影像学在颅内动脉瘤应用中的研究进展

方凯 吴书信

颅内动脉瘤( intracranial aneurysm)是指颅内动脉内腔的局限性异常扩张所致动脉壁的一种瘤状突出，是蛛网膜下腔出血(SAH)最常见病因,也是病死率和致残率较高的颅内疾病，若能及时诊断和治疗,可提高患者的预后[1]。数字减影血管造影(digital subtraction angiogra-phy, DSA)一直被认为是诊断颅内动脉瘤的“金标准”[2]，然而由于其侵入性、造影剂过敏和肾毒性,以及可能并发神经系统损害,临床应用受到一定的限制。随着CT及MR技术的飞速发展,计算机体层摄影血管造影(computed tomo-graphy angiography, CTA)及磁共振血管造影(MR angiography,MRA)在颅内动脉瘤检查中优势显著。DSA、CTA及MRA是目前公认最有价值的颅内血管检查手段，它们的设备、原理不甚相同, 各有优势和不足，因此，深入了解其特性是合理选择的前提，且能为临床早期诊断及治疗提供影像学依据。本文综述三者对颅内动脉瘤的临床研究及其进展。

1 DSA在颅内动脉瘤诊断中的应用

DSA被认为是影像学技术诊断颅内动脉瘤方法中的“金标准”。其原理是影像增强技术、电视技术和计算机技术相结合，将造影前、后获得的数字图像进行数字减影,在减影图像中消除骨骼和软组织结构,使低浓度的造影剂所充盈的血管在减影中显示出来,有较高的图像对比度。其优点:⑴空间分辨率最高,可显示直径很小的脑穿支动脉,近年来3D-DSA旋转DSA及技术的应用能够显示直径＜2mm以下的小血管像,如行选择性插管时直径200μm以下的小血管及病灶也能很好显示。旋转DSA和3D-DSA具有旋转和三维成像功能,为多角度观察提供了方便,有效排除了血管成角、重叠等因素的干扰,从而提高脑血管病的确诊率,其中3D-DSA不仅能高分辨清晰地显示脑血管解剖结构,还可通过减少曝光次数来减小放射剂量；⑵在显示血管的同时,还可动态观察血管内血液动力学情况和血管狭窄程度；⑶可在检查过程中进行血管内治疗。

其局限性: (1)DSA属有创性检查,操作过程复杂,存在引起血管痉挛、动脉瘤再次破裂出血等神经系统并发症的风险[3]，不适合危重病人检查。(2)投射角度选择不当等原因造成部分患者漏诊和误诊[4]；(3)有血栓形成的动脉瘤或载瘤血管痉挛严重者易漏诊或显示的动脉瘤体积偏小。(4)整个检查过程涉及多个学科如影像、麻醉等，检查时间较长,费用昂贵。

2 CTA对颅内动脉瘤的应用研究

CTA是在静脉内注射造影剂后进行头颅薄层扫描，将影像资料输入计算机，用特殊的软件如容积重建(volume rendering,VR)、多平面重建(multiplannerreconstruction,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、阴影遮盖法(shaded surface display,SSD)和仿真内窥镜技术(virtueal endoscopy,VE)等进行三维影像重建,可快速获得脑血管解剖学上影像等特点[5]。尤其适合于病情危重、Hunt-Hess分级3级以上不宜早期行DSA检查的病人,对于存在蛛网膜下腔出血或颅内血肿者,可在同次CT检查中明确出血程度、范围以及是否合并脑积水和颅高压等情况,在很大程度上可替代DSA单独对动脉瘤进行诊断,作为颅内动脉瘤的首选影像学诊断方法[6]。

