pCASL、3D-TOF-MRA与DSA在缺血性脑血管疾病诊断中的应用研究

黄伟佳，黄理金

(南方医科大学第三附属医院，广东 广州515000)

pCASL、3D-TOF-MRA与DSA在缺血性脑血管疾病诊断中的应用研究

黄伟佳，黄理金

(南方医科大学第三附属医院，广东 广州515000)

目的 研究比较准连续式动脉自旋标记脑灌注MRI技术(pCASL)、时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)和数字减影血管造影(DSA)在缺血性脑血管疾病诊断中的价值。方法 纳入我院神经外科2016年1月至2016年12月考虑缺血性脑血管疾病的88例患者为研究对象，分别采用Philips Ingenia 3.0T磁共振成像系统进行3D-TOF-MRA与pCASL检查，采用数字减影血管造影机进行血管造影，以观察和比较三种方法对颅内动脉狭窄判断的一致性。结果 以DSA为对照，pCASL检出颅内动脉狭窄灵敏度为91.14%，特异性为77.78%，准确度为89.77%，两种方法比较，差异无统计学意义(P>0.05)，两种方法吻合度一般(κ=0.553，P<0.05)；3D-TOF-MRA检出颅内动脉狭窄灵敏度为87.34%，特异性为55.56%，准确度为84.09%，两种方法比较，差异无统计学意义(P>0.05)，两种方法吻合度较弱(κ=0.331，P<0.05)。结论 尽管pCASL、3D-TOF-MRA分别与DSA在缺血性脑血管疾病患者颅内动脉狭窄判断上具有较高的一致性，但是pCASL和DSA吻合度更高，值得在临床上推广。

pCASL；3D-TOF-MRA；缺血性脑血管疾病

脑血管意外是危害人类健康的常见疾病之一，具有发病率高、死亡率高、致残率高、高复发率等特点。其中，缺血性脑血管疾病约占70%，包括短暂性脑缺血发作、脑梗死[1]。究其原由，主要因脑供血血管狭窄或闭塞等，致所灌注的脑组织区域供血失代偿，出现中枢神经系统病变有关。因此，及早发现并明确供血血管病变是控制疾病危害性的关键，为患者早期诊断、及时治疗提供方向。

数字减影血管造影(DSA)[2,3]是目前诊断血管形态异常的金标准，但因其费用昂贵、有创、存在放射线暴露、操作复杂且耗时等缺陷，不适于作为初筛及普查。相比之下，具有无创、无对比剂、设备和后处理技术不断地发展等特点的MRI技术，在血管病变诊断的应用越来越广泛。时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)[4,5]是临床常用的一种MRI血管成像显示技术，在评估血管狭窄程度方面，与DSA具有很好的一致性[6，7]，但是3D-TOF-MRA也有缺陷[8，9]，例如通常只对颅内较大动脉及其Ⅰ-Ⅱ级分支的血管病变敏感，血流动力学变化产生的涡流会夸大血管狭窄的程度等。

近年来，发展了一种新型的测量脑灌注的MRI技术——动脉自旋标记脑灌注MRI技术(ASL)，以判断颅内血管狭窄情况，其中准连续式(pCASL)较为常用[10，11]。有研究发现pCASL与3.0T 高分辨率磁共振(HR-MRI)在脑血管评估有较好的一致性[10]，也有研究指出ASL较3D-TOF-MRA灵敏度和特异性更高[12]，临床选择上存在争议。为更好探讨ASL在缺血性脑血管疾病诊断中的价值，以DSA为金标准，探讨pCASL和3D-TOF-MRA的灵敏性和特异性，并比较两种诊断方法与DSA的吻合程度，以求为临床应用提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

患者来源于2016年1月至2016年12月间经我院神经外科诊治考虑缺血性脑血管疾病者。

纳入标准：(1)突然出现以下症状[13]：一侧肢体(伴或不伴面部)无力或麻木；或一侧面部麻木或口角歪斜；或说话不清或理解语言困难；或双眼向一侧凝视；或一侧或双眼视力丧失或模糊；或眩晕伴呕吐；或既往少见的严重头痛、呕吐；或意识障碍或抽搐者；(2)病情稳定者；(3)签署知情同意书者。

排除标准：(1)烟雾病、血管炎等非动脉粥样硬化性血管疾病者；(2)脑内出血、脑内肿瘤、颅脑外伤等其他神经系统疾病的患者；(3)体内无金属类物质，且无幽闭空间恐惧症者；(4)对造影剂过敏者；(5)有严重心、肺、肝、肾疾病者；(6)图像质量差者。

最终纳入88 例，其中男53例，女36例，平均年龄(67.82±5.35)岁，既往有高血压病史者67例，有糖尿病病史者13例。

1.2 检查设备与方法

所有纳入88例患者均进行pCASL、3D-TOF-MRA和DSA检查，检查时间：pCASL、3D-TOF-MRA 均于发病后24 h内进行，DSA于MRI检查后24 h内进行。

