時間飛躍法磁共振血管成像對煙霧病的影像學診斷及技術分析

龍 波,池 琦*,張玲玲,王兆永

(1.撫順礦務局總醫院 醫學影像科，遼寧 撫順113000;2.吉林大學第二醫院 病理科，吉林 長春130041)

*通訊作者

時間飛躍法磁共振血管成像對煙霧病的影像學診斷及技術分析

龍 波1,池 琦1*,張玲玲1,王兆永2

(1.撫順礦務局總醫院 醫學影像科，遼寧 撫順113000;2.吉林大學第二醫院 病理科，吉林 長春130041)

煙霧病典型特征是頸內動脈虹吸段和大腦前、中動脈起始段的進行性狹窄或閉塞，同時顱內側支血管廣泛的代償。臨床上通常采用血管造影(DSA)進行診斷[1]。伴隨著MRI技術的快速發展,新的掃描序列被逐漸應用，即3D時間飛躍磁共振血管成像(3D Time Of Flight-MRA，3D TOF-MRA)。它具有無創性、無對比劑副作用、無輻射的特點,逐漸代替了DSA成為診斷煙霧病的首選檢查手段[2]。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取撫順礦務局總醫院2010年5月-2015年6月間100例病例,其中男52例,女48例,平均年齡(46.3±6.7) 歲,20歲以下者40例,以上病例均有頭暈、頭痛癥狀，其中部分病例具有運動障礙、癲癇等癥狀。選取病例均行DSA檢查，確診后與TOF-MRA進行比較,當病例出現:頸內動脈虹吸段和大腦前中、動脈起始段的進行性狹窄或閉塞時,可診斷為煙霧病。

1.2 磁共振檢查方法

采用飛利浦公司3.0T雙梯度磁共振機(Philips Achieva3.0 T),表面線圈為16通道血管線圈。常規MRI檢查行T1WI、T2WI及FLAIR軸面掃描。行TOF-MRA檢查，定位線設在胼胝體前后膝部和壓部連線的基礎上，掃描參數：檢查采用無間距，層厚1.5 mm，視野150 mm×150 mm，矩陣256×256，TR 18 ms，TE 3.5 ms，小角度TA 18°，像素大小：0.90 mm3，連續無間隔掃描，小角度梯度回波。

2 結果

TOF-MRA檢查符合煙霧病診斷77例，其中20例患者大腦前動脈近端狹窄、閉塞，大腦前動脈受累15例，10例為單側受累,5例雙側受累。大腦中動脈受累12例，單側受累8例，雙側受累4例。40例患者頸內動脈虹吸段閉塞，單側頸內動脈受累30例，雙側受累10例(圖1-2)。大腦后動脈受累較少5例，全部為單側受累。常規MRI顯示腦內病變周圍血管管徑增寬迂曲，出現大量異常分布的流空信號，腔隙性塞20例，急性腦出血18例，慢性期出血周圍含鐵血黃素沉積12例。說明TOF-MRA檢查比MRI更精確反映出顱內病變血管，其中由于層厚等原因未能檢出5例較小的動脈瘤。DSA檢查結果82例病例符合煙霧病診斷，40例患者雙側頸內動脈虹吸段不規則變細，12例患者雙側大腦前，動脈未見顯影。30例患者兩側椎動脈、基底動脈、顯影不良，腦內可見迂曲擴張的“煙霧”血管。TOF-MRA結果與金標準DSA基本一致，但存在少量誤差。

圖1a 女，42歲 3D TOF-MRA wills環平面，雙側大腦前動脈A1段(圖1a細箭頭)變窄。

3 討論

3.1 煙霧病1957年由日本學者首次報道，它存在兩個發病高峰，10歲以下和40歲以上，且女性較多[3]。兒童與成年人發病癥狀不同，兒童主要表現為反復發作的腦缺血癥狀，而成年人主要表現為腦出血或腦梗死。它是一種好發于雙側頸內動脈虹吸段和大腦前、中動脈起始段的慢性腦血管閉塞型疾病。病變鄰近血管缺血、缺氧或炎癥浸潤出現側支循環代償，構成具有特征性的異常血管網，型似煙霧。由于新生成的血管壁較薄，管腔擴張，成為腦出血的主要原因[4]。病理學基礎為血管壁彈力纖維變性，內彈力層彎曲、斷裂。它的發病機制尚不明確，可能與遺傳、神經系統慢性炎癥、免疫損傷相關。但醫學界還有一種說法認為：煙霧微血管網的形成是腦內動脈的畸形，血流受阻導致潛在的微血管通道開放。DSA一直被認為是確診煙霧病的金標準，但需要注射對比劑，不但對醫生技術要求高，而且是創傷性檢查，還存在對比劑過敏的風險。TOF-MRA檢查，不需要注射對比劑，避免了上述問題。本組實驗選取100例病例，采用3D TOF-MRA技術，診斷77例煙霧病，表現包括單側或雙側頸動脈虹吸段閉塞、單側或雙側大腦前動脈閉塞、單側或雙側大腦中動脈閉塞，與DSA診斷結果82例非常接近，結果中兒童與成年女性發病較高，由于磁共振本身技術的限制，仍然有若干病例漏診。另外煙霧病應與腦動靜脈畸形相鑒別：(1)煙霧病可見腦動脈狹窄和閉塞，腦動靜脈畸形幾乎沒有；(2) 腦動靜脈畸形可見供血動脈擴張，并且引流靜脈粗大，煙霧病極少見；(3)煙霧病血管常常是縱行條紋狀排列，腦動靜脈畸形血管團排列常方向無序[5]。

