脑静脉血栓的影像诊断
2014-03-07周立新倪俊朱以诚姚明彭斌崔丽英
周立新,倪俊,朱以诚,姚明,彭斌,崔丽英
脑静脉血栓(cerebral venous thrombosis,CVT)是累及静脉窦及脑静脉的一类相对少见的卒中,占所有卒中的0.5%~1%,推测人群中患病率为3/1 000 000~4/1 000 000[1],青年女性常见[2]。由于CVT的病因多样,起病形式和临床表现复杂且不具特异性,早期诊断和治疗困难,易造成不良预后。对CVT进行早期诊断及时干预可以使部分神经系统症状和脑实质病变发生逆转,明显改善预后[1-2]。神经影像技术就是CVT早期诊断的关键。2014年的一篇系统回顾研究发现CVT的死亡率呈明显下降趋势,最重要的原因就是神经影像学技术的发展使更多的CVT在急性期得到诊断和治疗[3]。
CVT根据受累的静脉解剖部位不同,具有不同的临床表现和影像学特征。目前临床上常将CVT分为三类:静脉窦血栓、脑深静脉血栓和皮层静脉血栓(isolated cortical vein thrombosis,ICVT)。如图1所示,上矢状窦血栓最常见,其次为横窦血栓,而皮层静脉血栓的实际发病率可能较文献报道的更高,需要引起重视[4]。本文将根据上述分类对CVT的影像诊断展开综述。
图1 MRV图像显示脑静脉系统结构及脑静脉血栓形成的发病率分布(n=624例[4])
1 脑静脉系统血栓形成的影像特点及诊断
与动脉系统卒中不同,CVT很难直接通过颅脑计算机断层扫描(computed tomography,CT)或磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)诊断,原因是CVT导致的实质病灶多是非特异性的,而且约25%患者的影像学检查正常[5]。CVT诊断的关键在于发现静脉系统本身的异常,例如静脉闭塞或静脉内的血栓,因此通常需要借助各种静脉成像技术,如磁共振静脉血管成像(magnetic resonance venography,MRV)或CT静脉成像(CT venography,CTV)等。
根据各种影像表现能否直接显示静脉血栓,我们将CVT的影像表现分为间接征象和直接征象[6]。间接征象是由于血栓形成后脑实质继发出现的一系列神经影像改变,如静脉性梗死、颅内出血、脑水肿、脑实质内引流静脉扩张等。间接征象导致的临床症状常常是患者就诊的主要原因,虽然不具有特异性,但可提示临床医师进一步检查以明确CVT的诊断。直接征象是影像上直接显示出的静脉血栓信号,例如MRV或CTV显示的典型的静脉内充盈缺损信号或静脉闭塞改变[7]。但是这些血栓信号并非仅见于MRV或CTV等静脉成像,在特定时期或部位CT或MRI平扫或增强图像上也可清晰显示血栓信号,如CT上的束带征(cord sign),需要关注。目前颅脑MRI联合MRV是临床最常用、最敏感的CVT影像诊断技术[1-2,4]。
1.1 静脉窦血栓形成 静脉窦血栓形成(cerebral venous sinus thrombosis,CVST)是CVT的最常见类型,可累及颅内各静脉窦,临床表现多样且无特异性,因此影像检查在CVST的诊断中起到至关重要的作用。
直接征象(静脉窦内血栓)
颅脑CT平扫可以显示静脉窦内血栓信号,表现高密度,也称为束带征(图2)。由于血栓密度变异较大,导致束带征的敏感性较低,仅25%的静脉窦血栓可见此征象[8]。脱水、血细胞比容升高或幕下的蛛网膜下腔出血或硬膜血肿等特殊生理或病理情况下也可出现静脉窦内高密度信号[6]。非增强CT上这种静脉窦高密度信号往往是最初唯一可见的影像改变,因此可疑患者应及早行增强CT、MRI及特殊的临床辅助检查,如D-二聚体等。