1.2.1 DSA检查 要求所有检查者手术前6小时禁食。使用数字减影血管造影机(西门子公司，德国)进行DSA检测：采用Seldinger 技术，经股动脉穿刺，选择性插管入颈内动脉和椎动脉后，注入适量非离子型造影剂，依次造影，获取图像。

1.2.2 3D-TOF-MRA 和pCASL检查 所有研究对象的MR扫描均采用Philips Ingenia 3.0T磁共振成像系统。3D-TOF-MRA 扫描参数：TR 23 ms，TE 3.5 ms，翻转角 18°，视野 201 cm×201 mm，矩阵 404×256，层厚 0.8 mm，层间隔 0 mm，层数 160。pCASL 扫描参数：FFE技术，TR 4 000 ms，TE 16 ms，翻转角90°，视野 240×240 mm，矩阵 88×88，层厚 6 mm，层间隔 1 mm，层数 16。

1.3 血管狭窄程度测定以及影像学分析

在MR后处理工作站对ASL图像数据依次进行校正、获取脑血流量(CBF)图、获取感兴趣区(ROI) 、测量CBF值。通过与镜侧血管比较，判断患侧脑血流量灌注是否异常。

3D-TOF-MRA 和DSA 图像由两名高年资医师分别独立根据北美症状性颈动脉狭窄内膜切除协作研究组提出计算狭窄率的测量标准[13]对图像进行分析，二者结论不一致时，协商判定，若不能解决，请第三方进行裁定。

狭窄率[14](%)=(1-动脉最狭窄处血管宽度/狭窄病变远端的正常血管直径)× 100%。当狭窄率< 50%，为轻度狭窄；在50%-69%，为中度狭窄；在70%-99%，为重度狭窄；管壁完全闭塞或未见显影，为100%狭窄或闭塞。

若1个病例中有多处狭窄者，只选择一处最严重的进行判定，且各方法评价部位为同一部位。以DSA 为参照标准，若DSA显示为供血血管狭窄，且pCASL显示为患侧同一供血血管灌注异常，或者都为未见异常，二者诊断一致，否则为不一致；MRA则需显示同一供血血管狭窄，或者都是未见异常，二者方为诊断一致，否则为不一致。计算3D-TOF-MRA和pCASL判断颅内血管狭窄的敏感性、特异性、准确度。

1.4 统计方法

使用SPSS20.0 for windows 软件包进行统计学分析[15]，以P<0.05为有统计学差异。

2 结果

以DSA为对照，pCASL检出颅内动脉狭窄灵敏度为91.14%，特异性为77.78%，准确度为89.77%，经McNemar检验，两种方法比较，差异无统计学意义(P=0.180>0.05)；进一步行κ系统检验，0.4<κ=0.553<0.7，两种方法吻合度一般(P<0.05)。详见表1。

以DSA为对照，3D-TOF-MRA检出颅内动脉狭窄灵敏度为87.34%，特异性为55.56%，准确度为84.09%，经McNemar检验，两种方法比较，差异无统计学意义(P=0.180>0.05)；进一步行κ系统检验，吻合系数(κ)=0.331<0.4，两种方法吻合度较弱(P<0.05)。详见表2。

表1 DSA与ASL对缺血性脑血管疾病诊断结果比较

表2 DSA与MRA对缺血性脑血管疾病诊断结果比较

3 讨论

脑血管狭窄是缺血性脑血管疾病的基础，目前主要采取CT血管成像(CTA)、磁共振血管造影(MRA)、DSA等方法进行诊断。其中DSA是目前公认的诊断“金标准”，本研究应用该方法对88例考虑缺血性脑血管疾病进行血管评估，发现79例存在颅内动脉狭窄，发生率为89.77%。但因其是昂贵的有创检查方法，在对管壁及其周围结构判断不清楚时，操作过程中会存在血管痉挛、斑块脱落等危险，临床应用有一定局限性。

随着影像技术不断的发展，临床开始广泛应用MRA进行诊断，其中3D-TOF-MRA最为常用。3D-TOF-MRA具有很高的空间分辨力、定位准确、任意方向、任意角度、扫描范围广、多种重建、成像序列多等特点；可以连续完整的显示病变血管的部位及范围[15]。本研究选用其与DSA比较，灵敏度、特异度、准确度分别为87.34%、55.56%、84.09%，两种方法诊断结果具有较高的一致性，与姜国锋[16]、李星亮[17]等的报道接近。但研究也发现其有15.90%的误判，分析原因如下：①颅内细小且蜿蜒迂曲的动脉，容易在弯曲部分湍流，造成血管信号消失[18]；②无法对血管周围结构进行精确判断。

