“一站式”MRI與CTA在頸動脈粥樣硬化診斷中的一致性評價

秦 軍 邱傳亞 高 敏 朱海峰 張 勇

(民航總醫院放射科，北京 100123)

目前腦血管病是中國第一位致死和致殘原因，其中70%為缺血性腦卒中〔1〕，而頸動脈粥樣硬化是引發缺血性腦卒中的重要危險因子〔2〕。頸動脈斑塊引起缺血性腦卒中的機制一方面是由于易損斑塊的破裂，破裂的斑塊形成栓子，另一方面是斑塊造成腦血管狹窄，從而引起缺血性腦梗死。頸動脈斑塊的穩定性判斷及狹窄度判斷主要依靠超聲、CT及磁共振成像(MRI)等影像學檢查，其中超聲由于價格便宜、簡便及無創等特點常用于篩查，CT血管造影(CTA)由于能準確判斷頸動脈斑塊的大小、位置、斑塊成分、頸動脈狹窄度等優勢，在臨床中廣泛應用。頸動脈MRI檢查多為斑塊的高分辨MRI檢查或對比增強磁共振血管成像(CE-MRA)單獨成像，少有研究采用高分辨MRI聯合CE-MRA “一站式”頸動脈MRI檢查同時采集頸動脈斑塊高分辨MRI數據及頸動脈CE-MRA數據，本研究擬評價“一站式”MRI與CTA這兩種檢查手段在頸動脈粥樣硬化方面的一致性。

1 資料與方法

1.1研究對象 收集2011年4月至2014年8月民航總醫院經B超檢查發現頸動脈斑塊者16例，于2011年5月至2014年9月分別行“一站式”MRI掃描和CTA檢查，兩種檢查間隔時間48 h至1個月，所有檢查征得患者同意，并簽署知情同意書。其中男10例，女6例，年齡60～72歲，平均65.06歲。分析圖像按單側統計計數，共計28支血管，其中4例為單側頸動脈斑塊。10例有不同程度的腦血管病癥狀或病史，6例無癥狀或腦血管病史。

1.2MRI檢查方法 GE公司1.5T HDX磁共振機，DUAL coil，顳下頜專用線圈。患者平臥，頸部墊圓形頸枕，使頭部盡量后仰，一位操作者將雙側線圈貼附于患者頸部雙側，另一位操作者用固定帶將線圈盡量束緊于頸部表面。對比劑為釓噴酸葡胺注射液；首先采集平掃序列圖像，增強后先采集CE-MRA圖像，于增強后5 min采集QIR T1+C序列，總掃描時間約35 min。掃描序列及參數:橫軸位3D TOF SPGR：TR 21 ms,TE 3.1 ms，FA 20，平均激勵次數1次，層厚2 mm，層間距0 mm;橫軸位黑血QIR T1WI ：TR 800 ms,TE 10.88 ms，FA 90，平均激勵次數2次，層厚3 mm，層間距1 mm;橫軸位FSE PDWI：TR 2 000 ms,TE 12.17 ms，FA 90，平均激勵次數4次，層厚3 mm，層間距1 mm;橫軸位FSE T2WI：TR 2 000 ms,TE 77.06 ms，FA 90，平均激勵次數4次，層厚3 mm，層間距1 mm;橫軸位Double IR：TR 750 ms,TE 7.26 ms，FA 90，平均激勵次數1次，層厚3 mm，層間距1 mm;CE-MRA,3D Tricks(body coil)：TR 3.5 ms,TE 1.3 ms,翻轉角25°,激勵次數0.75次，層厚1.8 mm，矩陣260×224，FOV:41.5 cm×37 cm；橫軸位QIR T1+C：TR 800 ms,TE 10.88 ms，FA 90，平均激勵次數2次，層厚3 mm，層間距1 mm;斜矢狀位QIR T1WI+C：TR 800 ms,TE 11.23 ms，FA 90，平均激勵次數2次，層厚3 mm，層間距1 mm;所有橫軸位序列的矩陣256×256,FOV為13 cm×14.6 cm，DIR、T1WI、T2WI、PDWI序列均為黑血序列。對于單側頸動脈管腔，以3D TOF圖像所示的頸動脈分叉為定位圖像，放置掃描野與頸動脈管腔長軸平行，覆蓋頸動脈分叉上下至少2 cm，這樣一次掃描得到一側頸動脈的斜矢狀位圖像。