圖1b 冠狀面，雙側大腦中動脈M1段均見局限性變窄(圖1b細箭頭)，遠端分支減少，顯示不清；相應走行區見多發側枝循環影。雙側大腦后動脈遠端并見分支明顯增多(圖1a、b粗箭頭)。

圖2 女，32歲 3D TOF-MRA wills環平面，左側大腦中動脈變窄，遠端血管影稀疏、大部消失(細箭頭)，右側大腦中動脈遠端血管分支增多(粗箭頭)。

3.2 MRA時間飛躍法技術(time of flight,TOF )原理 時間飛躍法理論基礎是血流增強效應。射頻脈沖反復激發成像區內靜止組織，靜止組織中的質子由于時間短，不能完全發生縱向弛豫，從而處于飽和狀態。它們的磁化矢量較小，信號發生衰減而表現出低信號；同時成像區外血流沒有被激發，當未被激發的血流質子流入成像區時，受到脈沖激發，質子縱向弛豫時間充分，表現為高信號。TOF-MRA技術包括二維TOF-MRA和三維TOF-MRA兩種：二維TOF-MRA利用時間飛躍法分層連續采集信號，先激發一層采集一層，再激發一層采集一層，然后用原始圖像重建。優點是：①抑制靜止的背景組織信號較強②單層采集時，層面血流飽和現象不明顯，這就為慢血流的顯像提供了理論依據③提高掃描速度，時間在5 s以內。但缺點明顯：單層采集使得空間分辨率降低，易受湍流導致失相位產生的假象影響。原始圖像如果變形，就會出現層間配準錯誤產生血管扭曲[7]。三維TOF-MRA面對的是個整體，整體激發、采集，不僅在層面方向上提高了空間分辨率，而且采用小體素有效的減輕了流動失相位，避免了湍流的影響，同時在圖像信噪比方面明顯優于二維TOF-MRA。不足之處表現為：由于整體范圍容積較大，該范圍內血流飽和較多，會出現慢血流信號減弱和容積內遠側血流信號減弱兩種效應，這時為了減少飽和效應，就要減小激發角度；激發角度減小又會產生背景抑制效果不好的副作用，同時也增加了掃描時間[8]。因此如何選用TOF-MRA種類應該考慮到①血流速度，動脈一般選用三維TOF-MRA而靜脈選用二維TOF-MRA ②血管走行，血管陡直的選用二維TOF-MRA，迂曲的血管采用三維TOF-MRA ③血管長短，感興趣區血管較短的采用三維TOF-MRA，較長的采用二維TOF-MRA。本次實驗采用3D TOF-MRA從而使分辨率大大提高；3D TOF-MRA法血流敏感程度不具有方向性，即可以任意方向成像，因此對迂曲腦動脈的顯示優勢明顯[9]。

3.3 超高場強3.0T 3D TOF-MRA優缺點 信噪比是磁共振圖像最基本參數，信噪比與主磁場強度成正比，超高場強3.0T磁共振機同時還配備了較高場強的梯度線圈(梯度場切換率=梯度場/爬升時間)。梯度切換率越高說明通電后梯度場達到最大強度所需時間越短[10]。高磁場信噪比相對低場磁場越接近線性增高，同時提高T1WI 馳豫時間可以增強血管與組織對比度，因此超高場強3.0T磁共振機比相對低場強的磁共振機在診斷血管疾病方面更具優勢[12]。但無論2D、3D TOF-MRA又具有如下的不足：1)缺少組織對比度，幾乎不能顯示血管外周圍組織的信息,對需要血管重建的患者帶來很大缺陷。2)不能觀察血流動態的情況，血流動力學的特點難以顯示，需要進行經顱多普勒TCD檢查。3)假陽性偏高、狹窄程度高估。湍流現象導致某段血流信號丟失，診斷時被認為是狹窄所致，所以假陽性偏高；而越是狹窄區域湍流就越易產生，信號丟失就越嚴重，從而狹窄往往被高估。4)動脈瘤內湍流現象顯著，若發生信號丟失，容易出現漏診，經常需要CTA或DSA進行補充檢查，根據國外學者報道,當注射對比劑Gd—DTPA后，造影劑長時間停留血管內，明顯提高了圖像質量，之前不顯示的小血管例如丘紋靜脈、上矢狀竇等等得以出現。

總之 TOF-MRA為無創傷性檢查，當合并MRI常規掃描序列時，即可以顯示腦血管，又可以顯示腦實質損害，對疾病診斷和鑒別診斷十分有幫助。盡管3D TOF-MRA技術現今有著不足，但隨著磁共振技術突飛猛進的發展，希望在不遠的將來的得以大幅改進，為廣大醫務工作者和患者帶來福音。

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[5]唐小平,余期云,王志強,等.3.0T高分辨率磁共振血管壁成像及偽連續式動脈自旋標記技術在單側煙霧病中的應用[J].中國醫學影像技術,2016,03:348.

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[9]高紅華,高連波,文佳媚.成年缺血性煙霧病腦梗死的分布模式及側支循環特點[J].介入放射學雜志,2013,08:621-624.

[10]唐小平,余期云,王志強,等.3.0T高分辨率磁共振血管壁成像及偽連續式動脈自旋標記技術在單側煙霧病中的應用[J].中國醫學影像技術,2016,03:348.

[11]任 彥,姚振威,徐 斌,等.3D-pCASL和DCE-MRI定量評價煙霧病側支循環和血管通透性的初步應用[J].臨床放射學雜志,2016,1:18.

1007-4287(2016)12-2091-03

龍波(1982-),男，主管技師，主要從事MRI技術類相關研究;池琦(1983-),男，碩士研究生，主治醫師，主要從事MRI頭頸部疾病診斷相關研究。

2016-04-25)