李春星，符益綱，周笑，周儀

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磁共振序列在顱神經(jīng)血管成像中的應(yīng)用價值

李春星，符益綱，周笑，周儀*

[摘要]目的 通過3D-SPACE序列、3D-CISS序列、3D-VIBE序列及3D-TOF序列對神經(jīng)、血管及其空間關(guān)系的顯示能力，從中選擇優(yōu)異的序列組合來展現(xiàn)神經(jīng)與血管的關(guān)系。材料與方法 對三叉神經(jīng)痛、面肌痙攣或舌咽神經(jīng)痛的患者進行MR常規(guī)及上述4種血管神經(jīng)成像技術(shù)進行掃描，查看它們在MPR或MIP重建中神經(jīng)、血管的成像特點。結(jié)果 與3D-CISS序列相比，3D-SPACE序列能更加敏感地顯示責(zé)任血管，更好地體現(xiàn)神經(jīng)與血管的關(guān)系；與3D-VIBE序列相比，3DTOF序列能更清晰地顯示整體的血管走形。結(jié)論 3D-SPACE序列能更好的顯示神經(jīng)走向及判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系，3D-TOF序列能在MIP重建中顯示整體的血管并判斷血管來源，兩者結(jié)合能更好地展現(xiàn)MR在血管神經(jīng)成像的優(yōu)勢。

[關(guān)鍵詞]顱神經(jīng)；磁共振成像

作者單位：

江蘇省鹽城市第一人民醫(yī)院磁共振室，鹽城 224000

周儀，E-mail: chyzci@aliyun.com

接受日期：2016-01-18

李春星, 符益綱, 周笑, 等. 磁共振序列在顱神經(jīng)血管成像中的應(yīng)用價值. 磁共振成像, 2016, 7(3): 180-184.

由于不同公司對MR神經(jīng)血管成像技術(shù)的命名存在不同，如三維T2可變反轉(zhuǎn)角快速自旋回波成像技術(shù)，西門子公司命名為3D-SPACE (sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions)，飛利浦公司稱其為 VISTA (volumetric isotropic TSE Acquisition)，而GE公司將其命名為 FSE-cube，即同一種成像技術(shù)存在不同的命名，筆者采用西門子掃描儀，只介紹以下序列：3D-SPACE序列、穩(wěn)態(tài)構(gòu)成干擾成像(constructive interference in steady-state，3DCISS)序列、容積內(nèi)插屏氣檢查(volumetric interpolated breath-hold examination，3D-VIBE)序列及時間飛躍(time of flight，3D-TOF)序列。由于在很多正常人群或三叉神經(jīng)痛患者的非癥狀側(cè)存在血管壓迫神經(jīng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致上述成像技術(shù)敏感性高，而特異性低，但隨著人們年齡的增長及血壓的升高，上述存在血管壓迫的神經(jīng)可能會出現(xiàn)病變，可見影像科醫(yī)生要解決的是如何選擇最合理的成像序列來顯示神經(jīng)與其周圍血管的空間關(guān)系，更應(yīng)側(cè)重其敏感性。在以往血管神經(jīng)成像的研究中[1-3]，大多都是通過兩種序列相互比較來判斷哪種血管神經(jīng)成像技術(shù)更優(yōu)越或哪種成像技術(shù)跟術(shù)后符合率最高，其最終目的在于體現(xiàn)MR神經(jīng)血管成像技術(shù)在診斷血管壓迫神經(jīng)方面的診斷價值，但在實際臨床掃描中它們在血管神經(jīng)成像方面都存有優(yōu)勢和不足，上述某一序列并不能取代其他序列代表MR在血管神經(jīng)成像方面的成就。因此，筆者通過對上述四種序列圖像特點進行分析，取長補短，從中選取優(yōu)異的序列組合盡展MR在神經(jīng)血管成像方面的優(yōu)越性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

搜集2014年10月至2015年9月共53例患者，男33例，女20例，年齡36～74歲，中位年齡60.5歲，納入標準為明確有三叉神經(jīng)痛、面肌痙攣及舌咽神經(jīng)痛的患者，且病程超過3個月。

1.2 掃描儀器、掃描序列及掃描參數(shù)

