1.廣州醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院放射科 (廣東 廣州 510150)

2.廣東省婦幼保健院放射科(廣東 廣州 511400)

3.廣州醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院放射科 (廣東 廣州 510095)

麥 慧1 江魁明2 鐘 熹3 董天發(fā)1 唐文艷1 侍 麗1 陳展航1

椎—基底動脈系統(tǒng)又稱后循環(huán)，基底動脈(basilar artery，BA)的流速、流量能直接反映后循環(huán)的灌注狀況。相位對比磁共振成像(phase contrast magnetic resonance imaging，PCMRI)能無創(chuàng)、定量地測得一次心動周期內(nèi)血液的流量、流速和方向。目前尚未見有關(guān)于正常育齡期女性腦BA的PCMRI測量研究。本文擬通過PCMRI技術(shù)對32例正常育齡期女性行BA的流速、流量測量，探討正常育齡期女性腦BA血流動力學特征及其與各生理因素變化的相關(guān)性，為先兆子癇(preeclampsia，PE)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥后循環(huán)血流動力學病理生理改變奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 招募32例正常志愿者為研究對象，年齡21～41歲，平均年齡28.22±5.92歲。入選標準：既往無心、腦、血管病史，心率60～100次/分，率齊，臨床排除高血壓、頸椎病、心腦血管及血液系統(tǒng)相關(guān)疾??；所有志愿者行腦BA的PCMRI測量前均行常規(guī)MRI平掃、MRA，其顱骨、顱內(nèi)及腦動脈均未見異常改變；行MRI檢查前均測量安靜狀態(tài)下的血壓、身高、體重。本研究得到醫(yī)院倫理委員會批準，所有志愿者做MRI檢查前簽署“知情同意書”。

1.2 儀器設(shè)備、掃描方法及后處理技術(shù) 使用philips 3.0T Achieva多源超導成像系統(tǒng)，sense頭部8通道線圈。

1.2.1 TOF MRA掃描：T R/T E=30/3.5 m s，視野200×200×90 m m，矩陣400×234，層數(shù)60，層厚3mm，翻轉(zhuǎn)角度60°，采集次數(shù)1次。

1.2.2 相位對比血管成像(phase contrast angiography，PCA)測量掃描：以TOF MRA重建圖像定位，掃描線垂直BA中間段(圖1)，采用2D-QFLOW序列，TR/TE=25/3.5ms，視野150×100mm，層厚5mm，無間隔，矩陣256×256，采集次數(shù)2次，心臟相位16，反轉(zhuǎn)角度20°，編碼速率預(yù)置100cm/s，選擇外周脈搏門控，編碼方向由足向頭，采用流動補償。

1.2.3 ROI繪制及結(jié)果記錄：適當放大圖像并調(diào)節(jié)窗寬窗位使BA與周邊對比最清晰，在BA層面最大的PCA幅度圖像上繪制ROI(圖2)。每次將由軟件自動生成心動周期內(nèi)的時相—流速波動曲線及每個相位點、整個心動周期的相關(guān)流速、流量數(shù)據(jù)，記錄每個ROI的峰值流速(peak velocity，PV)及其出現(xiàn)的時相點、平均流速(mean velocity，MV)、平均流量(mean flow，MF)，對PV、MV、MF進行統(tǒng)計學分析。所有操作由兩位有經(jīng)驗的醫(yī)師獨立完成，數(shù)據(jù)取兩者平均值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法 采用SPSS17.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，P＜0.05認為有統(tǒng)計學差異，數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差表示。兩獨立樣本均數(shù)比較，先進行方差齊性檢驗，若方差齊采用t檢驗，若方差不齊，采用近似t檢驗。兩參數(shù)相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 32例志愿者中16例未生育，16例已生育；年齡21～41歲，平均28.22±5.92歲；收縮壓96～135mmHg，平均114.63±12.32mmHg；舒張壓62～81mmHg，平均74.06±6.18 mmHg；身高151～172cm，平均160.53±5.11cm；體重41～64 Kg，平均51.22±5.74 Kg；心率63～94次/min，平均74.81±8.32次/min 。