2.1 CTA应用优势

多层螺旋CT(multislice computed tomo-graphy，MSCT)利用VR、MPR、MIP、SSD、VE等及近来发展的螺旋CT减影技术及应用伪彩色成像技术使具有不同值的组织以不同颜色显示，既能显示动脉瘤与颅内骨结构的关系，亦能去除颅底骨质结构,从而消除其容积效应造成的与周围动脉瘤瘤颈细微结构难以分辨的缺陷,达到与脑血管造影同样的效果，最近已有较多报道。Tipper等[7]的研究表明，CTA诊断颅内动脉瘤的敏感性和特异性分别达92.2%和100%,其诊断动脉瘤的大小为1.9～28.1mm，平均5.2mm，CTA检出直径＜3mm颅内动脉瘤的敏感性达91.7%。CTA甚至可以发现常规DSA无法查出的小脑前下动脉分支上的动脉瘤[8]。Massachusetts总医院采用3D-CTA替代DSA作为诊断颅内动脉瘤首选方法,对223例疑诊动脉瘤病人进行了3D-CTA检查,结果诊断率为100%,认为3D-CTA是一种有效的诊断动脉瘤方法[9]。且其显影不受局部血流状态如涡流、钙化、血栓形成的影响,而优于DSA及MRA。

2.2 CTA对动脉瘤术前评价的临床意义

颅内动脉瘤术前评价主要包括：动脉瘤的位置、大小，瘤壁血栓或钙化，瘤颈的宽窄、突出方向，与颅底骨结构、载瘤动脉的关系等。CTA可分辨出直径＞0.5mm血管,可完整显示Willis环、前循环1～4级分支和后循环1～2级分支,通过计算机后处理软件可对CTA图像进行任意角度的旋转,准确地显示动脉瘤和瘤颈的形状、突出方向,血管壁及瘤颈钙化,动脉分叉自瘤体发出情况以及与周围结构的关系,并可测量瘤体和瘤颈的大小,有时还可显示瘤的破口。可为DSA检查和介入治疗提供合适的投射角度,甚至模拟手术入路。Wada K等[10]对14例破裂的大脑中动脉动脉瘤研究认为: 3D-CTA联合二维CT成像有助于预测动脉瘤再出血的破口,减少破裂动脉瘤早期手术的风险。王雪元等[11]行CTA三维重建图像显示14例动脉瘤(14/15),均为单发动脉瘤,大小直径为4～19mm，瘤颈、瘤体的形状、发展方向及动脉瘤同载瘤动脉的关系非常清楚,尤其是前交通动脉瘤的显示比DSA更易观察。沈建康等[12]认为采用MSCT进行的CTA检查可发现直径仅1.7mm的颅内动脉瘤,它既能同时显示血管与颅底的结构,又能减去颅骨影像，单独显示血管,并可模拟手术入路,进行术前风险评估,从而提高手术成功率。对于前床突附近颈内动脉瘤,术前CTA可充分了解动脉瘤与前床突的关系,有利于术中磨除前床突,安全放置动脉瘤夹;通过CTA血管影像测量大脑前动脉的直径,可初步了解哪侧是主供血动脉,确定手术入路及临时阻断动脉的部位。另外，CTA检测钙化敏感性高,如果发现钙化位于动脉瘤颈,可能导致外科手术夹闭困难[13]。Pechlivianis等[14]对100例动脉瘤患者的研究表明，92%的动脉瘤可单凭CTA进行手术夹闭。Matsumo-toM等[15]对162例经3D-CTA检查为破裂动脉瘤急性期的患者治疗也表明，绝大多数破裂的动脉瘤可单凭CTA进行外科手术。

2.3 CTA存在的不足

(1)需要注射碘对比剂,一些危险因素限制其应用,包括心、肾功能衰竭和碘剂过敏者；(2)海绵窦段、床突上段的动脉瘤可能因骨骼、钙化或静脉血的影响而显示不清；(3)空间分辨力不如常规脑血管造影检查,不能评价血流量、流速等血流动力学改变；(4)不能动态观察，无法依时间顺序分别显示动脉、毛细血管和静脉,无法分清血流方向及显示一些重要的小血管和穿通支如脉络膜前动脉、丘脑穿通动脉等[6]；(5)不能同时进行治疗；(6)对进行图像后处理者要有一定经验。

