三維動脈自旋標記與磁敏感加權血管造影評價急性缺血性腦血管病顱內動脈狹窄

梁 高，余 薇，宮 寧，曾利川，胡 琴，侯中華，謝明國*

(1.成都中醫藥大學附屬醫院放射科，四川 成都 610075；2.上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院放射科，上海 200025)

急性缺血性腦血管病(acute ischemia cerebrovascular disease， AICVD)逐漸成為威脅人類健康和生命安全的最常見腦血管疾病。在AICVD臨床救治決策中，影像學評估具有關鍵作用，現有影像學方法包括CT灌注成像(CT perfusion imaging， CTPI)及多模態MRI等，CTPI存在對比劑過敏及電離輻射暴露等不足。超時間窗和大腦中動脈近段閉塞患者腦梗死后出血轉化風險增高[1]，而磁敏感加權血管造影(susceptibility weighted angiography， SWAN)顯示早期腦微出血(cerebral micro-bleed， CMB)較為敏感。針對AICVD的MRI研究結果[2-4]顯示，根據多組異常血管征可診斷責任血管狹窄、閉塞。本研究觀察三維動脈自旋標記(three-dimensional arterial spin labeling， 3D-ASL)所示明亮血管征(bright vessel sign， BVS)與SWAN所示磁敏感血管征(susceptibility vessel sign， SVS)診斷AICVD患者顱內動脈狹窄的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017年6月—2019年6月101例于成都中醫藥大學附屬醫院診斷為AICVD患者，男56例，女45例，年齡43～92歲，平均(67.6±11.2)歲；其中39例CT血管造影(CT angiography， CTA)顯示顱內動脈狹窄。排除標準：①罹患其他中樞系統疾病如腫瘤及感染性病變等；②非幕上單責任供血區腦梗死；③腦梗死出血轉化；④彌散加權成像(diffusion weighted imaging， DWI)未見急性腦梗死病灶。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery MR750 W 3.0T MR儀，32通道顱腦專用線圈。囑患者仰臥，采集顱腦軸位MRI，范圍為顱頂至枕骨大孔；參數：SWAN，TR 40 ms，TE 24 ms，FOV 24 cm×24 cm，矩陣320×224，層厚3 mm，層間隔0，NEX 0.7；3D-ASL，TR 4 529 ms，TE 10.6 ms，標記后延遲(posted labeling delay， PLD)1 525 ms，FOV 24 cm×24 cm，矩陣256×256，層厚4 mm，層間距0，NEX 3；DWI，標準b值1 000 s/mm2，TR 5 000 ms，TE 90 ms，FOV 24 cm×24 cm，矩陣160×160，層厚5 mm，層間距1.5 mm，NEX 2。

1.3 圖像分析 采用GE AW4.5工作站圖像后處理軟件包，獲得顱腦3D-ASL偽彩圖。由2名具有8年以上工作經驗的放射科醫師以雙盲法分析圖像，以血管重度狹窄(管徑縮窄≥70%)及閉塞為血管狹窄陽性[5]。以顱內動脈管徑>2 mm為大動脈，包括大腦中動脈M1、M2段、大腦前動脈A1段及大腦后動脈P1段，其余為中小動脈[6]，將血管狹窄陽性病例分為大動脈狹窄亞組(n=16)和中小動脈狹窄亞組(n=23)：前者包括男10例、女6例，年齡46～91歲，平均(67.8±8.5)歲；后者男14例、女9例，年齡43～83歲，平均(65.2±13.6)歲。以3D-ASL圖像所示低灌注區上游或邊緣血管走行區見圓形或長條形高信號為BVS陽性[3]，以SWAN圖像所示腦梗死責任血管走行區出現大于相應血管管徑的低信號為SVS陽性[4]。評價結果不一致時，與另一名具有10年以上工作經驗的放射科醫師共同討論后決定。

1.4 統計學分析 采用SPSS 19.0統計分析軟件。以Kappa檢驗評價2名醫師診斷結果及根據BVS、SVS判斷動脈狹窄位置的一致性，Kappa<0.4為一致性較差，0.4≤Kappa<0.6為一致性中等，0.6≤Kappa<0.8為一致性良好，Kappa≥0.8為高度一致。采用Fisher精確概率法比較組間性別差異；以獨立樣本t檢驗比較亞組間年齡差異；采用McNemar檢驗比較根據BVS與SVS判斷大動脈與中小動脈狹窄的差異。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

101例AICVD中，39例顱內動脈狹窄，62例顱內動脈無明顯狹窄。2名醫師判斷BVS(Kappa=0.84)及SVS(Kappa=0.84)結果高度一致(P均<0.05)。3D-ASL顯示30例BVS陽性、71例BVS陰性；SWAN顯示23例SVS陽性、78例SVS陰性。根據BVS及SVS判斷顱內動脈狹窄的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及準確率分別為74.36%(29/39)、98.39%(61/62)、96.67%(29/30)、85.92%(61/71)及89.11%(90/101)和56.41%(22/39)、98.39%(61/62)、95.65%(22/23)、78.21%(61/78)及82.18%(83/101)，見表1。

表1 101例AICVD影像學表現(n=101)

