高分辨MR血管壁成像对脑血管支架植入术后的随访评估价值

陈翔 何玲 王苇

介入栓塞是脑动脉瘤的有效治疗方法［1］，复杂的动脉瘤需要支架辅助植入［2］。颅内动脉重度狭窄甚至闭塞导致缺血性梗死， 也常应用支架撑开狭窄段血管。但是对这些植入支架的脑血管术后评估困难，CT 的X 线放射状伪影及MRI 的磁化伪影，使支架段的血管结构显示不清。临床上一直采用 CEMRA 评估颅内支架的通畅性［3］。然而，CEMRA 需注射对比剂， 有过敏和肾脏毒性的风险。高分辨磁共振血管壁成像（high resolution vessel wall image，HRVWI）以高空间分辨率和黑血技术优势，清晰地显示血管壁的结构，结合增强可评估血管壁斑块的稳定性， 已广泛应用于头颈部血管病的诊断与评估［4］。HRVWI 应用于支架植入术后评估的文献较少， 其与增强 MRA（contrast enhanced MR angiography，CEMRA）相比谁更优越，尚不清楚。笔者旨在探讨这种技术在脑血管支架植入后的随访评估价值。

资料与方法

1.病例资料

收集脑血管支架植入术后病人21 例共24 支病变血管。14 个动脉瘤行支架辅助栓塞术，7 支血管重度狭窄行支架扩张术，2 支夹层行支架腔内成形术，1 支椎动脉动脉瘤行支架植入术（表1）。分为单纯支架组（10 支）和支架辅助弹簧圈组（14支）。患者年龄 48～84 岁，平均 62.65±9.53 岁。术后首次DSA 随访时间为半年， 以后每年一次，如遇复发或载瘤动脉狭窄则每半年增加1 次随访。选择在 2017年～2019年住院 DSA 随访复查的病人， 并在DSA 检查前一周内同时完成HRVWI 和CEMRA 检查。随访时间半年～9年不等。入选的动脉瘤DSA 复查均无复发。弹簧圈为铂金材料，支架均为镍钛合金， 且按照说明书可以行3 T 磁共振检查。

2.磁共振检查

MR 扫描仪：GE 3.0 T Discovery 750 W， 采用24 通道头颈联合线圈。主要扫描参数：（1）HRVWI采用 CUBT1 序列：TR 575 ms，TE 16 ms，视野 25.6 cm，层 厚 8 mm，NEX 2；（2）CEMRA：TR 3.94 ms，TE 1.264 ms， 视野 26 cm， 层厚 1.4 mm， 采集时间28 s。对比剂用马根维显（钆喷酸葡胺注射液469.01 mg/ml×15 ml，德国拜耳）。高压注射速度3 ml/s，总量30 ml，注射完毕后用生理盐水15 ml 冲管。先采集 HRVWI 平扫图像，等CEMRA 完成后，再采集HRVWI 增强图像。

3.影像分析

2 名高年资影像诊断医师在ADW 462 后处理工作站，对 HRVWI、CE 原始、VR、MIP 图像进行分析。以DSA 图像为参考标准。主要评估支架段血管结构显示情况。血管结构显示采用4 分法：1分：伪影很重，血管无法显示；2 分：血管显示模糊、伪影明显；3 分：血管结构显示较好，伪影较小，达到诊断要求；4 分：血管显示清晰，基本无伪影，接近DSA 水平。沿支架段血管长轴纵向测量狭窄程度，颅外颈内动脉、椎动脉狭窄率的测量按照北美症状性颈动脉内膜剥脱试验（NASECT），狭窄率=（1-最窄处的管径/病变远端正常的管径）×100%［5］。颅内血管则用 WASID 法，狭窄率=（1-最窄处的管径/病变近端正常的管径）×100%。如近端有病变就用远端正常血管代替［6］。

