HR-MRI、MRA與DSA在顱內動脈瘤瘤徑測量中的對比研究

王云升，穆學濤，牛曉旺，毛更生，王宏*

1.徐州醫學院， 江蘇 徐州 221004

2.武警總醫院磁共振科，北京 100039

3.武警總醫院神經血管外科，北京100039

顱內動脈瘤是顱內動脈的局限性異常擴張。動脈瘤破裂前患者臨床癥狀可能輕微甚至無，一旦發生破裂，治療風險高，發生再出血概率增加，預后差。因此，顱內動脈瘤的早期發現、早期診斷、早期治療是改善預后的重要因素。目前，用于顱內動脈瘤診斷的3個主要影像學技術是數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)、計算機斷層掃描血管成像(computed tomography angiography，CTA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)。這3種方法顯示的是動脈瘤的內腔。隨著影像學技術的發展，出現了高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)，HRMRI(一般選擇層厚2 mm)是相對于常規MRI(層厚5 mm)而言，采用脂肪抑制(fat suppression，FS)技術，其多用于頭頸部動脈動脈粥樣硬化斑塊等方面的研究[1-11]。關于顱內動脈瘤的高分辨率磁共振成像，國內外相關文獻較少[12]。顱內動脈瘤的實際大小是影響臨床治療方案的重要因素。本部分研究旨在比較HR-MRI與三維時間飛躍法磁共振血管成像(three-dimensional time of flight MRA，3D-TOF MRA)、三維數字減影血管造影(threedimensional DSA，3D-DSA)在測量顱內動脈瘤方面的差異。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2013年10月至2015年3月經我院神經外科收入院、診斷為顱內動脈瘤的患者25例，其中男15例，女10例，年齡5歲～69歲，中位年齡50.5歲。臨床癥狀有頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、肢體活動不利、言語不清、視物障礙等。有高血壓病史患者12例。所有患者或其家屬在檢查前均知情并簽署書面知情同意書。

1.2 MRI檢查方法

表1 3D-TOF MRA和HR-MRI掃描參數Tab.1 Parameters of 3D-TOF MRA and HR-MRI

MRI設備采用德國Siemens 3.0 T Trio Tim MR掃描儀。患者正位仰臥于掃描床，使用頭顱線圈，佩戴通話耳機，頭先進。首先行MRI常規掃描，包括軸位T1加權成像(T1 weighted imaging，T1WI)、T2加權成像(T2 weighted imaging，T2WI)、液體衰減反轉恢復(fluid-attenuated inversion recovery，FLAIR)及矢狀位T2WI，明確動脈瘤位置。進行3D-TOF MRA梯度回波序列掃描，在Siemens工作站對原始圖像進行最大強度投影(maximum intensity projection，MIP)后處理，獲得全腦血管的三維最大密度投影圖像。結合3D-TOF MRA原始圖像和重建圖像，做垂直于動脈瘤長軸的HR-MRI，包括T1WI、T2WI、質子密度加權像(proton intensity weighted imaging，PDWI)薄層掃描。3D-TOF MRA和HR-MRI掃描參數見表1。

1.3 DSA檢查

DSA檢查由副主任及以上職稱醫師完成。DSA設備采用荷蘭Philips公司Allura Xper FD20大平板數字減影血管造影機(Philips healthcare,Best,The Netherlands)。采用改良Seldinger技術穿刺右側股動脈，置入5F動脈鞘，通過5F造影管(兒童患者采用6F動脈鞘、6F造影管)注射8～10 ml碘克沙醇(320 mgl/ml)造影劑，分別行雙側頸內、頸外動脈及雙側椎動脈正側位造影檢查，常規攝取正側位DSA像，并將圖像導入DSA三維工作站進行圖像后期處理。

1.4 MRI圖像質量評估

圖像質量的分級標準：(1)優，所有層面動脈瘤腔內外壁顯示清晰；(2)良，1/2及以上層面動脈瘤腔內外壁顯示清晰；(3)一般，1/2以下層面能夠觀察到瘤腔的內外壁，但顯示不清晰；(4)差，有較多的偽影，瘤腔內外壁無法觀察。

由2位影像科副主任醫師及以上職稱醫師對圖像質量進行評估。如果圖像質量為優或良，則認為檢查成功；如果圖像質量為一般或差，則予排除。

1.5 數據測量

因HR-MRI是垂直于動脈瘤長軸的掃描，所以只能測得動脈瘤的寬徑。因此，為了便于比較，在3D-DSA和3D-TOF MRA圖像上也是測量動脈瘤的寬徑。對于多發動脈瘤患者，因存在動脈瘤長軸走向不一定全部一致的問題，所以HR-MRI掃描以其中一個主要動脈瘤為主，測量時僅測量HRMRI掃描的動脈瘤。分別在3D-TOF MRA、HRMRI和3D-DSA圖像上測量動脈瘤的寬徑。測量方法為測量3次，取3次結果平均值。

動脈瘤HR-MRI測量方法：垂直于動脈瘤長軸的HR-MRI圖像中，在能顯示動脈瘤最大橫截面的圖像上測量動脈瘤的最大徑線(邊界為動脈瘤內壁)，作為HR-MRI圖像上動脈瘤的最大寬徑。示意圖如圖1。

1.6 數據分析

統計學分析采用SPSS 16.0統計軟件包。采用配對t檢驗兩兩比較3D-TOF MRA、HR-MRI和DSA在測量顱內動脈瘤寬徑方面的差異。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

