短暫性腦缺血腦深部髓質靜脈分布的SWI分析

李虹易，楊本強，段 陽，劉文源，常燦燦，劉 娜，張連雪，林 森

（沈陽軍區總醫院放射診斷科，遼寧 沈陽 110016）

?中樞神經影像學?

短暫性腦缺血腦深部髓質靜脈分布的SWI分析

李虹易，楊本強，段 陽，劉文源，常燦燦，劉 娜，張連雪，林 森

（沈陽軍區總醫院放射診斷科，遼寧 沈陽 110016）

目的：應用磁敏感加權成像（SWI）技術研究短暫性腦缺血（TIA）腦內深部髓質靜脈（DMV）的分布。方法：雙盲回顧性分析118例TIA患者及32例正常志愿者的臨床及腦部MR影像學資料。兩位放射科醫生共同判定圖像質量、DMV對稱性（對稱定義為相同區域均有DMV顯示，數量差＜5根且擴張程度相近），分別判定DMV分型并對數據進行一致性檢驗（Kappa）。將側腦室旁DMV和同側腦淺層靜脈（SCV）管徑對比分為3型，Ⅰ型：無DMVs；Ⅱ型：DMVs0.05。對照組與TIA組DMV對稱性四格表Fisher確切概率法P=0.004，P<0.05。兩型MR掃描儀圖像對判定DMV分型無差異（χ2=0.5，P>0.05）。結論：TIA腦內DMV判定有很好一致性，DMV可不對稱分布，其管徑多小于和接近腦淺層靜脈。

腦缺血發作，短暫性；磁共振成像

磁敏感加權成像（SWI）對脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素等順磁性物質敏感，具有發現微小的血管結構、側支循環和微小出血灶的優勢和能力[1]，對于腦微循環的研究具有深遠的臨床價值。目前隨著SWI新技術應用和推廣，已經成為臨床常規應用的技術之一。在腦出血和腦卒中患者中也可以發現異常的血管結構和深部靜脈的變化。Mucke等[2]研究表明深部髓質靜脈（Deep medullary vein，DMV）非對稱性改變對腦卒中患者預后具有臨床意義。但是對于短暫性腦缺血（Transient ischemic attack，TIA）的DMV研究目前未見報道，深入研究TIA腦內DMV分布可以更直觀地解讀TIA患者腦內微循環層面上的變化特點，提早發現疾病，降低繼發腦卒中的發病率。本文應用SWI分析大腦半球DMV在不同年齡段TIA患者的分布情況，為進一步研究急性腦梗塞腦內DMV改變特征奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

雙盲回顧性分析我院2015年5—8月118例TIA患者及32例正常志愿者的臨床及腦部影像學資料，剔除圖像質量C級病例后，TIA組共113例，年齡32～87歲，平均（60.5±12.9）歲、正常對照組共32例，年齡30～65歲，平均（46.9±18.4）歲，納入本研究（表1）。其中TIA組有83例患者有高血壓病史，血壓范圍波動在 130～200mmHg/80～140mmHg（1mmHg≈0.133 kPa）之間。本研究TIA組納入標準如下：①TIA診斷均符合中國專家共識組最新版制定TIA診斷標準[3]；②入院頭部彌散加權成像結果為陰性。排除標準：①有腦出血、腦腫瘤、外傷、腦血管畸形等疾病；②TIA合并急性腦血管疾病患者；③患者不配合、圖像質量C級；④使用激素類藥物和擴張血管的藥物。正常對照組納入標準：①常規體格檢查以及實驗室檢查未見異常；②無任何神經系統疾病的癥狀和體征；③老年者腦內可有正常退行性改變的MR表現，但沒有腦血管疾病的臨床癥狀，沒有功能性改變。本研究獲得醫院倫理委員會批準，所有患者或家屬均簽署知情同意書。