表1 脑血管支架植入病人资料

4.统计分析

应用SPSS 19.0 软件统计分析。首先对两人的评分进行一致性评估， 两人讨论达成的一致性意见作为最终评分。采用Wilcoxon 秩和检验比较HRVWI、CEMRA 对支架段血管结构显示的差异。用Bland-Altman 图像法和Pearson 相关分析检验HRVWI 与DSA 对支架狭窄率测量的一致性。

结 果

1.对支架段血管结构的显示

HRVWI 采用的黑血技术，可以清楚显示支架段血管壁结构，支架呈低信号，伪影较小（图1a、2a、3a、4a）。CEMRA 上支架对血管的屏蔽效应仍很明显，有10 例支架段血管显影因伪影较大而显影中断或只能见血管的轮廓， 无法评估狭窄程度（图1b、4b）。13 支血管显影模糊，内部信号不均匀（图2b、3b）。仅 1 支位于基底动脉的支架内血流显影较好，接近DSA 水平。无论是单纯支架组还是支架辅助弹簧圈组HRVWI 对支架段血管结构的显示优于CEMRA。单纯支架组：HRVWI 和CEMRA评分分别为（2.900±0.737）、（1.800±0.918），差别有统计学意义（Z=-2.598，P=0.009）；支架辅助弹簧圈组：两者评分分别为（3.142±0.363）、（1.571±0.0.513），差别有统计学意义（Z=-3.372，P=0.001）。

图1 男，61 岁，左侧颈内动脉C1 段重度狭窄支架植入术后。a)HRVWI CUB T1WI 序列，平扫冠状位、增强冠状位、平扫矢状位重组显示支架周围轻度的伪影， 管腔呈黑色流空信号， 管壁未见明显塌陷， 从左到右依次为平扫冠状位、 增强冠状位、 平扫矢状位重组像；b)CEMRA 的MIP 像显示支架段血流信号较差，仅见血管的轮廓；c)DSA 示支架段血流通畅，未见明显狭窄 图2 女，52 岁，右侧后交通动脉瘤支架辅助弹簧圈栓塞术后。a)HRVWI 平扫和增强的曲面重组，支架段未见明显狭窄，右侧为增强后的曲面重组和横轴位重组图；b)CEMRA 的MIP 图示支架段局部伪影较重，管腔局部显影似有狭窄；c)DSA 示支架内血管通畅

图3 男，54 岁，左侧椎动脉V4 段梭形动脉瘤支架植入术后。a)HRVWI 平扫曲面重组示支架段血管壁的塌陷，管腔狭窄，增强可见血管内膜增厚、强化，右侧为增强图像；b)CEMRA 原始图像矢状位重组可见支架塌陷， 但支架内血流信号较差、中断，MIP 像支架被周围的动脉瘤腔遮挡；c)DSA 示支架段血管重度狭窄 图4 男，74 岁，基底动脉重度狭窄支架植入术后。a)左侧 HRVWI 平扫示支架段可见2 处高信号的斑块影，管腔继发轻度狭窄，右侧增强图可见斑块有强化；b)CEMRA 的MIP 图示支架段伪影较重， 局部显影中断；c)DSA 示支架段局部轻度变窄

2.HRVWI显示支架段血管狭窄程度与DSA的一致性

DSA 复查发现2 支支架段血管重度狭窄，1支中度狭窄，21 支轻度狭窄。14 个 被栓塞的动脉瘤均未复发。HRVWI 可以清楚显示支架段的血管结构，管腔有无狭窄、支架是否塌陷（图3、4 ）。HRVWI 测量的支架狭窄率与DSA 高度相关 （r=0.995，P＜0.05），且与 DSA 测量的狭窄程度具有高度一致性，Bland-Altman 图反映绝大多数据点在一致性界限内（x±1.96 s）（图5）。

