李虹易,楊本強(qiáng),段 陽(yáng),劉文源,常燦燦,劉 娜,張連雪,林 森
(沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科,遼寧 沈陽(yáng) 110016)
?中樞神經(jīng)影像學(xué)?
短暫性腦缺血腦深部髓質(zhì)靜脈分布的SWI分析
李虹易,楊本強(qiáng),段 陽(yáng),劉文源,常燦燦,劉 娜,張連雪,林 森
(沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科,遼寧 沈陽(yáng) 110016)
目的:應(yīng)用磁敏感加權(quán)成像(SWI)技術(shù)研究短暫性腦缺血(TIA)腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈(DMV)的分布。方法:雙盲回顧性分析118例TIA患者及32例正常志愿者的臨床及腦部MR影像學(xué)資料。兩位放射科醫(yī)生共同判定圖像質(zhì)量、DMV對(duì)稱性(對(duì)稱定義為相同區(qū)域均有DMV顯示,數(shù)量差<5根且擴(kuò)張程度相近),分別判定DMV分型并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)(Kappa)。將側(cè)腦室旁DMV和同側(cè)腦淺層靜脈(SCV)管徑對(duì)比分為3型,Ⅰ型:無(wú)DMVs;Ⅱ型:DMVs
腦缺血發(fā)作,短暫性;磁共振成像
磁敏感加權(quán)成像(SWI)對(duì)脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素等順磁性物質(zhì)敏感,具有發(fā)現(xiàn)微小的血管結(jié)構(gòu)、側(cè)支循環(huán)和微小出血灶的優(yōu)勢(shì)和能力[1],對(duì)于腦微循環(huán)的研究具有深遠(yuǎn)的臨床價(jià)值。目前隨著SWI新技術(shù)應(yīng)用和推廣,已經(jīng)成為臨床常規(guī)應(yīng)用的技術(shù)之一。在腦出血和腦卒中患者中也可以發(fā)現(xiàn)異常的血管結(jié)構(gòu)和深部靜脈的變化。Mucke等[2]研究表明深部髓質(zhì)靜脈(Deep medullary vein,DMV)非對(duì)稱性改變對(duì)腦卒中患者預(yù)后具有臨床意義。但是對(duì)于短暫性腦缺血(Transient ischemic attack,TIA)的DMV研究目前未見(jiàn)報(bào)道,深入研究TIA腦內(nèi)DMV分布可以更直觀地解讀TIA患者腦內(nèi)微循環(huán)層面上的變化特點(diǎn),提早發(fā)現(xiàn)疾病,降低繼發(fā)腦卒中的發(fā)病率。本文應(yīng)用SWI分析大腦半球DMV在不同年齡段TIA患者的分布情況,為進(jìn)一步研究急性腦梗塞腦內(nèi)DMV改變特征奠定基礎(chǔ)。
1.1 臨床資料
雙盲回顧性分析我院2015年5—8月118例TIA患者及32例正常志愿者的臨床及腦部影像學(xué)資料,剔除圖像質(zhì)量C級(jí)病例后,TIA組共113例,年齡32~87歲,平均(60.5±12.9)歲、正常對(duì)照組共32例,年齡30~65歲,平均(46.9±18.4)歲,納入本研究(表1)。其中TIA組有83例患者有高血壓病史,血壓范圍波動(dòng)在 130~200mmHg/80~140mmHg(1mmHg≈0.133 kPa)之間。本研究TIA組納入標(biāo)準(zhǔn)如下:①TIA診斷均符合中國(guó)專家共識(shí)組最新版制定TIA診斷標(biāo)準(zhǔn)[3];②入院頭部彌散加權(quán)成像結(jié)果為陰性。排除標(biāo)準(zhǔn):①有腦出血、腦腫瘤、外傷、腦血管畸形等疾??;②TIA合并急性腦血管疾病患者;③患者不配合、圖像質(zhì)量C級(jí);④使用激素類藥物和擴(kuò)張血管的藥物。