表1 正常組和TIA組的基本信息和MR掃描情況

1.2 MRI檢查方法及后處理

采用 GE Discover 750 3.0T、Siemens Verio 3.0T磁共振掃描儀，頭部8通道線圈行常規MRI平掃（T1WI、T2WI）、DWI、SWI序列掃描。所有掃描所得數據均在Siemens Leonardo后處理工作站進行處理及分析。

GE Discover 750 3.0T常規MRI平掃參數：T1WI（TR=1 625ms，TE=24ms），FSE T2WI（TR=4 160ms，TE=88ms），FOV：24cm，層厚：6mm；FLAIR序列（TR=8 000ms，TE=94ms，TI=2 000ms），FOV：24cm，層厚：6mm。DWI應用SE-EPI技術，TR=4 000ms，TE=68ms，FOV：24cm，層厚：6mm，b值取0和1000ms，并重建ADC灰度圖。SWI：TR=27ms，TE=20ms，FOV：23cm，層厚：2mm，掃描時間192 s，最大密度投影（MIP）重建圖像在后處理軟件上自動完成。

Siemens Verio 3.0T常規MRI平掃參數：T1WI（TR=440ms，TE=8.4ms），FSE T2WI（TR=6 000ms，TE=96ms），FOV：22cm，層厚：4mm；FLAIR序列（TR=8 800ms，TE=94ms，TI=2 500ms），FOV：22cm，層厚：4mm。DWI：TR=6 600ms，TE=100ms，FOV：22cm，層厚：5mm。SWI：TR=27ms，TE=20ms，FOV：23cm，層厚：2mm，掃描時間192 s，MIP重建圖像在后處理軟件上自動完成。

1.3 圖像分析

①圖像質量評估標準：A級為圖像無偽影 （圖1～3）；B級為圖像有偽影但不影響DMV判定 （圖4）；C級為圖像有嚴重影響DMV判定的偽影，剔除研究。

②通過局部放大圖像，觀察同一層面的DMV（垂直側腦室中心區域）直徑與腦淺層靜脈（Superficial cerebral vein，SCV）直徑對比分為3型 （圖1～3）：Ⅰ型：無DMVs顯示；Ⅱ型：DMVs＜SCVs；Ⅲ型：DMVs=SCVs。

③側腦室旁白質區平均分為4區，連續層面每區內均有DMV顯示、兩側DMV數量相差＜5根且表達程度相同為對稱性改變（圖3）。

兩位資深放射科醫師結合SWI相位圖及MIP重建圖像共同判定圖像質量及DMV分布對稱性，分別判定DMV分型。

1.4 統計學處理

采用SPSS 17.0統計軟件系統進行數據分析。正態分布計量資料以±s表示；不同放射科醫生辨別DMV分型數據采用Kappa分析進行重復性研究。計數資料比較采用Man-Whitney秩和檢驗進行分析。DMV對稱性比較采用四格表Fisher確切概率法。配對χ2檢驗分析Siemens Verio和GE Discover 750檢測DMV分型的差異性。均以P＜0.05有統計學意義。

2 結果

正常組和TIA組的基本信息和MR掃描情況見表1。正常組和TIA組DMV情況見表2。GE Discover 750和Siemens Verio兩臺設備DMV判定情況見表3。

表1中Man-Whitney秩和檢驗分析得出正常對照組和 TIA組圖像質量無差異，P=0.937（P＞0.05）。如表2所示，兩組DMV分型總體分布有差異，P=0.000，P＜0.05，在TIA組中DMVⅡ、Ⅲ型所占比例均高于正常對照組，而DMVⅠ型所占比例小于正常對照組；DMV對稱性四格表Fisher確切概率法分析P=0.004，P＜0.05，兩組對稱性有差異。正常對照組中有13位志愿者在相隔1月且健康狀態下分別在兩臺設備上進行掃描獲得數據并判定DMV分型（表3），采用配對χ2檢驗分析得出χ2=0.5，P＞0.05，兩臺設備對DMV分型判定無差異。

在TIA組內，再進一步按年齡分為非老年組（32～60歲）和老年組（61～87歲）如表4所示，對其DMV分型進行Man-Whitney秩和檢驗，得出P= 0.633，P＞0.05，TIA組中非老年組和老年組DMV分型總體分布無差異。