讨 论

颅内动脉瘤栓塞术后具有很高的复发风险，10.3%的病人需要再次治疗［7］。植入支架覆盖瘤颈改变血流方向，使进入瘤体的血流减少，促进瘤体内稳固的血栓形成［8］，且支架段血管内皮增生也促进了动脉瘤内的进行性闭塞［9］。支架应用不仅缩短了手术时间、住院天数，随访过程中再出血和载瘤动脉的狭窄等并发症发生率、 瘤体复发率降低，瘤体完成闭塞率也较不用支架组高［10］。颈动脉重度狭窄或闭塞， 球囊扩张后植入支架支撑已经扩张的血管，维持管腔的通畅。但是支架作为一种异源性材料可刺激血管内皮增生， 使管腔再狭窄的风险增加，因此对支架的复查意义重大。

图5 HRVWI 和DSA 对支架段管腔狭窄程度判断的一致性分析，Bland-Altman 图反映绝大多数据点在一致性界限内（x±1.96 s）

支架产生伪影主要与以下因素有关：（1）支架影响了血流， 血管支架引起此段血流减慢的区域内体素失相位或饱和效应。（2）金属的磁化伪影影响了主磁场的均匀性， 同时体素内失相位也引起信号丢失。伪影主要与金属材料成分有关，镍钛铂材料的磁化伪影较小，也与支架的形态、长度有关［11］。本研究中支架都是镍钛合金。（3）射频脉冲对支架的影响。依照法拉第电磁感应定律，如果金属线圈所处的磁场磁通量发生变化， 如射频RF，会产生感应电流。而根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相反， 使支架内血流接受的RF强度下降， 进而使线圈接收到的信号下降。这种RF 相关的伪影与支架的方向有关。（4）支架的类型：闭环支架（Solitaire 、Enterprise 等）产生的伪影要比开环支架（如 Neroform、Winspan）大，因闭环结构更易产生感应涡电流［12］。病例中绝大多数使用了 Enterprise 支架， 个别是 LVIS、Solitaire、LEO Plus 、Wallstent 支架，都是闭环结构，伪影相对较大。降低伪影的措施有提高反转角以提高RF 强度、采用流动补偿梯度波、最小的回波时间、饱和效应、应用缩短T1时间的对比剂增强。

DSA 是支架介入术后的长期随访评估的 “金标准”，但其为有创检查，不便反复多次检查，存在并发症风险且费用昂贵。弹簧圈、支架金属周围放射状伪影较重，CTA 很难显示支架的通畅性和瘤体的栓塞状态。TOFMRA 利用血液的流入增强效应而显示血管，但是利用TOF 随访支架辅助栓塞术后的动脉瘤，绝大多数支架在TOFMRA 上表现为信号丢失［13］。CEMRA 通过在血管内注射钆（Gd-DTPA）顺磁性对比剂，缩短了血液的T1时间而在T1WI 上呈高信号，人为提高了血管内血液信号。而且CEMRA 是减影图像，由对比剂注射前后2 次采集的图像减影处理得到，弹簧圈、支架的伪影会部分被减影去除， 这两大因素使CEMRA 血管影像受弹簧圈、支架的影响减小。CEMRA 对动脉瘤单纯弹簧圈栓塞术后瘤体栓塞状态的评估与DSA 具有相当高的一致性，准确率高达 93.4%［14］。Takayama 等［3］对比 TOFMRA 和 CEMRA 对 5 例动脉瘤行Enterprise 支架辅助弹簧圈栓塞术后的随访效果， 发现CEMRA 在显示支架段载瘤动脉及瘤体的栓塞状态明显优于TOFMRA，接近DSA 效果。Agid 等［15］利用 CEMRA 随访 Neroform 支架辅助弹簧圈栓塞术后的动脉瘤， 以DSA 为参考标准，CEMRA 检出瘤体残留有一定的假阳性， 但无漏诊。尽管如此，CEMRA 受支架的影响仍会干扰医师对支架内管腔狭窄程度的正确评估［16］。本研究中有几例支架在CEMRA 上血管血流信号较差，难以评估支架的通畅性。临床上期待更好的去伪影检查手段来替代CEMRA。

