吉善創(chuàng)， 李文美， 韋明暉， 李向榮， 秦宇紅， 韋啟君， 陳振濤， 賈昌凱， 楊燕靈

隨著人們生活水平的提高和生活方式的改變，動脈粥樣硬化和腦血管病的發(fā)病率逐年升高。數(shù)字減影血管造影術(digital subtraction angiography，DSA)是腦血管病變診斷和評估的金標準，但為有創(chuàng)性檢查，操作條件要求高，且有輻射、費用高，難以作為常規(guī)篩查和隨訪手段。CT血管造影(computed tomography angiography，CTA)在腦血管病變的診斷和評估中被廣泛應用，具有較高的準確性和敏感性[1,2]。MRI具有無創(chuàng)性、多方位、多序列成像的優(yōu)勢，其中3D時間飛躍法MR血管成像(3D time of flight magnetic resonance angiography，3D TOF MRA)是一種無需注入對比劑的MR成像技術，被廣泛應用于顱內血管病變檢查和隨訪，但其易受磁場均勻度和血流狀態(tài)的影響，產生評估誤差[3]。多期相超短回波四維磁共振血管成像(multi ultrashort TE 4D magnetic resonance angiography，mUTE 4D MRA)采用多期相動脈自旋標記(arterial spin labeling，ASL)結合UTE技術標記血流信號，具有磁化率偽影小、受血流影響小等特點[4]。相關研究報道，UTE MRA顯示支架輔助彈簧圈栓塞后動脈瘤血流信號優(yōu)于3D TOF MRA[4]。本研究旨在探討mUTE 4D MRA在評估顱內血管狹窄中的應用價值，為mUTE 4D MRA用于臨床評價腦血管疾病提供更多的理論支持。

材料與方法

1.病例資料

搜集2020年9月-2021年1月在廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院檢查并治療的腦血管病患者。病例納入標準：①既往CTA、MRA或DSA顯示存在腦動脈狹窄者；②陳舊性或新鮮腦?；颊?；③腦動脈狹窄支架植入術后者；④短暫性腦缺血發(fā)作患者；⑤同意參與研究的患者。病例排除標準：①對碘對比劑過敏者；②具有MRI掃描禁忌癥的患者，如心臟起搏器植入等；③幽閉恐懼癥等不能配合完成檢查者；④嚴重的顱腦外傷手術史者；⑤嚴重的肝腎功能障礙者；⑥罹患惡性腫瘤等嚴重疾病者；⑦年齡小于18歲患者。本研究共納入59例患者，其中男39例，女20例，平均年齡(62.6±6.3)歲，體重(64.3±7.0) kg；以CTA為標準，符合中重度狹窄的有頸內動脈((internal carotid artery,ICA)11例，大腦中動脈(middle cerebral artery,MCA)11例，大腦前動脈(anterior cerebral artery,ACA)7例，大腦后動脈(posterior cerebral artery,PCA)15例，椎動脈(vertebral artery,VA)12例。將腦血管支架植入或動脈瘤夾閉術等有外源性金屬植入物的受試者歸為手術干預組，共12例14個部位；其余為未干預組，共47例。所有受試者均簽署知情同意書本研究通過廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準。

2.檢查方法

受試者檢查前一天避免劇烈運動、禁酒并保證8小時睡眠。所有受試者均先行MRI檢查，然后在同一天內行CTA檢查。

采用LightSpeed VCT 64層CT掃描儀(美國GE公司)行頭頸CTA掃描，掃描參數(shù)：球管旋轉時間0.4 s，管電壓100 kV，自動管電流200～400 mA，重建層厚0.625 mm，層間距0.5 mm，螺距0.984。使用雙筒機械高壓注射器、18G套管針，經(jīng)肘正中靜脈穿刺注射對比劑優(yōu)維顯(370 mg I/mL)。采用小劑量測峰值法，注射流率設置為5.0 mL/s，A筒注射370 mg I/mL優(yōu)維顯10 mL，隨后B筒注射0.9%生理鹽水10 mL，監(jiān)測平面定于第3-4頸椎層面，8 s后同層間隔1 s連續(xù)掃描，直至動脈顯影后消退時停止掃描。應用時間-密度曲線測得動脈顯影峰值后加上1～2 s的經(jīng)驗時間作為動脈期的掃描時間。設置平掃與動脈期序列，間隔時間為算得的動脈期時間減去平掃時間，囑受檢者不要吞咽。注射流率設置為5.0 mL/s，A筒注射370 mg I/mL優(yōu)維顯45 mL，隨后B筒注射0.9%生理鹽水30～40 mL?；颊呷⊙雠P位，雙臂置于身體兩側，掃描范圍自氣管分叉至顱頂。