1.3CTA檢查方法 GE 公司64 排螺旋CT(Light Speed VCT)，掃描范圍從主動脈弓至顱底，對比劑為碘海醇350 mgI/ml，先進行小劑量團注以計算循環時間，再行頸動脈增強掃描，團注對比劑60～80 ml，再注射40 ml生理鹽水沖刷導管。掃描參數:電壓120 kV，電流400 mA,旋轉速度0.5 s，螺距0.984∶1，探測器覆蓋范圍40 mm,SFOV small body，DFOV 20～25 cm，矩陣512 ×512，層厚0.625 mm，間距0.5 mm。將圖像傳輸至AW4.4工作站進行重建。

1.4MRI和CTA圖像分析方法 兩名有經驗的放射科專業醫師在工作站對圖像進行分析，事先不被告知臨床結果，分別獨立觀察，進行狹窄度測量、管腔面積測量及穩定性判斷，狹窄度及管腔面積取CTA和“一站式”MRI各自測量的平均值，斑塊穩定性判斷意見不一致的圖像，由兩人共同評價，最后取得一致意見。

1.4.1狹窄度測量 動脈狹窄率測定，應用北美癥狀性頸動脈內膜切除實驗(NASCET)狹窄分級法〔3〕進行測量，測得橫斷面最狹窄部位的直徑(N)和遠端正常血管的直徑(D)，狹窄率=(1-N/D)×100%。利用診斷工作站同時打開同一受檢者的CTA及MRI圖像，利用斑塊MRI圖像及CTA原始圖確定同一位置進行狹窄度測量，并計算狹窄度。

1.4.2頸動脈粥樣硬化血管壁面積(WA)的測量 利用診斷工作站同時打開同一受檢者的CTA原始圖像及斑塊MRI圖像，進行解剖位置比對，由兩個放射專業醫師共同確定解剖位置相同或相近的斑塊最大截面，然后分別進行測量，WA=總血管面積(TVA)-管腔面積(LA)，計算該層WA并取平均值。

1.4.3斑塊穩定性評價 參考文獻〔4～7〕，CTA及MRI在斑塊的顯示方面各有優勢，本研究CTA判斷不穩定性斑塊參考以下特征：(1)脂質壞死核心較大，CT值<60 HU，所占斑塊面積比例大于40%；(2)斑塊表面有潰瘍，CTA原始圖像上可見龕影形成；(3)表面鈣化斑，CTA增強圖像結合CT平掃圖像在斑塊表面可見鈣化灶。MRI判斷不穩定性斑塊參考以下特征：(1)薄纖維帽，增強T1WI表現為未能顯示均一線樣強化的纖維帽；(2)較大的脂質核，3D TOF呈等信號，T1WI等/高信號，PDWI低/等信號，T2WI低/等信號，增強T1WI無強化，所占斑塊面積比例大于40%；(3)疏松間質，表現為T1WI等信號，T2WI顯著高信號，增強T1WI顯著強化；(4)斑塊表面有潰瘍形成，增強T1WI可見龕影形成；(5)斑塊內出血，T1WI及TOF序列斑塊內高信號;(6)表面鈣化斑，表現為所有序列為低信號。

1.5數據統計 利用Medcalc軟件Bland-altman分析方法評價CT與MRI組狹窄度及頸動脈粥樣硬化WA一致性；利用SPSS16.0軟件Kappa值評價CT與MRI對頸動脈不穩定斑塊的一致性程度，Kappa≤0.2為差，0.20.8為非常好；頸動脈不穩定斑塊檢出率采用χ2檢驗。

2 結 果

2.1“一站式”MRI與CTA頸動脈狹窄度判斷一致性分析 3.6%(1/28)的點在95%一致性界限以外，“一站式”MRI測得的狹窄度與CTA測得的差值絕對值最大為0.05，此幅度在臨床上可以接受，認為兩種測量結果具有較好的一致性，見圖1。圖2顯示所有的點均在95%一致性界限以內，比值的最大值為1.15，最小值為0.82，兩種方法結果相差15%～18%，臨床上可接受，兩種方法具有較好的一致性。

圖1 MRI與CT測得狹窄度差值Bland-Altman圖

圖2 MRI與CT測得狹窄度比值Bland-Altman圖

2.2“一站式”MRI與CTA測量頸動脈斑塊WA一致性分析 圖3顯示，3.6%(1/28)的點在95%一致性界限以外，“一站式”MRI測得的動脈粥樣硬化WA與CTA測得的差值絕對值最大為15 mm2，由于兩種方法測量結果平均為58.8 mm2，此幅度在臨床上可接受，兩種測量結果具有較好的一致性。圖4顯示7.1%(2/28)的點在95%一致性界限以外，在一致性界限范圍內，比值的最大值為1.12，最小值為0.76，兩種方法結果相差12%～24%，臨床上可接受，兩種方法具有較好的一致性。

