鄭余澤 項(xiàng) 華
計(jì)算機(jī)體層攝影靜脈成像(computed tomography venography, CTV)及磁共振靜脈成像(magnetic resonance venography, MRV)[1-2]是顱內(nèi)靜脈系統(tǒng)疾病的主要成像方法,這些成像技術(shù)可為顱內(nèi)靜脈系統(tǒng)疾病的診斷提供可靠的無創(chuàng)診斷信息。但多數(shù)研究主要集中在對(duì)靜脈竇病變的評(píng)估,對(duì)腦皮質(zhì)靜脈成像的研究較少。與顱內(nèi)靜脈竇血栓的診斷相比,皮質(zhì)靜脈血栓更容易被誤診[3-4]。相對(duì)于CTV技術(shù),MRV具有無輻射,操作簡(jiǎn)單,且不需要靜脈注射對(duì)比劑的優(yōu)勢(shì),臨床以PC-MRV或2D TOF-MRV應(yīng)用最常見。但這兩種檢查方法圖像假陽性率及假陰性率均較高[5],相對(duì)于CTV臨床應(yīng)用價(jià)值有限,僅用于腦靜脈病變的初篩。近些年來,對(duì)比增強(qiáng)磁共振靜脈成像(contrast enhanced-MRV,CE-MRV)和時(shí)間維度動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR血管成像(TRICKS-MRA)逐漸被用于臨床診斷腦靜脈系統(tǒng)病變[6-7],其原理主要利用了對(duì)比劑的順磁性效應(yīng)縮短血管內(nèi)T1弛豫時(shí)間,增加了靜脈內(nèi)血液的信號(hào)強(qiáng)度并且無飽和效應(yīng)。盡管在靜脈竇病變的診斷中,CE-MRV和TRICKSMRA均顯示出了較傳統(tǒng)3D PC-MRV的優(yōu)勢(shì),但是在腦淺表靜脈的顯示和病變的診斷中應(yīng)用研究較少,對(duì)于CE-MRV和TRICKS-MRA兩種方法在腦淺表靜脈顯示中的各自優(yōu)勢(shì)也尚未見系統(tǒng)性研究。因此,本研究的主要目的是分析比較PC-MRV、CE-MRV和TRICKS-MRA三種方法對(duì)正常腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果,并比較三種方法在腦淺表靜脈顯示的優(yōu)勢(shì),為臨床選擇腦淺表靜脈成像方法提供參考。
本研究前瞻性納入22名健康志愿者(女性10例,男性12例,平均年齡42±11.75歲,范圍18~60歲)。納入標(biāo)準(zhǔn):①所有健康志愿者均簽署知情同意書;②頭顱MRI檢查結(jié)果提示無腦內(nèi)占位性病變;③檢查結(jié)果提示無大腦淺表靜脈及深靜脈病變;④圖像無肉眼可見的偽影,可用于后期圖像處理與評(píng)估。
采用3.0T 高場(chǎng)磁共振儀(GE Discovery MR 750;GE Healthcare,Milwaukee,WI,USA)和8通道頭線圈。依次進(jìn)行PC-MRV、TRICKS-MRA和CE-MRV檢查, 掃描參數(shù)見表1。PC-MRV掃描結(jié)束后,進(jìn)行TRICKS-MRA預(yù)掃描,開始TRICKS-MRA掃描的同時(shí),啟動(dòng)高壓注射器,經(jīng)肘靜脈以3ml/s速率注入對(duì)比劑釓雙胺 (Gadovist,Bayer HealthCare Pharmaceuticals, Wayne,NJ,USA),劑量為0.1mmol/kg, 最后行CE-MRV掃描。
所有圖像均傳送到工作站(Advantage WorkStation 4.6,General Electric,Milwaukee,WI,USA)行后處理,分別對(duì)原始圖像、二維多平面重建(MPR)圖像以及最大強(qiáng)度投影(MIP)血管圖像進(jìn)行判斷。對(duì)于TRICKS-MRA序列,從原始圖像中選擇腦靜脈竇和腦靜脈充盈的最佳時(shí)間相,對(duì)該時(shí)相的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