图2 左侧横窦血栓形成
CT或MRI增强扫描上最常见的直接征象是空三角征(empty delta sign),表现为三角形的静脉窦断面,窦壁强化呈高密度与腔内低密度血栓形成对比,类似于希腊字母“δ”(图3),最初报道的阳性率为27%[9],但随着影像技术如薄层CT及容量MRI技术的进步,空三角征的敏感性显著提高。
图3 上矢状窦血栓形成
头颅MRI的T1、T2序列可直接显示静脉窦内的血栓,表现为静脉窦内血流流空效应消失和静脉窦内异常信号[6]。在显示静脉窦血栓信号方面颅脑MRI较CT更为敏感[2,4]。根据血栓形成时间距离检查的时间间隔MRI显示的血栓信号强度不同(表1)[4,6,10]。在血栓形成的第一周,由于还原血红蛋白含量增高,血栓在T1序列上呈等信号,T2序列上呈低信号,此时不易与正常的血管流空效应区分而造成诊断困难[11]。到第二周,血栓内含有高铁血红蛋白,血栓在T1和T2序列上均呈高信号(图4),此时最易与正常结构区分,55%的具有临床症状的患者在此时期可发现血栓信号[12]。此后,血栓内的还原血红蛋白或高铁血红蛋白产生顺磁性产物,血栓在T1上常呈等信号,T2上呈等或高信号,且信号强度变异较大,诊断困难[13]。部分患者还会出现血栓自溶,静脉窦再通,诊断更为困难[12]。
鉴于MRI的T1、T2序列在CVT诊断中存在局限,T2*序列在CVT的诊断中的作用逐渐被认可[4]。在血栓形成过程中,血栓内高铁血红蛋白和还原血红蛋白产生顺磁性产物,可以在磁敏感序列如T2*或磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)上表现为低信号而被清晰识别。特别是在静脉血栓急性期,序列或SWI对明确诊断有很大帮助[14]。因此,推荐应用T2*序列或SWI联合MRI以提高CVT诊断的准确性。
表1 静脉血栓形成不同时期的MRI信号强度表现
图4 上矢状窦亚急性血栓
上述CT或MRI成像方式虽然都可以直接显示静脉窦内血栓信号,但敏感性偏低,因此多数情况下还需借助脑静脉成像技术(包括MRV、CTV、DSA)协助明确诊断。其中,MRV是目前各国指南中推荐的首选技术[4],CTV是一种新的静脉成像技术,研究显示其敏感性与MRV相当。而DSA因具有一定的有创性,目前在CVT的诊断中已不作为首选,仅在MRV或CTV无法明确诊断时选择。
静脉窦血栓形成时,MRV可见受累的静脉窦内局灶或全部的血流信号缺失(图5),可帮助诊断[15]。目前二维时间飞跃磁共振静脉成像(two-dimensional time-of-flight magnetic resonance venography,2D TOF MRV)是临床中最为常用的影像技术。但部分MRV会出现假阳性结果,包括静脉窦解剖变异、血流速度缓慢等。MRV诊断困难时,可通过序列或增强MRV协助诊断。增强MRV可更好显示窦内血栓,且成像时间与MRV几乎相同,还可显示一些管径细小的侧支静脉[16]。如果应用上述影像技术诊断仍无法确诊,应及时进行DSA[4]。
图5 静脉窦血栓形成
CTV是一种较新的CVT影像诊断技术,成像快速,可在急诊操作,结果可靠[17]。CTV成像需静脉注射造影剂。静脉窦血栓表现为静脉窦内充盈缺损或静脉不充盈。如果不考虑放射性,CTV和MRV在静脉窦血栓诊断上效果几乎是相同的[18]。CTV的劣势是需要一定时间对原始图像进行人工后处理,特别是要对影响结果观察的颅骨组织进行处理。急诊也可直接对原始图像进行分析诊断。