2.2 圖像結(jié)果 PCMRI流動測量得到基底動脈三組圖像，即PCA幅度圖像(圖2)、T1-FFE幅度圖像(圖3)、相位圖像(圖4)，均表現(xiàn)為圓形的高信號影。通過專用Q-FLOW軟件包后處理得到整個心動周期的相關(guān)流速、流量數(shù)據(jù)及時相-流速曲線圖(圖5)。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果 32例平均P V、M V、M F分別為63.84±15.25 c m/s、31.87±9.01 c m/s、1.99±0.79ml/s；PV、MV、MF與各生理因素無相關(guān)性(見表1)；未生育組與生育組PV、MV、MF均數(shù)比較均無統(tǒng)計學差異(見表2)。

3 討 論

3.1 正常育齡期女性腦BA PCMRI測量的技術(shù)要點 有關(guān)BA PCMRI測量的報道不多，目前PCMRI在神經(jīng)系統(tǒng)的研究最多的是中腦導水管腦脊液的流動測量。國內(nèi)外不同學者研究正常志愿者中腦導水管腦脊液的流速、流量結(jié)果存在較大差異，這表明PCMRI可能存在較多影響測量結(jié)果的因素[1-3]。我們的前期研究中對中腦導水管腦脊液PCMRI測量的影響因素進行了探討，發(fā)現(xiàn)編碼速率、解剖定位、掃描角度、ROI繪制均會影響測量結(jié)果的準確性[4-6]。

圖1-5 為同一志愿者：圖1為TOF MRA重建圖，掃描線定于垂直BA中間段；圖2為PCA幅度圖像，沿BA邊緣繪制ROI；圖3為T1FFE幅度圖像，圖4為相位圖像，包含BA流速和方向信息；圖5為軟件自動生成的時相-流速曲線圖。

表1 PV、MV、MF與年齡、身高、體重、心率、血壓間的相關(guān)性（n=32）

表2 未生育組與生育組PV、MV、MF均數(shù)比較（n=32）

3.1.1 編碼速率是顯示流動敏感性的參數(shù)，研究認為編碼速率過低會因相位混淆導致偽影產(chǎn)生，過高則會因獲得相位改變信息減少導致實際測量值偏低[5,7]。編碼速率的預(yù)置略高于實際PV為宜，本研究中編碼速率預(yù)置100cm/s，32例均獲得較好的幅度和相位圖像，測得BA的PV均低于100cm/s，這表明在正常育齡期女性腦BA的PCMRI流速測量中編碼速率預(yù)置100cm/s是可行的。

3.1.2 成像平面與血流方向垂直時，流速與流量測量最為精確。BA解剖存在一定變異，走行并非完全平直，粗細并非均勻，因此不同解剖位置的流速存在一定的差異；TOF MRA是目前臨床上最常用的顱內(nèi)動脈成像技術(shù)，能清晰、準確地顯示BA的解剖形態(tài)及空間走行[10-11]，為BA PCMRI測量時準確選定解剖定位及掃描角度提供依據(jù)。BA近、遠段因血流匯集或分流，其血流動力學會受一定程度的影響，因此與BA近段、遠段相比，中間段可能存在較穩(wěn)定的流動模式且較易做到垂直掃描，本研究采用TOF MRA定位，垂直BA中間段測量其流速、流量能減少解剖定位、掃描角度對測量結(jié)果的影響。

3.1.3 ROI的繪制方法可影響PCMRI測量結(jié)果的準確性。筆者前期研究在中腦導水管腦脊液PCMRI測量中也發(fā)現(xiàn)ROI的繪制方法可影響流量結(jié)果，ROI大于血管實際面積時測得的流量偏大，而流速結(jié)果未受影響[4]。在PCA幅度圖像上血管斷面與周邊組織對比度最佳，為減少ROI繪制對結(jié)果準確性的影響，本研究ROI均在PCA幅度圖像上沿血管邊緣繪制，并適當調(diào)節(jié)窗寬窗位。