ASL作为另外一种无创性MRI技术，能够定量、在体测量脑血流量，以反映脑血流动力学的情况，近些年，越来越多学者开始关注其在缺血性脑血管疾病评价的作用[10，11]。pCASL[19，20]因其标记效能较高，无需注入钆对比剂；无需额外硬件设备；磁化传递效应轻；射频能量沉积少；图像信噪比高等特点，是临床较为常用的ASL技术之一。本研究结果表明，pCASL与DSA在缺血性脑血管疾病的血管评估上具有较高的一致性，灵敏度、特异度、准确度分别为91.14%、77.78%、89.77%，比3D-TOF- MRA高，吻合性也较其好。尽管调整或者直接选择采用多个标记后延迟(PLD)时间采集数据[20]，但是血管内血流速度减缓或者血流到达延迟，导致的动脉通过伪影，影响了pCASL的判断，而且通过动脉自旋标记磁共振血管成像(ASL-MRA)成像技术不成熟，无法显示被检查者的血管，遂仍有10.22%的误判率。

综上，在评估急性缺血性脑血管疾病时，影像检查需要快速高效，pCASL可以在较短的时间内提供重要的血流动力学信息，在本研究的三种方法之中，优势突出，但其无法获取动脉影像。因此，在缺血性脑血管疾病的影像学检查时，建议在3D-TOF- MRA上，加扫pCASL进行观察判断，提高阳性发现。

[1]吴 江.神经病学[M].北京市:人民卫生出版社,2010:153.

[2]Nguyen-Huynh MN,Wintermark M,English J,et al.How accurate is CT angiography in evaluating intracranial atherosclerotic disease[J].Stroke,2008,39(4):1184 .

[3]Jeon JS,Sheen SH,Hwang GJ,et al.Feasibility of intravenous flat panel detector CT angiography for intracranial arterial stenosis[J].AJNR Am J Neuroradiol,2013,34(01):129.

[4]张明星，谢明国，侯中华.磁共振血管成像在脑血管疾病中的应用[J].中国CT和MRI杂志，2013,11(02):113.

[5]Lee M,Saver JL,Alger JR,et al.Blood-brain barrier permeability derangements in posterior circulation ischemic stroke:Frequency and relation to hemorrhagic transformation[J].Journal of the Neurological Sciences,2012,313(01):142.

[6]周 宁，缪小燕，朱立祥.经颅多普勒超声、磁共振血管成像及数字减影血管造影在脑血管病诊断中的应用价值[J].东南大学学报(医学版)，2013,32(02):224.

[7]韩新生，裘丽红，许予明，等.CTA、MRA及DSA在脑血管疾病患者临床诊断中的意义[J].中国实验诊断学，2014,18(01):33.

[8]Motomiya MR,Denny WD.Lessons from berry ameurysms undetected by 3D-TOP-MRA[J].British Medical Journal,2002,32(02):1342.

[9]Platzek I,Sieron D,Wiggermann P,et al.Carotid artery stenosis:Comparison of 3D time-of-flight MR angiography and contrast-enhanced MR angiography at 3T[J].Radiology Research and Practice,2014,(2014):508715.

[10]王志强.高分辨率 MRI 和 3D-p CASL 技术在单侧大脑中动脉狭窄中的应用研究[D].南昌市:南昌大学，2014.

[11]顾加和，李 澄，王礼同.动脉自旋标记技术研究进展及其在短暂性脑缺血发作中的应用[J].中国医学影像技术，2016,32(03):465.

[12]郭慧敏，杨晓光，王泽峰，等.3.0T场强磁共振应用MRA血管成像与3D-ASL脑灌注成像技术在诊断缺血性脑血管疾病中的应用[J].中国CT和MRI杂志，2016,14(12):35.

[13]中华医学会神经病学分会.中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014[J].中华神经科杂志，2015,48(04):246.

[14]Barnett HJ,Taylor DW,Eliasziw M,et al.Benefit of carotid endarterectomy in patients with symptomatic moderate or severe stenosis.North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial Collaborators[J].N Engl J Med,1998,339:1415.

[15]陈平雁，黄浙明.SPSS13.0 统计软件应用教程[M].北京：人民卫生出版社，2014：90-91.

[16]姜国锋，战祥波，殷 浩，等.3.0T MR头颈部3D-TOF-MRA的临床应用[J].中国实验诊断学，2013,17(05):894.

[17]李星亮，杨笑一，张玉强，等.评估颈内动脉颅内段血管狭窄三种影像学方法的对比分析[J].介入放射学杂志，2014,23(04):333.

[18]Harloff A,Zech T,Wegent F,et al．Comparison of blood flow velocity quantification by 4D flow MR imaging with ultrasound at the carotid bifurcation[J]．AJNR Am J Neuroradiol，2013，34(07):1407.

[19]W Dai,D Garcia,CD Bazelaire,et al.Continuous flow-driven inversion for arterial spin labeling using pulsed radio frequency and gradient fields[J].Magnetic Resonance in Medicine,2008,60(06):1488.

[20]中华医学会放射学分会质量管理与安全管理学组，中华医学会放射学分会磁共振学组.动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识[J].中华放射学杂志，2016,50(11):817.

1007-4287(2017)04-0607-03

R743

A

2017-01-11)