头颈部血管病变的影像学诊断方法

李常城，崔雪峰，张延姣，梁文杰，张 玫，李慎江

0 引言

脑血管病是严重危害人类生存和生活质量的疾病。颈内动脉狭窄或闭塞是引起短暂性脑缺血发作或脑梗死的主要原因，脑动脉瘤破裂是引起脑出血的最主要原因[1]，及早地发现这些动脉血管的病变，迅速正确地诊断并适时行溶栓或支架置入手术，对有效防止和改善脑血管性病变的发生和预后有重要意义。目前，临床上对缺血性脑梗死作出定位及定性诊断较容易，但病因诊断困难，且无统一标准。现在临床常用的无创检测头颈动脉的主要手段有经颅多普勒超声（transcranialDoppler，TCD）、多排螺旋 CT血管造影（multi-slice spiral CT angiography，MSCTA）、磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）等，具有简便、经济、可重复性及快速安全的特点。数字减影血管造影（digitalsubtraction angiography，DSA）虽然是有创检查，但所显示的血管狭窄程度及范围更为直观、可靠，而且DSA对血管病变还可进行介入治疗，这是其他影像学技术不可替代的。本文主要探讨头颈部血管成像的优缺点及其对头颈部血管病变的临床诊断价值。

1 头颈部动脉病变的主要影像学诊断方法

经颅多普勒及颈部血管彩超利用超声脉冲回波原理，通过测量血管形态、内径、流速和流量等参数来判断动脉血管的狭窄及扩张情况，发现血流速度加快、血管杂音、频谱异常、可见涡流，是诊断血管结构异常的标准（狭窄、闭塞、畸形等）[2]。DSA通过进行介入操作将对比剂注入血管，将图像进行数字化减影后显示血管腔。MRA成像的基本原理是流动相关增强效应和相位改变效应，即时间飞跃法磁共振血管成像（time of flightMR anglography，TOF-MRA）及相位对比法磁共振血管成像（phase-contrastMRA，PC-MRA）及动态增强 MRA（DCE-MRA）等。TOFMRA基于血液的流入增强效应，可同时显示动、静脉，通过设置预饱和带法来选择性显示动脉或静脉；PC-MRA法需要施加流速编码双极梯度场及一个正向梯度场，使被激发质子产生相位差，根据血液质子的相位变化检出血液速度，通过减影去除背景静止组织，留下血液造成的相位变化信息；DCE-MRA通过应用对比剂来显著缩短血液T1值，然后获取超快速重T1加权像来记录T1弛豫的差别，从而使血管显影。MSCTA是指经周围静脉快速注入对比剂，在靶血管达到对比剂充盈高峰期时进行多排螺旋CT快速容积数据采集，由此获得的图像再经最大强度投影（maximum intensity projection，MIP）或表面遮盖显示（surface shaded display，SSD）等后处理技术重组成类似DSA影像的三维血管影像技术。

2 各种方法的优缺点

2.1 各种方法的优点

颈动脉超声与TCD具有简单易行、经济无创、患者易接受的特点，可以准确提供病变范围、狭窄程度及血流动力学的改变，是临床首选的无创检查手段。彩色多普勒超声（color Doppler flow imaging，CDFI）能明确斑块性质，区分软斑、混合斑或硬斑及斑块内有无出血、溃疡。白志勇等[3]研究提示，不稳定性粥样斑块是脑梗死的高危因素，采用超声对颈动脉粥样斑块分型有助于预测短暂性脑缺血发作患者脑梗死的发病风险。CDFI对颅外段血管（椎动脉）的狭窄情况及血流动力学变化较TCD精确，能直观测量血管内径，对椎动脉起始部检查优于TCD，可显示血管形态、内径、流速和流量等，其敏感性、特异性及准确性分别为100%、94%和98%[4]。但CDFI对椎-基底动脉入颅段的检查不及TCD，2种检查各有优势。

