隋濱濱，高培毅，林燕，荊利娜，秦海強

動脈粥樣硬化病變是影響人類生命健康的一大類疾病[1]。頸動脈粥樣硬化病變是卒中的重要危險因素[2]。頸動脈粥樣硬化病變可通過斑塊破裂引起的管腔阻塞、血栓形成、栓子脫落等機制引起缺血性卒中的發(fā)生，導(dǎo)致嚴重的臨床后果[3-4]。

隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，越來越多的三維成像序列被開發(fā)和應(yīng)用于臨床?？勺兎D(zhuǎn)角快速自旋回波成像（sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions，SPACE）序列最初被應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)、韌帶及神經(jīng)成像[5-8]。由于具備各向同性掃描、分辨率高的特點，也開始被應(yīng)用于頸動脈斑塊成像。本研究擬探討3D-T2WI-SPACE序列在頸動脈斑塊高分辨率成像中的應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 一般資料 自2010年5月～2011年5月，選擇性收集30例臨床懷疑的頸動脈粥樣硬化斑塊患者，男24例，女6例。年齡（57.4±12.0）歲（34～74歲）。所有患者年齡為18～80歲，臨床存在非急性期腦缺血性癥狀或病史，包括缺血性卒中或短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）；排除標(biāo)準(zhǔn)包括：急性期缺血性腦血管病患者，既往或現(xiàn)有腦出血，頸動脈支架或剝脫術(shù)后患者，磁共振禁忌證；此項研究掃描序列及參數(shù)均為臨床應(yīng)用序列，符合首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院倫理委員會標(biāo)準(zhǔn)。所有患者均簽署書面知情同意。

1.2 磁共振成像檢查 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）掃描應(yīng)用3.0T MRI掃描儀（Trio-Tim，SIEMENS，Erlangen，Germany），最大梯度場強45 mT/m，最大切換率200 T/（m·s）。應(yīng)用頸部表面線圈（Machnet BV，Eelde，The Netherlands），同時對患者雙側(cè)頸動脈進行掃描。掃描序列包括T1加權(quán)像（T1weighted imaging，T1WI）、T2加權(quán)像（T2weighted imaging，T2WI）、3D時間飛躍法血管成像（time-of-flight，TOF）、磁化強度預(yù)備梯度回波（magnetization prepared rapid acquisition gradient echo，MP-RAGE）序列及3D-T2WI-SPACE序列。掃描定位以頸動脈分叉為中心，具體掃描參數(shù)（表1）。

1.3 圖像后處理及圖像分析 將3D-T2WISPACE原始冠狀面圖像導(dǎo)入工作站（SIEMENS workstation），重建斜矢狀位和橫斷面圖像，層厚為0.75 mm，間距0 mm；再進行任意角度的層面和三維旋轉(zhuǎn)，選擇最佳角度重建顯示頸動脈分叉及近遠端血管情況（圖1）。應(yīng)用橫斷面T2WI圖像作為對照，對兩組圖像進行評估分析。圖像重建及評估由2名具備3年以上頸動脈斑塊診斷經(jīng)驗的高級別影像醫(yī)師分別獨自評價，然后行一致性校正。

比較由SPACE序列重建圖像與常規(guī)軸位高分辨T2快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）序列的圖像質(zhì)量、診斷信息及圖像包括范圍。圖像質(zhì)量進行3級評分：1級：偽影明顯，無法辨別解剖結(jié)構(gòu)；2級：圖像可見偽影，但可顯示解剖結(jié)構(gòu)，圖像質(zhì)量較好；3級：圖像無偽影，顯示解剖結(jié)構(gòu)清楚，圖像質(zhì)量清晰。對于頸動脈病變的診斷信息包括對病變形態(tài)和范圍的充分顯示以及病變的信號強度特點。根據(jù)圖像所提供的診斷信息是否充分對兩組圖像進行分組：0級：以上幾方面信息不充分，對病變形態(tài)、信號強度及范圍等不能做出全面評價；1級：信息充分，可較全面評價病變形態(tài)、信號強度、范圍等。

表1 高分辨磁共振成像掃描參數(shù)

