3D-SNAP高分辨磁共振成像技术评价颅内动脉夹层的价值研究

汤敏，张鑫，张东升，张小玲，李陇超，王莉，刘鹏，高洁*

颅内动脉夹层(intracranial arterial dissection，IAD)是青中年脑卒中的主要因素，常引起缺血、出血等严重并发症。目前，对于颅内动脉夹层缺乏统一的影像学诊断标准，数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、CT血管造影(computed tomography angiography，CTA)、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)等血管腔内成像技术不能完全揭示颅内动脉夹层的直接征象，当前血管腔内成像技术在本病中的临床应用价值也缺乏有力的循证医学证据。随着高分辨血管壁成像技术的推广，颅内动脉夹层检出率也逐年升高，新技术在IAD中的运用也越来越受到广泛关注[1-2]。

三维同步非增强血管造影和斑块内出血[3](three dimensional simultaneous noncontrast angiography and intra plaque hemorrhage，3D-SNAP)高分辨磁共振技术能一次采集同时获取颅内血管管腔内及血管壁斑块内出血信息，同时通过充分抑制管腔内流动血液信号，增强颅内血管管腔、血管壁及血管壁内病变的对比度，提高血管腔、血管壁斑块内出血的检出率。然而，颅内动脉夹层的病理研究提示内膜和中膜或外膜和中膜之形成壁内血肿、内膜破裂形成真假腔及内膜瓣形成[4-5]。因此，本研究利用3D-SNAP磁共振成像技术探索颅内动脉夹层病理学影像特征，对提高颅内动脉夹层诊断准确率、鉴别诊断及指导治疗有重要的临床意义。

1 材料与方法

1.1 研究对象

自2015年1月至2017年3月连续收集陕西省人民医院神经内科后循环短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack，TIA)或脑梗死住院患者，所有患者均接受常规MRI成像、TOF-MRA、3D-SNAP及高分辨血管壁成像，患者入组前被告知实验流程并签署知情同意书。所有患者入组标准[6]：(1)符合中国后循环缺血专家共识指南；(2)符合头晕/眩晕、肢体及面部麻木或无力、头痛、呕吐、短暂性意识丧失等临床症状；(3)符合眼球运动障碍、感觉异常、共济失调、视野缺损等临床体征。排除标准：(1)图像质量无法评估；(2)血管炎、蛛网膜下腔出血相关动脉夹层破裂患者；(3)颅脑外伤、颅脑肿瘤病史者。共入组43例，收集并整理所有研究对象发病时的临床资料。

1.2 诊断标准与MRI检查方法

1.2.1 诊断标准

根据相应标准将入组患者分为动脉夹层组和非动脉夹层组，动脉夹层组(共18例)诊断标准为：(1)符合动脉夹层诊断标准[7]：具有头痛、头晕、步态不稳或无力等临床症状，且DSA或CTA或MRI具有颅内动脉夹层典型影像征象(夹层动脉瘤形成、双腔征、内膜瓣、壁内血肿等)综合诊断；(2)发病1 w内完成磁共振检查，图像质量良好；(3)排除其他血管病变。非动脉夹层组(共25例)诊断标准：(1) TIA或脑梗死患者，但诊断不符合颅内动脉夹层者；(2)发病1 w内完成磁共振检查，图像质量良好。

1.2.2 MRI扫描

患者取仰卧位，采用Philips Ingenia 3.0 T MRI扫描仪16通道头颈联合线圈，常规获取TOF-MRA、T1WIVISTA、T2WI、3D-SNAP、CE-T1WI序列，常规平扫后行增强，静脉注射钆布醇(0.1 ml/kg)后立即行增强T1WI。各扫描序列具体参数见表1。

1.3 图像后处理与分析

由两位从事神经影像的高年资主治医师采用双盲法评估所有患者的临床数据及TOF-MRA、T2WI、T1WI-VISTA、3D-SNAP、CE-T1WI血管MR图像，分析双腔征、壁内血肿、内膜瓣、夹层动脉瘤样扩张等颅内夹层动脉影像特征。将3D-SNAP原始数据导入PHILIPS MR WorkSpace后处理工作站，生成轴位、冠状位、曲面重建及最小密度投影观察颅内夹层动脉影像特征。判读结果存在争议时，共同分析图像进行商议后取得一致结论。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0软件对所有数据进行分析。通过Kappa分析评价2名医师观察结果的一致性(Kappa＞0.75认为具有良好的一致性)。动脉夹层组与非动脉夹层组临床基本资料、以及动脉夹层组各序列影像学特征采用卡方或确切概率法及独立样本t检验，计数资料用(%)表示，计量资料用±s表示。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线评价TOFMRA、T2WI、T1WI-VISTA、3D-SNAP、 CE-T1WI及3D-SNAP联合诊断颅内动脉夹层的效能。P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 各MRI序列具体参数Tab.1 Parameters of every MRI sequence

