时间飞跃法磁共振血管成像对烟雾病的影像学诊断及技术分析

2017-01-06张玲玲王兆永

中国实验诊断学 2016年12期

关键词：医学影像单侧烟雾

龙波,池琦*,张玲玲,王兆永

(1.抚顺矿务局总医院医学影像科，辽宁抚顺113000;2.吉林大学第二医院病理科，吉林长春130041)

*通讯作者

时间飞跃法磁共振血管成像对烟雾病的影像学诊断及技术分析

龙波1,池琦1*,张玲玲1,王兆永2

(1.抚顺矿务局总医院医学影像科，辽宁抚顺113000;2.吉林大学第二医院病理科，吉林长春130041)

烟雾病典型特征是颈内动脉虹吸段和大脑前、中动脉起始段的进行性狭窄或闭塞，同时颅内侧支血管广泛的代偿。临床上通常采用血管造影(DSA)进行诊断[1]。伴随着MRI技术的快速发展,新的扫描序列被逐渐应用，即3D时间飞跃磁共振血管成像(3D Time Of Flight-MRA，3D TOF-MRA)。它具有无创性、无对比剂副作用、无辐射的特点,逐渐代替了DSA成为诊断烟雾病的首选检查手段[2]。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取抚顺矿务局总医院2010年5月-2015年6月间100例病例,其中男52例,女48例,平均年龄(46.3±6.7) 岁,20岁以下者40例,以上病例均有头晕、头痛症状，其中部分病例具有运动障碍、癫痫等症状。选取病例均行DSA检查，确诊后与TOF-MRA进行比较,当病例出现:颈内动脉虹吸段和大脑前中、动脉起始段的进行性狭窄或闭塞时,可诊断为烟雾病。

1.2 磁共振检查方法

采用飞利浦公司3.0T双梯度磁共振机(Philips Achieva3.0 T),表面线圈为16通道血管线圈。常规MRI检查行T1WI、T2WI及FLAIR轴面扫描。行TOF-MRA检查，定位线设在胼胝体前后膝部和压部连线的基础上，扫描参数：检查采用无间距，层厚1.5 mm，视野150 mm×150 mm，矩阵256×256，TR 18 ms，TE 3.5 ms，小角度TA 18°，像素大小：0.90 mm3，连续无间隔扫描，小角度梯度回波。

2 结果

TOF-MRA检查符合烟雾病诊断77例，其中20例患者大脑前动脉近端狭窄、闭塞，大脑前动脉受累15例，10例为单侧受累,5例双侧受累。大脑中动脉受累12例，单侧受累8例，双侧受累4例。40例患者颈内动脉虹吸段闭塞，单侧颈内动脉受累30例，双侧受累10例(图1-2)。大脑后动脉受累较少5例，全部为单侧受累。常规MRI显示脑内病变周围血管管径增宽迂曲，出现大量异常分布的流空信号，腔隙性塞20例，急性脑出血18例，慢性期出血周围含铁血黄素沉积12例。说明TOF-MRA检查比MRI更精确反映出颅内病变血管，其中由于层厚等原因未能检出5例较小的动脉瘤。DSA检查结果82例病例符合烟雾病诊断，40例患者双侧颈内动脉虹吸段不规则变细，12例患者双侧大脑前，动脉未见显影。30例患者两侧椎动脉、基底动脉、显影不良，脑内可见迂曲扩张的“烟雾”血管。TOF-MRA结果与金标准DSA基本一致，但存在少量误差。

图1a 女，42岁 3D TOF-MRA wills环平面，双侧大脑前动脉A1段(图1a细箭头)变窄。

3 讨论

3.1 烟雾病1957年由日本学者首次报道，它存在两个发病高峰，10岁以下和40岁以上，且女性较多[3]。儿童与成年人发病症状不同，儿童主要表现为反复发作的脑缺血症状，而成年人主要表现为脑出血或脑梗死。它是一种好发于双侧颈内动脉虹吸段和大脑前、中动脉起始段的慢性脑血管闭塞型疾病。病变邻近血管缺血、缺氧或炎症浸润出现侧支循环代偿，构成具有特征性的异常血管网，型似烟雾。由于新生成的血管壁较薄，管腔扩张，成为脑出血的主要原因[4]。病理学基础为血管壁弹力纤维变性，内弹力层弯曲、断裂。它的发病机制尚不明确，可能与遗传、神经系统慢性炎症、免疫损伤相关。但医学界还有一种说法认为：烟雾微血管网的形成是脑内动脉的畸形，血流受阻导致潜在的微血管通道开放。DSA一直被认为是确诊烟雾病的金标准，但需要注射对比剂，不但对医生技术要求高，而且是创伤性检查，还存在对比剂过敏的风险。TOF-MRA检查，不需要注射对比剂，避免了上述问题。本组实验选取100例病例，采用3D TOF-MRA技术，诊断77例烟雾病，表现包括单侧或双侧颈动脉虹吸段闭塞、单侧或双侧大脑前动脉闭塞、单侧或双侧大脑中动脉闭塞，与DSA诊断结果82例非常接近，结果中儿童与成年女性发病较高，由于磁共振本身技术的限制，仍然有若干病例漏诊。另外烟雾病应与脑动静脉畸形相鉴别：(1)烟雾病可见脑动脉狭窄和闭塞，脑动静脉畸形几乎没有；(2) 脑动静脉畸形可见供血动脉扩张，并且引流静脉粗大，烟雾病极少见；(3)烟雾病血管常常是纵行条纹状排列，脑动静脉畸形血管团排列常方向无序[5]。