正常對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn):①常規(guī)體格檢查以及實(shí)驗(yàn)室檢查未見(jiàn)異常;②無(wú)任何神經(jīng)系統(tǒng)疾病的癥狀和體征;③老年者腦內(nèi)可有正常退行性改變的MR表現(xiàn),但沒(méi)有腦血管疾病的臨床癥狀,沒(méi)有功能性改變。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者或家屬均簽署知情同意書。
表1 正常組和TIA組的基本信息和MR掃描情況
1.2 MRI檢查方法及后處理
采用 GE Discover 750 3.0T、Siemens Verio 3.0T磁共振掃描儀,頭部8通道線圈行常規(guī)MRI平掃(T1WI、T2WI)、DWI、SWI序列掃描。所有掃描所得數(shù)據(jù)均在Siemens Leonardo后處理工作站進(jìn)行處理及分析。
GE Discover 750 3.0T常規(guī)MRI平掃參數(shù):T1WI(TR=1 625ms,TE=24ms),F(xiàn)SE T2WI(TR=4 160ms,TE=88ms),F(xiàn)OV:24cm,層厚:6mm;FLAIR序列(TR=8 000ms,TE=94ms,TI=2 000ms),F(xiàn)OV:24cm,層厚:6mm。DWI應(yīng)用SE-EPI技術(shù),TR=4 000ms,TE=68ms,F(xiàn)OV:24cm,層厚:6mm,b值取0和1000ms,并重建ADC灰度圖。SWI:TR=27ms,TE=20ms,F(xiàn)OV:23cm,層厚:2mm,掃描時(shí)間192 s,最大密度投影(MIP)重建圖像在后處理軟件上自動(dòng)完成。
Siemens Verio 3.0T常規(guī)MRI平掃參數(shù):T1WI(TR=440ms,TE=8.4ms),F(xiàn)SE T2WI(TR=6 000ms,TE=96ms),F(xiàn)OV:22cm,層厚:4mm;FLAIR序列(TR=8 800ms,TE=94ms,TI=2 500ms),F(xiàn)OV:22cm,層厚:4mm。DWI:TR=6 600ms,TE=100ms,F(xiàn)OV:22cm,層厚:5mm。SWI:TR=27ms,TE=20ms,F(xiàn)OV:23cm,層厚:2mm,掃描時(shí)間192 s,MIP重建圖像在后處理軟件上自動(dòng)完成。
1.3 圖像分析
①圖像質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn):A級(jí)為圖像無(wú)偽影 (圖1~3);B級(jí)為圖像有偽影但不影響DMV判定 (圖4);C級(jí)為圖像有嚴(yán)重影響DMV判定的偽影,剔除研究。
②通過(guò)局部放大圖像,觀察同一層面的DMV(垂直側(cè)腦室中心區(qū)域)直徑與腦淺層靜脈(Superficial cerebral vein,SCV)直徑對(duì)比分為3型 (圖1~3):Ⅰ型:無(wú)DMVs顯示;Ⅱ型:DMVs<SCVs;Ⅲ型:DMVs=SCVs。
③側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)平均分為4區(qū),連續(xù)層面每區(qū)內(nèi)均有DMV顯示、兩側(cè)DMV數(shù)量相差<5根且表達(dá)程度相同為對(duì)稱性改變(圖3)。
