趙芝敏,趙 衛,李自恒,王 滔,熊 峰,馮超凡
隨著近年介入器材和成像設備不斷發展,支架輔助彈簧圈栓塞術或血流導向裝置植入術均已成為顱內動脈瘤治療的可選擇策略[1-2]。然而許多研究表明,一些體積大和寬頸動脈瘤雖在介入栓塞后完全閉塞,但仍有復發或新發動脈瘤可能,一些初次介入治療后栓塞不完全患者需要二次治療[3-6],因而需要對顱內動脈瘤栓塞術后患者進行定期隨訪,以評估動脈瘤閉塞情況或新發動脈瘤。目前常用于顱內動脈瘤介入栓塞術后隨訪方法有DSA、CTA、MRA等[7]。DSA作為一種有創方法,仍是目前栓塞術后動脈瘤隨訪的金標準[3,8]。時間飛躍(time-offlight,TOF)-MRA作為DSA的一種無創性替代成像方法,已廣泛應用于動脈瘤栓塞術后隨訪。然而由于磁化率和射頻屏蔽原因,它在顯示術后部位血流流動方面受到很大限制,甚至會出現術后部位掃描信號丟失[9-11]。因此,靜音MRA(silent MRA)被引入作為隨訪栓塞后顱內動脈瘤的一種成像方式。現對silent MRA在顱內動脈瘤介入栓塞術后隨訪中的應用價值進行闡述。
目前DSA被認為是評估顱內動脈瘤栓塞術后隨訪的金標準。DSA具有高空間分辨率、三維成像及獲得連續動態圖像等優勢,可清晰地顯示出彈簧圈和支架位置、支架形態及其與載瘤動脈之間的關系,并能多角度顯示出動脈瘤瘤頸情況,同時還具有不受金屬偽影影響的優勢,這意味著無論使用何種彈簧圈、支架或腔內血流導向裝置,其對動脈瘤殘余血流的分析均較為準確[7,12]。但是作為一項有創性檢查,一些不利因素限制了它的發展,如不可避免的電離輻射、對比劑過敏或不良反應、穿刺部位血腫以及血栓栓塞或其他原因引起的神經系統并發癥。Willinsky等[13]對2 899例接受腦血管DSA造影術患者資料進行前瞻性研究,結果有39例出現神經系統并發癥,發生率為1.3%,其中15例(0.5%)為永久性神經功能缺失,包括7例(0.25%)嚴重或致殘性腦卒中。可見,重復手術會使手術相關風險不斷增加,無創性成像技術才應該是術后隨訪首選。
CTA技術具有成本低、檢查時間短、無創傷性等優點,在臨床上應用廣泛。該技術診斷顱內動脈瘤的靈敏度可達到DSA造影術的95%[14]。對于外科夾閉動脈瘤影像學隨訪,CTA可作為一種DSA替代方案[15-16]。但對于顱內動脈瘤栓塞術后隨訪,CTA存在射線束硬化偽影問題,同時輻射暴露和對比劑應用等缺點也使其應用受限[3,7,12]。隨著消除金屬偽影算法的開發或雙能量CT應用,可能會擴大CTA在術后隨訪中的應用范圍[17]。今后研究中需要大樣本數據評價CTA隨訪顱內動脈瘤支架或血流導向裝置植入術后表現,并與其他成像方法作對照。
MRA是首選的無創性成像技術,其檢查絕對禁忌證有鐵磁性金屬植入物和起搏器等。MRA包括對比增強MRA(contrast-enhanced MRA,CE-MRA)、TOF-MRA等。有研究表明,TOF-MRA在評估栓塞術后顱內動脈瘤方面具有較高靈敏度和特異度,并作為一種不需應用對比劑的可行成像方法得到越來越多關注。但由于磁化率和射頻屏蔽的原因,它在顯示治療后載瘤動脈節段血流方面仍受到限制,一些學者對其診斷準確性持懷疑態度[18-19]。Akkaya等[20]研究表明,CE-MRA對頸動脈瘤殘余和瘤頸殘余的顯示與DSA一樣清晰,在支架通暢性顯示方面也具有高靈敏度,同時與TOF-MRA相比更具特異性。近年來MRI對比劑應用相關并發癥如腎源性全身纖維化、過敏性休克、齒狀核和蒼白球中釓劑沉積等,始終是關注焦點[12,21]。因此,CE-MRA不適合作為動脈瘤栓塞術后患者常規隨訪手段。與上述兩種成像技術相比,silent MRA可能是一種評估殘余動脈瘤和支架內腔情況的更好無創方法。
silent MRA掃描算法尚未公開,但其主要采用動脈自旋標記(arterial spin labeling,ASL)技術和零回波時間(zero echo time,ZTE)放射采集技術[12,22],將內源性氫質子作為對比劑,使湍急或緩慢流動的血液信號引起的偽影和與磁化率相關偽影最小化,提升了圖像質量及診斷準確率。
ASL技術通常被用作顯示血流的準備脈沖,silent掃描中先在標記脈沖前利用ZTE技術掃描目標區域并獲得未標記圖像,隨后在近心端標記層面對動脈血進行連續式自旋標記,當被標記的動脈血流流入靶區域,再利用ZTE技術掃描目標區域獲得標記圖像,最后通過從對照圖像中減去已標記圖像得到最終剪影圖像。
靜音掃描采用ZTE技術,先施加梯度,然后進行射頻激勵。梯度對射頻激勵產生的橫向磁化度立即進行編碼且無時間延遲,這樣可減短激勵持續時間,減小翻轉角,并最大限度減少發射射頻脈沖與接收切換間時間延遲,實現ZTE成像。此外,ZTE脈沖序列應用三維徑向中心向外掃描采集方案,從而減輕流動血液信號引起的偽像和與磁化率相關偽影。
