3_0T高分辨力MR大脑中动脉管壁成像研究_黄俊

作 者 单 位 ：２００４３３ 上 海 ，第 二 军 医 大 学 附 属 长 海 医 院 放 射 科 作者简介：黄俊（１１９８２－），男，湖 北 十 堰 人，硕 士 研 究 生，主 要 从 事 磁共振血管成像工作。 通 讯 作 者 ：刘 崎 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｑｉａｔｇ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
“黑血”预脉冲；第二部 分 采 用 超 短 的 ＴＲ、ＴＥ 及 激 发 角 度 较 小 的射频脉冲来采集信号，其扫描 时 间 短，分 辨 力 高，可 以 对 血 管 壁进行“黑 血”高 分 辨 力 成 像。“黑 血”和 “亮 血”两 种 技 术 相 结 合可提高对动脉粥样硬化斑块检查的准确度。
动脉粥样硬化引起的颅内大动脉和颅外颈动脉狭窄是缺 血性脑卒中的常见原因。据文献报道缺血性脑卒中在白种 人 中 以颅外颈动脉狭窄为主，在亚洲 及 非 洲 人 中 以 颅 内 大 动 脉 狭 窄 常见［１－２］，而 后 者 在 我 国 高 达 ３３％ 。 ［２－３］ 颅 内 动 脉 病 变 常 是 预 示 进一步的脑血管事件的独立预 警 因 素，其 中 又 以 大 脑 中 动 脉 最 具 代 表 性（因 其 供 血 范 围 广 ，最 常 受 累 ）［４－５］。 目 前 评 价 颅 内 动 脉狭窄的主要影像 技 术 包 括 数 字 化 减 影 血 管 造 影 （ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂ－ ｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ，ＤＳＡ）、经 颅 多 普 勒 超 声 （ｔｒａｎｓｃｒａｎｉａｌ Ｄｏｐｐｌｅｒ，ＴＣＤ）、ＣＴ 血 管 成 像 （ＣＴ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ，ＣＴＡ）、磁 共 振 血管成 像 （ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ，ＭＲＡ）等。 但 这 些 血管成像技术只 能 显 示 管 腔 结 构，不 能 显 示 管 壁 结 构 ，而 越 来 越多的证据表明对管壁结构的研究可能比单纯对血管狭窄程 度的 研 究 更 具 临 床 意 义。随 着 扫 描 技 术 的 进 步 和 高 场 强 （３．０Ｔ）磁共振扫描仪的 应 用，ＭＲＡ 检 测 血 管 狭 窄 程 度 的 能 力 大大提高，高 分 辨 力 ＭＲＩ（ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ＭＲＩ，ＨＲＭＲＩ）可 以 显示颈动脉斑块 的 成 分 和 性 质，其 无 创 性、高 分 辨 力 及 可 以 多 重序列对比判定组织成分等优势，使高分辨力 ＭＲＩ具有很高的 敏感度，而对于大 脑 中 动 脉 斑 块 的 研 究 正 处 于 起 步 阶 段 ，逐 渐 成为国内外研究的热点。本 文 就 ３．０Ｔ ＨＲＭＲＩ对 颅 内 大 脑 中 动脉粥样硬化斑块的显示情况及辨别斑块易损性的最新应用 进行综述。
高分辨力 ＭＲＩ的图像质 量 对 于 斑 块 成 分 和 稳 定 性 的 判 断 具有重要作用。目前 对 大 脑 中 动 脉 斑 块 的 ＨＲ ＭＲＩ评 价 多 采 用 多 对 比 成 像 ，成 像 序 列 包 括 Ｔ２ＷＩ、ＰＤＷＩ、ＴＯＦ 和 Ｔ１ＷＩ［７］。 我们的研究在预实验阶段对上 述 序 列 逐 一 进 行 尝 试 ，最 后 发 现 ＦＳＥ－Ｔ２ＷＩ是目前能够用于颅内动脉成像最好 的 序 列。 该 序 列 在高 分 辨 力 参 数 下 保 持 了 较 高 的 信 噪 比 ，成 像 时 间 较 短 （＜３ｍｉｎ），并且能 够 更 好 地 显 示 颅 内 动 脉 管 壁 结 构，而 ＤＩＲ－ Ｔ１ＷＩ序列 虽 然 信 噪 比 也 比 较 高 ，但 是 成 像 时 间 较 长 （每 层 ５８ｓ）。