采用Canon Elan1.5T超導型MRI掃描儀，8通道頭頸聯(lián)合線圈進行MRA檢查?；颊呷⊙雠P位，掃描范圍為胼胝體上緣至小腦。3D TOF MRA掃描參數(shù)：TR 19 ms，TE 6.8 ms，翻轉角17°，視野200 mm×200 mm，掃描矩陣192×256，層厚1.4 mm，NAQ 1，帶寬41.67 Hz/pixel，體素1.00×0.78×1.40。mUTE 4D MRA掃描參數(shù)：TR 3.1 ms，TE 0.096 ms，翻轉角6°，視野200 mm×200 mm，矩陣192×192，層厚1 mm，NAQ 2，帶寬244 Hz/pixel，體素1.33×1.33×1，分4期相掃描，Ti1：300 ms，Ti2：535 ms，Ti3：770 ms，Ti4：1005 ms。

3.圖像處理及評價

應用GE公司AW后處理工作站對圖像進行處理及分析，重建方式包括最大密度投影(maximal intensity projection，MIP)、容積再現(xiàn)(volume Rendering，VR)及曲面重建(curved plannar reconstruction，CPR)等。由2位經(jīng)驗豐富的神經(jīng)影像醫(yī)師采用雙盲法對CTA、3D TOF MRA和mUTE 4D MRA MIP圖像進行狹窄評分，采用4分法[3]：1分，重度狹窄/閉塞(狹窄76%～100%)；2分，中度狹窄(狹窄51%～75%)；3分，輕度狹窄(狹窄26%～50%)；4分，極輕度狹窄/無狹窄(狹窄0～25%)。手術干預組評估支架處血管狹窄情況；未干預組按ICA、ACA、MCA、PCA、VA分別評分，當單根血管存在1處以上狹窄時，狹窄處分別評分后求平均值作為該血管的狹窄程度評分，無狹窄記為4分。意見不一致時由2位醫(yī)師協(xié)商后重新評分，將2位觀察者的評分取平均作為最終評分。

4.統(tǒng)計學分析

采用SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。通過Kolmogorov-Smirnov檢驗計量資料的正態(tài)性。正態(tài)分布資料以均值±標準差表示，非正態(tài)分布資料以中位數(shù)(上、下四分位數(shù))表示。采用Kruskal-Wallis秩和檢驗比較3種檢查方法的評分情況，采用Dunn's檢驗進行3D TOF MRA與mUTE 4D MRA的組間比較。采用組內相關系數(shù)(intraclass correlation efficient，ICC)檢驗評估觀察者間的一致性以及3D TOF MRA與CTA、mUTE 4D MRA與CTA評分的一致性。ICC<0.2為一致性很差，0.20～0.39為一致性一般，0.40～0.59為一致性中等，0.60～0.79為一致性較好，0.80～1.00為一致性極好[1]。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.臨床資料

12例手術干預組受試者中有2例患者植入了2枚支架(1例為動脈瘤夾閉術及椎動脈支架植入術后，1例為椎動脈支架植入術及頸內動脈支架植入術后)，因此共有14個金屬植入部位，即5例大腦中動脈支架植入術后(圖1)、4例頸內動脈支架植入術后(圖2)、2例動脈瘤夾閉術后(圖4)和3例椎動脈支架植入術后。排除1例運動偽影較大和2例mUTE 4D MRA圖像效果欠佳(可能是血流異常緩慢造成)的受試者，共納入56例受試者的影像學圖像納入分析。

2.CTA、3D TOF MRA、mUTE 4D MRA評分比較

3種方法評估手術干預組、頸內動脈、大腦中動脈、大腦后動脈狹窄程度時評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且mUTE 4D MRA在評估手術干預組、頸內動脈、大腦中動脈狹窄程度時評分均高于3D TOF MRA，差異均有統(tǒng)計學意義(P值均<0.01)；而評估大腦前動脈、椎動脈狹窄程度時3種方法的評分差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05，表1)。

表1 CTA、3D TOF MRA和mUTE 4D MRA的動脈狹窄評分比較 [中位數(shù)(上、下四分位數(shù))]

