3D-TOF-MRA與CE-MRA在支架輔助彈簧圈治療顱內動脈瘤隨訪中的比較

李昶榮，陳 忠 （廣東省江門市新會區人民醫院醫學影像科，廣東江門 529100）

復發是血管內治療顱內動脈瘤后的一個主要問題，需定期進行影像學檢查[1-2]。數字減影血管造影(DSA)是目前診斷動脈瘤復發的金標準，它能夠清楚地檢測出任何動脈內殘余血流和載瘤血管的通暢性。然而，這種侵入性方法具有不可避免的神經系統疾病并發癥的發生風險[3]。由于動脈瘤治療的持久性必須經過多次診斷檢查進行確認，因此與DSA隨訪相關的并發癥風險會增加[4]。為了降低這些風險，幾種非侵入性斷層成像技術已用于血管內治療腦動脈瘤的后續檢查，例如3D時間飛躍磁共振血管造影(3D-TOF-MRA)和對比增強型MR血管造影(CEMRA)[5]。由于支架的MR成像受到多種物理限制，其中最重要的仍然是敏感性假象，因此只有極少的研究評估了MRA在支架輔助彈簧圈治療的動脈瘤隨訪評估中的臨床價值[4-6]。本研究通過直接比較3DTOF-MRA、CE-MRA和DSA，旨在對當前的1.5T MRA序列在評估動脈瘤閉塞和載瘤動脈通暢的準確性進行深入分析。

1 資料和方法

1.1 研究對象

采用前瞻性隊列研究方法，對2016年1月至2019年1月在本院介入神經放射學科住院23例患者進行研究。納入標準：患者顱內存在動脈瘤，并通過支架輔助彈簧圈治療；隨訪期間，患者在48 h 內分別接受1.5T的兩種MRA序列(3D-TOF-MRA、CE-MRA)和DSA檢查。隨訪于血管內治療后3～6個月開始。排除標準：MRI禁忌證，缺少其中任何一項檢查(MRA或DSA)，動脈瘤破裂所致亞急性蛛網膜下腔出血患者。收集每個患者的年齡、性別和動脈瘤的數量、位置、大小、狀態，以及動脈瘤治療與解剖評估之間的間隔時間數據。研究獲得了本院倫理審查委員會的批準，所有患者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 動脈內DSA的成像技術 動脈內DSA使用Innova 3100數字平板血管造影系統(美國GE公司)進行。所有DSA均在全身麻醉下進行。采用經股動脈插管，并根據動脈瘤的位置選擇性地注射頸內動脈或椎動脈。獲得了以下標準投影：前后視圖、側視圖和工作視圖。對于頸內動脈，以4 mL/s的速度注射8 mL非離子造影劑(美國GE Healthcare公司)；對于椎動脈，以4～5 mL/s的速度注射8～10 mL造影劑。

1.2.2 MR血管造影 在MAGNETOM Avanto 1.5T 磁共振(德國西門子公司)上進行MRA檢查。TOFMRA和CE-MRA均在同一個成像過程中使用優化參數進行。TOF-MRA使用以下參數：TE，3.43 ms；TR，21.0 ms；翻轉角度，18°；總采集時間，3:19 min；板數，3；每板切片數，36；切片厚度，0.80 mm；FOV讀取，220 mm；矩形視野(FOV相位)，90.6%；采集矩陣，0.87×0.57×1.60 mm；重建體素大小，0.3×0.3×0.8 mm。CE-MRA使用以下參數：TE，1.26ms；TR，3.39ms；翻轉角度，25°；總采集時間，0: 21 min；板數，1；每板切片數，144；切片厚度，0.80 mm；視場讀取，250 mm；矩形視野(視場相位)，81.3%；采集矩陣，0.89×0.71×1.33 mm；重建體素大小，0.7×0.7×0.8 mm。在CE-MRA 檢查時，通過MRI兼容的電動注射器(Medrad? Spectris Solaris? EP MR Injection Syste，德國Bayer 公司)以1.5～2 mL/s的速率經肘靜脈注射釓類造影劑(法國Gadoterate meglumine公司)時，劑量為0.1 mmol/kg (0.2 mL/kg)。

1.2.3 圖像重建與解釋 所有檢查均被匿名并分配到一個隨機數。2名審閱者(在診斷和介入性神經放射學方面擁有5 a以上的經驗)在僅了解動脈瘤位置的情況下，按隨機順序分別對所有檢查進行了審閱。對3DTF-MRA和CE-MRA進行了源圖像和最大強度投影(MIP)重建分析。根據Raymond提出的3級量表(完全閉塞、瘤頸殘余和動脈瘤殘余)和簡化的2級量表(閉塞vs動脈瘤殘余)評估動脈瘤閉塞情況[7]。使用改良的3級量表評估載瘤動脈的通暢狀態：載瘤動脈直徑沒變化(通暢)、載瘤動脈直徑變窄或閉塞無變化(狹窄)。使用2個簡化2級量表評估血管狀態[8]：正常血管vs病理血管(狹窄或閉塞)，開放血管(正常或狹窄)vs閉塞血管。為了計算每種MRA技術的診斷準確度，在每種成像方式(DSA、3D-TOF-MRA和CE-MRA)中解決了2位審閱者之間的分歧并達成共識。