兩位資深放射科醫(yī)師結(jié)合SWI相位圖及MIP重建圖像共同判定圖像質(zhì)量及DMV分布對(duì)稱性,分別判定DMV分型。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布計(jì)量資料以±s表示;不同放射科醫(yī)生辨別DMV分型數(shù)據(jù)采用Kappa分析進(jìn)行重復(fù)性研究。計(jì)數(shù)資料比較采用Man-Whitney秩和檢驗(yàn)進(jìn)行分析。DMV對(duì)稱性比較采用四格表Fisher確切概率法。配對(duì)χ2檢驗(yàn)分析Siemens Verio和GE Discover 750檢測(cè)DMV分型的差異性。均以P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
正常組和TIA組的基本信息和MR掃描情況見(jiàn)表1。正常組和TIA組DMV情況見(jiàn)表2。GE Discover 750和Siemens Verio兩臺(tái)設(shè)備DMV判定情況見(jiàn)表3。
表1中Man-Whitney秩和檢驗(yàn)分析得出正常對(duì)照組和 TIA組圖像質(zhì)量無(wú)差異,P=0.937(P>0.05)。如表2所示,兩組DMV分型總體分布有差異,P=0.000,P<0.05,在TIA組中DMVⅡ、Ⅲ型所占比例均高于正常對(duì)照組,而DMVⅠ型所占比例小于正常對(duì)照組;DMV對(duì)稱性四格表Fisher確切概率法分析P=0.004,P<0.05,兩組對(duì)稱性有差異。正常對(duì)照組中有13位志愿者在相隔1月且健康狀態(tài)下分別在兩臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行掃描獲得數(shù)據(jù)并判定DMV分型(表3),采用配對(duì)χ2檢驗(yàn)分析得出χ2=0.5,P>0.05,兩臺(tái)設(shè)備對(duì)DMV分型判定無(wú)差異。
在TIA組內(nèi),再進(jìn)一步按年齡分為非老年組(32~60歲)和老年組(61~87歲)如表4所示,對(duì)其DMV分型進(jìn)行Man-Whitney秩和檢驗(yàn),得出P= 0.633,P>0.05,TIA組中非老年組和老年組DMV分型總體分布無(wú)差異。
圖1~3 圖像質(zhì)量A級(jí)。圖 1:女,37歲,正常對(duì)照組。DMVⅠ型:未見(jiàn)DMVs顯示。圖2:女,47歲,TIA組。DMV對(duì)稱分布 (區(qū)域所示),DMVⅡ型:DMVs直徑小于SCVs(短箭頭所示)。圖3:女,63歲,TIA組,DMV對(duì)稱分布(區(qū)域所示),DMVⅢ型:DMVs直徑等于SCVs(長(zhǎng)箭頭所示)。Figure 1~3. Image quality A-grade.Figure 1:Female,37 years old.Health control group,DMV typeⅠ:no visible DMVs.Figure 2:Female,47 years old.TIA group,symmetry of DMV(area indicated),DMV typeⅡ:DMVs<SCVs(the short arrow).Figure 3:Female,63 years old.TIA group,symmetry of DMV(area indicated),DMV typeⅢ: DMVs=SCVs(the long arrow).
圖4,5 圖像質(zhì)量B級(jí)。為TIA組同一患者圖像,圖4顯示DMV對(duì)稱性分布和Ⅱ型DMV(區(qū)域所示);圖5顯示運(yùn)動(dòng)偽影。Figure 4,5. Image quality B-grade.The same patient images of TIA group.Figure 4:The DMV symmetry distribution and the typeⅡ of DMV:DMVs<SCVs(area indicated and short arrows).Figure 5: The motion artifact(area indicated).