使用Siemens skyra 3.0 T MR掃描儀，采用頭頸聯(lián)合線圈，行常規(guī)顱腦MR掃描(T2 FLAIR、DWI及矢狀位T2 WI)，對未發(fā)現(xiàn)腦血管病、腫瘤及脫髓鞘病變等導(dǎo)致的三叉神經(jīng)痛的患者，進行以橋腦為中心，重點對橋小腦角區(qū)腦池段的顱神經(jīng)及血管進行3D掃描。3D-SPACE序列掃描參數(shù)：TR 1000 ms，TE 137 ms，矩陣384×384，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層數(shù)64，層厚0.5 mm，體素0.5 mm×0.5 mm×0.5 mm；平均采集次數(shù) 2 次，掃描時間5 min 24 s。3D-CISS序列掃描參數(shù)：TR 8.01 ms，TE 3.73 ms，矩陣320×320，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層數(shù)64，層厚0.6 mm，體素0.6 mm×0.6 mm×0.6 mm；平均采集次數(shù) 1 次，掃描時間6 min 25 s。3D-VIBE序列掃描參數(shù)：TR 20 ms，TE 3.69 ms，矩陣320×320，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層數(shù)64，層厚0.6 mm，體素0.6 mm×0.6 mm×0.6 mm；平均采集次數(shù)2次，掃描時間4 min 12 s。3D-TOF序列掃描參數(shù)：TR 21 ms，TE 3.87 ms，矩陣384×384，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層數(shù)102，層厚0.5 mm，體素0.3 mm×0.3 mm×0.5 mm；平均采集次數(shù)1次，掃描時間4 min 11 s。

1.3 圖像分析

將所有患者的相關(guān)MR圖像傳至工作站，由解剖知識扎實且臨床經(jīng)驗豐富的2名高年資神經(jīng)影像學(xué)診斷醫(yī)師釆用盲法進行分析，對進入橋小腦角區(qū)的神經(jīng)與血管的關(guān)系作出評價。(1) 責(zé)任血管的判斷：在圖像上顯示神經(jīng)與血管的關(guān)系主要分為三種類型：①壓迫關(guān)系：神經(jīng)血管接觸部分神經(jīng)有移位或壓迫；②接觸關(guān)系：神經(jīng)血管在2及以上不同方位(橫斷面、矢狀面及冠狀面)的層面上顯示神經(jīng)與鄰近血管接觸；③無接觸關(guān)系：神經(jīng)血管在三個方位的層面上均顯示神經(jīng)與鄰近血管之間的最短距離大于此血管的管壁厚度，或者三叉神經(jīng)周圍沒有血管。為了提高血管與神經(jīng)存在密切關(guān)系的陽性率，對于疑似接觸(神經(jīng)血管僅在1個不同方位(橫斷面、矢狀面及冠狀面)的層面上顯示神經(jīng)與鄰近血管接觸)沒有采用。(2)判斷責(zé)任血管的性質(zhì)：對3D-SPACE、3D-CISS及3D-VIBE與3D-TOF序列掃描的圖像進行分析：對于責(zé)任動脈的判斷通過3D-TOF序列經(jīng)MIP重建后顯示起源于椎-基底動脈的血管；對于責(zé)任靜脈的判斷通過3D-TOF序列經(jīng)MIP重建后沒有顯示起源于椎-基底動脈的血管；此外，通過前三種序列圖像連續(xù)層面的追蹤間接地判斷血管的來源。