图1 患者，男性，46岁，颈部疼痛伴眩晕11 d。A：TOF-MRA原始图显示右侧椎动脉瘤样扩张，可见真假两腔(如箭所示)；B、C：CE-T1WI显示右侧椎动脉呈瘤样扩张，显示真假两腔、内膜瓣，真腔较小，假腔较大并伴有强化(如箭所示)；D：T1WI冠状位显示右侧椎动脉瘤样扩张及真假两腔，假腔信号不均匀呈稍高信号(如箭所示)；E：T2WI显示右侧椎动脉瘤样扩张、真假两腔及内膜瓣，假腔呈不均匀低信号(如箭所示)；F：3D-SNAP序列显示真假两腔，假腔呈明显高信号，真腔呈明显低信号(如箭所示) 图2 患者，男性，43岁，头晕伴行走不稳6 d。A、B：T1WI-VISTA序列，基底动脉未见明显异常；C：TOF-MRA基底动脉未见明显异常；D：CE-T1WI基底动脉局部显示双腔征及内膜瓣(如箭所示)；E：T2WI基底动脉未见明显异常；F：3D-SNAP序列显示壁内血肿呈高信号(如箭所示) Fig. 1 A 46 years old man with suffered from progressive neck pain, dizziness for 11 days. A: An aneurysmal dilatation and lumen in the right vertebral on the TOF-MRA (as indicated by the arrows); B, C: An aneurysmal dilateation, double lumen, false lumen with contrast enhancement and intimal f lap in the right vertebral on the CE-T1WI (as indicated by the arrows); D: An aneurysmal dilatation and double lumen in the right vertebral on the coronal T1WI, the false lumen showed inhomogeneous hyperintensity(as indicated by the arrows); E:An aneurysmal dilatation, double lumen and intimal f lap in the right vertebral on the T2WI, the false lumen showed inhomogeneous hypointensity (as indicated by the arrows); F: A double lumen in the right vertebral on the 3D-SNAP, the ture/false lumen showed apparent hypo/hyper-intensity (as indicated by the arrows). Fig.2 A 43 years old man presenting with dizziness and walking unstable for 6 days. A, B: The absence of abnormality fndings in the basilar artery on the T1WI-VISTA; C: The absence of abnormality fndings in the basilar artery on the TOF-MRA; D: A double lumen and intimal f lap in the basilar artery on the CE-T1WI (as indicated by the arrows); E: The absence of abnormality fndings in the basilar artery on the T2WI; F: An intramural hematoma showed hyperintensity in the basilar artery on the 3D-SNAP (as indicated by the arrows).

2 结果

2.1 临床资料

所有动脉夹层患者临床症状以头晕、步态不稳或无力为主要症状，动脉夹层组年龄较非动脉夹层组低，动脉夹层组发病距检查时间较非动脉夹层组时间略长，差异有统计学意义(P＜0.01)，两组间性别、血压、糖尿病、吸烟差异均无统计学意义(表2)。18例动脉夹层包括椎动脉夹层9例、基底动脉夹层6例、大脑中动脉夹层3例。25例非动脉夹层患者包括23例动脉粥样硬化伴狭窄、2例动脉瘤。

2.2 观察者一致性

2名医师观察颅内动脉夹层双腔征、壁内血肿、内膜瓣、夹层动脉瘤样扩张Kappa值分别为0.942、0.937、0.951、0.962，2名观察者间的一致性较好。

表2 动脉夹层组与非动脉夹层组基本资料对比Tab.2 Comparison of the clinic data between the intracranial artery dissection group and the nondissection group

表3 比较不同磁共振成像序列显示夹层特征情况Tab.3 Comparison of the IAD f indings among the all sequences on HRMRI

表4 不同磁共振成像序列诊断颅内动脉夹层的效能Tab. 4 Comparison of each sequences on HRMRI in the diagnosis of IAD eff iciency