由兩名高年資放射科醫(yī)師對(duì)腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果進(jìn)行分級(jí)[10],將大腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果從最高到最差依次分為5組(圖1)。1組:連續(xù)且清晰;2組:連續(xù)且淺淡;3組:不連續(xù)伴小缺損(缺損小于該靜脈直徑);4組:不連續(xù)伴大缺損(缺損大于該靜脈直徑);5組:不可見。結(jié)果有爭(zhēng)議者,由兩人討論后得出結(jié)論,如果討論結(jié)果仍不一致,由第三名高年資放射科醫(yī)師進(jìn)行評(píng)價(jià),作為最后評(píng)估結(jié)果。三種靜脈成像方法,均選擇雙額各兩支顯影最清晰的皮質(zhì)靜脈,在管腔內(nèi)分別放置感興趣區(qū)(ROI),面積大小約為2~3mm2,記錄為SV1~SV3直徑小于測(cè)量的靜脈直徑,計(jì)算信號(hào)平均值mSV=(SV1+SV2+SV3)/4,同時(shí),在同一層面左右額葉正常腦白質(zhì)中央放置3枚圓形ROI,面積大小約10mm2,記錄為SWM1、SWM2和SWM3并計(jì)算平均值mSWM=(SWM1+SWM2+SWM3)/2。對(duì)比噪聲比(contrast noise ratio, CNR)=mSV/mSWM。為了得到信噪比,在圖像周圍2cm處,圖像四角分別測(cè)量4個(gè)面積相同的ROI(70mm2)信號(hào)強(qiáng)度SN1~SN4(圖2),并計(jì)算這4個(gè)測(cè)量值的平均值mSN=(SN1+SN2+SN3+SN4)/4。最后計(jì)算信噪比(SNR)和對(duì)比噪聲比(CNRs),公式: SNR=mSV/mSN;SNR=(mSV-mSN)/mSV
采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)對(duì)PC-MRV、TRICKS-MRA 和CE-MRV三種靜脈成像序列的腦淺表靜脈顯示分級(jí)進(jìn)行比較,Bonferroni法校正,并進(jìn)行兩兩比較。同時(shí),采用非參數(shù)檢驗(yàn)對(duì)PCMRV、TRICKS-MRA和CE-MRV三個(gè)序列組間信噪比和對(duì)比噪聲比分別進(jìn)行比較。當(dāng)統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著差異時(shí),使用Bonferroni校正后進(jìn)行兩兩比較。
22名志愿者腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果及三種靜脈成像序列的比較結(jié)果如表2所示,22名志愿者共有236根皮質(zhì)靜脈,其中CE-MRV對(duì)皮質(zhì)靜脈的顯示效果優(yōu)于TRICKS-MRA和PC-MRV。與PCMRV相 比,CE-MRV和TRICKS-MRA可 更 好地顯示皮質(zhì)靜脈(P<0.017,圖1)。三種靜脈成像序列的信噪比(CE-MRV中位數(shù)為1798.60,TRICKS-MRA平 均 為766.70,PC-MRV平 均 為86.20)和對(duì)比噪聲比(CE-MRV平均為1428.20,TRICKS-MRA平 均 為739.20,PC-MRV平 均 為76.30)間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),其中CE-MRV最高,其次為TRICKS -MRA、PCMRV,結(jié)果如表3所示,箱式圖見圖3。
表1 三種磁共振靜脈成像技術(shù)掃描參數(shù)
表2 三種靜脈造影技術(shù)中皮質(zhì)靜脈顯示的比較
表3 三種靜脈造影技術(shù)中信噪比(SNR)和對(duì)比噪聲比(CNR)的比較
圖1 42歲男性,分別行PC-MRV、TRICKS-MRA和CE-MRV檢查。3D MIP重建軸位觀察,以同一根皮質(zhì)靜脈示例,分別顯示:連續(xù)且清晰(A粗箭頭)、連續(xù)且淺淡(C三角箭頭)、不連續(xù)伴小缺損(缺損小于該靜脈直徑,B粗箭頭)、不連續(xù)伴大缺損(缺損大于該靜脈直徑,C粗箭頭)、不可見(A、C細(xì)箭頭,該皮質(zhì)靜脈在CE-MRV上清晰顯示,在PC RV上顯示不清)。圖2 圖像質(zhì)量定量評(píng)估感興趣區(qū)域(ROI)的位置。 1~3 興趣區(qū)(面積約2mm2)放置在皮質(zhì)靜脈中。 4~6興趣區(qū)(面積約10mm2)位于皮質(zhì)靜脈周圍腦實(shí)質(zhì)內(nèi)。在計(jì)算對(duì)比噪聲比(CNR)時(shí),將皮質(zhì)靜脈信號(hào)強(qiáng)度減去鄰近正常腦實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度平均值。最后4個(gè)興趣區(qū)7~10(面積均為70mm2)放置在空氣中以確定背景噪聲。
圖3 箱式圖顯示三種靜脈成像序列的信噪比(A)和對(duì)比噪聲比(B),CE-MRV的 信 噪 比 和 對(duì) 比噪聲比高于TRICKS-MRA(P<0.001),且明顯優(yōu)于PC-MRV(P<0.001)。
