HR-MRI、MRA与DSA在颅内动脉瘤瘤径测量中的对比研究

王云升，穆学涛，牛晓旺，毛更生，王宏*

1.徐州医学院， 江苏 徐州 221004

2.武警总医院磁共振科，北京 100039

3.武警总医院神经血管外科，北京100039

颅内动脉瘤是颅内动脉的局限性异常扩张。动脉瘤破裂前患者临床症状可能轻微甚至无，一旦发生破裂，治疗风险高，发生再出血概率增加，预后差。因此，颅内动脉瘤的早期发现、早期诊断、早期治疗是改善预后的重要因素。目前，用于颅内动脉瘤诊断的3个主要影像学技术是数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、计算机断层扫描血管成像(computed tomography angiography，CTA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)。这3种方法显示的是动脉瘤的内腔。随着影像学技术的发展，出现了高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)，HRMRI(一般选择层厚2 mm)是相对于常规MRI(层厚5 mm)而言，采用脂肪抑制(fat suppression，FS)技术，其多用于头颈部动脉动脉粥样硬化斑块等方面的研究[1-11]。关于颅内动脉瘤的高分辨率磁共振成像，国内外相关文献较少[12]。颅内动脉瘤的实际大小是影响临床治疗方案的重要因素。本部分研究旨在比较HR-MRI与三维时间飞跃法磁共振血管成像(three-dimensional time of flight MRA，3D-TOF MRA)、三维数字减影血管造影(threedimensional DSA，3D-DSA)在测量颅内动脉瘤方面的差异。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2013年10月至2015年3月经我院神经外科收入院、诊断为颅内动脉瘤的患者25例，其中男15例，女10例，年龄5岁～69岁，中位年龄50.5岁。临床症状有头痛、头晕、恶心、呕吐、肢体活动不利、言语不清、视物障碍等。有高血压病史患者12例。所有患者或其家属在检查前均知情并签署书面知情同意书。

1.2 MRI检查方法

表1 3D-TOF MRA和HR-MRI扫描参数Tab.1 Parameters of 3D-TOF MRA and HR-MRI

MRI设备采用德国Siemens 3.0 T Trio Tim MR扫描仪。患者正位仰卧于扫描床，使用头颅线圈，佩戴通话耳机，头先进。首先行MRI常规扫描，包括轴位T1加权成像(T1 weighted imaging，T1WI)、T2加权成像(T2 weighted imaging，T2WI)、液体衰减反转恢复(fluid-attenuated inversion recovery，FLAIR)及矢状位T2WI，明确动脉瘤位置。进行3D-TOF MRA梯度回波序列扫描，在Siemens工作站对原始图像进行最大强度投影(maximum intensity projection，MIP)后处理，获得全脑血管的三维最大密度投影图像。结合3D-TOF MRA原始图像和重建图像，做垂直于动脉瘤长轴的HR-MRI，包括T1WI、T2WI、质子密度加权像(proton intensity weighted imaging，PDWI)薄层扫描。3D-TOF MRA和HR-MRI扫描参数见表1。

1.3 DSA检查

DSA检查由副主任及以上职称医师完成。DSA设备采用荷兰Philips公司Allura Xper FD20大平板数字减影血管造影机(Philips healthcare,Best,The Netherlands)。采用改良Seldinger技术穿刺右侧股动脉，置入5F动脉鞘，通过5F造影管(儿童患者采用6F动脉鞘、6F造影管)注射8～10 ml碘克沙醇(320 mgl/ml)造影剂，分别行双侧颈内、颈外动脉及双侧椎动脉正侧位造影检查，常规摄取正侧位DSA像，并将图像导入DSA三维工作站进行图像后期处理。

1.4 MRI图像质量评估

图像质量的分级标准：(1)优，所有层面动脉瘤腔内外壁显示清晰；(2)良，1/2及以上层面动脉瘤腔内外壁显示清晰；(3)一般，1/2以下层面能够观察到瘤腔的内外壁，但显示不清晰；(4)差，有较多的伪影，瘤腔内外壁无法观察。