只有当 Ｔ２ＷＩ发现较大斑块时，才有必要行 Ｔ１ＷＩ检查以 排除出血可能。当 Ｔ２ＷＩ无 异 常 发 现 或 仅 有 小 的 斑 块 形 成 时 ， 可以不行 Ｔ１ＷＩ检查，因为 目 前 的 分 辨 力 还 不 足 以 检 测 到 小 的 出血或高信 号 脂 核。在 颈 动 脉 管 壁 高 分 辨 力 成 像 的 评 价 中， ＴＯＦ 是一个非常重要的序列，但 在 我 们 的 预 实 验 中，ＴＯＦ 始 终 无法达到理想的成像效果。
“黑血”技术不受血液湍流的 影 响，故 不 会 过 高 评 价 管 壁 狭 窄程度。“黑血”技 术 的 流 空 效 应、空 间 预 饱 和 脉 冲、双 反 转 恢 复 等 方 法 可 使 血 流 呈 低 信 号 。 双 反 转 恢 复 （ｄｏｕｂｌｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒｅ－ ｃｏｖｅｒｙ，ＤＩＲ）序列是最常 用 的 黑 血 技 术 成 像 方 法，且 效 果 较 好。 ＤＩＲ 快速自旋回波（ｔｕｒｂｏ ｓｐｉｎ ｅｃｈｏ，ＴＳＥ）序列是目前血 管 壁 成 像研究最多也是比较确切的方 法，其 血 管 壁 图 像 软 组 织 对 比 度 好，Ｔ１ＷＩ、Ｔ２ＷＩ及质子扩散加权 成 像（ＰＤＷＩ）等 多 序 列 结 合 可 对斑块内成分（纤 维 帽、脂 质 核 心、钙 化、出 血 等 ）进 行 分 析，但 其成像时间长，扫描范围小，应 用 有 一 定 的 局 限 性；ＤＩＲ 超 快 速 场回波（ｔｕｒｂｏ ｆｉｅｌｄ ｅｃｈｏ，ＴＦＥ）序 列 是 一 种 磁 化 准 备 快 速 梯 度 回波序列，由两部分组成，第一部 分 为 磁 化 准 备 脉 冲，为 双 反 转
结论。
体成分。研究认为颅内动脉粥样硬化斑块的性质和颈动脉斑
３．ＨＲＭＲＩ管 壁 成 像
块相似［２０］，根据颈动脉的研究结果来推断颅内动脉斑 块 组 成 成
传统的血管检查方法如 ＤＳＡ、ＣＴＡ 或 ＭＲＡ 只能显示管腔 结构及狭窄程度，但 不 能 显 示 管 壁 结 构 ，在 狭 窄 率 ＜５０％ 时 会 低估狭窄程度，甚至无阳性发现。目 前，ＨＲＭＲＩ被 认 为 可 能 是 唯 一 适 合 在 活 体 内 进 行 颅 内 动 脉 管 壁 成 像 的 影 像 学 方 法 ， ［１６］ Ｋｌｅｉｎ等 通 ［１７］ 过对 ＭＣＡ 及其供血区 梗 死 的 尸 检 结 果 数 据 进 行
的症状相关。ＰＤＷＩ图像由于具有更好的对比度而更 适 合 管 壁 面积的测量，使用“黑血”技术能 有 效 抑 制 流 动 伪 影 对 管 壁 测 量 的 影 响 。 ［１８－１９］
利于保证血管内腔的大小；ＮＲ 表现为血 管 向 内 收 缩，会 加 重 狭
４．动脉粥样硬化斑块成份的 ＨＲＭＲＩ影像学特点
放射学实践 ２０１２年５月第２７卷第５期 Ｒａｄｉｏｌ Ｐｒａｃｔｉｃｅ，Ｍａｙ ２０１２，Ｖｏｌ ２７，Ｎｏ．５
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扩张和收缩的反应，这种血管大 为 在血管狭窄率相 似 的 情 况 下，管 壁 面 积 差 异 具 有 统 计 学 意 义 ，
血管重塑。１９８７ 年 Ｇｌａｇｏｖ 等 首 ［１４］ 先 报 道 了 冠 状 动 脉 重 塑 现 象，使人们认识到在冠状动脉粥 样 硬 化 的 发 生 和 发 展 过 程 中 存