1.3 數據處理

定量變量描述為平均值±標準差或中位數和四分位數范圍，而定性變量描述為數字和百分比。同一患者的多個動脈瘤被分開考慮進行統計分析。通過計算線性加權κ(95%CI)來確定關于動脈瘤閉塞和血管通暢的觀察者間和方法間的一致度。使用DSA 作為參考標準，從2×2列聯表中分別計算3D-TOF-MRA和CEMRA的檢查特性和預測值。然后使用Mc Nemar測試定量比較3D-TOF-MRA和CE-MRA對動脈瘤殘留檢測，載瘤動脈異常和載瘤動脈閉塞的診斷準確性。使用SPSS 22.0和MedCalc 12.0軟件進行分析。

2 結果

2.1 納入患者的一般情況

23例患者和25個動脈瘤采用支架輔助彈簧圈治療納入研究。其中男性9名，女性14名，年齡48～66歲，中位年齡為56歲，其中動脈瘤破裂10個。動脈瘤分布情況如下： 海綿竇內動脈9個，大腦中動脈4個，前交通動脈/大腦前動脈、基底動脈與椎動脈各3個，大腦后動脈或后交通動脈2個，枕上動脈1個。11個動脈瘤的最大直徑小于5 mm，10個最大直徑為5～10 mm，4個最大直徑超過10 mm。使用支架：14個 LVIS Jr(美 國 Microvention公 司 )、 7個 Enterprise(美國Codman公司)和4個Acclino(德國Acandis公司)。

2.2 觀察員間的一致度評價

觀察者之間的原始一致性和計算出的關于動脈瘤閉塞和血管通暢的一致性見表1。對于動脈瘤閉塞和通暢評估，除了3D-TOF-MRA(κ=0.52)與簡化2級量表(對應于瘤頸殘余和動脈瘤殘余之間2個動脈瘤的錯誤分類)有中度一致性外，觀察者在Raymond 3級量表和簡化2級量表評估中表現出高度一致性(κ=0.72～1)。

2.3 不同方法間的一致度評價

用3級量表評估動脈瘤閉塞情況，3D-TOFMRA(κ=0.29)和CE-MRA(κ=0.45)間的一致性較好；用簡化2級量表評估動脈瘤閉塞情況，3D-TOFMRA(κ=0.28)和CE-MRA(κ=0.53)間的一致性較好(表2)。用改良的3級量表評估動脈瘤通暢情況，3DTOF-MRA(κ=-0.02)和CE-MRA(κ=0.13)間的一致性較差。使用第一個簡化2級量表(病理血管vs正常血管 )評估血管通暢性 ， 3D-TOF-MRA(κ=0.04)和 CEMRA(κ=0.08)間的一致性為0。這意味著兩種MRA都不能正確區分正常血管和支架內狹窄。使用第二個簡化2級量表(動脈通暢vs閉塞)評估血管通暢性，3D-TOF-MRA(κ=0.46)與CE-MRA(κ=0.64)間的一致性較高。

表1 觀察員之間關于動脈瘤閉塞和血管通暢的一致性評價

2.4 動脈瘤殘余的診斷準確性

在2級閉塞量表評價的基礎上，3D-TOF-MRA的敏感性為91%，特異性為50%；CE-MRA的敏感性為94%，特異性為67%。3D-TOF-MRA和CE-MRA對動脈瘤殘留的診斷準確率相似(P=0.984)。這兩種技術在檢測動脈瘤殘留方面都顯示出很好的準確性(高靈敏度和陽性預測值)。

2.5 載瘤血管通暢的診斷準確性

在第一個簡化2級血管通暢性評價量表(病理血管vs正常血管)的基礎上，3D-TOF-MRA的敏感性為17%，特異性為100%；CE-MRA的敏感性為67%，特異性為12%。3D-TOF-MRA和CE-MRA對病變血管的診斷準確率相似(P=0.682)。在第二個簡化2級血管通暢性評價量表(動脈通暢vs閉塞)的基礎上，3D-TOF-MRA的敏感性為100%，特異性為88%；CE-MRA的敏感性為100%，特異性為94%。3D-TOF-MRA和CE-MRA對載瘤血管閉塞的診斷準確度相似(P=0.992)。兩種技術在正確評估血管狀態方面的準確性都很差(第1個簡化量表的靈敏度和陽性預測值差)。然而，二者均能夠很好地檢測到血管阻塞(第2 個簡化量表的高靈敏度)。

