畢京鳳,李琳琳,劉欣瑤,張英魁
動脈夾層是指由于動脈內(nèi)膜損傷使血液通過內(nèi)膜進入血管壁內(nèi)而導致的動脈管壁分層,當動脈夾層內(nèi)的血液導致病變動脈管壁呈瘤樣膨出時稱為夾層動脈瘤。動脈夾層是導致青年卒中的一個常見原因,盡早明確動脈夾層的診斷是指導下一步治療的關(guān)鍵[1]。雖然DSA是診斷動脈夾層的“金標準”[2],但近年來HRMRI作為無創(chuàng)的成像解決方案也成為發(fā)現(xiàn)和診斷動脈夾層的一種有效的檢查手段[3-4]。MRI具有多序列、多對比度的成像優(yōu)勢,不同的MRA技術(shù)以及不同的序列對比可以為動脈夾層提供多維度影像依據(jù),這些對于動脈夾層的診斷無疑有著重要的臨床價值。但這種多序列、多對比度成像也可能成為很多一線臨床醫(yī)師在解讀MRI影像中的一個瓶頸,甚至導致很多有價值的影像信息被忽略,這不僅造成影像數(shù)據(jù)的損失,同時也可能延誤及時準確的治療。本文有關(guān)動脈夾層的病例,主要是從MRI原理的角度來解讀相應(yīng)的影像學信息,希望能夠幫助大家更好地理解不同的成像技術(shù)或序列對比在診斷動脈夾層中的重要價值。
1.1 病例1 患者男性,51歲,從事外賣送餐工作,某日爬樓送餐后突然頭暈、頭痛。自行休息后癥狀仍未自行緩解。臨床要求明確病因,鑒別是動脈夾層還是動脈斑塊。MRI檢查掃描結(jié)束后發(fā)現(xiàn)患者大汗淋漓,經(jīng)詢問知其本次發(fā)病后出現(xiàn)多汗癥狀。MRI檢查過程中分別進行了TOF MRA、高分辨率管壁成像(highresolution magnetic resonance vessel wall imaging,HR-VWI)、磁化準備快速梯度回波(magnetization prepared rapid gradient echo,MPRAGE)T1容積成像、三維快速自旋回波液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(cube T2fluid attenuated inversion recovery,Cube T2FLAIR)容積成像、ASL MRA等成像檢查,影像結(jié)果見圖1~圖5。
圖1 椎動脈夾層TOF MRA血液高信號改變
圖2 椎動脈夾層HR-VWI血液高信號改變
圖3 椎動脈夾層MPRAGE T1容積成像血液高信號改變
圖4 椎動脈夾層Cube T2 FLAIR容積成像血液高信號改變
圖5 椎動脈夾層在TOF MRA和ASL MRA上的血液信號對比
影像所見與序列解讀:該病例在MRI檢查中進行了多序列掃描,每個序列對于動脈夾層的診斷及評估都提供了不同的臨床意義。正確解讀這些序列的臨床價值有助于對病變做出更精準的評估。
TOF MRA:TOF MRA是常用的頭頸部血管成像技術(shù),其利用的是流入增強成像原理,同時通過快速的射頻激勵實現(xiàn)背景抑制。需要注意的是,TOF MRA本身所獲得的圖像對比度含有更明顯的T1對比度,因此一些T1弛豫時間特別快的成分在TOF MRA可以表現(xiàn)為高信號。該病例在TOF MRA中動脈夾層表現(xiàn)為高信號,但相比于真腔而言其信號稍低。這里需要注意,真腔的高信號是由于流動血液的流入增強效應(yīng)所致,而動脈夾層中的高信號可能意味著夾層血液也存在流動,但也可能是靜止的血液。動脈夾層中靜止的血液可以理解為血腫,當其內(nèi)的血紅蛋白因為缺氧而演變?yōu)楦哞F血紅蛋白時就可以表現(xiàn)出縮短T1弛豫時間的效應(yīng)[5-6],這時在TOF MRA就可以表現(xiàn)為高信號。動脈夾層內(nèi)的血液到底是流動的還是靜止的,單純的TOF MRA不能完全肯定地回答這個問題。