3 MR血管造影的应用

MRA是利用磁共振成像技术中流动血液的流动效应与周围静止组织的自然对比来显示血管，其成像原理是流动相关增强效应和相位改变效应，两种效应形成两种技术即时间飞跃法(timeof flight,TOF)和相位比较法(phsae contrast,PC),脑动脉一般较细且迂曲,宜用三维TOF-MRA技术[16]，扫描后图像经计算机处理使颅内血管显影成像。其优点如下：⑴MRA是目前唯一的无创伤性、无辐射、快捷敏感性高的脑血管造影技术；⑵MRA图像与DSA图像有良好的相关性,高场强(1.5T以上)MRA成像接近DSA,对动脉瘤的细节及瘤颈的显示具有独特的优势,能任意方向显示动脉瘤与瘤颈关系,并能准确测量动脉瘤大小、瘤颈及载瘤动脉直径、动脉瘤与载瘤动脉的关系；⑶病变显示不受颅骨影响；⑷采用3D-TOF MRA还可清楚显示腔内血栓；⑸电解可脱弹簧圈(GDC)介入栓塞术后用MRA检查安全且有良好的成像质量[17]；⑹有血栓形成的动脉瘤仍可清晰显示。

存在缺陷：⑴空间分辨率、血管显示的精确度较低，分辨率尚不如DSA，立体形态描述不如3D-CTA，易受血肿、水肿以及脑软化灶信号影响。与DSA和CTA对比研究显示,对一、二级血管及各主要静脉窦显示清楚，对前、后交通动脉显示敏感性、特异性低；⑵对血流速度、流量有限或以湍流为主的颅内动脉瘤不敏感；⑶走行于扫描层面而非垂直的血管、扭曲的血管及分叉的血管因饱和作用造成信号丢失。局部狭窄或扩张的血管及大的动脉瘤，由于血流的不均匀性，湍流或涡流造成血液中质子群失散，致使上述性质的血管显示差；⑷对早期的SAH不太敏感，亦不能显示动脉瘤的钙化。

4 CTA和MRA对颅内动脉瘤术后随访的价值

随着CT/MR技术的发展，越来越多未破裂的颅内动脉瘤被诊断，其创伤小、费用低及诊断的准确性、敏感性和特异性高等已成为动脉瘤主要检查手段,为此CTA及MRA从DSA等多种血管成像技术中脱颖而出[18]。CTA可发现直径2mm以上的动脉瘤[19-20]，Villabanca等[21]报道,对于DSA未显示的微小动脉瘤,可在颅脑CTA上显示,这表明CTA对颅内动脉瘤敏感度高。CTA在颅内动脉瘤手术夹闭后随访中,运用重建及减影技术可清楚显示动脉瘤夹与血管的关系。有学者提出MRA对动脉瘤的敏感性为90%,而结合MRI敏感性可提高到97%,适合于直径大于3mm的动脉瘤,但目前暂不适宜用于夹闭术后的随访,因为可能会造成检查中瘤夹撕裂血管引起致命性后果[22]。对于弹簧圈介入治疗后的患者,Yamada等[23]认为与DSA相比，MRA在剩余流量的测量上更具优势,三维涡流自旋回波序列完全抑制线圈网眼的高信号强度,从而区分该信号是否由血栓造成。研究显示，高场下弹簧圈所致伪影并未明显影响对动脉瘤残腔的评价,MRA在长期随访中可代替DSA,而弹簧圈在多层CTA检查中伪影较大,难以对术后瘤体是否消失和载瘤动脉情况做出较好的评价[24]。

5 结语

综上所述：DSA以其高特异性、高敏感性和高准确性仍是目前公认的脑血管疾病影像学诊断的“金标准”,但仍有5%～10%假阴性率,近年无创血管成像技术的出现弥补了DSA的不足。急症或门诊患者可先行CT平扫,若证实有自发性SAH或颅内血肿并怀疑脑血管疾病,特别是颅内动脉瘤者应立即行CTA或MRA检查以明确病因。对于有介入治疗指征，而CTA或MRA显示欠佳者,DSA既可明确诊断又可同时行介入治疗。颅内动脉瘤夹闭术后复查可用CTA,弹簧圈介入治疗者可复查MRA以替代DSA[25]。DSA、CTA、MRA各具特点,在临床应用中视患者实际情况选择最适宜的检查方法,以充分发挥各自的最佳效能,达到最佳的诊疗目的。

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