在頸動脈分叉水平測量肌肉，以及組織外背景噪聲的信號強度和標(biāo)準(zhǔn)差，利用公式（1）計算SPACE序列和常規(guī)T2TSE序列的信噪比（signal-to-noise ratio，SNR），比較兩序列的差別。

SNR=（SI肌肉－SI背景）／S噪聲

注：SI：信號強度；S：圖像外背景噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差

1.4 統(tǒng)計處理 所有資料錄入SPSS 11.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，計數(shù)資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差表示，分類資料用絕對或相對頻數(shù)表示。SPACE序列和常規(guī)T2TSE序列的圖像SNR之間的比較使用配對t檢驗。采用雙側(cè)檢驗，以P＜0.05表示差異有顯著性。

圖1 1例患者的頸動脈斑塊的3D-TSE-SPACE序列圖像

2 結(jié)果

30例患者雙側(cè)共60支頸動脈全部成功完成高分辨MRI檢查序列。在60支頸動脈中，正常無病變頸動脈13支，發(fā)現(xiàn)病變頸動脈47支。其中頸動脈粥樣硬化病變44支，頸動脈夾層1支，不明原因的特發(fā)性狹窄2支。

2.1 3D-T2WI-SPACE序列圖像質(zhì)量評價及對診斷信息提供的充分程度 30例病例圖像質(zhì)量評價中，無1例1級，3D-T2WI-SPACE序列顯示圖像質(zhì)量2級5例，3級25例；T2WI序列顯示圖像質(zhì)量2級4例，3級26例，均能滿足圖像成像診斷標(biāo)準(zhǔn)。3D-T2WI-SPACE序列與高分辨T2WI序列對診斷信息提供的充分程度見表2。3D-T2WI-SPACE序列略優(yōu)于高分辨T2WI，主要是由于覆蓋范圍及對頸總動脈、頸內(nèi)動脈顱外段遠側(cè)病灶的顯示優(yōu)于軸位T2WI。

表2 三維快速自旋回波成像序列圖像和高分辨T2加權(quán)像所提供診斷信息的充分程度比較

2.2 3D-T2WI-SPACE序列覆蓋范圍與重建觀察 SPACE序列的平均覆蓋范圍為（114.7±22.4）mm。軸位高分辨率T2WI圖像的覆蓋范圍為46 mm。在1例頸動脈夾層患者MRI掃描中，病變起始于分叉上方20 mm處。普通的2D軸位掃描僅能顯示病變起始部，而3D-SPACE序列由于覆蓋范圍大，可完整顯示病變?nèi)蹋▓D2）。本組中有5支血管在頸總動脈及頸內(nèi)動脈竇遠端發(fā)現(xiàn)斑塊病變。對于離頸動脈分叉部位較遠的位置，由于掃描時間的限制，常規(guī)2D圖像往往無法完整顯示。而3D-SPACE序列可比較清晰顯示病變范圍及位置（圖3～4）。

3D-T2WI-SPACE序列的各向同性掃描能夠允許以任意角度重建圖像。本組的60支血管中，所有血管都可以通過后處理重建出清晰的頸動脈分叉的斜矢狀位圖像和軸位圖像，而且可以通過多平面重組和最大密度投影兩種方式顯示。可實現(xiàn)對斑塊的多角度觀察，有效避免由于軸位2D掃描部分容積效應(yīng)引起的偽影。

2.3 3D-T2WI-SPACE序列與T2WI的信噪比 本組病例中，3D-T2WI-SPACE序列圖像與軸位高分辨T2WI的信噪比平均值分別為15.7±3.5及22.7±14.7。配對t檢驗顯示，兩組圖像信噪比之間顯著無差異性（P=0.163）。

3 討論

近年來，高分辨MRI技術(shù)在動脈粥樣硬化斑塊成分及穩(wěn)定性評價方面的應(yīng)用逐漸廣泛。通過多項在體及體外斑塊磁共振成像與病理相關(guān)研究，高分辨磁共振成像在頸動脈斑塊的應(yīng)用價值已經(jīng)被廣泛認可[9-11]。高分辨率MRI包括多種黑血成像技術(shù)。常用的黑血成像技術(shù)包括雙翻轉(zhuǎn)回波序列、四翻轉(zhuǎn)回波序列、血流飽和序列等。這些二維成像存在著掃描時間長，掃描范圍較小的缺陷，限制了這項技術(shù)的臨床應(yīng)用。