3.2 正常育齡期女性腦BA血流動力學PCMRI研究的意義 早期大腦后部受損是PE最常見的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，以頭痛、精神狀態(tài)改變、抽搐發(fā)作、視覺障礙為主要臨床表現(xiàn)，病灶多為大腦半球后部白質(zhì)和腦回水腫，PE神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)病機制存在爭議，主要有兩種截然相反的學說：一種學說是血壓急劇升高，大腦發(fā)揮正常自我調(diào)節(jié)機制引起腦血管痙攣導致腦灌注不足，繼而引起腦組織缺血、缺氧，該學說被稱為“過度調(diào)節(jié)”缺血學說[8,12]；目前更傾向于另一種“過度灌注”學說，急劇升高的血壓超出大腦自我平衡能力，大腦自我調(diào)節(jié)機制打破，血腦屏障破壞引起血管被動擴張導致顱內(nèi)血流灌注異常增大，繼而引起腦組織血管源性水腫[9]。兩種學說均涉及腦組織異常灌注、血管內(nèi)皮損傷、腦組織水腫。由此推測兩種學說是否可能發(fā)生在PE不同時期，或相同時期不同血管、相同血管不同解剖位置上有待進一步研究。椎—基底動脈系統(tǒng)又稱后循環(huán)，約提供顱內(nèi)1/3的動脈血供，BA的流速、流量能較全面、真實地反映后循環(huán)的灌注狀況。利用PCMRI研究BA的血流動力學變化，有利于闡明PE神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)病機制。MF和MV能反映BA的血流灌注，PV能反映BA的順應(yīng)性。本研究不僅得到了一組正常育齡期女性腦BA的MF、MV、PV的數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)MF、MV、PV在安靜狀態(tài)下與各生理因素的變化無相關(guān)性，MF、MV、PV與是否生育過亦無相關(guān)性。這說明正常育齡期女性大腦半球后部的血流灌注在安靜狀態(tài)下能維持相對的穩(wěn)定性，其灌注量基本相同，個體年齡、身高和體重的差異、心率和血壓正常范圍內(nèi)的波動及生育與否并不影響大腦半球后部的血供模式。這種“穩(wěn)態(tài)”無疑能啟發(fā)PE神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥后循環(huán)血流動力學病理生理改變及其發(fā)病機制的進一步研究，本組研究數(shù)據(jù)將為此提供一定參考。

1.Battal,MD, Kocaoglu,MD,et al.Cerebrospinal fluid flow imaging by using phase-contrast MR technique[J].The British Journal of Radiology, 2011, 84（1004）：758-765.

2.Lee JH, Lee HK, Kim JK, et al.CSF flow quantification of the cerebral aqueduct in normal volunteers using phase contrast cine MR imaging[J].Korean J Radiol, 2004, 5（2）:81-86.

3.Eftychia Kapsalaki, Patricia Svolos．Quantification of normal CSF flow through the aqueduct using PC-cine MRI at 3T[J].Acta Neurochir Suppl,2012, 113: 39-42.

4.鐘熹,江魁明,陳永露等.PCMRI測量中腦導水管腦脊液流動的影響因素[J].中國CT和MRI雜志,2013,11（1）: 1-5.

5.鐘熹,江魁明,陳永露等.PCMRI不同編碼速率測量中腦導水管腦脊液的流動[J].臨床放射學雜志,2013,32（2）: 176-179.

6.鐘熹,江魁明,麥慧等.PC-MR不同解剖定位測量中腦導水管腦脊液流動的可復(fù)性研究[J].醫(yī)學影像學雜志, 2013, 23（3）: 355-358.

7.Ringgaard S, Oyre SA, Pedersen EM.Arterial MR imaging phasecontrast flow measurement:improvements with varying velocity sensitivity during cardiac cycle[J].Radiology,2004, 232（1）：289-294.

8.Ito I, Sakai T, Inagawa S, et al.MR angiography of cerebral vasospasm in preeclampsia.AJNR Am J Neuroradiol.1995, 16（6）:1344-1346.

9.Paulson OB.Blood-brain barrier, brain metabolism and cerebral blood Flow[J].Eur Neuropsychopharmacol, 2002, 12（6）: 495-501.

10.張明星，謝明國，侯中華，等.磁共振血管成像在腦血管疾病中的應(yīng)用[J].中國CT和MRI雜志，2013，11（2）：113-115.

11.梁治平，曾旭文，陳松，等.MR灌注成像在輕微缺血癥狀患者中的應(yīng)用價值[J].中國CT和MRI雜志，2014，（3）：5-7.

12.陳靜，陳穎，郭立杰，等.早發(fā)型子癇前期的臨床特點及治療分析[J].中國醫(yī)刊，2010，45（1）：71-74.