磁共振成像评价脑内动脉狭窄与脑血流量关系的应用价值

廖华强 郑黎 蹇莎 胡琳 刘雪梅

(成都中医药大学附属医院放射科，四川 成都 610072)

磁共振成像评价脑内动脉狭窄与脑血流量关系的应用价值

廖华强 郑黎 蹇莎 胡琳 刘雪梅

(成都中医药大学附属医院放射科，四川 成都 610072)

目的：探讨时间飞跃法磁共振血管成像(Time of flight-magnetic resonance artery，TOF-MRA)及磁共振动脉自旋标记灌注成像(Arterial spin labeling，ASL)在脑缺血病变患者脑内动脉狭窄与脑血流量(Cerebral blood flow，CBF)关系的应用价值。方法：将2013年9月至2014年8月的12例正常志愿者及临床诊断为脑缺血的52例患者在颅脑常规平扫基础上行采集TOF-MRA及ASL三维采集扫描，分析脑缺血患者动脉狭窄程度与脑血流量的关系。结果：正常志愿者TOF-MRA均正常，ASL示双侧对称部位CBF比值为0.92-1.09；检出所有患者脑动脉不同程度狭窄，正常志愿者TOF-MRA均正常，ASL示双侧对称部位CBF比值为0.92-1.09；检出所有患者脑动脉不同程度狭窄，TOF-MRA显示动脉重度狭窄病变12例(23.07%)，中度狭窄病变25例(48.07%)，轻度狭窄15例(28.84%)；ASL显示相应区CBF重度减低12例(23.07%)，中度减低18例(32.69%)，轻度减低6例(11.53%)，两种检查方法仅针对轻度病变检出率有统计学差异(P<0.05)。结论：脑动脉中度及重度狭窄可导致所支配区脑血流量相应下降；而脑动脉轻度狭窄与所支配区脑血流量下降不成对应关系，两种检查方法在诊断轻度脑缺血病变具有统计学差异。

磁共振动脉自旋标记成像；磁共振血管成像；脑缺血病变；脑血流量

脑缺血性疾病是危害人类健康的最常见疾病，其主要原因是由于脑供血动脉的狭窄或闭塞导致脑组织缺血缺氧而出现一系列临床症状，准确评价脑血管狭窄与脑血流量的关系是临床选择最佳治疗方案的前提，目前该方面的研究国内外文献鲜有报道。本文将探讨运用磁共振血管成像(TOF-MRA)及磁共振动脉自旋标记灌注成像(ASL)评价脑缺血病变患者动脉狭窄与脑血流量(CBF)关系。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集2013年9月-2014年8月临床诊断为脑缺血患者52例，其中男性20例，女性32例，年龄32-86岁，中位年龄59岁；临床症状有头晕头痛、或伴有偏瘫、肢体感觉和运动障碍等；无上述症状志愿者12例，年龄25-72岁，中位年龄48.5岁；所有志愿者及患者均在MRI颅脑常规序列(T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI)基础上再行TOF-MRA、及ASL序列扫描。

1.1.1 脑缺血患者纳入标准

①满足脑缺血临床诊断标准；②能配合检查者。

1.1.2 脑缺血患者排除标准

①具有磁共振检查禁忌症；②检查过程中不能配合者；③脑出血及脑肿瘤患者。

1.2 检查设备与方法

MR成像仪使用GE DISCOVERY MR750 3.0T MR扫描仪，32通道头部相控阵线圈，所有病例均行轴位颅脑常规扫描(T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI)、TOF-MRA、ASL序列扫描；扫描参数T1WI：TR=1750 ms，TE=285 ms，层厚=5 mm，重建矩阵=352256，T2WI：TR=5950 ms，TE=1130 ms，层厚=5 mm，重建矩阵=384×384，T2FLAIR：TR=8400 ms，TE=146 ms，层厚=5 mm，重建矩阵=256×256，3DTOF扫描参数：TR=22 ms，TE=2.7 ms，层厚=1.4 mmthk/0.7sp，重建矩阵=384×256，ASL扫描参数：层厚4 mmthk/0sp，TR=4632 ms，TE=10.5 ms，TI=1525 ms，层数130，FOV 24 cm×24 cm，重建矩阵512×8，采集时间4-5 min。通过GE AW4.5图像后处理工作站行重建和测量，其余序列按常规扫描方式进行。

1.3 图像分析

将TOF-MRA及ASL图像采用GE AW4.5后处理工作站进行分析，得到脑组织扩散加权图、脑血管图像及各区域CBF图；由两名高级职称影像医师共同探讨分析磁共振成像结果并得出一致结论。

脑动脉狭窄分级标准：参照北美症状性颈动脉内膜切除术标准评价狭窄程度与分级，①轻度狭窄，动脉内径缩小<30%；②中度狭窄，动脉内径缩小30%～69%；③重度狭窄，动脉内径缩小70%～99%；④完全闭塞。