3.一致性分析

3D TOF MRA、mUTE 4D MRA和CTA顱內血管狹窄評分觀察者間具有較高的一致性(表2)。手術干預組3D TOF MRA評分與CTA一致性很差(ICC=0.02)，而mUTE 4D MRA與CTA一致性極好(ICC=0.88)，可見mUTE 4D MRA在評價有外源性金屬植入物的血管情況時明顯優(yōu)于3D TOF MRA(圖1、2)。3D TOF MRA與CTA評估頸內動脈(ICC=0.54)、大腦中動脈(ICC=0.53)時一致性中等，評估大腦前動脈(ICC=0.75)、大腦后動脈(ICC=0.74)、椎動脈(ICC=0.66)時一致性較好；mUTE 4D MRA與CTA在評估頸內動脈(ICC=0.92)、大腦前動脈(ICC=0.88)、大腦中動脈(ICC=0.90)、大腦后動脈(ICC=0.88)、椎動脈(ICC=0.87)時均具有極好的一致性，可見mUTE 4D MRA與3D TOF MRA比較，能更準確地評價顱內血管狹窄情況(表3、圖1、3)。

表2 CTA、3D TOF MRA和mUTE 4D MRA動脈狹窄評分觀察者間的一致性 [ICC值(95%可信區(qū)間)]

表3 3D TOF MRA、mUTE 4D MRA與CTA動脈狹窄評分的一致性 [ICC值(95%可信區(qū)間)]

圖1 患者，男，52歲，左側大腦中動脈M1段支架植入術后，長約2cm，狹窄評分分別為4分、2分、4分(長箭)。左側頸內動脈C5～6段多發(fā)鈣化斑塊，狹窄評分分別為3分、1分、3分(短箭)。右側頸內動脈C4～6段多發(fā)鈣化斑塊，狹窄評分分別為3分、2分、2分(箭頭)。a) CTA圖像； b) TOF MRA圖像； c) mUTE 4D MRA(T3)MIP圖像。 圖2 患者， 男，63歲，左側頸內動脈C1段支架植入術后，狹窄評分分別為3分、1分、3分(長箭)。左側頸內動脈C2～4段多發(fā)鈣化斑塊，狹窄評分分別為3分、1分、3分(短箭)。右側頸內動脈C4～6段多發(fā)鈣化斑塊，狹窄評分分別為2.75分、1分、2.5分。a) CTA圖像； b) TOF MRA圖像； c) mUTE 4D MRA(T3)MIP圖像。 圖3 患者，男，52歲，雙側頸內動脈C5～6段多發(fā)鈣化斑塊，狹窄評分分別為2分、1分、1.66分(長箭、短箭)。右側大腦中動脈M2段輕度狹窄，評分分別為3分、1分、3分(箭頭)。a) CTA圖像； b) TOF MRA圖像； c) mUTE 4D MRA(T4)MIP圖像。 圖4 患者，男，48歲，右側大腦中動脈M1段動脈瘤夾閉術后，評分分別為4分、1分、4分(長箭)。左側大腦中動脈閉塞，評分分別為1分、1分、1分(箭頭)。右側椎動脈V4段、近血管分叉處環(huán)形鈣化斑塊，管腔重度狹窄，左側椎動脈V4段評分分別為4分、1分、4分(短箭) 。a) CTA圖像； b) TOF MRA圖像； c) mUTE 4D MRA(T3)MIP圖像。

討 論

隨著醫(yī)療水平的不斷進步，腦血管病的準確評估和術后隨訪對影像檢查手段提出了更高的要求。DSA以其高空間分辨率和三維動態(tài)成像優(yōu)勢，是顱內血管病變評估的金標準；但DSA是一種侵入性檢查手段，具有X線輻射、對比劑相關并發(fā)癥、穿刺部位的血腫甚至發(fā)生動脈夾層等風險[5]，在常規(guī)篩查、術后長期隨訪中難以適用。CTA在腦血管病變評估和術后隨訪中被廣泛應用，具有較高的準確性和敏感性[1,2]，但需要注入含碘對比劑，且有輻射，易引起過敏反應等。MRA具有無創(chuàng)、無輻射的優(yōu)勢，可在不注入對比劑的情況下對顱內血管進行成像，已成為顱內血管病變評價的首選影像學檢查方法。

3D TOF-MRA是基于流入增強效應進行成像的MRA技術，即通過對靜止組織與流動血液進行反復激勵，從而產生飽和效應差異，進而實現(xiàn)動脈血管成像，在顱內血管病變的評估和術后隨訪中，常被用作DSA的替代檢查；但3D TOF MRA的飽和效應易受血流狀態(tài)及血流速度的影響，導致體素內相位分散，造成信號缺失或失真[6,7]。