由2位影像科副主任医师及以上职称医师对图像质量进行评估。如果图像质量为优或良，则认为检查成功；如果图像质量为一般或差，则予排除。

1.5 数据测量

因HR-MRI是垂直于动脉瘤长轴的扫描，所以只能测得动脉瘤的宽径。因此，为了便于比较，在3D-DSA和3D-TOF MRA图像上也是测量动脉瘤的宽径。对于多发动脉瘤患者，因存在动脉瘤长轴走向不一定全部一致的问题，所以HR-MRI扫描以其中一个主要动脉瘤为主，测量时仅测量HRMRI扫描的动脉瘤。分别在3D-TOF MRA、HRMRI和3D-DSA图像上测量动脉瘤的宽径。测量方法为测量3次，取3次结果平均值。

动脉瘤HR-MRI测量方法：垂直于动脉瘤长轴的HR-MRI图像中，在能显示动脉瘤最大横截面的图像上测量动脉瘤的最大径线(边界为动脉瘤内壁)，作为HR-MRI图像上动脉瘤的最大宽径。示意图如图1。

1.6 数据分析

统计学分析采用SPSS 16.0统计软件包。采用配对t检验两两比较3D-TOF MRA、HR-MRI和DSA在测量颅内动脉瘤宽径方面的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

25例患者HR-MRI图像中，21例为优，3例为良，1例为一般(排除)。余24例患者中，2例患者因突发抽搐、意识不清(临床怀疑动脉瘤破裂)未完成DSA检查，1例患者转院行DSA检查，4例患者放弃DSA检查。完成DSA检查者共17例。见表2～4，图2、3。

表2 17例患者HR-MRI与3D-DSA在测量颅内动脉瘤宽径方面的比较(单位：mm)Tab.2 Comparison between HR-MRI and 3D-DSA in measuring the width of 17 patients’ intracranial aneurysm(unit:mm)

3 讨论

图1 动脉瘤宽径测量示意图Fig.1 Schematic diagram of measuring the width of aneurysm

影像学检查是早发现和早诊断颅内动脉瘤的关键措施[11]。目前，用于颅内动脉瘤诊断的3种主要影像学技术方法中，DSA一直被公认为诊断颅内动脉瘤的金标准[12]，对于有血栓形成的动脉瘤或者夹层动脉瘤，DSA只能显示动脉瘤内腔大小而不能显示动脉瘤的外界线。CTA、MRA同样只能显示动脉瘤的内腔大小，且CTA易受颅底骨质干扰，检其查亦有辐射性，所用对比剂可造成患者过敏反应、肾损害等；而MRA图像清晰度不如DSA及CTA，其中3D-TOF MRA具有较高的分辨率，且能显示颅底动脉瘤与周围脑组织的关系，文献报道3D-TOF MRA诊断颅内动脉瘤具有很高的准确性、敏感度，与DSA基本一致[13]，但其假阳性率高，较高场强的磁共振扫描仪能提高动脉瘤的显示率，可作为颅内动脉瘤的筛检手段。

表3 24例患者HR-MRI与3D-TOF MRA在测量颅内动脉瘤宽径方面的比较(单位：mm)Tab.3 Comparison between HR-MRI and 3D-TOF MRA in measuring the width of 24 patients’ intracranial aneurysm(unit:mm)

表4 17例患者3D-DSA与3D-TOF MRA在测量颅内动脉瘤宽径方面的比较(单位：mm)Tab.4 Comparison between 3D-DSA and 3D-TOF MRA in measuring the width of 17 patients’ intracranial aneurysm(unit:mm)