圖1～3 圖像質量A級。圖 1：女，37歲，正常對照組。DMVⅠ型：未見DMVs顯示。圖2：女，47歲，TIA組。DMV對稱分布 （區域所示），DMVⅡ型：DMVs直徑小于SCVs（短箭頭所示）。圖3：女，63歲，TIA組，DMV對稱分布（區域所示），DMVⅢ型：DMVs直徑等于SCVs（長箭頭所示）。Figure 1～3. Image quality A-grade.Figure 1:Female,37 years old.Health control group,DMV typeⅠ:no visible DMVs.Figure 2:Female,47 years old.TIA group,symmetry of DMV(area indicated),DMV typeⅡ:DMVs＜SCVs(the short arrow).Figure 3:Female,63 years old.TIA group,symmetry of DMV(area indicated),DMV typeⅢ: DMVs=SCVs(the long arrow).

圖4，5 圖像質量B級。為TIA組同一患者圖像，圖4顯示DMV對稱性分布和Ⅱ型DMV（區域所示）；圖5顯示運動偽影。Figure 4,5. Image quality B-grade.The same patient images of TIA group.Figure 4:The DMV symmetry distribution and the typeⅡ of DMV:DMVs＜SCVs(area indicated and short arrows).Figure 5: The motion artifact(area indicated).

表2 正常組和TIA組DMV情況

表3 GE Discover 750和Siemens Verio兩臺設備DMV判定情況

表4 TIA非老年組與老年組DMV分布

3 討論

腦血管、腦組織結構內的脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素具有順磁性，能造成局部磁場的不均勻，SWI對于這種磁場的不均勻非常敏感，它依賴于血氧飽和度形成的磁敏感差異成像，不受血流的干擾，對小血管具有特殊優勢[1，4]，靜脈在SWI圖像上表現為明顯的低信號。因此，SWI可用于發現其它影像學方法顯示欠佳的小血管，另外應用MIP可實現對靜脈血管立體直觀地顯示，有研究發現SWI對顱內靜脈性血管瘤的顯示明顯高于常規MR檢查，具有極高的敏感性[5-6]。

DMV是室管膜下靜脈的細小分支，位于側腦室旁白質區，一般垂直于側腦室排列，并參與大腦內靜脈、室管膜下靜脈和基底靜脈系統的循環[7]。本研究選取DMV是由于其具有便于觀察和相對恒定結構的優勢，腦內其它靜脈系統可能出現變異或在結構區不便觀察，同時通過與腦淺層靜脈比較可排除整體腦內結構或其他因素如激素或血管擴張類藥物等帶來的對靜脈系統的影響。SWI中，DMV呈現低灰度，其特點包括：寬度為1～2個像素，其中有1個像素比較深，1個比較模糊；其分布走向基本都偏水平方向，便于觀察和分析。本研究結合SWI相位圖及MIP重建圖像綜合、立體地分析TIA腦DMV的分布。

TIA是頸內動脈或椎-基底動脈系統發生缺血導致的腦或視網膜局灶性缺血所致的、未伴急性梗死的短暫性神經功能障礙[3]。多發生于34～65歲人群，可反復發作且持續時間短暫。雖然TIA不留任何后遺癥狀，但文獻報道[8-9]TIA繼發腦卒中概率明顯增高。因此，通過對TIA腦內DMV分布的研究可間接反應腦微循的情況，為臨床治療提供更全面的腦血管因素，預防繼發腦卒中的發病率。

本研究113例TIA病例中以男性為主，平均年齡為（60.5±12.9）歲，DMV分型總體分布在TIA組和正常對照組中存在差異，TIA組中DMVⅡ、Ⅲ型所占比例均高于正常對照組，而DMVⅠ型所占比例小于對照組。說明TIA腦內DMV的直徑更接近于腦淺層靜脈的直徑，對比正常組，TIA組DMV是有所擴張的，間接證明了TIA時腦微循環是處于開放的狀態。同時，對比TIA不同年齡組DMV分型總體分布無差異，說明TIA患者年齡對DMV分型影響不大，不是主要因素。