CBF减低分级标准：患侧较正常对侧血流量下降或较正常志愿者比较，①轻度：CBF下降<25%；②中度：CBF下降25%-50%；③重度：CBF下降>50%。

1.4 统计学处理

统计软件使用SPSS16.0，采用卡方检验等级资料结果有无统计学差异，以P<0.05为具有差异统计学意义。

2 结果

2.1 所有检查图像符合诊断要求；正常志愿者双侧对侧部位脑血流量比值为0.92-1.09；重度狭窄或闭塞患者双侧对称部位脑血流量比值为0.18-0.48；中度狭窄双侧对侧部位脑血流量比值为0.66-0.98；轻度狭窄患者比值为0.77-1.02，见表1。

表1 TOF-MRA血管狭窄程度与ASL测定脑血流量减低例数比较

脑动脉重度狭窄及中度狭窄P>0.05，说明TOF-MRA与ASL对脑缺血病变程度判定无显著性差异，脑动脉轻度狭窄P<0.05，二者对脑缺学病变程度判定具有差异统计学差异。

2.2 图示结果

所有患者共检出脑动脉不同程度狭窄(有多支动脉狭窄按狭窄程最度重的分支进行分组)其中以大脑中动脉狭窄为最多，共有33例患者出现大脑中动脉狭窄，大脑后动脉11例，大脑前动脉8例。

1a 1b 2a 2b 3a 3b

3 讨论

脑缺血性疾病是目前危害人类健康的主要疾病之一，严重者可以致残或致死；是由于各种原因引起的脑供血不足，脑组织呈不同程度的低灌注状态，继而出现相应脑缺血缺氧的临床症状的一类疾病，包括：短暂性脑缺血发作(Transient ischemic attack TIA)、脑梗死[1]。准确判定脑血管狭窄程度以及所支配区脑血流灌注状态间的关系对脑缺血性病变的分类、对该疾病治疗和预后具有重要的指导作用。

MRA脑血管成像技术，目前已广泛应用于临床对血管性病变检查的首选方法[2]，该技术无需引入任何对比剂，图像具有较高的信噪比，而且操作简便易行,对患者无创伤性，可重复性好，使其在某些方面能够替代传统有创的血管造影。TOF法血管成像应用最广，分为2D-TOF、3D-TOF法2种[3]。本研究均采用3D-TOF法，3D-TOF法分辨率较高，对较大和较小血管分支的阻塞均能显示。本组所有志愿者无脑血管狭窄；在52例患者血管显示良好清晰，呈不同程度的血管狭窄或者闭塞，其中所有的脑梗死患者均可见血管狭窄或闭塞，部分TIA患者见血管狭窄，狭窄程度均未超过50%。

ASL是动脉自旋标记全脑灌注技术，是近年来开发的用于CBF测量的新技术[4]，是将自体血作为自由弥散的内源性示踪剂，利用翻转脉冲对成像层面流入侧的动脉血进行标记，经过一个从标记区到成像层的通过时间即延迟时间，血中已经标记的质子在成像层毛细血管区与组织水中的质子进行交换，引起局部组织纵向弛豫时间T1的变化，将所得的图像与没有标记的图像相减得到灌注图像，通过应用一定的动力学模式CBF可被测量[5]，本组志愿者及所有的患者CBF图显示清晰，低灌注区与正常区对比良好，测得的CBF值准确。

检查脑血流状态的传统方法有彩超、核医学、CT及磁共振增强扫描[6]，但彩超及核医学检查不能同时做到血管成像和CBF测量，CT及磁共振增强虽可同时进行血管成像和CBF测量，但需引入外源性对比剂并有轻度创伤[7]；TOF-MRA及ASL可克服上述不足并准确评价血管病变与CBF的关系。

本组所有志愿者脑血管未见狭窄，双侧对称部位CBF比值为0.92-1.09，以下所有病例按此比值范围作为参考是否正常，部分学者测得的正常志愿者双侧对称部位CBF比值为0.9-1.1[8]；52例患者中12例脑内动脉重度狭窄和闭塞均出现狭窄血管支配区CBF下降且>50%，4例出现急性脑梗死表现，5例为陈旧性梗死，双侧对称部位脑血流量比值为0.18-0.48；25例患者脑内动脉中等度狭窄，18例患者CBF中等度下降，7例患者出现轻度下降或正常，双侧对称部位脑血流量比值为0.66-0.98；15例患者脑内动脉轻度狭窄，仅有6例患者CBF轻度下降，9例为正常值，比值为0.77-1.02；从上述各数据可以看出：动脉中度及重度狭窄或闭塞所支配区脑血流灌注明显下降，二者表现较为一致，表明动脉中度或重度狭窄会导致CBF明显减低；动脉轻度狭窄其支配区均出现部分正常灌注，二者表现不是对应关系，表明动脉轻度狭窄，可能导致CBF轻度减低或正常，不能一概而论，患者出现症状也不完全是因为血管狭窄所致；或者是TIA[9]。另外，本组病例均是在常规扫描(T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI)基础上行ASL检查,运用扩散加权成像(DWI)与ASL尚可判定急性脑梗死缺血半暗带情况[10](本文不作重点讨论)。

