部DSA 采用Siemens Artrix Zeego DSA機行頭頸部造影。以改良Seldinger技術穿刺右側股動脈，對兩側頸內(nèi)動脈和椎動脈行標準正側位、雙斜位、湯氏位及選擇性旋轉(zhuǎn)3D重建造影；以壓力500 kPa、流率15 ml/s注射對比劑30 ml行主動脈弓上動脈造影；以壓力300 kPa、流率5 ml/s注射對比劑8 ml行頸內(nèi)動脈造影；以300 kPa、4 ml/s注射6 ml對比劑行頸外動脈及椎動脈造影；行3D重建造影時，注射壓力為300 kPa，對比劑流率為3 ml/s，用量為20 ml。

1.3 圖像分析及評價 由1名具有15年神經(jīng)介入經(jīng)驗的主任醫(yī)師分析DSA圖像，于LEONARDO工作站以三維重建技術選擇顯示IA最佳角度測量其定量參數(shù)，包括瘤高(瘤頸中心至瘤頂?shù)淖畲缶嚯x)、瘤寬(與瘤高垂直的最大徑)及瘤頸(與載瘤動脈交界處的最小寬度)；若二維圖像顯示較佳，則據(jù)以進行評估。

將原始MRA圖像導入GE AW 4.0工作站，由具有17年以上頭頸部影像學診斷經(jīng)驗的副主任及主任醫(yī)師各1名以雙盲法獨立閱片，行最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)重建，并酌情行容積再現(xiàn)(volume rendering, VR)及多平面重組(multi-planar reformation, MPR)。采用李克特量表4分法對重建圖像顯示IA質(zhì)量進行主觀評估：1分，顯示載瘤動脈較模糊，無法明確診斷IA，評為差；2分，載瘤動脈模糊，顯示IA不清晰，評為中等；3分，載瘤動脈稍模糊，顯示IA欠清晰，評為良；4分，IA及周圍血管清晰可見，輪廓清晰，評為優(yōu)。遇2名醫(yī)師意見不一致時，經(jīng)協(xié)商決定。

參考DSA顯示IA最佳角度調(diào)整 MRA角度，結合MRA原始圖像，于重建圖像中測量IA定量參數(shù)。先由上述2名醫(yī)師按照隨機順序測量TOF-MRA，間隔2周后再以隨機順序評估ZTE ASL-MRA；由其中 1名醫(yī)師間隔2周后采用相同方法進行重復測量。以2名醫(yī)師測量結果的平均值為最終結果。如圖像顯示IA質(zhì)量評分為差，則放棄測量定量參數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 24.0及MedCalc 18.11統(tǒng)計分析軟件，以Shapiro-Wilk檢驗評估資料分布的正態(tài)性，以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布的計量資料。采用Mann-WhitneyU檢驗對比2種MRA圖像質(zhì)量評分的差異，以Kruskal-WallisH檢驗比較3種檢查方法所測IA定量參數(shù)的差異。采用Kappa檢驗評估2名醫(yī)師對MRA圖像質(zhì)量評分結果的一致性。以組內(nèi)相關系數(shù)(intra-class correlation coefficient, ICC)評價2種MRA與DSA、觀察者間及觀察者內(nèi)測量IA定量參數(shù)結果的一致性：Kappa(ICC)≤0.20為一致性較弱，0.20

2 結果

共18例患者納入研究，男6例，女12例，年齡29～70歲，平均(60.3±10.2)歲；其中3例檢出2個、15例檢出1個，共21個IA；10個位于右側頸內(nèi)動脈(internal carotid artery, ICA，圖1～3)，7個位于左側ICA，位于左側大腦中動脈M2段、前交通動脈、右側小腦前下動脈、左側椎動脈(vertical artery, VA)V5段(圖4)各1個。

2.1 圖像顯示IA主觀質(zhì)量評分 2名醫(yī)師對ZTE ASL-MRA[Kappa=0.84,95%CI(0.81，0.87)]及TOF-MRA[Kappa=0.83，95%CI(0.79，0.86)]圖像質(zhì)量評分的一致性均強(P均<0.05)。ZTE ASL-MRA圖像中，19個IA質(zhì)量評價為優(yōu)，良和中等各1個，無評估為差者；TOF-MRA中，圖像質(zhì)量評價為優(yōu)、良、中等和差的IA分別為12個、5個、3個和1個(圖1～4)；ZTE ASL-MRA顯示IA質(zhì)量主觀評分 [4(4,4)]高于TOF-MRA[4(3,4)，Z=-2.40，P=0.02]。