DMV管徑的改變可能與以下幾種因素有關：①與腦缺血改變有關。TIA發作時責任血管支配區腦組織發生短暫性缺血，腦血流灌注減低，腦內微循環開放，腦小動脈持續反應性擴張，腦組織氧攝取率的增高必然引起腦組織血流動力學損害[10-11]。同時小靜脈回流速度減慢，呈現出類似靜脈淤滯的表現（靜脈直徑有所增大），血液內脫氧血紅蛋白比例增高使SWI圖像的信號缺失更明顯[12]。這種機制使得DMV逐漸擴張顯影，且其數量也隨著嚴重程度加重而逐漸增多[13]。韓獻軍等[14]研究表明DMV顯著顯影和數量增多與腦內低灌注有關。②也可能與腦內鐵沉積、含鐵血黃素沉積有關，本研究沒有測量相關改變和評估研究，需要進一步研究。

本研究得出TIA組與正常對照組DMV對稱性有差異，TIA組DMV可不對稱分布，而在正常組均為對稱性分布，其機制尚不明確，分析原因有可能是責任血管側（TIA）DMV顯示更顯著，數量更多或管徑更大；也可能與局部微循環的改變有關，這些都有待于更深入的研究。

隨著年齡的增長，腦部結構會出現退行性的改變，DMV和腦淺層靜脈會出現相應變化，但本研究并未對此進行研究。一方面是因為本研究中正常對照組及TIA組中病例分布均遵循正常年齡分布的特點，對照組年齡在30～65歲較TIA組年齡范圍略小，是因為65歲以上年齡的正常老年人非常少見，這也是本研究不可避免的；另一方面是因為該研究尚需比較大的樣本量和多中心研究。此外，也未研究血壓是否對TIA患者腦內DMV有所影響，是因為影響血壓的因素太多，不好掌控，隨年齡的增長也會出現血壓不同程度的變化。

本研究進行了圖像質量評估和不同放射科醫生間DMV分型數據的一致性研究。說明在良好圖像條件下可以取得很好的一致性，在臨床工作中具有應用價值。也有相關研究采取圖像自動分隔方法[15]，并針對DMV的特殊性來分隔其改變，提高客觀性判定。本研究雖然未采用自動分割的方法，但對DMV的分型也獲得了很好的一致性。

總之，TIA腦內DMV有所擴張且顯示清晰，直徑小于或接近腦淺層靜脈，可呈不對稱性分布。本研究探討DMV在TIA中的分布目的是為研究急性腦卒中腦內DMV的分布做一個基礎性研究，便于尋找兩者DMV改變的共同之處，為臨床預防TIA繼發腦卒中提供早期影像學依據。不足之處在于對TIA形態學研究來說樣本量仍不足尚需擴大樣本量。

[1]HaackeEM,MittalS,Wu Z,etal.Susceptibility-weighted imaging:technical aspects and clinical applications,part 1[J].Am J Neuroradiol,2009,30(1):19-30.

[2]Mucke J,Mhlenbruch M,Kickingereder P,et al.Asymmetry of deep medullary veins on susceptibility weighted MRI in patients with acute MCA stroke is associated with poor outcome[J].PLoS ONE,2015,10(4):e0120801.

[3]短暫性腦缺血發作中國專家共識組.短暫性腦缺血發作的中國專家共識更新版（2011年）[J].中華內科雜志，2011，50（6）：530-533.

[4]Cheng AL,Batool S,McCreary CR,et al.Susceptibility-weighted imaging is more reliable than T2*-weighted gradient-recalled echo MRI for detecting microbleeds[J].Stroke,2013,44(10): 2782-2786.

[5]徐偉善，曲林濤，徐希春，等.3D-TOF MRA及SWI對腦血管畸形的對照研究[J].醫學影像學雜志，2012，21（10）：1465-1467.