2 結(jié)果

在53例患者中，其中32例三叉神經(jīng)痛患者、5例面肌痙攣患者及2例舌咽神經(jīng)痛患者血管神經(jīng)存在密切關(guān)系，5例三叉神經(jīng)痛及2例面肌痙攣的患者神經(jīng)與血管未見接觸，4例三叉神經(jīng)瘤、2例聽神經(jīng)瘤及1例腦膜瘤。39例血管與神經(jīng)存在密切關(guān)系的患者，3D-SPACE序列、3D-CISS序列及3D-VIBE序列一樣都能清晰地顯示神經(jīng)與血管，并在判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系的數(shù)量上顯示出一致的結(jié)果，其中有18例經(jīng)手術(shù)證實，3D-TOF序列成像原理的緣故對神經(jīng)顯示欠清，在判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系上不如前三者。幾乎所有的3D-CISS圖像在顯示雙側(cè)椎動脈及基底動脈時出現(xiàn)類似“圓筒”樣的征象，即血液呈高信號，而血管壁呈低信號，個別管徑粗且流速高的分支動脈也會出現(xiàn)上述征象，但大部分從椎-基底動脈分出的小動脈成像呈低信號影，而3D-SPACE序列不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象并能清晰的顯示神經(jīng)、血管及其空間關(guān)系。雖然3D-VIBE序列能很好的顯示腦脊液、血管及神經(jīng)三者之間的對比度，但在顯示腦脊液與神經(jīng)的對比度上不如3D-SPACE序列、3D-CISS序列，后兩者更能清晰的顯示低信號的神經(jīng)在高信號的腦脊液中的分支及走形。盡管3D-VIBE圖像能在MIP中重建得到整體的血管，但不如3D-TOF圖像重建后的血管清晰。3D-TOF序列對神經(jīng)顯示欠清，但在前三種序列定位的所有責(zé)任動脈血管及部分責(zé)任靜脈，在3D-TOF序列上同一層面都顯示相應(yīng)的血管，并能在其MIP中重建，便于責(zé)任血管的定性(圖1～9)。

3 討論

本研究結(jié)果顯示，3D-TOF跟3D-SPACE、3DCISS及3D-VIBE三種序列一樣能清晰地顯示的小血管，并能在MIP中得以重建。在3D-TOF圖像及MIP重建中我們發(fā)現(xiàn)除了小的動脈(小腦上動脈、下前后動脈及其分支)顯像外，還發(fā)現(xiàn)了小的靜脈(巖靜脈)(圖8，9)，考慮其主要原因是責(zé)任靜脈的血流速度較快及此區(qū)域預(yù)飽和不充分，致使責(zé)任靜脈顯像，另外，本研究3D-TOF序列采用0.3 mm× 0.3 mm×0.5 mm的高分辨率，很大程度上提高了對細小血管的顯示能力，在以往的研究中很少采用如此高的分辨率[4-6]，進而導(dǎo)致3D-TOF序列對小的血管及分支顯示欠清，甚至誤判責(zé)任血管的性質(zhì)。

3.1 3D-SPACE、3D-CISS及3D-VIBE與3D-TOF四種序列在實際臨床應(yīng)用中的特點

3D-SPACE和3D-CISS序列的相同之處：都被稱為“黑血”技術(shù)，具有極高的空間分辨率，能在MPR中不同的角度及層面顯示神經(jīng)與血管的關(guān)系，血管呈黑信號，神經(jīng)呈灰信號，在高信號腦脊液的襯托下可清晰顯示神經(jīng)的分支、走向及通過連續(xù)層面追蹤查看血管的起源；不同之處：3DSPACE序列在TSE成像技術(shù)上通過在回聚脈沖中使用可變小角度反轉(zhuǎn)角，解決了回波鏈短、射頻吸收率高的缺點，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，即SPACE實現(xiàn)快速高分辨的三維TSE對比成像[7]，而3D-CISS序列是基于平衡式穩(wěn)態(tài)進動序列成像技術(shù)[8]，含有平衡式穩(wěn)態(tài)進動序列的特點對長T2的液體(大血管、腦脊液及膽汁等)呈明顯高信號，導(dǎo)致椎動脈、基底動脈甚至小腦動脈呈高信號(圖1)，在高信號的腦脊液中難于區(qū)分，在查看血管與神經(jīng)的關(guān)系上增加了難度；此外，在實際臨床掃描中與3D-SPACE序列相比，3D-CISS序列存在噪音大且掃描時間相對較長的缺點。