本组病例所得结果表明，全面准确诊断脑缺血病变的诊断应在常规扫描基础上行血管成像TOF-MRA及ASL扫描，尤其应准确评估血管狭窄程度与CBF的关系，指导临床选择最佳治疗方案：中度、重度狭窄或闭塞导致急性脑梗死可以选择介入治疗或溶栓治疗使血管再通，挽救未坏死脑组织；陈旧性脑梗死则仅需对症治疗；轻度狭窄而出现CBF下降者可根据情况选择介入治疗或药物治疗预防脑梗死的发生，对已发生脑梗死的区域可避免范围扩大，无CBF下降则无需治疗。

综上可以得出结论，脑动脉狭窄及脑血流量下降二者不是完全对应关系，因在磁共振诊断脑缺血病变时应联合运用TOF-MRA及ASL两种技术，对缺血性病变的准确分类、病灶精确确定位、判定责任血管、缺血范围、程度方面可以为临床提供全面信息；而运用该技术评价血管狭窄程度与CBF降低的关系，对临床选择最佳治疗方案具有重要的指导意义，应作为脑缺血性病变诊断的常规检查方法。

1 林晶倩,张爱娟,杨丽芳,等. 复发性脑卒中临床及影像学研究[J]. 中国实用神经疾病杂志, 2013, 25(4):6-8.

2 戴平丰,章士正,朱先理,等. PC法和TOF法磁共振脑血管造影的对照研究[J]. 中国医学计算机成像杂志, 1999, 25(6):73-77.

3 姜国锋,战祥波,殷浩,等. 3.0T MR头颈部3D TOF MRA的临床应用[J]. 中国试验诊断学, 2013, 17(5):894-895.

4 Goly X, Petersen ET. Arteril spin labeling:benefits and pitfalls of high magnetic field[J]. Neuroimaging Clin North Am, 2006, 16(2):259-268.

5 初国新,衣闯,方昊,等. ASL动脉自选标记灌注技术及MRA联合应用在脑缺血性疾病影像诊断价值[J]. 中国试验诊断学, 2013, 17(6):1136-1137.

6 刘继明,李思振. 磁共振成像及经颅多普勒在短暂性脑缺血中的诊断价值[J]. 中国医学指南, 2013, 17(4):446-447.

7 张保祯,闫瑞敏,朱广明,等. 磁共振成像结合彩色多普勒对椎动脉狭窄的诊断[J].内蒙古医学院学报, 2009, 41(2):43-48.

8 惠丽红,肖江喜,谢晟,等. 慢性脑血管狭窄患者脑血流量与氧摄取分数关系的初步研究[J]. 中华放射学杂志, 2011, 45(3):250-254

9 Moonen G, Delcourt C, Lievens I, et al. Transient ischemic attacks:a new definition[J]. Rev Med Liege, 2004, 59(5):281-285.

10 赵海,张暹东,兰岚,等. 磁共振弥散及灌注成像在脑梗死缺血半暗带测量及预后判定的应用[J]. 中国CT与MRI杂志, 2012, 25(2):21-23.

Magnetic resonance imaging assessment of the application value of the relationship between cerebral artery stenosis and cerebral blood flow

Liao Hua-Qiang, Zheng Li, Jian Sha, Hu Lin, Liu Xue-Mei

(Department of Radiology, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine Hospital, Sichuan Chengdu 610072)

Objective：To study time of fly magnetic resonance artery imaging(TOF-MRA) and magnetic resonance arterial spin labeling(ASL) perfusion imaging in patients with ischemic lesions in the brain artery stenosis and the application value of the relationship between cerebral bloo flow(CBF). Methods:From September 2013 to August 2014, 12 cases of normal volunteers and clinical diagnosis of 52 patients of cerebral ischemia in craniocerebral routine scan based uplink TOF-MRA, ASL 3 dimensional scanning were collected to analyze the artery stenosis degree and the relationship between cerebral blood flow. Results: Normal volunteers-TOF MRA are normal, ASL show CBF ratio of 0.92 to 1.09 in bilateral symmetry parts. All of the patients were checked out the different level of cerebral artery stenosis. TOF MRA showed severe stenosis artery lesions-12 cases(23.07%), moderately narrow lesions in 25 cases(48.07%), 15 cases(28.84%), mild stenosis; ASL showed the zone of corresponding CBF severely reduced in the 12 cases(23.07%), moderate decreased in 18 cases(32.69%), slightly reduced in 6 cases(11.53%). There is a statistically difference(P<0.05) in mild lesion detection rate. Conclusions: Cerebral arteries in moderate and severe stenosis may lead to cerebral blood flow and dominated area decreased accordingly. And mild cerebral arteries narrow dominated area cerebral blood flow decreased with no corresponding relationship. Two test methods in the diagnosis of mild cerebral ischemia lesion degree showed significant differences statistically.

Magnetic resonance imaging; Arterial spin labeling magnetic resonance angiography; Ischemic lesions; Cerebral blood flow

廖华强，男，副主任医师，主要从事磁共振临床诊断及磁共振脑功能成像方向研究，Email：495220950@qq.com。

2014-12-4)