圖2 1例患者動脈夾層的D-TSE-SPACE序列圖像：患者，男性，3 0。左側(cè)頸動脈夾層病變。D-TSE-SPACE序列斜矢位重建圖像顯示于頸動分叉上部2 cm起可見病，至顱外段遠端（紅箭頭示）。橫軸位重建圖像示雙腔征（長白箭頭所）。3D TOF軸位及重建像顯示狹窄的頸內(nèi)動脈壁間血腫（十字所示），軸位高分辨T2加權(quán)像示雙腔征（短白箭頭所）；3D-TSE-SPACE：三T2加權(quán)快速自旋回波成技術(shù)；3D TOF：時間飛法血管成像

圖3 1例患者頸動脈竇上部斑塊的3D-TSE-SPACE序列圖像

圖4 1例患者頸總動脈中遠段多發(fā)斑塊形成的3D-TSE-SPACE序列圖像

可變翻轉(zhuǎn)角的3D-SPACE是由美國維吉尼亞大學(xué)的Mugler等[12]首先提出并在西門子磁共振操作系統(tǒng)上實現(xiàn)的。SPACE屬于一種快速自旋回波，一次激發(fā)可采集若干個回波，通過在回聚脈沖中使用可變小角度翻轉(zhuǎn)角，可得到近似恒定的信號強度，其圖像呈現(xiàn)TSE的特點和對比度。保證了圖像的對比度，解決了回波鏈短、射頻吸收率高的缺點，可實現(xiàn)快速高分辨的三維TSE對比成像。由于能夠快速采集高分辨率各向同性數(shù)據(jù)，可進行病變不同層厚的觀察及斜向、曲面重建。

通過本組病例的研究顯示，3D-T2WISPACE序列在頸動脈高分辨成像中，基本可以保持與軸位高分辨T2WI相似的圖像質(zhì)量和信噪比。而且，由于具備掃描范圍大的優(yōu)勢，能對頸總動脈斑塊、頸內(nèi)動脈遠端斑塊進行完整的顯示，提供更多更完整的診斷信息。本組病例中有1例頸動脈夾層病變。頸動脈夾層通常好發(fā)于頸動脈分叉上部約2 cm處，病變往往范圍較廣，呈半月形雙腔結(jié)構(gòu)。對于頸動脈夾層病變而言，僅僅通過以頸動脈分叉為中心的軸位高分辨圖像進行診斷是有困難的，如要顯示病變?nèi)畏秶S位高分辨圖像需要很長的掃描時間。對于這種病變而言，三維成像序列存在明顯的優(yōu)勢。

3D-SPACE序列另外一項優(yōu)勢就是各向同性掃描，由此可以對圖像進行不丟失信息的任意層面重建。本研究利用SPACE序列對頸動脈原始圖像進行三維重建，不需要分別采集各個方向的圖像，簡化了圖像采集過程，與掃描同樣范圍橫軸位圖像相比，明顯縮短了掃描時間。同時可以按照病變需要對病變部位進行多角度分析，更好地顯示病變。對于頸動脈不規(guī)則的三維立體結(jié)構(gòu)尤其適用。三維重建后處理圖像可避免由于分叉部位軸位掃描導(dǎo)致的部分容積效應(yīng)，為病變的診斷提供更加全面的信息。

3D-T2WI-SPACE序列在血管成像中也存在著一定的限制，雖然本組病例圖像2個序列信噪比之間差異無顯著性，但3D-T2WISPACE序列現(xiàn)有的信噪比還略低于高分辨軸位圖像的信噪比強度。而且少數(shù)情況下，可能出現(xiàn)由于血流抑制不完全的情況，這時就往往需要通過與軸位圖像結(jié)合觀察明確血管及病變的形態(tài)及范圍。隨著更多的三維序列的發(fā)展，對頸動脈斑塊及其他病變的顯示和診斷方面必然會有更進一步的發(fā)展。

綜上所述，3D-T2WI SPACE技術(shù)可作為頸動脈高分辨成像序列中的必要輔助序列。應(yīng)用3D-T2WI-SPACE序列結(jié)合重建技術(shù)，可為臨床頸動脈成像的診斷提供更多更全面的診斷信息。

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