3D-TOF序列和3D-VIBE序列的相同之處：都被稱為“亮血”技術(shù)，都是以擾相梯度回波為基礎(chǔ)，血管與神經(jīng)存在極高的對比度，血管呈高信號，可清楚的顯示血管的分支和走向；不同之處：3D-TOF序列的流入增強效應(yīng)對快速流動的血液成像，但對于靜止的血管壁不成像，當神經(jīng)與鄰近成像的血液之間的最短距離小于此血管的管壁厚度時，它們存在接觸，但在3D-TOF圖像上會顯示血管與神經(jīng)存在“一定的距離”，且3D-TOF序列對背景組織(神經(jīng)、腦脊液)采取了飽和效應(yīng)使其信號減低，對比度下降，致使在腦脊液中走行的神經(jīng)顯示欠清，從而在判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系上帶來困擾；3D-VIBE序列體現(xiàn)的是T1加權(quán)像，優(yōu)勢在于腦脊液、神經(jīng)、血管存在很好的對比度，能很好的顯示神經(jīng)與血管的關(guān)系；3D-TOF序列通過調(diào)整反轉(zhuǎn)角、TR和TE值實現(xiàn)了飽和效應(yīng)及流入增強效應(yīng)，前者很大程度上消除了背景組織的干擾，后者突出血管的亮度，兩者使界面清晰，血管顯示清晰柔和(圖5)，而3D-VIBE序列除了顯示動脈，還可以顯示粗大的靜脈(如橫竇、乙狀竇)，且沒有對背景組織進行飽和效應(yīng)處理，在MIP重建中顯示的血管及其周圍背景模糊粗糙(圖6)，即在血管成像上3D-TOF序列比3D-VIBE序列信號更亮，在MIP重建后的背景組織上3D-TOF序列比3D-VIBE序列干凈清晰；此外在相同分辨率掃描的情況下，3D-VIBE序列掃描時間明顯延長?？傊?，在判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系上，3D-VIBE序列存在優(yōu)勢，而在血管成像及MIP重建中3D-TOF序列存在優(yōu)勢。

3.2 3D-SPCE序列聯(lián)合3D-TOF序列在血管神經(jīng)成像中的優(yōu)勢

圖1～6　圖1～4分別為3D-CISS、3D-SPACE、3D-VIBE及3D-TOF序列顯示左側(cè)舌咽神經(jīng)受壓，導(dǎo)致患者舌咽神經(jīng)痛，定位線(十字交叉)展示了在同一層面神經(jīng)與血管的關(guān)系，可見神經(jīng)受壓移位，在3D-CISS圖像中雙側(cè)椎動脈及小腦下后動脈的血管壁呈黑色圓環(huán)狀，血液呈高信號同腦脊液，給判斷血管壓迫神經(jīng)增加難度(圖1)，而3D-SPACE序列能清晰明確地顯示神經(jīng)受血管壓迫(圖2)。圖4定位線(十字交叉)展現(xiàn)的是3D-TOF序列圖像橫斷面的血管在MIP重建后對應(yīng)的位置，3D-TOF的MIP圖像顯示了整條責(zé)任血管，其起源于左側(cè)椎動脈上段，考慮為小腦下后動脈。圖5，6分別顯示了3DTOF及3D-VIBE序列在MIP重建的圖像，其中圖5血管顯示清晰，背景干凈；圖6中血管顯示雜亂，血管及背景模糊 圖7～9 圖7為3D-SPCE圖像，圖8為3D-TOF圖像，圖9是圖8經(jīng)MIP重建后的圖像，在圖8，9中定位線(十字交叉)展現(xiàn)的是3D-TOF序列圖像橫斷面的血管在MIP重建后對應(yīng)的位置。圖7和圖8顯示一血管與三叉神經(jīng)根部緊密接觸，經(jīng)連續(xù)層面追蹤顯示血管越靠近橋池的蛛網(wǎng)膜時血管越粗且信號越清晰，并在圖9的MIP重建得到的血管與椎基底動脈系統(tǒng)未相連，為起源于巖靜脈的分支Fig. 1—6 Fig.1: 3D-3D-CISS imaging. Fig.2: 3D-space imaging. Fig.3: 3D-VIBE imaging. Fig.4: 3D-TOF imaging shows the left posterior inferior cerebellar artery compress left glossopharyngeal nerve. Fig.5: 3D-TOF MIP imaging shows clear vessel and clean vessel background. Fig.6: 3D-VIBE MIP imaging display clutter vessel and the blurred background. Fig. 7—9 Fig.7: 3D-space imaging. Fig.8: 3D-TOF imaging show that the same blood vessel was closely related to the root of left trigeminal nerve. Fig.9: 3D-TOF MIP imaging show Vessels of responsibility is a petrosal vein.

