周建國 符大勇 盧明聰 孟云
南京中醫(yī)藥大學連云港附屬醫(yī)院放射科,連云港 222004
缺血性腦卒中病因中60%以上是由頸內動脈(internal carotid artery,ICA)病變所導致,嚴重者可導致患者病死[1]。由于ICA 閉塞后,機體可通過腦側支循環(huán)的開放對責任動脈供血區(qū)進行血液供應,然而側支代償建立的完善程度直接決定腦缺血缺氧相關癥狀,以及患者臨床預后及治療效果密切相關[2]。目前,數字減影血管造影、15O標記的水分子正電子發(fā)射體層成像是評價側支循環(huán)建立及腦灌注狀態(tài)的“金標準”,但兩者屬于微創(chuàng)檢查且操作復雜,實際應用中受到一定限制[3]。經顱多普勒受到患者檢查聲窗影響較為明顯,同時磁共振動態(tài)增強及CT 灌注成像均需注射造影劑[4-5]。磁 共 振 三 維 動 脈 自 旋 標 記(three-dimensional arterial spin labeling,3D ASL)技術通過標記頸動脈內的水分子進行腦灌注成像,在ICA 慢性閉塞后的側支循環(huán)建立方面尚無研究,基于3D ASL 通過量化腦血流量(cerebral blood flow,CBF)值評估腦灌注狀態(tài)[6],本文將三維時間飛躍法磁共振血管成像(three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography,3D-TOF MRA)聯合3D ASL技術評估單側ICA 慢性閉塞后腦側支循環(huán)建立狀態(tài),現報道如下。
1.一般資料
回顧性研究2018年1月至2022年3月南京中醫(yī)藥大學連云港附屬醫(yī)院腦病科收治的單側ICA 閉塞患者40 例,其中男24 例,女16 例,年齡33~78(52.4±16.9)歲。(1)納入標準:3D-TOF MRA 提示為單側ICA 閉塞;入組年齡18~80歲。(2)排除標準:急性缺血性腦卒中;其他顱內外動脈中重度狹窄;腦軟化灶直徑≥3 cm;腦腫瘤及腦血管畸形患者。均行常規(guī)MRI 序列、3D ASL 及3D-TOF MRA 序列檢查,依據3D-TOF MRA 序列顯示有無前交通動脈(ACoA)及后交通動脈(PCoA)開放、大腦前動脈(ACA)及大腦后動脈(PCA)偏側優(yōu)勢分為側支循環(huán)組(23例)和對照組(17例)。
2.檢查方法
采用美國GE Discovery 750 3.0T磁共振機,32通道頭頸相控線圈。序列:T1加權成像(WI)、T2WI、T2液體衰減反轉恢復序列(FLAIR)、彌散加權成像(DWI)、3D-TOF MRA、3D ASL。3D ASL 具體參數:重復時間(TR)/回波時間(TE)=5 369 ms/10.5 ms,視場角(FOV):24 cm×24 cm,分辨率:512×8,激勵次數(NEX):3,標記后延遲時間(PLD):2 525 ms。
3.數據處理與分析
3D-TOF MRA 原始圖像經MinIP 后處理,將ICA 閉塞側ACA、PCA 管徑增粗、走行延伸顯示定義為偏側優(yōu)勢[7]。將前后交通動脈開放及偏側優(yōu)勢定義為側支循環(huán)開放。3D ASL 數據經計算機處理后,于CBF 偽彩圖測量額葉、頂葉、腦室旁白質區(qū)及基底節(jié)區(qū)的CBF值。
4.統(tǒng)計學方法
經SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進行數據分析,計量資料經檢驗符合正態(tài)分布,以均數±標準差(±s)表示,行兩獨立樣本t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
入組40 例單側ICA 閉塞患者中,左側ICA 閉塞22 例,右側ICA閉塞18例,側支循環(huán)組CBF值均高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表1、圖1。