HRVWI 通过“黑血”技术采用双反转恢复序列抑制血管内血液信号而且管壁软组织对比度好，联合增强有助于判断动脉粥样斑块的稳定性。该技术已广泛应用于颅内血管狭窄性疾病的诊断，如动脉粥样硬化、夹层、动脉炎、烟雾病等［17］。所用扫描序列为3D-FSE-XETA（3D fast spin echo with an extended echo train acquistion）技术，简称Cube 技术，是3D FSE 的改进序列，主要包括两大技术改进：可变翻转角回波采集技术和2D 并行加速成像。通过调整回波翻转角， 延长信号衰减曲线，去除常规FSE 模糊效应，提高信号噪声比；利用并行采集技术ARC（autocalibrating reconstruction for cartesian）， 快速完成三维无间隔的容积扫描，而且是大范围各向同性成像， 成像体素可以小到亚毫米级别， 从 1.2～0.6 mm； 空间分辨率极大提高。由于是薄层、无间距、高分辨率的容积数据，所以可进行任意方向三维重组， 多方位观察血管壁状况。3D-FSE-Cube 并行成像出现伪影几率很小，是由于采用独特的ARC 采样技术所带来的稳定的自校准特性。高分辨磁共振成像能够清楚地再现离体和活体内支架内血流和血管壁的结构，支架的伪影较小， 支架内外结构的信号噪声比较高，可用来随访评估股动脉支架有无再狭窄［18］。与首过增强MRA 相比，高分辨磁共振检测股动脉支架的狭窄具有很高的敏感性和特异性， 且与DSA有高度的一致性［19］。高分辨的另一优势就是不仅能显示管腔，更重要是显示管壁结构，有无支架内膜的增生，支架有无塌陷，进而解释支架狭窄的原因，指导临床治疗。笔者的1 例基底动脉瘤支架成形术后患者， 支架发生了塌陷狭窄，HRVWI 清楚显示了狭窄的程度、范围，有无支架内膜的增厚，CEMRA 上支架段的血流信号差，需要在原始图像上方能判断支架的狭窄， 重组VR 图像因瘤体假腔的干扰难以判断支架段有无狭窄。高分辨MRI取得较高图像质量的另一原因是支架的金属丝很细，所采用的镍钛合金具有顺磁性，如为开环结构设计的 Wingspan 支架伪影会更小［20］。高分辨磁共振对支架的不同片段的准确性评估无明显差异。

本研究的不足：（1）病例较少，未对具体血管进行细分，既有弯曲度较大的颈内动脉C4-7 段，也有相对平直的基底动脉，因常规TOFMRA 的血流信号受血管迂曲影响，但HRVWI 是容积数据，可以任意方向的三维重组，本研究中HRVWI 图像质量受血管迂曲的影响不大。在今后工作中，病例多了再细分研究。（2）有14 例是支架辅助动脉瘤栓塞术后病人，理论上弹簧圈也会产生伪影，与支架共同作用影响载瘤动脉的显示， 但是发现弹簧圈的伪影在HRVWI 和CEMRA 上都很小，对血管的影响主要是支架。笔者对这两组进行了分别比较， 无论单纯支架组还是支架辅助弹簧圈组，HRVWI 对血管的显示均优于CEMRA。（3）因入选的14 个动脉瘤DSA 显示均完全栓塞， 本研究只详细研究了支架段的血管显示情况， 未对动脉瘤的栓塞状态进行评估。（4）没有对具体某一品牌的支架进行单独研究。

综上所述，HRVWI 可以较好地显示颅内支架段血管的结构，图像质量优于CEMRA，而且对管腔狭窄程度的判断与DSA 保持高度的一致性，是一种可行的随访手段。