图2 女，50岁。A、C为MRA、DSA均示右侧颈内动脉海绵窦段一囊形动脉瘤；B为HR-MRI示动脉瘤内呈流空信号 图3 女，60岁。A：MRA示右侧大脑中动脉M1段一囊形动脉瘤；B：HR-MRI示动脉瘤内新月形血栓；C：DSA示动脉瘤形状不规则；D：病理示(右侧大脑中动脉)扩张的血管伴见血栓Fig.2 A fi fty years old female patient.A,C:MRA and DSA images show a blister-like aneurysm on the right cavernous internal carotid artery; B:HRMRI image shows fl owing void effect of the aneurysm.Fig.3 A sixty years old female patient.A:MRA image shows a blister-like aneurysm on the M1 segment of the right middle cerebral artery; B:HR-MRI image shows a crescent thrombolysis in the aneurysm; C:DSA image shows the irregular shape of the aneurysm; D:Pathology:(right middle cerebral artery)expanded vessel with thrombolysis.

随着磁共振技术的发展，HR-MRI的研究逐渐展开，其多用于头颈部动脉粥样硬化斑块等方面的研究。HR-MRI不仅能显示头颈动脉的狭窄程度，还能够显示血管壁的细微结构以及粥样硬化斑块的大小、成分等，通过增强扫描还可以了解斑块的炎性改变。研究表明，在大脑中动脉粥样硬化斑块成像序列中，PDWI序列的管壁信噪比(signal to noise ratio，SNR)、管壁与管腔信号差异噪声比(signal difference to noise ratio，SDNR)明显优于其他序列[7]。本研究也发现在HR-MRI成像序列中，PDWI序列使颅内动脉瘤壁和瘤腔形成很高的对比。因此，本研究中笔者选择在PDWI图像上测量颅内动脉瘤的宽径。

本研究中，在HR-MRI与3D-DSA配对对比中发现，形状不规则易形成血栓的动脉瘤以及夹层动脉瘤，造成在DSA检查中动脉瘤内部空腔显影小于动脉瘤实际大小。在无血栓或其他成分的内部呈流空信号的动脉瘤中，在HR-MRI图像上所测得动脉瘤的宽径大部分仍大于3D-DSA所测结果，推测是由于HR-MRI测量的结果包括了瘤壁的厚度所致。HR-MRI与3D-TOF MRA在测量颅内动脉瘤方面的差异亦有统计学意义，推测其原因与HRMRI、3D-DSA间存在差异的原因一致。

本研究中，3D-DSA与3D-TOF MRA在测量颅内动脉瘤宽径方面的差异无统计学意义。在DSA检查中，造影剂填充动脉瘤的残腔，3D-DSA显示的是动脉瘤残腔的三维视图。3D-TOF MRA为无对比剂成像，其成像技术不利于慢血流的显示，残腔内血流缓慢的动脉瘤在3D-TOF MRA图像上的信号明显减弱，对于近于静止的血流无显示。从成像技术方面来说，3D-DSA的测量结果应大于3D-TOF MRA的测量结果或与之接近。3D-TOF MRA作为一种无创检查技术，可以用作动脉瘤筛检的手段或动脉瘤栓塞术后随访的手段[14]。

本研究存在的不足之处：(1)本研究做了垂直于动脉瘤长轴方向的高分辨率磁共振检查，如果动脉瘤瘤颈不在某一扫描平面内，即与扫描平面不平行，则不能准确测得动脉瘤的瘤颈。在动脉瘤的治疗方案中，瘤颈是一个重要的因素。解决方法：利用磁共振多方位成像的特点，做平行于动脉瘤瘤颈的高分辨率磁共振扫描。这样，既可在包含动脉瘤瘤颈的某一层图像上对其进行测量，亦可测量瘤体。(2)MRI整体检查时间较长，部分患者无法耐受较长时间检查。解决方法：省略常规MRI扫描，对患者只行3D-TOF MRA和HRMRI检查，通过3D-TOF MRA 来对颅内动脉瘤进行定位，可大大缩短患者的整体检查时间。

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