DSA或静脉血管造影在过去一直被认为是诊断静脉窦血栓的“金标准”,静脉窦内充盈缺损或不显影是诊断静脉窦血栓的最佳征象。但由于上矢状窦前1/3,左侧横窦常存在解剖变异,因此在这些部位出现上述表现,静脉窦血栓形成的诊断并不可靠[19],且随着MRV和CTV技术的进步,目前有创DSA已不作为CVT的首选检查,仅在MRI联合MRV或CTV仍无法明确诊断时应用。
间接征象(脑实质损害)
CVT脑实质损害影像上可表现为脑肿胀、脑水肿和颅内出血(脑实质血肿和蛛网膜下腔出血)。约42%的患者仅表现为脑肿胀,而没有异常信号的病灶。MRI上多表现为局部脑沟消失,脑池消失或侧脑室变小等表现[20]。约25%的CVT患者颅脑MRI表现局部脑水肿(图6)[6]。脑水肿可以是血管源性水肿或者细胞毒性水肿(静脉性梗死)。磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)序列及表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图像有助于鉴别水肿是血管源性(ADC值增高)还是细胞毒性(ADC值降低)。另外各种脑水肿均可伴有出血改变,超过40%的患者会同时出现脑水肿和出血[6]。与动脉缺血不同,静脉血栓造成的脑实质改变多数是可逆的。虽然大多数实质病灶都出现于受累静脉窦的引流区域,少数情况下实质病灶部位也可与闭塞的静脉窦相隔较远[21]。
约1/3的CVT患者出现颅内出血,上矢状窦血栓患者的出血病灶多表现为位于额叶或顶叶的矢旁正中部位的呈火焰状的脑叶出血(图7)。位于颞叶或枕叶的出血多提示横窦血栓[6]。静脉窦血栓导致的出血多为皮层或皮层下出血,还可见到孤立的皮层蛛网膜下腔出血[22]。T2*序列对于探查这些出血病灶更为敏感。
CVT患者在增强扫描时,1%~29%的患者会出现脑实质增强病灶,病灶多位于皮层或延续至皮层下白质。病灶增强提示血脑屏障破坏,可见于血管源性水肿和细胞毒性水肿。另外,还可见到侧支静脉增强现象,或者由于静脉压力增高导致的髓静脉扩张[6]。
图6 左侧横窦血栓所致小脑局部水肿
图7 上矢状窦血栓形成,颅内出血
1.2 深静脉血栓 深静脉血栓占全部CVT的11%,多表现为明显的颅高压并迅速进展至昏迷,甚至死亡。早期诊断、早期干预至关重要。
双侧丘脑病变是深静脉血栓最具提示意义的影像表现,病变也可发展至尾状核或深部脑白质。约80%的深静脉血栓患者会出现丘脑病变[22]。在MRI检查时,部分患者可以同时在直窦、Galen静脉或大脑内静脉内见到血栓信号。19%的深静脉血栓会出现颅内出血,多位于丘脑。单侧丘脑水肿可以出现,但非常罕见(图8)[24]。
1.3 皮层静脉血栓 ICVT非常少见,目前都是个例或系列病例报道。对于ICVT的流行病学、临床表现、影像改变和治疗等方面的认识非常有限。2014年的一篇系统回顾研究中,总结了目前全球报道的ICVT病例116例,常见的临床表现为头痛(71%)、癫痫发作(58%)和局灶神经系统症状(62%),而高颅压非常罕见(1.7%)[25]。目前ICVT的影像诊断非常困难,MRI联合DSA仍是最常用的诊断方法。
直接征象
图8 深静脉血栓合并双侧丘脑水肿并出血
图9 皮层静脉血栓