HR-VWI:這里的高分辨率成像采用的是Cube T1成像序列。Cube T1是基于長回波鏈的可變翻轉(zhuǎn)角的快速自旋回波序列。該病例HRVWI檢查顯示夾層中血液信號表現(xiàn)為高信號,這在很大程度上提示其內(nèi)的血液可能是靜止的且含有高鐵血紅蛋白成分。真腔內(nèi)流動的血液表現(xiàn)為明顯的低信號。但需要注意,因為Cube T1序列采用的回波鏈長度和回波時間(time of echo,TE)都相對很短,所以流動較為緩慢的血液可能也會表現(xiàn)為較高的信號,也就是說,HR-VWI結(jié)果提供了更大可能但依然不能完全確定夾層內(nèi)的血液是靜止的還是流動的。
MPRAGE T1容積成像:該序列是基于磁化準備三維梯度回波成像序列,所獲得的對比度可以理解為T1加權(quán)對比。該病例MPRAGE T1容積成像顯示夾層內(nèi)血液依然表現(xiàn)為高信號,但與HR-VWI相比,因為MPRAGE T1容積成像沒有結(jié)合脂肪抑制技術(shù),所以夾層內(nèi)血液高信號和鄰近組織對比不如Cube T1明顯。MPRAGE T1容積成像序列上真腔內(nèi)流動的血液也表現(xiàn)為低信號,所以夾層高信號提示其內(nèi)的血液可能是靜止的,但也無法完全排除可能是緩慢流動的血液所致。
Cube T2FLAIR容積成像:該病例Cube T2FLAIR容積成像序列中動脈夾層內(nèi)血液表現(xiàn)為高信號而真腔內(nèi)流動血液表現(xiàn)為低信號。該序列中夾層內(nèi)血液表現(xiàn)為高信號,提示血液中應(yīng)該存在著縮短T1弛豫效應(yīng)的成分如高鐵血紅蛋白,因為在T2FLAIR序列中的反轉(zhuǎn)模塊反映的是不同組織成分的T1弛豫對比;同時,該序列上夾層內(nèi)血液表現(xiàn)為高信號,又提示如果夾層內(nèi)是靜止的血液那么該夾層發(fā)生應(yīng)該有相對較長的一段時間。Cube T2FLAIR容積成像信號采集模塊提供的對比是T2權(quán)重對比,血腫在該序列上表現(xiàn)為高信號,提示血腫紅細胞破壞、紅細胞膜不完整。紅細胞破壞后具有明顯順磁性效應(yīng)的高鐵血紅蛋白相對均勻地分布在夾層血液中,順磁性物質(zhì)縮短T2的作用不明顯。該序列上夾層血液表現(xiàn)為高信號也進一步提示夾層內(nèi)血液可能是靜止的。
ASL MRA:這里采用的是Silenz MRA成像序列。該血管成像方案有兩個核心要素:其一,采用動脈自旋標記技術(shù),成像中分別采集標記和未標記兩組圖像;其二,其背景抑制是通過兩組圖像減影來實現(xiàn)的。ASL MRA技術(shù)因為采用減影方式來實現(xiàn)背景抑制,這對于鑒別夾層內(nèi)的血液是靜止的還是流動的具有重要的鑒別診斷價值。該病例TOF MRA和ASL MRA對比顯示,在TOF MRA上顯示的動脈夾層內(nèi)的高信號在ASL MRA上未顯示,提示夾層內(nèi)的血液是靜止的。靜止的血液在標記和未標記成像時信號表現(xiàn)是相同的,因此在減影后這部分靜止血液信號被消除。通過這個病例可以發(fā)現(xiàn),在動脈夾層的評估中TOF MRA和ASL MRA具有特別重要的互補作用,TOF MRA本身所具有的T1加權(quán)對比屬性使之更容易發(fā)現(xiàn)動脈夾層的存在,而ASL MRA則通過其減影實現(xiàn)背景抑制的原理,來幫助鑒別血腫內(nèi)的血液是流動的還是靜止的。明確血腫內(nèi)的血液是流動的還是靜止的對于預后評估更有意義,如果血腫內(nèi)的血液是流動的,其發(fā)生破裂出血的風險會更大,因為動脈夾層的管壁會隨時受到流動血液的沖擊。
1.2 病例2 患者男性,51歲。因自發(fā)性頸部疼痛、TIA就診。臨床要求明確病因,鑒別是動脈夾層還是動脈斑塊。MRI檢查過程中分別進行了TOF MRA、ASL MRA、HR-VWI檢查,影像結(jié)果見圖6~圖8。
圖6 頸動脈夾層在TOF MRA和ASL MRA上的血液信號對比