筆者在“黑血”技術(shù)中會選擇3D-SPCE序列作為掃描序列，在“亮血”技術(shù)中選擇3D-TOF序列作為掃描序列。前者具有極高的空間分辨率，在高信號的腦脊液襯托下都能清晰地顯示低信號的血管、神經(jīng)及其分支，易判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系(壓迫、接觸、無接觸)，但責(zé)任血管不能在MIP中重建，雖然可以通過連續(xù)層面追蹤來判斷血管來源，但對于異常扭曲及分支較多的小血管判斷困難；而后者能清晰地顯示血管，并且能在MIP中重建獲得完整的血管形態(tài)，有利于血管的定位及定性(圖4)。盡管3D-VIBE序列既能可以很好的判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系，又能在MIP中重建，但在小血管及其分支重建中顯示欠清，在顯示神經(jīng)、血管成像方面分別不如3D-SPCE序列、3D-TOF序列清晰度高?？傊?D-SPCE序列專注于判斷神經(jīng)與血管的關(guān)系，3D-TOF序列側(cè)重于血管成像，兩者結(jié)合能清晰地顯示神經(jīng)走向、神經(jīng)與血管的關(guān)系、整體的血管形態(tài)及判斷血管的性質(zhì)。

綜上所述，3D-SPCE序列與3D-TOF序列相結(jié)合可以充分發(fā)揮MR成像技術(shù)在神經(jīng)與血管方面的展現(xiàn)力，更加形象、直觀的描繪出神經(jīng)、血管及其相互關(guān)系。此外，除了血管影響三叉、面神經(jīng)及舌咽神經(jīng)病變外，還有繼發(fā)因素如腫瘤(如三叉神經(jīng)瘤、腦膜瘤等)、囊腫(如蛛網(wǎng)膜囊腫、表皮樣囊腫)及多發(fā)性硬化等[9-10]，所以，需要進行T2加權(quán)的液體抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)掃描查看繼發(fā)原因?qū)е碌纳窠?jīng)病變。因此，筆者建議對于引起顱神經(jīng)病變的患者，MR掃描序列組合為T2FLAIR序列、3D-SPCE序列與3D-TOF序列。

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The application value of MR sequence in cranial neurovascular imaging

LI Chun-xing, FU Yi-gang, ZHOU Xiao, ZHOU Yi*
Department of MRI, Yancheng City First People's Hospital, Jiangsu Province, Yancheng 224000, China

*Correspondence to: Zhou Y, E-mail: chyzci@aliyun.com

Received 6 Dec 2015, Accepted 18 Jan 2016

AbstractObjective: We compared the display capability of 3D-SPACE, 3D-CISS, 3D-VIBE and 3D-TOF sequence on nerve, vessels and their spatial relationship, and choose optimal sequences to show the relationship between vessels and nerves. Materials and Methods: 3D-SPACE, 3D-CISS, 3D-VIBE , 3D-TOF sequence and conventional MR were used for the MR scan. The MR scan was performed in patients with trigeminal neuralgia, mimetic convulsion or glossopharyngsal neuralgia. 3D MRP and MIP views were reconstructed to show the relationship between nerves and surrounding vessels. Results: Compared with 3D-CISS sequence, 3D-SPACE sequence shows a higher sensitivity in the detection of responsibility blood vessels and the relationship between nerves and blood vessels;Compared with 3D-VIBE sequence, 3D-TOF sequence shows a higher visualization in whole vessels shape. Conclusions: 3D-SPACE sequence can show the relationship between nerve and blood vessels, 3DTOF sequence can display the whole vessel shape and judge the source of blood vessel in MIP reconstruction. The combination of the two sequences can Visually show the advantage of MR in neurovascular imaging.

Key wordsCranial nerves; Magnetic resonance imaging

DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.03.004

文獻標識碼：A

中圖分類號：R445.2；R322.85

收稿日期：2015-12-06

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