ICVT直接征象是显示皮层静脉内的血栓信号,但是由于皮层血栓的部位不固定并且多数血栓体积小,常规的CT或MRI序列很难直接识别,MRV也仅能显示较大的静脉异常。在梯度回波(gradient echo,GRE)T2序列,皮层静脉血栓通常表现为线样或点样低信号(图9),并且早期即可出现血栓信号,因此认为序列是早期诊断ICVT的最佳方法。在静脉血管成像方面,MRV检查可以见到皮层静脉内血流消失,显影不对称或增强时受累的皮层静脉不增强,MRV在ICVT诊断上的敏感性较静脉窦血栓低,适当结合MRV的原始图像有助于提高诊断敏感性。即使应用T2*序列提高了ICVT诊断的敏感性,但仍有一大部分患者还需进行DSA明确诊断或者被漏诊[26-27]。目前应用CTV诊断ICVT的病例报道非常少,尚无法对CTV的诊断效果进行评价。
间接征象
与直接征象相比,ICVT的间接征象更为常见,约80%的ICVT患者会出现脑实质损害,推测实际比例可能低一些,因为无脑实质损害的患者可能因为无临床症状或者症状较轻而未就诊。间接征象表现为受累的皮层静脉邻近部位的局灶性水肿或出血。这种脑实质的影像改变虽然不具特异性,但对ICVT的诊断有一定的提示意义,应仔细寻找邻近部位的皮层静脉内有无异常血栓信号,推荐进行T2*-GRE序列,必要时进行MRV、CTV或DSA静脉成像[25]。如果同时在病灶邻近发现了皮层静脉血栓的直接征象,则可以明确诊断。
2 CVT影像诊断的“陷阱”
由于脑静脉系统自身的解剖特点或影像技术自身的成像特点在CVT的诊断过程中会形成一些诊断陷阱,会造成假阳性的诊断。掌握一定的脑静脉解剖和变异的知识以及影像技术成像特点有助于避免掉入这些CVT诊断上的潜在陷阱。
2.1 静脉窦发育异常 与动脉不同,脑静脉的发育异常更为常见,特别是横窦发育异常最常见,一篇静脉窦的DSA研究发现,49%的病例横窦发育不对称,20%的病例横窦部分或全部缺失,而左侧静脉窦发育异常更为常见[19,28]。
2.2 MRV成像的流动间隙效应 MRV成像过程中,在一些血流速度缓慢,管腔相对狭窄或具有复杂的血流状态的特殊部位可形成流动间隙(flow gaps)效应,容易被误认为静脉窦血栓形成。流动间隙最常出现于非优势侧的横窦[29]。仔细观察MRV的原始图像,或对照MRI寻找静脉窦内有无血栓信号,可以尽量避免由流动间隙效应造成的误诊。而在增强MRV或CTV成像中,流动间隙效应明显减少。
2.3 蛛网膜颗粒 蛛网膜颗粒是硬脑膜静脉窦内的一个正常结构。在静脉增强成像检查时,蛛网膜颗粒可以表现为静脉窦内局灶性充盈缺损,常见于横窦(图10)、上矢状窦或直窦内[30]。这种影像表现很容易被误认为静脉窦血栓,因此临床上常常需要对两者进行鉴别诊断。蛛网膜颗粒多呈脑脊液信号,形状多为圆形,且多出现于一些特定的部位,如横窦外侧部分,以上特点有助于与静脉窦血栓鉴别。虽然蛛网膜颗粒是正常的结构,但如果蛛网膜颗粒体积巨大,也可造成静脉窦堵塞,引起静脉压力增高并出现相应临床症状,甚至可以继发出现静脉窦血栓[31]。
图10 颅脑MRV显示右侧横窦蛛网膜颗粒所致局限性充盈缺损
CVT是相对少见但临床严重的神经系统疾病,误诊或漏诊将导致不良预后,神经科或急诊科医师必须给予足够的重视。神经影像在CVT的诊断中起到了首要的作用。MRI联合MRV是目前最常用且最敏感的神经影像诊断技术。掌握一定的脑静脉解剖和变异的知识对快速准确做出CVT的诊断有极大的帮助。
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【点睛】
对目前临床常用的脑静脉血栓的影像诊断方法进行系统全面的总结,有助于快速准确地对脑静脉血栓做出诊断。