有關silent MRA在顱內動脈瘤介入栓塞術后隨訪的研究較為有限,其臨床應用并不廣泛。但目前研究顯示,silent MRA有望成為動脈瘤栓塞術后隨訪的一線無創性成像手段。隨著介入手術方式不同,介入器材及置入物應用多種多樣,對silent MRA成像技術提出了更高要求。本節主要綜述silent MRA在顱內動脈瘤支架輔助彈簧圈治療和血流導向裝置治療后隨訪中的應用。
近年已有很多研究證明血流導向裝置的有效性和安全性,臨床應用也在不斷增加,但傳統支架輔助彈簧圈治療顱內動脈瘤,尤其是治療寬頸動脈瘤,仍然是常規術式[23]。支架輔助彈簧圈栓塞術后仍存在血栓形成和支架內再狹窄風險。日常臨床實踐中三維TOF-MRA廣泛應用于顱內動脈瘤栓塞術后隨訪,也常被認為是一種DSA無創替代方案。為了克服TOF-MRA自身缺點,如很難顯示支架內血流,silent MRA作為一種新型隨訪工具進入大眾視野。已有一些研究評估silent MRA對于不同支架植入顱內動脈瘤的臨床應用價值。Takano等[24]報道一項低剖面可視化腔內支撐裝置(LVIS)Jr輔助彈簧圈栓塞術后silent MRA研究,共31枚顱內前循環動脈瘤中植入41枚LVIS Jr,結果表明silent MRA能顯示重建動脈,且顯示質量優于三維TOF-MRA,同時對動脈瘤閉塞檢測與DSA有很強的一致性。Takano等[25]報道對7例接受Y形支架輔助彈簧圈栓塞治療后的基底動脈尖部動脈瘤患者進行silent MRA、三維TOF-MRA和DSA檢查,結果表明silent MRA與三維TOF-MRA相比能更清晰顯示支架內血流情況;認為其可能成為Y形支架輔助彈簧圈栓塞治療基底動脈尖部動脈瘤后一種常用隨訪手段。以上不同研究均表明,silent MRA的可視化能力優于三維TOF-MRA。
近年血流導向裝置應用越來越廣泛,具有高金屬覆蓋率和低網孔率,通過對載瘤動脈內血流進行重塑減少流入動脈瘤血液,促進血栓形成,從而防止動脈瘤破裂。目前常用血流導向裝置主要有Pipeline Flex、Tubridge及Silk。由于貼壁不良導致支架內皮化失敗[26]、動脈瘤閉塞率下降及支架內形成血栓風險增大,需要定期通過影像學隨訪檢查動脈瘤閉塞情況和載瘤動脈通暢性[27],而silent MRA作為栓塞術后動脈瘤隨訪的一線無創性成像手段成為可能。Oishi等[18]以DSA影像作為參考標準,對比silent MRA與TOF-MRA評估載瘤動脈和動脈瘤栓塞狀態時的有效性,78例符合入組標準患者分別接受DSA、silent MRA和TOF-MRA評估動脈瘤閉塞情況,結果顯示silent MRA、TOF-MRA與DSA的符合率分別為91.0%、80.8%,表明silent MRA在顯示動脈瘤閉塞情況方面優于TOF-MRA;TOF-MRA在顯示寬瘤頸動脈瘤且植入Pipeline Flex較長影像時評分較低,可能與Pipeline Flex產生金屬偽影有關。但不論是動脈瘤大小和位置,還是Pipeline Flex直徑和長度,是否使用額外彈簧圈,silent MRA均顯示出優越的可視化效果。這得益于silent MRA特有的ASL技術和ZTE放射采集技術。鑒于這些結果,silent MRA技術評估Pipeline Flex植入后動脈瘤內血流變得更加有效。
目前,silent MRA存在一定的局限性。首先其包含的ZTE采集技術對硬件系統及配套設備要求很高。Ryu等[12]為盡可能縮短掃描時間,使用了48通道頭線圈,同時還對掃描參數進行優化。其次,silent MRA圖像采集時間比常規TOF-MRA長。Oishi等[18]應 用silent MRA成像需要12 min 13 s,應用TOF-MRA成像需要4 min 45 s。因此,對于幽閉恐懼癥患者、兒童或老年人以及病情不穩定患者,TOFMRA更可取。第三,整體診斷圖像質量低于TOFMRA。該觀點在Holdsworth等[28]、Ryu等[12]研究報道中均有提到,發現silent MRA采集到的圖像顯示血管壁較為模糊,這可能是動脈管腔外層血流流速慢于管腔中心及掃描時間較長所致。
隨著介入器材和MR軟硬件不斷發展,silent MRA憑借特有的ASL技術和ZTE放射采集技術優勢,克服了部分傳統MRA的缺陷。與CE-MRA相比,具有無創傷性和無對比劑等優勢;與TOF-MRA相比,具有磁化率偽影小、診斷性能更高及采集噪音低等技術優勢。同時,silent MRA回波時間極短,可最大限度減少血流信號相位離散,并且受金屬磁化偽影影響較小,因此與TOF-MRA相比能更清晰地顯示腦動靜脈畸形成分,尤其是病灶、引流靜脈及微小動靜脈畸形[29],有望成為腦動靜脈畸形的一種有效的篩查和隨訪方式。但在未來silent MRA技術應用中如何解決掃描圖像血管壁邊緣粗糙模糊問題,提高整體診斷圖像質量,進一步縮短掃描時間,擴大日常臨床應用至關重要,仍需探討。目前研究報道多為回顧性單中心研究,且樣本量相對較小,需要進一步研究明確這項技術的臨床應用。