2名醫師診斷顱內大動脈狹窄(Kappa=0.86)及中小動脈狹窄(Kappa=0.82)結果高度一致(P均<0.05)。大動脈狹窄亞組16例，包括大腦中動脈13例、大腦前動脈2例和大腦后動脈1例；中小動脈狹窄亞組23例，包括大腦中動脈16例、大腦前動脈3例和大腦后動脈4例。2亞組間患者性別(P=0.20)及年齡(t=0.67，P=0.51)差異均無統計學意義。BVS與SVS診斷顱內大動脈狹窄一致性良好(Kappa=0.61，P=0.01)，診斷差異無統計學意義(χ2<0.01，P>0.05)；BVS與SVS診斷顱內中小動脈狹窄一致性中等(Kappa=0.43，P=0.01)，診斷差異具有統計學意義(χ2=4.17，P=0.03)，BVS陽性率(82.61%，19/23)高于SVS陽性率(56.52%，13/23)，見表2及圖1、2。

表2 不同亞組AICVD患者MRI表現

3 討論

YOO等[3]提出BVS可顯示MR血管造影(MR angiography， MRA)無法顯示的血管狹窄病變，且陽性率高于SVS。BVS基于血流動力學進行評價，當血管嚴重狹窄、閉塞時，緩慢流動或延遲到達(遠端側支血流)監測點的標記血流信號不能進入毛細血管網交換而呈高信號，故可不受血栓成分及病因影響而直接反映血管狹窄后血流動力學變化。TADA等[7]認為血管狹窄、閉塞后，小血栓中脫氧血紅蛋白濃度較低，而BVS所監測的血流動力學改變明顯，相比SVS所示磁化屬性改變更易達到檢測閾值，采用3D-ASL能準確評估10～150 ml/(100 g·min)的血流信號[8]。徐志華等[9]以MRA結果為標準，評價BVS診斷顱內動脈閉塞的敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值，分別為83%、99%、95%和96%。但MRA易將血管次全閉塞診斷為完全閉塞，可能高估血管狹窄率[6]。本研究發現BVS與SVS診斷顱內大動脈狹窄的一致性良好、診斷顱內中小動脈狹窄一致性中等；BVS在中小動脈狹窄亞組的陽性率顯著高于SVS，與既往研究基本相符。

圖1 患者女，62歲，右側肢體不利6 h(顱內大動脈狹窄亞組) A.軸位頭顱DWI圖示左側側腦室旁片狀急性梗死灶(箭)； B.CTA圖示左側大腦中動脈M1局部狹窄、閉塞(箭)，可見遠端分支； C.軸位SWAN圖示左側大腦中動脈M1段SVS陽性(箭)； D.軸位3D-ASL偽彩圖示左側大腦中動脈M1段BVS陽性(箭)

圖2 患者男，60歲，突發肢體運動障礙12 h(顱內中小動脈狹窄亞組) A.頭顱軸位DWI圖示左側腦室旁少許急性梗死灶(箭)； B.CTA圖示左側大腦中動脈分支稀疏，M3局部狹窄閉塞(箭)，可見遠端血管； C.軸位SWAN圖未見SVS； D.軸位3D-ASL偽彩圖示左側大腦中動脈分支BVS陽性(箭)

BVS主要的缺陷是定位病變血管的精確率低于SVS，且受PLD時間及動脈通過時間(arterial transmit time， ATT)影響。KATO等[10]研究發現，根據閉塞血管近端的BVS可準確定位病變血管，而根據遠端側支血流的BVS僅能定位責任血管區。腦梗死血管狹窄閉塞后局部動脈血流速度減慢(包括遲延到達的遠端側支血流)，ATT延長，當ATT大于PLD時，即可出現BVS。既往研究[3,8,11]表明，BVS多見于PLD=1.5 s時，短PLD可發現早期低灌注區，長PLD更側重顯示灌注結果，因此本研究選擇PLD=1.5 s進行掃描。老年患者后循環供血區可出現灌注減低和ATT延長[12]，PLD=1.5 s時，表現為大腦后動脈BVS陽性和供血區低灌注，PLD=2.5 s時表現為BVS陰性和供血區稍低灌注，此時BVS診斷血管狹窄可能出現假陽性結果。此外，相關指南[12]指出，3D-ASL的空間分辨率對定位小動脈而言欠佳，易使小動脈內異常血流信號與正常皮層的高血流信號相混淆。

SWAN可反映組織磁化屬性差異，對脫氧血紅蛋白和含鐵血黃素等順磁性物質敏感，是SVS血栓成像的基礎。SVS診斷顱內血管狹窄的優勢主要體現在其可精確定位病變血管，直接顯示引起血管狹窄的血栓，且能預測血栓成分[4,13]。本研究結果顯示SVS與BVS診斷AICVD顱內大動脈狹窄效能相近，與LINGEGOWDA等[14]的結果相符。此外，SVS顯示急性期(<6 h)紅色血栓的效果較好[15]；血栓老化后，紅細胞減少、纖維蛋白含量增加，導致SVS顯示白色及混合血栓欠佳[13]，本研究所選掃描時間窗可能影響SVS顯示結果；另外，部分血管狹窄、閉塞病變可能由血管痙攣、煙霧病等所致，其內并未形成血栓，故SVS呈陰性。顱底骨質竇腔內氣體也會對顱內大血管近段產生影響，尤其是對SWAN，導致難以鑒別顱內CMB、小靜脈、鈣化等與小血栓SVS，本研究1例顱內動脈血管正常者呈SVS假陽性，推測原因在此。

綜上所述，BVS與SVS診斷顱內動脈血管狹窄效果較好，二者診斷大動脈狹窄的效能相近，診斷中小動脈狹窄以BVS更優。本研究的主要局限性：以單時相CTA為診斷標準，而未行DSA檢查；3D-ASL僅選擇PLD 1.5 s進行掃描，如能行多時相PLD掃描，顯示BVS可能更為準確。