表2 正常組和TIA組DMV情況
表3 GE Discover 750和Siemens Verio兩臺(tái)設(shè)備DMV判定情況
表4 TIA非老年組與老年組DMV分布
腦血管、腦組織結(jié)構(gòu)內(nèi)的脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素具有順磁性,能造成局部磁場(chǎng)的不均勻,SWI對(duì)于這種磁場(chǎng)的不均勻非常敏感,它依賴于血氧飽和度形成的磁敏感差異成像,不受血流的干擾,對(duì)小血管具有特殊優(yōu)勢(shì)[1,4],靜脈在SWI圖像上表現(xiàn)為明顯的低信號(hào)。因此,SWI可用于發(fā)現(xiàn)其它影像學(xué)方法顯示欠佳的小血管,另外應(yīng)用MIP可實(shí)現(xiàn)對(duì)靜脈血管立體直觀地顯示,有研究發(fā)現(xiàn)SWI對(duì)顱內(nèi)靜脈性血管瘤的顯示明顯高于常規(guī)MR檢查,具有極高的敏感性[5-6]。
DMV是室管膜下靜脈的細(xì)小分支,位于側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū),一般垂直于側(cè)腦室排列,并參與大腦內(nèi)靜脈、室管膜下靜脈和基底靜脈系統(tǒng)的循環(huán)[7]。本研究選取DMV是由于其具有便于觀察和相對(duì)恒定結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),腦內(nèi)其它靜脈系統(tǒng)可能出現(xiàn)變異或在結(jié)構(gòu)區(qū)不便觀察,同時(shí)通過(guò)與腦淺層靜脈比較可排除整體腦內(nèi)結(jié)構(gòu)或其他因素如激素或血管擴(kuò)張類藥物等帶來(lái)的對(duì)靜脈系統(tǒng)的影響。SWI中,DMV呈現(xiàn)低灰度,其特點(diǎn)包括:寬度為1~2個(gè)像素,其中有1個(gè)像素比較深,1個(gè)比較模糊;其分布走向基本都偏水平方向,便于觀察和分析。本研究結(jié)合SWI相位圖及MIP重建圖像綜合、立體地分析TIA腦DMV的分布。
TIA是頸內(nèi)動(dòng)脈或椎-基底動(dòng)脈系統(tǒng)發(fā)生缺血導(dǎo)致的腦或視網(wǎng)膜局灶性缺血所致的、未伴急性梗死的短暫性神經(jīng)功能障礙[3]。多發(fā)生于34~65歲人群,可反復(fù)發(fā)作且持續(xù)時(shí)間短暫。雖然TIA不留任何后遺癥狀,但文獻(xiàn)報(bào)道[8-9]TIA繼發(fā)腦卒中概率明顯增高。因此,通過(guò)對(duì)TIA腦內(nèi)DMV分布的研究可間接反應(yīng)腦微循的情況,為臨床治療提供更全面的腦血管因素,預(yù)防繼發(fā)腦卒中的發(fā)病率。
本研究113例TIA病例中以男性為主,平均年齡為(60.5±12.9)歲,DMV分型總體分布在TIA組和正常對(duì)照組中存在差異,TIA組中DMVⅡ、Ⅲ型所占比例均高于正常對(duì)照組,而DMVⅠ型所占比例小于對(duì)照組。說(shuō)明TIA腦內(nèi)DMV的直徑更接近于腦淺層靜脈的直徑,對(duì)比正常組,TIA組DMV是有所擴(kuò)張的,間接證明了TIA時(shí)腦微循環(huán)是處于開(kāi)放的狀態(tài)。同時(shí),對(duì)比TIA不同年齡組DMV分型總體分布無(wú)差異,說(shuō)明TIA患者年齡對(duì)DMV分型影響不大,不是主要因素。
DMV管徑的改變可能與以下幾種因素有關(guān):①與腦缺血改變有關(guān)。TIA發(fā)作時(shí)責(zé)任血管支配區(qū)腦組織發(fā)生短暫性缺血,腦血流灌注減低,腦內(nèi)微循環(huán)開(kāi)放,腦小動(dòng)脈持續(xù)反應(yīng)性擴(kuò)張,腦組織氧攝取率的增高必然引起腦組織血流動(dòng)力學(xué)損害[10-11]。同時(shí)小靜脈回流速度減慢,呈現(xiàn)出類似靜脈淤滯的表現(xiàn)(靜脈直徑有所增大),血液內(nèi)脫氧血紅蛋白比例增高使SWI圖像的信號(hào)缺失更明顯[12]。這種機(jī)制使得DMV逐漸擴(kuò)張顯影,且其數(shù)量也隨著嚴(yán)重程度加重而逐漸增多[13]。韓獻(xiàn)軍等[14]研究表明DMV顯著顯影和數(shù)量增多與腦內(nèi)低灌注有關(guān)。②也可能與腦內(nèi)鐵沉積、含鐵血黃素沉積有關(guān),本研究沒(méi)有測(cè)量相關(guān)改變和評(píng)估研究,需要進(jìn)一步研究。
本研究得出TIA組與正常對(duì)照組DMV對(duì)稱性有差異,TIA組DMV可不對(duì)稱分布,而在正常組均為對(duì)稱性分布,其機(jī)制尚不明確,分析原因有可能是責(zé)任血管側(cè)(TIA)DMV顯示更顯著,數(shù)量更多或管徑更大;也可能與局部微循環(huán)的改變有關(guān),這些都有待于更深入的研究。