表2 不同方法間關于動脈瘤閉塞和血管通暢的一致性評價

3 討論

支架輔助彈簧圈治療動脈瘤閉塞引起瘤內血流改變是導致血栓形成的一種進行性現象，通常可能需要數天或數周才能完成[9]。此外，載瘤動脈內的金屬存在也可能導致支架內狹窄或血栓形成[10]。由于這些原因，支架輔助彈簧圈治療后必須進行影像學隨訪，以評估動脈瘤閉塞情況，并描述潛在的支架內狹窄或血栓形成。DSA是用于支架輔助彈簧圈治療動脈瘤的后續隨訪的合適成像方式，其能夠清楚地檢測出任何殘余的動脈瘤和載瘤血管的通暢性。然而，DSA是一種侵入性和放射技術，與血栓栓塞以及造影劑相關的并發癥相關，這增加了在動脈瘤治療后采用非侵入性成像技術進行隨訪評估的需求。在本研究納入的采用支架輔助彈簧圈治療的一系列動脈瘤患者中，CE-MRA和3D-TOF-MRA均能夠很好地檢測到血管阻塞，但無法評估血管通暢性(幾乎為零)。盡管在神經血管裝置的制造方面取得了較大進展，但由于目前的MRA序列受到諸如磁化率偽影，法拉第籠效應以及脂肪抑制不當等物理限制，因此支架的MR成像仍然很困難[11-12]。

本研究通過對3種技術進行直接比較，以獲得評估動脈瘤閉塞和載瘤動脈通暢性的參考值。這些物理限制中的某些限制可以通過施用T1造影劑(減少對流入的信號依賴性)和TE縮短(減少體素內移相)來避免，然而諸如磁化率偽像和法拉第籠效應等其他問題仍然存在[13]。理論上，與3D-TOF-MRA相比，CEMRA支持評估動脈瘤閉塞和載瘤動脈通暢性。本研究發現，在使用簡化2級量表進行動脈瘤閉塞評估時，CE-MRA(κ=0.56)與DSA之間的一致性優于3DTOF-MRA(κ=0.29)。盡管3D-TOF-MRA和CE-MRA技術在檢測動脈瘤殘余方面均顯示出良好的準確性(敏感度為91%、94%)，但二者中等特異性(分別為50%、67%)易被動脈瘤殘余高估的風險所抵消。這可能是由于MRA技術的空間分辨率較DSA低，使審閱者無法正確地區分瘤頸殘余和動脈瘤殘余。關于載瘤血管評估，由于許多假陽性的狹窄病例，兩個MRA都無法區分正常血管和支架內狹窄(3D-TOFMRA的κ=0.04，CE-MRA的κ=0.08)；但通過遠端血管的良好可視化，二者可以正確地區分通暢和閉塞性動脈血管(3D-TOF-MRA為κ=0.46，CE-MRA為κ=0.64)。絕大多數支架可造成局部狹窄或信號完全丟失，從而導致假性狹窄或閉塞。在最小強度投影(MIP)上，這種現象尤為常見。對于兩位審閱者，源圖像在評估載瘤動脈通暢性方面更有用，因為以前使用Enterprise支架[14]和 分流器[15]的研究也發現類似情況。因此，我們建議，除了MIP圖像外，還必須仔細觀察源圖像。

目前，關于支架輔助彈簧圈治療后用于跟蹤動脈瘤的非侵入性方法的數據很少。本研究觀察到的動脈瘤殘留結果與Dündar等[16]將CE-MRA和DSA進行支架輔助彈簧圈治療的隨訪結果相似，并且在CE-MRA上觀察到明顯的支架載瘤動脈狹窄常常是假象。同樣，Akkaya等[17]發現3D-TOF-MRA和CEMRA對動脈瘤閉塞狀態的檢測與DSA有很強的一致性，并且CE-MRA在顯示支架內信號方面優于3DTOF-MRA。此外，其他研究評估了用分流器治療患者的MRA，結果表明，CE-MRA在動脈瘤殘留檢測和載瘤動脈狀況方面比3D-TOF-MRA具有更高的準確性；但是，腔內評估仍然存在許多假象[15]。這可以通過支架和分流器之間的成分、孔隙率、金屬覆蓋率和孔密度差異來解釋。而且，支架和分流器在組成方面也有很大不同。顱內支架通常由鎳鈦合金(鎳鈦合金)和不同比例的鎳組成，這會導致敏感性偽像發生變化[18]。

支架輔助彈簧圈治療顱內動脈瘤后，3D-TOFMRA和CE-MRA對動脈瘤殘余的檢測具有良好的準確性。即使CE-MRA與DSA的一致性更好，但3DTOF-MRA與CE-MRA之間的準確性也沒有統計學差異。兩種MRA序列均不能提供血管異常的精確評估，只能檢測到載瘤血管閉塞。因此，有必要尋求對當前MRA序列的技術改進或使用不同的MRA序列。