25例患者HR-MRI圖像中，21例為優，3例為良，1例為一般(排除)。余24例患者中，2例患者因突發抽搐、意識不清(臨床懷疑動脈瘤破裂)未完成DSA檢查，1例患者轉院行DSA檢查，4例患者放棄DSA檢查。完成DSA檢查者共17例。見表2～4，圖2、3。

表2 17例患者HR-MRI與3D-DSA在測量顱內動脈瘤寬徑方面的比較(單位：mm)Tab.2 Comparison between HR-MRI and 3D-DSA in measuring the width of 17 patients’ intracranial aneurysm(unit:mm)

3 討論

圖1 動脈瘤寬徑測量示意圖Fig.1 Schematic diagram of measuring the width of aneurysm

影像學檢查是早發現和早診斷顱內動脈瘤的關鍵措施[11]。目前，用于顱內動脈瘤診斷的3種主要影像學技術方法中，DSA一直被公認為診斷顱內動脈瘤的金標準[12]，對于有血栓形成的動脈瘤或者夾層動脈瘤，DSA只能顯示動脈瘤內腔大小而不能顯示動脈瘤的外界線。CTA、MRA同樣只能顯示動脈瘤的內腔大小，且CTA易受顱底骨質干擾，檢其查亦有輻射性，所用對比劑可造成患者過敏反應、腎損害等；而MRA圖像清晰度不如DSA及CTA，其中3D-TOF MRA具有較高的分辨率，且能顯示顱底動脈瘤與周圍腦組織的關系，文獻報道3D-TOF MRA診斷顱內動脈瘤具有很高的準確性、敏感度，與DSA基本一致[13]，但其假陽性率高，較高場強的磁共振掃描儀能提高動脈瘤的顯示率，可作為顱內動脈瘤的篩檢手段。

表3 24例患者HR-MRI與3D-TOF MRA在測量顱內動脈瘤寬徑方面的比較(單位：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與3D-TOF MRA在測量顱內動脈瘤寬徑方面的比較(單位：mm)Tab.4 Comparison between 3D-DSA and 3D-TOF MRA in measuring the width of 17 patients’ intracranial aneurysm(unit:mm)

圖2 女，50歲。A、C為MRA、DSA均示右側頸內動脈海綿竇段一囊形動脈瘤；B為HR-MRI示動脈瘤內呈流空信號 圖3 女，60歲。A：MRA示右側大腦中動脈M1段一囊形動脈瘤；B：HR-MRI示動脈瘤內新月形血栓；C：DSA示動脈瘤形狀不規則；D：病理示(右側大腦中動脈)擴張的血管伴見血栓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.

隨著磁共振技術的發展，HR-MRI的研究逐漸展開，其多用于頭頸部動脈粥樣硬化斑塊等方面的研究。HR-MRI不僅能顯示頭頸動脈的狹窄程度，還能夠顯示血管壁的細微結構以及粥樣硬化斑塊的大小、成分等，通過增強掃描還可以了解斑塊的炎性改變。研究表明，在大腦中動脈粥樣硬化斑塊成像序列中，PDWI序列的管壁信噪比(signal to noise ratio，SNR)、管壁與管腔信號差異噪聲比(signal difference to noise ratio，SDNR)明顯優于其他序列[7]。本研究也發現在HR-MRI成像序列中，PDWI序列使顱內動脈瘤壁和瘤腔形成很高的對比。因此，本研究中筆者選擇在PDWI圖像上測量顱內動脈瘤的寬徑。

本研究中，在HR-MRI與3D-DSA配對對比中發現，形狀不規則易形成血栓的動脈瘤以及夾層動脈瘤，造成在DSA檢查中動脈瘤內部空腔顯影小于動脈瘤實際大小。在無血栓或其他成分的內部呈流空信號的動脈瘤中，在HR-MRI圖像上所測得動脈瘤的寬徑大部分仍大于3D-DSA所測結果，推測是由于HR-MRI測量的結果包括了瘤壁的厚度所致。HR-MRI與3D-TOF MRA在測量顱內動脈瘤方面的差異亦有統計學意義，推測其原因與HRMRI、3D-DSA間存在差異的原因一致。

本研究中，3D-DSA與3D-TOF MRA在測量顱內動脈瘤寬徑方面的差異無統計學意義。在DSA檢查中，造影劑填充動脈瘤的殘腔，3D-DSA顯示的是動脈瘤殘腔的三維視圖。3D-TOF MRA為無對比劑成像，其成像技術不利于慢血流的顯示，殘腔內血流緩慢的動脈瘤在3D-TOF MRA圖像上的信號明顯減弱，對于近于靜止的血流無顯示。從成像技術方面來說，3D-DSA的測量結果應大于3D-TOF MRA的測量結果或與之接近。3D-TOF MRA作為一種無創檢查技術，可以用作動脈瘤篩檢的手段或動脈瘤栓塞術后隨訪的手段[14]。

本研究存在的不足之處：(1)本研究做了垂直于動脈瘤長軸方向的高分辨率磁共振檢查，如果動脈瘤瘤頸不在某一掃描平面內，即與掃描平面不平行，則不能準確測得動脈瘤的瘤頸。在動脈瘤的治療方案中，瘤頸是一個重要的因素。解決方法：利用磁共振多方位成像的特點，做平行于動脈瘤瘤頸的高分辨率磁共振掃描。這樣，既可在包含動脈瘤瘤頸的某一層圖像上對其進行測量，亦可測量瘤體。(2)MRI整體檢查時間較長，部分患者無法耐受較長時間檢查。解決方法：省略常規MRI掃描，對患者只行3D-TOF MRA和HRMRI檢查，通過3D-TOF MRA 來對顱內動脈瘤進行定位，可大大縮短患者的整體檢查時間。

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