隨著年齡的增長(zhǎng),腦部結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)退行性的改變,DMV和腦淺層靜脈會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)變化,但本研究并未對(duì)此進(jìn)行研究。一方面是因?yàn)楸狙芯恐姓?duì)照組及TIA組中病例分布均遵循正常年齡分布的特點(diǎn),對(duì)照組年齡在30~65歲較TIA組年齡范圍略小,是因?yàn)?5歲以上年齡的正常老年人非常少見(jiàn),這也是本研究不可避免的;另一方面是因?yàn)樵撗芯可行璞容^大的樣本量和多中心研究。此外,也未研究血壓是否對(duì)TIA患者腦內(nèi)DMV有所影響,是因?yàn)橛绊懷獕旱囊蛩靥?,不好掌控,隨年齡的增長(zhǎng)也會(huì)出現(xiàn)血壓不同程度的變化。
本研究進(jìn)行了圖像質(zhì)量評(píng)估和不同放射科醫(yī)生間DMV分型數(shù)據(jù)的一致性研究。說(shuō)明在良好圖像條件下可以取得很好的一致性,在臨床工作中具有應(yīng)用價(jià)值。也有相關(guān)研究采取圖像自動(dòng)分隔方法[15],并針對(duì)DMV的特殊性來(lái)分隔其改變,提高客觀性判定。本研究雖然未采用自動(dòng)分割的方法,但對(duì)DMV的分型也獲得了很好的一致性。
總之,TIA腦內(nèi)DMV有所擴(kuò)張且顯示清晰,直徑小于或接近腦淺層靜脈,可呈不對(duì)稱性分布。本研究探討DMV在TIA中的分布目的是為研究急性腦卒中腦內(nèi)DMV的分布做一個(gè)基礎(chǔ)性研究,便于尋找兩者DMV改變的共同之處,為臨床預(yù)防TIA繼發(fā)腦卒中提供早期影像學(xué)依據(jù)。不足之處在于對(duì)TIA形態(tài)學(xué)研究來(lái)說(shuō)樣本量仍不足尚需擴(kuò)大樣本量。
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Analysis of the distribution of deep medullary veins in the transient ischemic attack:susceptibility-weighted imaging
LI Hong-yi,YANG Ben-qiang,DUAN Yang,LIU Wen-yuan,CHANG Can-can,LIU Na,ZHANG Lian-xue,LIN Sen
(Department of Radiology,the General Hospital of Shenyang Military Region,Shenyang 110016,China)
Objective:To investigate the distribution of deep medullary vein(DMV)in the transient ischemic attack(TIA) patients by using susceptibility-weighted imaging(SWI).Methods:MR images of 118 TIA patients and 32 healthy volunteers were double-blinded analyzed retrospectively.Two senior radiologists evaluated the image quality and DMVs symmetry at the same time,but evaluated DMV types respectively.DMVs showed identical areas in the lateral ventricles,amounts difference less than 5 and expanded similarly were defined symmetry.Kappa test were analyzed DMV types by two radiologists respectively.Contrasting superficial cerebral veins(SCV),DMV were defined in three types:typeⅠ no visible DMVs;typeⅡDMVs
Ischemic attack,transient;Magnetic resonance imaging
R743.31;R445.2
A
1008-1062(2016)11-0761-04
2016-02-23;
2016-03-24
李虹易(1989-),女,遼寧撫順人,醫(yī)師。E-mail:532821434@qq.com
楊本強(qiáng),沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科,110016。E-mail:bqyang888@sina.com
遼寧省自然科學(xué)基金計(jì)劃項(xiàng)目(201602768)。