图1b 冠状面，双侧大脑中动脉M1段均见局限性变窄(图1b细箭头)，远端分支减少，显示不清；相应走行区见多发侧枝循环影。双侧大脑后动脉远端并见分支明显增多(图1a、b粗箭头)。

图2 女，32岁 3D TOF-MRA wills环平面，左侧大脑中动脉变窄，远端血管影稀疏、大部消失(细箭头)，右侧大脑中动脉远端血管分支增多(粗箭头)。

3.2 MRA时间飞跃法技术(time of flight,TOF )原理时间飞跃法理论基础是血流增强效应。射频脉冲反复激发成像区内静止组织，静止组织中的质子由于时间短，不能完全发生纵向弛豫，从而处于饱和状态。它们的磁化矢量较小，信号发生衰减而表现出低信号；同时成像区外血流没有被激发，当未被激发的血流质子流入成像区时，受到脉冲激发，质子纵向弛豫时间充分，表现为高信号。TOF-MRA技术包括二维TOF-MRA和三维TOF-MRA两种：二维TOF-MRA利用时间飞跃法分层连续采集信号，先激发一层采集一层，再激发一层采集一层，然后用原始图像重建。优点是：①抑制静止的背景组织信号较强②单层采集时，层面血流饱和现象不明显，这就为慢血流的显像提供了理论依据③提高扫描速度，时间在5 s以内。但缺点明显：单层采集使得空间分辨率降低，易受湍流导致失相位产生的假象影响。原始图像如果变形，就会出现层间配准错误产生血管扭曲[7]。三维TOF-MRA面对的是个整体，整体激发、采集，不仅在层面方向上提高了空间分辨率，而且采用小体素有效的减轻了流动失相位，避免了湍流的影响，同时在图像信噪比方面明显优于二维TOF-MRA。不足之处表现为：由于整体范围容积较大，该范围内血流饱和较多，会出现慢血流信号减弱和容积内远侧血流信号减弱两种效应，这时为了减少饱和效应，就要减小激发角度；激发角度减小又会产生背景抑制效果不好的副作用，同时也增加了扫描时间[8]。因此如何选用TOF-MRA种类应该考虑到①血流速度，动脉一般选用三维TOF-MRA而静脉选用二维TOF-MRA ②血管走行，血管陡直的选用二维TOF-MRA，迂曲的血管采用三维TOF-MRA ③血管长短，感兴趣区血管较短的采用三维TOF-MRA，较长的采用二维TOF-MRA。本次实验采用3D TOF-MRA从而使分辨率大大提高；3D TOF-MRA法血流敏感程度不具有方向性，即可以任意方向成像，因此对迂曲脑动脉的显示优势明显[9]。

3.3 超高场强3.0T 3D TOF-MRA优缺点信噪比是磁共振图像最基本参数，信噪比与主磁场强度成正比，超高场强3.0T磁共振机同时还配备了较高场强的梯度线圈(梯度场切换率=梯度场/爬升时间)。梯度切换率越高说明通电后梯度场达到最大强度所需时间越短[10]。高磁场信噪比相对低场磁场越接近线性增高，同时提高T1WI 驰豫时间可以增强血管与组织对比度，因此超高场强3.0T磁共振机比相对低场强的磁共振机在诊断血管疾病方面更具优势[12]。但无论2D、3D TOF-MRA又具有如下的不足：1)缺少组织对比度，几乎不能显示血管外周围组织的信息,对需要血管重建的患者带来很大缺陷。2)不能观察血流动态的情况，血流动力学的特点难以显示，需要进行经颅多普勒TCD检查。3)假阳性偏高、狭窄程度高估。湍流现象导致某段血流信号丢失，诊断时被认为是狭窄所致，所以假阳性偏高；而越是狭窄区域湍流就越易产生，信号丢失就越严重，从而狭窄往往被高估。4)动脉瘤内湍流现象显著，若发生信号丢失，容易出现漏诊，经常需要CTA或DSA进行补充检查，根据国外学者报道,当注射对比剂Gd—DTPA后，造影剂长时间停留血管内，明显提高了图像质量，之前不显示的小血管例如丘纹静脉、上矢状窦等等得以出现。

总之 TOF-MRA为无创伤性检查，当合并MRI常规扫描序列时，即可以显示脑血管，又可以显示脑实质损害，对疾病诊断和鉴别诊断十分有帮助。尽管3D TOF-MRA技术现今有着不足，但随着磁共振技术突飞猛进的发展，希望在不远的将来的得以大幅改进，为广大医务工作者和患者带来福音。

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[10]唐小平,余期云,王志强,等.3.0T高分辨率磁共振血管壁成像及伪连续式动脉自旋标记技术在单侧烟雾病中的应用[J].中国医学影像技术,2016,03:348.

[11]任彦,姚振威,徐斌,等.3D-pCASL和DCE-MRI定量评价烟雾病侧支循环和血管通透性的初步应用[J].临床放射学杂志,2016,1:18.