圖3 MRI與CT測得WA差值Bland-Altman圖

圖4 MRI與CT測得WA比值Bland-Altman圖

2.3“一站式”MRI與CTA頸動脈斑塊穩定性判斷一致性 “一站式”MRI頸動脈斑塊穩定性的判斷結果與CTA頸動脈斑塊穩定性的判斷結果一致性檢驗顯示，Kappa=0.21，一致性水平一般。“一站式”MRI對頸動脈不穩定斑塊的檢出率顯著高于CTA(P=0.039)。見表1。

表1 “一站式”MRI及CTA頸動脈斑塊穩定性判斷結果(n)

3 討 論

頸動脈粥樣硬化斑塊引起的頸動脈局部管腔狹窄及頸動脈斑塊的破裂是缺血性腦卒中的主要危險因素之一，臨床中常用的方法有頸動脈超聲及頸動脈CTA，近年來頸動脈粥樣硬化的MRI研究取得了很大進展，但在臨床中尚未廣泛應用。

CTA是一種廣泛應用于臨床的頸動脈粥樣硬化檢查手段，具有簡便、解剖細節清晰等優點，不僅可以準確評價頸動脈的狹窄程度，也可判斷頸動脈斑塊的大小、成分等特征，Herziga等〔8〕研究顯示，CTA對頸動脈狹窄的診斷敏感度為65%～95%，特異度為83%～10.0%；而CE-MRA作為一種無創的評價手段在不同的臨床中心應用程度不一，陸建平等〔9〕報道CE-MRA對于頸動脈狹窄的診斷敏感度為95.7%，特異度為97.9%，準確度為97.6%，Nonent等〔10〕研究顯示彩色多普勒超聲(DUS)、CTA、CE-MRA 3種頸動脈狹窄評價手段的一致性沒有統計學差別。本研究中CTA與CE-MRA對頸動脈狹窄度的評價具有較好的一致性，與文獻報道一致，有一些病例狹窄度差異略大，原因可能是由于CE-MRA成像評價頸動脈狹窄度不僅取決于頸動脈病變部位的狹窄度，也與頸動脈血流狀態等有關，而CTA則僅取決于頸動脈病變的狹窄度，另一個原因是手動測量，CTA與MRI平掃、CE-MRA的測量位置很難做到完全匹配，因而造成的測量誤差。

研究顯示頸動脈斑塊的危險不僅與局部頸動脈的狹窄度相關，更取決于頸動脈斑塊的面積、斑塊的形態、斑塊內成分等〔11〕，Rozie等〔12〕研究也認為斑塊體積測定和斑塊內成分分析有助于預測腦卒中的風險性和篩選適合手術或血管介入治療的患者，因此本研究將頸動脈斑塊的WA作為評價指標，結果顯示兩種方法具有較好的一致性，對于超出一致性界限的病例分析顯示，影響CTA頸動脈斑塊測量的原因是由于小部分病例CTA血管壁與周圍組織缺乏足夠的組織對比度而造成的測量誤差及兩種方法檢測頸動脈斑塊時位置無法完全匹配造成的。

有研究認為磁共振分辨率高，而且在識別斑塊內血腫、潰瘍、大脂質核心和炎癥反應方面有高的敏感性，因此是頸動脈斑塊影像的金標準，然而由于其成像時間慢，在臨床應用受限，而CTA可以提供高的分辨率，且能準確區分潰瘍和鈣化，但是不能可靠地區分大的脂質核心與血腫，CTA由于組織分辨力不足，在觀察頸動脈斑塊纖維帽時也存在限度〔7〕。有研究者試圖通過密度對非鈣化斑塊內更細致的成分和斑塊穩定性進行評價，Wintermark等〔13〕對頸動脈粥樣硬化斑塊進行研究，發現脂質核成分CT值與出血/血栓形成成分存在差異，但是各種成分的CT值有一定的重疊成分，如斑塊內纖維成分CT平均值與脂質核和出血/血栓成分存在一定重疊，鈣化成分與出血/血栓形成成分也有重疊；Nandalur等〔14〕研究發現斑塊鈣化預示著斑塊的穩定性。本研究顯示，與CTA相比，MRI可以清晰顯示斑塊的纖維帽及斑塊內成分,如斑塊內血腫等，因此可以更準確地判斷頸動脈斑塊穩定性。

本研究結果顯示，“一站式”MRI及CTA在頸動脈斑塊的狹窄度及面積測量方面有較好一致性，而在斑塊穩定性判斷方面，“一站式”MRI優于CT，在頸動脈粥樣硬化評價技術上有較大優勢，隨著核磁掃描速度的進步，掃描時間的縮短，利用“一站式”MRI評價頸動脈粥樣硬化將在臨床得到廣泛應用。