目前，DSA具有高分辨率，是诊断颅内及颈部血管疾病的“金标准”，能动态观察血管狭窄或动脉瘤的部位、程度、分支、侧支及末梢血管循环，反映血流动力学的变化，显示病变血管的流入道和流出道[5]。

MRA具有无创、无射线辐射、对比剂更为安全、多角度成像等优点，能清晰显示颅底动脉环。常用的成像方法有TOF法、PC法，无需使用对比剂。3DTOF可显示1～5级脑血管分支，2D-TOF显示血管畸形具有优势[6]。对于颈动脉狭窄，增强MRA可以明确诊断狭窄部位、狭窄程度。对于颅内段颈内动脉，常规超声观察不到，增强MRA可以弥补其不足，观察颈内动脉全程。头颈部MRA可直观显示头颈部血管的三维空间的立体结构，不受骨质影响，能够显示颈内动脉海绵窦段动脉瘤，是检查颅内动脉瘤的首选技术，而且MRA有利于显示头颈部血管变异。3D DCE-MRA一次注射对比剂可显示多部位的动、静脉，不受血流方向、流率及血流类型的影响，消除了非增强MRA造成的血管内信号的流失，显示血管腔更加可靠，显示血管狭窄程度更加真实，对小于5mm的动脉瘤或多发动脉瘤显示清楚[7]。3D增强MRA具有操作简便、快速、无创伤、无辐射等特点，通过注射顺磁性造影剂，利用快速梯度回波技术，将受检血管显示出来，缩短了扫描时间，扫描范围大，整体观强，可一次性检查从主动脉弓至Willis环的双侧血管，显示血管数目多。3DDCE-MRA基本不受血液流速和方向的影响，消除了与流动有关的伪影，图像质量高，能明确诊断狭窄部位、狭窄程度及狭窄远端血管分支及血管代偿情况，可为了解血液动力学提供帮助[8]。

MSCTA具有无创、密度分辨率高的优势，尤其是64排以上螺旋CT具有成像速度快、覆盖范围广、图像后处理质量好等优点。MSCTA对于显示颅内动脉瘤的优点体现在：（1）创伤小、接受辐射量小、危险性低、并发症少，年龄较大者或者危重患者也可良好耐受；（2）利用容积再现技术（volume rendering technique，VR）、多平面重组（multi planar reformation，MPR）、MIP等后处理技术，可以多方位观察动脉瘤的大小、形态及与颅底骨性结构的关系，为神经外科医生设计手术入路提供更多的信息；（3）对于大小为4mm或者不足4mm的动脉瘤，部分学者[9]认为MSCTA的敏感性比传统的数字减影血管造影要高，其特异性与DSA相同；（4）MSCTA不仅可提供动静脉畸形（arterio venousmalformations，AVM）的供血动脉、畸形血管团及引流静脉，并能清楚显示其空间关系以及病灶的毗邻结构，还可以确定有关动静脉畸形的出血[10]；（5）同时显示双侧颈动脉、椎动脉、基底动脉、Willis环，利于观察颅内动脉供血全貌并进行两侧对比，还可以通过测量血管腔面积改变评价狭窄程度和根据CT值评价硬化斑块特性[11]。

2.2 各种方法的缺点

CDFI诊断头颈部血管病变上的局限性主要表现在以下2个方面：（1）对于颅内段颈内动脉病变常规超声检出率低，可能原因之一是常规超声由于频率较低对椎间段血管不能显示，只能显示较粗血管；二是和当时操作者的水平密切相关。（2）超声成像缺乏整体性和连续性，其空间分辨率、对比分辨率较低，对于病变不能直观显示。

DSA仅就诊断而言，有创性、价格昂贵、使用含碘对比剂量大，存在对比剂过敏和中毒性肾损害等潜在的风险；其次，DSA介入操作可引起一系列并发症，并且只能显示充盈碘对比剂的血管管腔的病变，对于血管管壁及其周围组织病变无法准确显示，使得其在头颈部血管病变患者中不可能作为常规检查广泛应用。