2.3 不同序列显示颅内动脉夹层特征

2.3.1 颅内动脉夹层特征

6例患者TOF-MRA、T2WI、T1WI-VISTA、3D-SNAP及CE-T1WI均能显示夹层瘤样扩张、真假腔、壁内血肿、内膜瓣征象(图1)；CE-T1WI 15例患者显示真腔大，假腔小，内膜瓣可见线样强化，壁内血肿显示对比度明显减低；3D-SNAP 15例患者显示壁内血肿或假腔内血栓形成鲜明高信号，真腔呈低信号，壁内血肿/假腔-真腔形成鲜明对比(图2)。

2.3.2 高分辨MRI各序列IAD影像特征

高分辨MRI血管壁成像各序列比较颅内动脉夹层壁内血肿、双腔征及内膜瓣显示率差异有统计学意义(P＜0.05)，3D-SNAP显示壁内血肿最敏感，CE-T1WI显示双腔征、内膜瓣征最敏感；动脉夹层瘤样扩张各序列比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表3。

2.4 各序列诊断颅内动脉夹层的效能

单一序列诊断颅内动脉夹层效能，CE-T1WI＞3D-SNAP＞T 1WI-VSTA＞TOF-MRA＞T2WI，3D-SNAP联合CE-T1WI诊断效能最高，见表4。

3 讨论

3D-SNAP高分辨磁共振成像技术一次采集用相位敏感重建法获取颅内血管管腔内及血管壁内出血信息[8]，由于颅内动脉夹层壁内血肿以及假腔内血栓顺磁性物质作为内源性性天然对比剂，真假腔内血流速度、成分、状态差异导致抑制流动血液信号不同，使3D-SNAP技术对颅内动脉夹层高信号的血管壁内血肿、假腔内血栓与真腔低信号形成鲜明对比，可以早期发现颅内动脉夹层[9]，这超越了MRI及磁敏感加权成像(magnetic sensitivity weighted imaging，SWI)高分辨成像显示颅内动脉夹层壁内血肿、假腔血栓信号受时间变化影响的缺陷。因此，3D-SNAP无创诊断技术的推广，将促进颅内动脉夹层诊断率的提高，它将可能成为最有潜力评价颅内动脉动脉夹层所致卒中高危因素的一线技术。

研究显示[3]，3D-SNAP技术能敏感地发现动脉粥样硬化斑块内出血(intraplaque hemorrhage，IPH)，并与组织病理学/临床金标准对比证实这一技术完全可靠有效。壁内血肿、双腔、内膜瓣征象是颅内动脉夹层的重要征象，本研究显示3D-SNAP技术观察颅内动脉夹层壁内血肿、假腔内血栓发现率明显高于其他成像序列，IAD双腔征、内膜瓣显示率也有较高优势，这为诊断颅内动脉夹层提供了直接依据，其对血肿或血栓检出的高敏感性归因于该技术翻转脉冲间隔时间短、对血管流入增强效应所致伪影不敏感、采集时间的最优化，平衡不同组织的权重，保证了血管壁内出血、邻近组织与血管腔的高对比。研究证实，与其他血管壁斑块内出血成像方法对比，3D-SNAP成像能提高血管壁内斑块IPH-管壁对比度的35%[10]。目前，常规磁共振诊断颅内动脉夹层壁内血肿、假腔内血栓、内膜瓣及双腔发现率为32%～50%[11]，因此，3D-SNAP技术的出现弥补了当前磁共振诊断IAD壁内血肿及管腔不同流速血流抑制方面评估的不足。

本研究发现血管壁高分辨CE-T1WI提高了内膜瓣、双腔的显示，具有高的诊断效能，3D-SNAP与CET1WI联合诊断效能最高，但是对于肾功能不全、孕妇、过敏患者却限制了对比剂的应用，同时增强由于首过效应降低了图像空间分辨率和对比信噪比，影响壁内血肿的显示。因此，在对比剂应用受限制的情况下，3D-SNAP技术在无创、无对比剂影响、从不同角度评价夹层特征发挥重要的作用。此外，3D-SNAP也可通过动态观察颅内动脉夹层管壁、管腔变化规律，有助于全面了解疾病的病理生理及转归，对预后做出正确评估，为临床个体化治疗提高依据。

本研究的局限性：(1)研究病例较少，缺乏对颅内动脉夹层不同时期3D-SNAP成像特征的观察，可能对结果造成一定的偏倚；(2)本研究很难获取组织学样本，缺乏组织改变与影像学特征的对比研究。今后将采用动物模型提供IAD组织学与3D-SNAP、高分辨MRI影像特征的相关对比研究提供影像学病理基础，扩大样本量、纵向随访观察研究IAD的病理生理动态变化过程在3D-SNAP成像上的特征，为进一步认识IAD提供有力依据。

利益冲突：无。