圖7 頸動脈夾層在TOF MRA和ASL MRA上的血液信號對比
圖8 頸動脈夾層HR-VWI血液信號改變
病例2是一個頸內(nèi)動脈夾層病例。該病例在TOF MRA檢查時真腔和夾層內(nèi)血流均表現(xiàn)為高信號,但因為夾層內(nèi)血流速度較真腔內(nèi)血流速度慢,所以在TOF MRA檢查時具有一定的飽和現(xiàn)象,這也是夾層血流信號較真腔血流信號低的機制。在ASL MRA檢查通過標記和未標記兩組圖像減影來實現(xiàn)背景抑制,這樣就克服了TOF MRA檢查對于慢血流的飽和現(xiàn)象。在ASL MRA檢查中夾層血液表現(xiàn)為較高的信號,提示夾層內(nèi)的血液是流動的,因為只有夾層內(nèi)的血液流動時才可以導致標記組和未標記組成像時血流信號的差別。HR-VWI檢查顯示真腔和動脈夾層均表現(xiàn)為流空的信號,進一步說明夾層內(nèi)的血液具有流動性,所以在HR-VWI信號采集過程中先前被激發(fā)的血液因為流動而產(chǎn)生了明顯的流空效應(yīng)。該病例利用ASL MRA與HR-VWI相互驗證可以完美地區(qū)別夾層內(nèi)血液的“動”與“靜”。雖然在臨床工作中看到的每一幅圖像都是“靜止”的圖像,但是通過對這些“靜止”圖像的分析可以獲得血液“流動”的真實狀態(tài),這些圖像背后隱藏著豐富的既對立又統(tǒng)一的信息。
動脈夾層可發(fā)生于各個年齡段,但以青年和中年為高發(fā)期,是卒中發(fā)生的重要原因之一。動脈夾層好發(fā)于椎動脈,其次是基底動脈和頸內(nèi)動脈。該疾病的臨床表現(xiàn)多樣,與病變血管壁的病理損傷模式和管腔構(gòu)型密切相關(guān),可有頭痛、蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦梗死和神經(jīng)壓迫癥狀等臨床表現(xiàn)。動脈夾層的臨床診斷主要依靠影像學檢查。在常用的影像學檢查方法中MRI不僅無創(chuàng),而且通過其多種對比度成像也能更敏感地發(fā)現(xiàn)和診斷夾層動脈瘤。根據(jù)不同序列中夾層血液的信號改變有助于明確夾層動脈瘤的分期,根據(jù)不同MRA技術(shù)有助于明確夾層內(nèi)血液是否流動。多數(shù)未破裂動脈夾層的首發(fā)癥狀是頭痛或缺血性癥狀,少數(shù)表現(xiàn)為壓迫癥狀。對于以缺血癥狀為主的夾層動脈瘤病例,通過多序列MRI技術(shù)組合可以更早地明確夾層動脈瘤的診斷,這對于下一步治療方案的制訂有重要的指導意義。因為夾層動脈瘤有可能破裂出血,且一旦發(fā)展為蛛網(wǎng)膜下腔出血其病死率可達19%~50%,因此夾層動脈瘤首選的治療方案是血管內(nèi)治療。顯而易見,夾層動脈瘤的早期診斷對于選擇正確的治療方案至關(guān)重要。如果臨床醫(yī)師對MRI明確夾層動脈瘤的診斷價值有更深入的了解,在實際臨床工作中就能夠做出更優(yōu)化的影像檢查選擇。同時,如果臨床醫(yī)師能夠?qū)RI不同序列的信號解讀有所了解,或者對MRI不同血管成像技術(shù)的特點有所了解,就能夠更好地建議或指導影像科醫(yī)師有的放矢地進行不同血管成像技術(shù)檢查,從而對動脈夾層做出更全面、更客觀的影像評估。雖然對于動脈夾層出血風險的評估迄今尚無明確有效的預測手段,但本文中所描述的ASL MRA與TOF MRA相結(jié)合有助于明確夾層內(nèi)血液是否流動,這種血流動力學信息有助于為遠期不良事件的評估提供有價值的影像信息。
本文通過臨床實際案例詳細解讀了動脈夾層在不同成像序列的信號表現(xiàn),同時也介紹了近些年推出的ASL MRA在動脈夾層血液流動性鑒別方面的價值,旨在推動MRI在動脈夾層早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療中發(fā)揮更大的作用。