MRA 检查同样存在一些不足，主要是[12]：（1）检查时间长、禁忌多，要求患者配合程度高；（2）走行迂曲的血管（如虹吸段）易形成涡流，造成血流信号缺失而显示异常；（3）MRA可以明确诊断狭窄部位、程度，但对于狭窄原因不能明确。

MSCTA在头颈部血管应用中的主要缺点是：（1）不能动态地反映血流情况，只能观察血管解剖结构；（2）对于血管痉挛引起的血管狭窄无法完全与血管真性狭窄分开，难以完全区分开动脉期和静脉期；（3）对末梢细小动脉显影欠佳，尤其是对于严重脑血管痉挛者，对大脑末梢小血管的显示不如DSA[13]。但是随着多排螺旋CT技术的进步，近年来新出现的256排、320排等目前最高档的CT可以完全区分开动脉期和静脉期，而且可以一次检查完成MSCTA及脑CT灌注。双源CT利用数字减影去骨CT血管成像（digitalsubtract ion bone removalCTangiography，DSBR-CTA）和双能量直接减去颅骨影像CTA（dual nergy CTA，DE-CTA）能够有效地去除颅骨的干扰[14]。

3 各种方法综合利用的意义

目前，常用头颈部动脉的影像学检查方法各有优缺点，综合利用各种方法，注意发挥各种方法的优点，将有利于头颈部动脉病变早期、准确诊断，降低脑血管意外的发生率、致残致死率。TCD检查可用于初步判断有无头颈部血管狭窄；利用CDFI进行斑块性质及稳定性的筛查随访，对临床预防血管栓塞十分重要。DSA分辨率高，一直被公认为是检查头颈部血管的“金标准”[15]，但难以显示血管壁钙化斑块和软斑块，结合CDFI或MSCTA可为临床提供更多信息，对于严重狭窄或闭塞血管能同时进行介入治疗。对于颈动脉狭窄，增强MRA可以显示血管狭窄部位、程度，但对于血管管壁钙化斑块显示欠佳。通过与超声联合应用，可以明确血管狭窄的原因，区分是斑块还是血管内中膜增厚所致，可以进一步明确斑块性质，区分软斑、混合斑或硬斑以及斑块内有无出血、溃疡，对临床治疗措施的制定具有很大的指导意义。而对于颅内段颈内动脉，常规超声无法观察，增强MRA、MSCTA通过后处理技术可以观察颈内动脉全貌。MRA可用于整体无创性评价颈动脉、椎-基底动脉和颅内血管的解剖与变异，为脑血管病提供更多信息，有助于脑血管病的预防、诊断与治疗。MSCTA通过测量斑块的CT值，能区分脂质成分、纤维成分、钙化成分、血栓成分，结合CT仿真内窥镜成像观察斑块向腔内的突入情况和管壁溃疡情况，在斑块的易损性与转归的判断上可发挥重大作用[16]。头颈联合CTA检查扫描范围大、检查时间长，一次检查显示血管数目多，邻近颅底骨质结构复杂，对扫描时相的准确把握尤为关键。同时，CTA所带来的辐射剂量增加越来越多地受到人们的重视，在图像质量和辐射量之间加以平衡，是今后CTA成像技术的发展方向。

目前，在临床实际工作中，CDFI主要应用于头颈部动脉病变初步诊断；MRA及MSCTA可提供头颈血管狭窄程度、范围、畸形等综合信息，MRA、CTA可作为很好的进一步检查的手段；对较细的分支血管狭窄或怀疑有血管闭塞及动脉瘤患者，应及时进行DSA检查并视情况进行介入治疗。对需要介入治疗的头颈血管病变，DSA检查是必要的。

随着320层CT、双源CT的临床应用，多排螺旋CT血管成像技术的更短时间扫描、长距离的解剖覆盖、各向同性容积数据采集、丰富强大的各种图像处理技术在头颈部血管性疾病诊断方面有望取代DSA，通过后处理技术可模拟手术入颅，为术前评估及手术术式的选择提供可靠的影像学保障。

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