影响 ＨＲＭＲＩ 成 像 的 主 要 因 素 包 括 ３ 个 方 面：① 分 辨 力［８－９］：根 据 冠 状 动 脉 粥 样 硬 化 斑 块 的 研 究 ，薄 纤 维 帽 一 般 ＜６５μｍ，根据冠状动脉与大脑中动 脉 相 对 管 径 的 换 算，大 脑 中 动脉斑块中薄纤维帽的厚度应 相 当，由 于 表 面 线 圈 能 够 达 到 的 分辨力为５００μｍ，对 于 分 辨 薄 纤 维 帽 尚 存 困 难 ，可 以 尝 试 应 用 对比剂加以弥补；②血管狭窄 程 度：由 于 ＴＯＦ 相 中 各 个 成 分 的 辨别主要依赖管腔中血液成分 形 成 的“亮 血”信 号，一 旦 管 腔 过 于狭窄或血流速 度 过 慢，都 不 能 形 成 有 效 的 “亮 血 ”信 号；③ 扫 描时间过长：由于 扫 描 时 间 过 长，部 分 患 者 由 于 身 体 状 况 不 允 许 而 不 能 完 成 扫 描 ，或 扫 描 过 程 中 移 动 导 致 图 像 模 糊 。
窄程度。最近有研究发现部分患者 ＭＲＡ 图像显示为大脑 中 动
至今还没有有效的影像学检测方法来检测大脑中动脉斑
脉（ｍｉｄｄｌｅ ｃｅｒｅｂｒａｌ ａｒｔｅｒｙ，ＭＣＡ）狭 窄，而 ＨＲＭＲＩ却 可 见 管 壁 正常 或 仅 轻 度 增 厚 ，表 明 颅 内 动 脉 存 在 ＮＲ 的 可 能 。 ［１５－１６］ 由 于 动脉壁的重塑和伸缩作用，以至 于 很 大 的 斑 块 可 能 都 不 会 引 起
分及纤维帽 的 情 况，可 能 是 一 种 比 较 合 理 的 方 法 。Ｈａｔｓｕｋａｍｉ 等［７］将颈动脉纤维帽分为３级：１ 级 为 完 整 且 厚 的 纤 维 帽 ；２ 级 为完整但薄的纤维帽；３级为破裂的纤维帽，薄 形 纤 维 帽 及 纤 维 帽破裂为易损斑块。理论上高分辨力大脑中动脉管壁成像可 以显示易损斑块的成分（如富 含 脂 质 坏 死 核 心 或 斑 块 内 出 血 ），
高分辨力 ＭＲＩ斑块成像原理和影响因素
随着磁共振硬件设备及软件 新 序 列 的 发 展，对 动 脉 粥 样 硬 化斑块的研究也逐渐深入。对于动脉粥样硬化斑块检查所采 用的序列除了传统的 Ｔ１ＷＩ和 Ｔ２ＷＩ，还 包 括 “黑 血”技 术 和 “亮 血”技术。“黑血”技术的优势在 于 显 示 斑 块 的 形 态 及 其 组 成 成 分；“亮血”技术即时间飞跃 成 像（ＴＯＦ），采 集 时 间 短，在 显 示 斑 块表面的纤维帽等低信号成分和鉴别斑块内出血等方面有优 势 。 ［６－７］
症状性患者的管壁面积较大，多 表 现 为 ＰＲ；而 非 症 状 性 患 者 管 壁面积较小，多表现为 ＮＲ，提示管壁的形 态 学 特 点 可 能 与 患 者
在斑块积累和冠状动脉管腔的变化，这种变化又称为 Ｇｌａｇｏｖ现 象。动脉重塑包括阳性重塑（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ，ＰＲ）和阴性 重 塑（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ，ＮＲ）两种，ＰＲ 表现为血管 向 外 扩 张，有
ＨＲＭＲＩ在 大 脑 中 动 脉 粥 样 硬 化 斑 块 中 的 应 用
１．高分辨力 ＭＲＩ管腔成像 在评价颅内动脉 狭 窄 时，ＤＳＡ 作 为 金 标 准，尽 管 其 具 有 较 高的空间分辨力，但 其 为 有 创 性 检 查。 早 期 研 究 显 示 ＭＲＡ 诊 断血 管 闭 塞 的 敏 感 度 和 特 异 度 分 别 为 ８８％ ～１００％ 和 ９５％ ～ ９７％ ，但 是 检 测 非 闭 塞 性 狭 窄 的 能 力 较 低［１０－１１］，ＭＲＡ 会 因 狭 窄 处信号丢失而高估 病 变 的 狭 窄 程 度。ＣＴＡ 在 诊 断 血 管 狭 窄 程 度上优于 ＭＲＡ，因 为 ＣＴＡ 不 会 受 流 空 效 应 和 过 度 评 估 的 影 响，但是 ＣＴＡ 会带 来 电 离 辐 射，需 要 碘 化 对 比 剂，后 处 理 过 程 中会 受 到 动 脉 管 壁 钙 化 积 分 的 技 术 限 制 。 ［１２－１３］ ＨＲＭＲＩ则 可 以 弥补上述 缺 点，特 别 是 “黑 血 ”技 术 能 有 效 抑 制 流 动 伪 影 的 影 响。Ｒｙｕ等通过对 ＤＳＡ 的对比研究，发现由 ＨＲＭＲＩ所得出 的 狭窄程度与 ＤＳＡ 的结果具有很高的一致性。 ２．动 脉 重 塑 现 象 在 各 种 临 床 情 况 下 ，血 管 会 对 不 同 的 生 理 和 病 理 状 况 作 出