圖1 男,67歲,頭暈1周。A:三維時間飛躍法磁共振血管成像(3D-TOF MRA)提示右側頸內動脈閉塞,大腦前交通動脈及后交通動脈開放,右側大腦后動脈偏側優(yōu)勢;B、C:三維動脈自旋標記(3D ASL)[標記后延遲時間(PLD)2 525 ms]提示右側頂葉腦血流量略降低,雙側額顳葉及側腦室旁白質區(qū)腦血流量基本對稱
表1 側支循環(huán)組頸內動脈閉塞側與對照組腦血流量比較(ml/min×100 g,±s)
表1 側支循環(huán)組頸內動脈閉塞側與對照組腦血流量比較(ml/min×100 g,±s)
組別側支循環(huán)組對照組t值P值例數23 17額葉42.14±6.75 32.09±7.25 4.511 4 0.000 1頂葉41.47±6.91 31.16±7.32 4.549 3 0.000 1顳葉42.85±7.14 32.53±7.56 4.408 0 0.000 1側腦室旁36.82±7.06 29.37±6.27 3.456 5 0.001 4基底節(jié)區(qū)37.87±7.25 28.45±6.87 4.152 5 0.000 2
供血動脈出現狹窄或閉塞后是否發(fā)生缺血性腦血管病,取決于側支循環(huán)建立及完善程度,側支血流對于維持腦細胞的正常生理功能起到決定性作用[8],腦實質灌注狀態(tài)不同,患者的臨床表現及預后亦各有差異[9-10]。ICA 閉塞后,通過評估腦側支循環(huán)建立和完善情況,分析腦動脈血流動力學狀態(tài)以及腦實質血流灌注水平,在臨床治療方案的選擇以及預后評估方面具有重要價值[11]。單側ICA 閉塞后,首先開放一級側支循環(huán),即ACoA 和PCoA[12],其將對側ICA 及椎基底動脈的血流引入責任區(qū)大腦中動脈供血區(qū)。同時患側大腦前、后動脈與大腦中動脈(MCA)供血區(qū)間血流壓力梯度的存在,誘發(fā)二級軟腦膜側支血管的開放,三級側支循環(huán)新生血管亦逐漸形成。
磁共振3D-TOF MRA 序列是一種通過流動血液與靜止腦組織信號差異,進行的血管成像的技術。當ICA 閉塞后,同側ACA、PCA 血流通過二級側支軟腦膜吻合血管向MCA供血區(qū)提供側血流代償,由于動脈血流量的增大以及血液流速的加快,于3D-TOF MRA 序列顯示為ACA 以及PCA 的管腔增粗和走行延伸,且信號增高表現,稱之為偏側優(yōu)勢,其間接提示軟腦膜側支循環(huán)的建立。
3D ASL 技術的成像原理是利用射頻脈沖標記頸動脈血液中的水分子,經過一段時間的延遲后,釆集成像平面所標記的水分子,將所采集的標記信號減去未標記信號,得到3D ASL 灌注圖像[13]。3D ASL 成像技術不依賴血腦屏障的破壞,能夠通過量化感興趣區(qū)的CBF 值進行定量分析[14-15]。該技術與PET、SPECT、動態(tài)磁敏感對比增強磁共振成像相比,具有免對比劑注射、經濟便捷、無放射性等優(yōu)點,且與傳統(tǒng)灌注兼具較高的相關性[16-17]。3D ASL 技術檢查過程中,將標記水分子流動到采集層面的這段時間稱為動脈通過時間(ATT),為提高被標記血液中的水分子檢出率,掃描參數中,PLD 的選擇應略長于ATT,對于腦灌注狀態(tài)的反映更為客觀[18-19]。由于ICA 慢性閉塞后,側支血管往往纖細且走行迂曲,ATT 必然出現延長,所以,在利用3D ASL 評估側支循環(huán)時,首先要處理好PLD 與ATT 的關系[20-21]。PLD 綜上所述,將3D-TOF MRA 及3D ASL 技術聯合應用,偏側優(yōu)勢與動脈內高信號與單側ICA 慢性閉塞后的側支循環(huán)建立密切相關。然而3D-ASL 技術對于MRI 機及軟件要求較高,基層醫(yī)院配置較少,MRA 技術則應用較為廣泛,更易推廣。本研究不足之處為,3D ASL 參數中,對于PLD 的選擇較為單一,未行更長時間的信號采集;測量過程中對于興趣區(qū)的勾畫存在主觀性,且由于容積效應的存在導致不能精準量化。3D-TOF MRA 是一種流速依賴性腦血管成像方法,可能會高估血管狹窄率,同時對于偏側優(yōu)勢的評價存在一定的主觀性,希望在下一步研究中能夠完善和規(guī)避。 利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突