mUTE 4D MRA是基于多期ASL對血流進行連續(xù)標記的MRA技術，又稱靜音MRA，采用靜音掃描算法、超短TE(0.096 ms)和ASL技術，可以使體素中標記的血流信號的相位分散最小化，并降低磁化率[3,4]。被標記的血液流入待檢血管后，在感興趣區(qū)層面進行信號采集，然后將標記前、后感興趣區(qū)圖像進行減影，最終獲得血管影像；由于標記層面與信號采集層面不在一個區(qū)域，因此mUTE 4D MRA成像過程不會受血流狀態(tài)、血流方向等因素的影響[6,8]。相關研究指出，mUTE 4D MRA在評估支架輔助彈簧圈栓塞術治療的動脈瘤時，顯示支架內血流、動脈瘤頸殘留等明顯優(yōu)于3D TOF-MRA，與DSA具有良好的一致性[4,5]。Fujiwara等[7]研究認為在頸動脈血管評估中，與TOF MRA相比，靜音MRA可通過減影技術去除腦實質及周圍脂肪、靜脈等組織的背景信號，呈現(xiàn)出更高的血管對比度和血流均勻性。Moon等[9]報道UTE-MRA技術可很好地評價顱內動靜脈畸形，能清楚地顯示引流靜脈和供血動脈。

本研究發(fā)現(xiàn)與3D TOF-MRA相比，mUTE 4D MRA可更好地顯示顱內動脈狹窄情況，尤其對支架或外源性金屬植入物處、頸內動脈及大腦中動脈評估時具有明顯優(yōu)勢；以CTA作為參考標準，mUTE 4D MRA較3D TOF-MRA有更好的一致性，3D TOF MRA存在過度評估或評估不準確的現(xiàn)象。支架或外源性金屬植入物處：3D TOF-MRA的TE為6.8 ms，易受支架等引起磁化率偽影的影響；而mUTE 4D MRA的TE僅為0.096 ms，可極大減少被標記的血流信號的失相位和金屬植入物的磁化率偽影，ASL可降低血流飽和作用，從而清晰顯示支架內血流信號[10,11]。血管彎曲、分叉或附壁斑塊處：這些區(qū)域易產生湍流和渦流，造成相位分散，導致3D TOF-MRA血流信號丟失[12]；mUTE 4D MRA采用三維放射狀數(shù)據(jù)填充方式，由K空間中心向外填充，保證了采集時體素內質子相位相聚，避免了流動血液信號錯誤編碼，從而提高圖像質量[13]。本研究發(fā)現(xiàn)在頸內動脈、大腦中動脈、大腦后動脈等走行迂曲、分叉較多的血管，mUTE 4D MRA明顯優(yōu)于3D TOF-MRA。組織交界處：3D TOF MRA在組織交界區(qū)(顱底、海綿竇、鈣化斑塊處等)易受磁敏感偽影的影響，造成磁場不均勻、信號丟失或錯誤編碼[14]；mUTE 4D MRA使用恒定梯度和較長的讀出時間，受磁場不均勻性影響小，可有效去除背景噪聲，取得較高質量的圖像[1]；且多期ASL技術減影成像，采集時間窗不受限制，可以選擇性消除靜脈干擾[15]。頸內動脈走行迂曲、斑塊較多，且途經(jīng)顱底、海綿竇、顳骨巖部等，對3D TOF-MRA干擾較重，而對mUTE 4D MRA干擾較小。血管細小或血流較慢處：動脈粥樣硬化患者血液粘稠度較高、流速較慢，從而造成飽和現(xiàn)象，導致3D TOF 成像時體素內信號缺失或失真[6,7]；而mUTE 4D MRA采用接近于零的回波時間，有效避免了信號采集時因質子失相位造成的錯誤編碼，減少血液流動對信號采集的影響；同時，多期相ASL技術可顯示血管中輕微的流動信號變化，不僅能提供多期相單獨圖像，動態(tài)觀察血流信息，還可產生多期疊加圖像，從而減少血流干擾，更清楚地顯示血管情況[3;4]。

本研究存在以下局限性：DSA是顱內血管病變診斷的金標準，而本研究采用CTA作為參考標準。雖然CTA在顱內血管病變的診斷中具有較高的準確性和敏感性[1,2]，但DSA顯然更精確，所以本研究結果可能存在一定誤差，今后研究中將納入DSA數(shù)據(jù)，進行深入分析研究。

綜上所述，與3D TOF-MRA相比，mUTE 4D MRA可更好地顯示顱內血管狹窄情況，尤其對支架或外源性金屬植入物處、頸內動脈及大腦中動脈評估時具有明顯優(yōu)勢，而3D TOF MRA存在過度評估或評估不準確現(xiàn)象；以CTA作為參考標準，mUTE 4D MRA較3D TOF-MRA有更好的一致性，mUTE 4D MRA可作為腦血管狹窄性病變常規(guī)篩查和術后隨訪的有效手段。