[6]徐國生.MR磁敏感加權成像在腦隱匿性血管畸形中的診斷價值[J].河北醫藥，2012，34（5）：704-706.

[7]Yan S,Wan J,Zhang X,et al.Increased visibility of deep medullary veins in leukoaraiosis:a 3-T MRI study[J].Front Aging Neurosci,2014,6:144.

[8]Giles MF, Rothwell PM. Risk of stroke early after transient ischemic attack: a systematic review and meta-analysis[J]. Lancet Neurol, 2007, 6(12):1063-1072.

[9]李宏建.院內卒中復發以及短暫性腦缺血發作后卒中發病的頻率及危險因素[J].國際腦血管病雜志，2015，23（5）：364-364.

[10]Liu M, Zhou L. Cerebrovascular reserve may be a more accurate predictor of stroke than degree of ICA or MCA stenosis[J]. Med Sci Mon Bas Res, 2014, 20: 2082-2087.

[11]Chen CY,Chen CI,Tsai FY,et al.Prominent vessel sign on susceptibility-weighted imaging in acute stroke:prediction of infarct growth and clinical outcome[J].PLoS One,2015,10(6): e0131118.

[12]Tamura H, Hatazawa J, Toyoshima H, et al. Detection of deoxygenation -related signal change in acute ischemic stroke patients by T2*-weighted magnetic resonance imaging [J]. Stroke,2002, 33(4): 967-971.

[13]Horie N, Morikawa M, Nozaki A, et al. “Brush sign” on susceptibility -weighted MR imaging indicates the severity of moyamoya disease [J]. Am J Neuroradiol, 2011, 32 (9): 1697-1702.

[14]韓獻軍，黃紅莉，單樹崇.磁敏感加權成像毛刷征與急性缺血性卒中患者血管反應性的關系 [J].國際腦血管病雜志，2014，22（2）：99-104.

[15]Fripp J, Crozier S, Warfield SK, et al. Automatic segmentation and quantitative analysis of the articular cartilages from magnetic resonance images of the knee [J]. IEEE Trans Med Imaging, 2010, 29(1): 55-64.

Analysis of the distribution of deep medullary veins in the transient ischemic attack:susceptibility-weighted imaging

LI Hong-yi,YANG Ben-qiang,DUAN Yang,LIU Wen-yuan,CHANG Can-can,LIU Na,ZHANG Lian-xue,LIN Sen
(Department of Radiology,the General Hospital of Shenyang Military Region,Shenyang 110016,China)

Objective:To investigate the distribution of deep medullary vein(DMV)in the transient ischemic attack(TIA) patients by using susceptibility-weighted imaging(SWI).Methods:MR images of 118 TIA patients and 32 healthy volunteers were double-blinded analyzed retrospectively.Two senior radiologists evaluated the image quality and DMVs symmetry at the same time,but evaluated DMV types respectively.DMVs showed identical areas in the lateral ventricles,amounts difference less than 5 and expanded similarly were defined symmetry.Kappa test were analyzed DMV types by two radiologists respectively.Contrasting superficial cerebral veins(SCV),DMV were defined in three types:typeⅠ no visible DMVs;typeⅡDMVs0.05).Fisher’s exact probabilities in 2× 2 table was analyzed DMV symmetry of two groups(TIA and the health)(P=0.04,P<0.05).There was no difference in determining the DMV types between two MR scanners(χ2=0.5,P>0.05).Conclusions:DMV judgement of TIA patients had good consistency.DMV in the TIA could be asymmetric distribution and its diameter was much smaller than or close to SCV.

Ischemic attack,transient;Magnetic resonance imaging

R743.31；R445.2

A

1008－1062（2016）11－0761－04

2016－02－23；

2016－03－24

李虹易（1989-），女，遼寧撫順人，醫師。E-mail：532821434@qq.com

楊本強，沈陽軍區總醫院放射診斷科，110016。E-mail：bqyang888@sina.com

遼寧省自然科學基金計劃項目（201602768）。