腦皮質(zhì)靜脈成像的研究具有重要的臨床意義。上矢狀竇旁腦膜瘤手術(shù)前神經(jīng)外科醫(yī)師需要準(zhǔn)確判斷腦膜瘤周圍伴行靜脈的分布,以保護(hù)回流靜脈。研究認(rèn)為,與PC-MRV相比,CE- MRV可提供更多、更準(zhǔn)確的伴行靜脈信息[6]。而對(duì)于腦皮質(zhì)靜脈血栓的顯示,以前的研究表明CE-MRV同樣優(yōu)于PC-MRV,盡管分辨率較低[2]。另有學(xué)者通過比較TRICKS-MRA與TOF-MRV、CE-MRV對(duì) 正常顱內(nèi)靜脈竇的顯示,發(fā)現(xiàn)TRICKS-MRA和CEMRV顯示效果相當(dāng),但均優(yōu)于TOF-MRV[8-10]。因此,我們認(rèn)為TRICKS-MRA可以作為顱內(nèi)靜脈成像的選項(xiàng)之一,其主要優(yōu)勢(shì)包括可以重建出多期圖像,動(dòng)態(tài)顯示血流,達(dá)到“MRI-DSA”的效果。此外,對(duì)比劑的使用使TRICKS-MRA具有高時(shí)間分辨率,無需計(jì)算對(duì)比劑到達(dá)時(shí)間,但本研究并未將這三種成像方法對(duì)腦皮質(zhì)靜脈的評(píng)估進(jìn)行比較。
CE-MRV是目前磁共振最常用的靜態(tài)對(duì)比增強(qiáng)血管成像,相對(duì)于PC-MRV,其主要優(yōu)勢(shì)在于采用很短的TR和相對(duì)大的激發(fā)角,通過對(duì)比劑的引入縮短T1值進(jìn)而產(chǎn)生血液高信號(hào),腦組織的信號(hào)因飽和效應(yīng)明顯衰減,因此,CE-MRV能準(zhǔn)確反映血管細(xì)節(jié),特別是分支血管,比PC-MRV技術(shù)更可靠。本研究22名健康志愿者的236根皮質(zhì)靜脈,CE-MRV顯示連續(xù)清晰或淺淡共186根,優(yōu)于PC-MRV所顯示的157根,其中PC-MRV有17根皮質(zhì)靜脈未能顯示,但在CE-MRV圖像上可清晰顯示(圖1)。但是,CE-MRV缺點(diǎn)在于需要對(duì)比劑,且無法像TRICKS-MRA一樣動(dòng)態(tài)觀察,需要對(duì)掃描時(shí)間準(zhǔn)確把握。腦皮質(zhì)靜脈主要分布于上矢狀竇旁、大腦凸面腦溝內(nèi),因此,本實(shí)驗(yàn)選擇了雙額胼胝體上方兩個(gè)層面對(duì)腦淺表靜脈進(jìn)行評(píng)估[8]。
同時(shí),本研究中22名志愿者的皮質(zhì)靜脈數(shù)量范圍在9~18根,且上矢狀竇前1/3的皮質(zhì)靜脈分布以及分支變異較多。為了解決這個(gè)問題,我們將每位患者的皮質(zhì)靜脈數(shù)作定量分析,并將CE-MRV的結(jié)果作為參照標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CE-MRV序列中只有一根皮質(zhì)靜脈未顯示,但在TRICKS-MRA上顯示。此外,我們使用半定量評(píng)分法評(píng)估腦皮質(zhì)靜脈,同樣以CE-MRV的結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CE-MRV對(duì)正常腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果與TRICKS-MRA相當(dāng),優(yōu)于PC-MRV對(duì)皮質(zhì)靜脈的顯示,這與先前的研究結(jié)果一致[8,10]。三種方法顯示腦淺表靜脈成像質(zhì)量方面,本研究顯示CE-MRV所采集的皮質(zhì)靜脈信噪比、對(duì)比噪聲比均高于TRICKS-MRA和PCMRV,這與之前的研究[10]結(jié)果TRICKS-MRA高于CE-MRV和PC-MRV不同,這可能是由于我們利用CE-MRV優(yōu)先采集皮質(zhì)靜脈的原因。
綜上所述,我們認(rèn)為CE-MRV可以作為PCMRV成像的有用補(bǔ)充檢查,當(dāng)臨床高度懷疑腦淺表靜脈血栓形成時(shí),而PC-MRV又不能提供直接血栓證據(jù)時(shí),CE-MRV可作為PC-MRV的首選補(bǔ)充淺表靜脈成像方法,從而避免漏診和誤診,提高臨床診斷正確率。盡管DSA是顱內(nèi)血管包括靜脈成像的金標(biāo)準(zhǔn),但是DSA因射線和有創(chuàng)操作,使其不可能作為血管成像的首選檢查,同時(shí),更無法作為腦靜脈病變復(fù)查隨訪的常規(guī)檢查。而TRICKS-MRA的主要優(yōu)勢(shì)在于動(dòng)態(tài)觀察大腦動(dòng)靜脈顯影時(shí)相,但操作相對(duì)比較復(fù)雜,信噪比低于CE-MRV,不建議作為腦淺表靜脈病變磁共振成像的首選。