2.2 IA定量參數(shù) TOF-MRA中，1個IA(位于右側頸內(nèi)動脈C6段)評分為差而被放棄，共對20個IA進行定量分析。2名醫(yī)師測量ZTE ASL-MRA(ICC=0.99、0.98、0.96)及TOF-MRA(ICC=0.96、0.97、(0.97)中IA瘤高、瘤寬及瘤頸，以及同一名醫(yī)師2次測量ZTE ASL-MRA(ICC均=0.99)及TOF-MRA(ICC=0.97、0.99、0.98)中IA瘤高、瘤寬和瘤頸的一致性均強(P均<0.05)。

根據(jù)DSA、ZTE ASL-MRA及TOF-MRA所測IA瘤高、瘤寬及瘤頸差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)，見表1。ZTE ASL-MRA中IA瘤高[ICC=0.99，95%CI(0.99,0.99)]、瘤寬[ICC=0.98，95%CI(0.96,0.99)]及瘤頸[ICC=0.99，95%CI(0.99,0.99)]，以及TOF-MRA中IA瘤高[ICC=0.96，95%CI(0.90,0.98)]、瘤寬[ICC=0.96，95%CI(0.89,0.98)]及瘤頸[ICC=0.93，95%CI(0.83,0.97)]與DSA結果的一致性均強(P均<0.05)。

3 討論

IA瘤體及瘤頸是評估IA破裂風險和制定治療方案的重要參考依據(jù)[6]。目前評估IA的影像學檢查方法主要有DSA、CT血管造影(CT angiography, CTA)及MRA等[1]，以DSA評估結果最為準確[7]。CTA對診斷IA的敏感度和特異度均較高，但具有輻射，且可能發(fā)生碘對比劑過敏反應[8]。MRA具有非侵入、無輻射、操作簡單、可重復等特點，對于診斷、隨訪及術前評估IA至關重要[9]。

TOF-MRA是臨床應用較廣泛的MRA技術[2]，其原理在于成像容積內(nèi)的靜止組織經(jīng)射頻脈沖反復激發(fā)后達到飽和，而新流入成像容積內(nèi)的血液未提前受到射頻脈沖激發(fā)，可形成相對于靜止組織較高的信號；其成像質(zhì)量主要取決于血流速度及其狀態(tài)，慢血流和湍流常造成血流信號丟失，降低評估IA的準確性。ZTE ASL-MRA采用硬脈沖激發(fā)信號，結合頻譜儀系統(tǒng)的快速激發(fā)/接收轉(zhuǎn)換及3D Radial采樣等多種技術而實現(xiàn)零TE成像，可大大減少甚或消除湍流所致信號丟失；基于ASL技術，以自體血液中的質(zhì)子為內(nèi)源性示蹤劑進行血管成像，不依賴流入增強效應，可避免TOF-MRA的慢血流飽和效應；采用微動式連續(xù)梯度編碼技術，梯度場切換幾乎持續(xù)平穩(wěn)，可減少磁敏感偽影[10]，且因避免了梯度場快速切換，掃描噪音小，受檢者舒適感更佳，并減少了運動偽影[9]。多項研究[11-13]結果表明，ZTE ASL-MRA用于診斷顱內(nèi)動脈狹窄、頸動脈狹窄、顱內(nèi)動靜脈畸形、煙霧病、IA及支架治療后隨訪等較TOF-MRA更具價值。

本研究以DSA為參考標準，對ZTE ASL-MRA與TOF-MRA圖像顯示IA的質(zhì)量進行主觀評分，并以定量參數(shù)進行客觀評價，結果顯示ZTE ASL-MRA圖像顯示IA主觀評分高于TOF-MRA，而其所測IA定量參數(shù)與DSA結果的一致性均強，且前者的ICC值均較高。IA體積較小(最長徑<3 mm)時，瘤內(nèi)血流量小、血流速度較慢，在快速重復的射頻激勵脈沖抑制背景組織過程中，其信號易被飽和而出現(xiàn)血流信號減弱或丟失[6]；瘤頸及體積較大IA瘤體處常形成湍流，氫質(zhì)子易失相位而致信號減弱或丟失[9]；位于不同組織交界處(空氣-軟組織和骨-軟組織)的IA?？僧a(chǎn)生磁敏感偽影，加劇血流信號衰減；而海綿竇周圍血管走行紆曲，該處IA更易出現(xiàn)渦流等復雜血流，導致血流信號不均；均可導致TOF-MRA測量IA定量參數(shù)不準確。ZTE ASL-MRA則以內(nèi)源性對比劑實現(xiàn)腦血管成像，受血液流動模式影響小，對磁敏感效應敏感性較低，故能克服TOF-MRA缺陷，使評估結果更為準確。

綜上，ZTE ASL-MRA可無創(chuàng)、定量評估IA，圖像顯示IA質(zhì)量優(yōu)于TOF-MRA。但本研究為單中心研究，且樣本量小，有關ZTE ASL-MRA的價值有待多中心、大樣本臨床觀察加以驗證。