腦動(dòng)脈狹窄的影像診斷：CT血管成像與磁共振血管成像的對(duì)照性研究

1、    腦動(dòng)脈狹窄的影像診斷：CT血管成像與 磁共振血管成像的對(duì)照性研究        摘要目的對(duì)CT血管成像(CTA)與磁共振血管成像(MRA)進(jìn)行對(duì)照性研究，評(píng)價(jià)CTA診斷腦血管狹窄性病變的臨床意義。方法34例患者均行CTA及MRA檢查，其中5例同時(shí)行DSA檢查。分析每個(gè)病人血管影像相應(yīng)部位不同影像方法顯示的程度與部位分布，并用雙盲法驗(yàn)證。結(jié)果34例病人MRA顯示血管狹窄共100處，其中1°2°16處，10處CTA相應(yīng)部位顯示無狹窄；3

2、76;4°84處，49處相應(yīng)部位CTA顯示無狹窄，11處CTA相應(yīng)部位顯示為1°2°狹窄；3處MRA無狹窄而CTA顯示狹窄。5例行DSA檢查患者的MRA顯示腦動(dòng)脈狹窄23處，其中僅7處DSA顯示相應(yīng)部位血管狹窄，MRA假陽性率69.6%，過度診斷率95.7%；CTA顯示動(dòng)脈狹窄7處，與DSA相應(yīng)血管部位表現(xiàn)相同，未出現(xiàn)假陽性。作者及雙盲法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果的差異無顯著性(P=0.257列聯(lián)表確切概率法)。結(jié)論CTA顯示腦動(dòng)脈狹窄較MRA更接近實(shí)際情況，影像更為可靠。進(jìn)一步改進(jìn)影像編輯方法后CTA可為臨床懷疑動(dòng)脈狹窄或其他病變更為可靠的影像篩選方法。關(guān)鍵詞腦血管狹窄診斷CT

3、血管成像MR血管成像Intracranial Arterial Stenosis:a Comparative Study of CTA and MRAPeng Ying,Tang Guangjian,Wang YishengDepartment of Radiology ,The First Clinical Hospital of Beijing Medical University (Beijing 100034)AbstractPurposeTo prospectively study the CT angiography(CTA) and MR angiography (MRA) of

4、 intracranial vessels comparatively and evaluate CTA in the diagnosis of cerebrovascular stenosis.MethodsThirty-four patients were studied with CTA and MRA,Five patients underwent DSA at the same time.The seriousness and location of the stenoses shown by CTA,MAR and/or DSA in the same patient were a

5、nalyzed respectively and a double-blind analysis of these data was taken for testing the result.Results100 stenoses were considered by MRA of the 34 cases,16 were depicted as stenoses of Grade One to Two,but 10 of them as normal on CTA;84 as Grade Three to Four,but 49 as normal on CTA and 11 as sten

6、oses of Grade One to Two on CTA;3 as normal on MRA but as stenoses on CTA.23 stenoses were considered by MRA but only seven were as stenoses on DSA of the five cases.The rate of false positiveness of MRA was 69.6% and the rate of overestimation was 95.7%.Seven stenoses were considered on CTA and no

7、false positiveness was found.Differences among the author and the two viewers of the double blind test were not significant (P=0.257).ConclusionCTA is much more closer to the real situations of the stenoses of the intacranial vessels and more reliable.With more advanced post-processing method,CTA ca

8、n be a more reliable modality for the diagnosis of cerebral stenosis and related abnormalities.Key wordsBrainVascularStenosisDiagnosisCT angiographyMR angiography本文通過CTA與MRA及部分DSA的對(duì)照性研究，分析CTA、MRA顯示腦動(dòng)脈狹窄的差異及其可能的原因，評(píng)價(jià)CTA診斷腦血管狹窄性病變的臨床意義。1材料和方法收集1997年7月11月臨床懷疑腦血管疾病的病人34例，其中男19例，女15例，平均年齡42.4歲(973歲)。所有患者

9、均作CTA及MRA檢查，間隔時(shí)間平均2.5天(015天)，其中3天以內(nèi)的占71%(24例)。5例患者同時(shí)行DSA檢查，2例于CTA之前，3例于MRA之前進(jìn)行，間隔時(shí)間平均為4天(29天)。CTA成像：使用Siemens PLUS 4CT掃描機(jī)，病人頭顱顱底盡量與掃描層面平行，掃描條件為120kV，170mA，顯示野20cm左右，層厚1mm，進(jìn)床速度1 mm/s(Pitch 1)，掃描范圍自枕骨大孔下緣至胼胝體體部水平，自下而上，掃描時(shí)間共60s，覆蓋長(zhǎng)度8cm(0.75秒/周)。采用非離子造影劑(Omnipaque,Ultravist or Optiray 300320mgI/ml)，總量10

10、0ml，使用自動(dòng)注射器(MEDRAD OP100)自肘或前臂淺靜脈穿刺注入，以3.5ml/s的速度團(tuán)注80ml，繼以1.0ml/s的速度注射余下的20ml，掃描延時(shí)1214s(根據(jù)病人年齡及臨床狀況)。以180°內(nèi)插法，0.5mm間隔重建軸位像，共獲得160幅像。通過編輯去掉骨及靜脈等不需要的結(jié)構(gòu)，影像以最大密度投影(MIP)產(chǎn)生顱內(nèi)動(dòng)脈三維像，窗位150170Hu，窗寬250300Hu，并從各個(gè)角度進(jìn)行觀察。MRA成像：采用日本島津公司SMT-100×1.0Tesla超導(dǎo)掃描系統(tǒng)和頭部專用表面線圈，時(shí)間飛逝法(TOF)血流成像技術(shù)，掃描參數(shù)TR/TE=40/9ms，翻轉(zhuǎn)角

11、度(flip angle)為20°，相位編碼方向?yàn)閄，層厚和層距均為1mm，256矩陣，未采用預(yù)飽和技術(shù)，以MIP重建三維像。DSA檢查：于Siemens Coroscope機(jī)器上進(jìn)行。Seldinger法股動(dòng)脈插管，分別置管于雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈和一側(cè)椎動(dòng)脈內(nèi)注射造影劑，速度為34ml/s，共2s，拍攝正、側(cè)位片，并根據(jù)需要加攝必要體位。對(duì)所有MIP及DSA像進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。血管狹窄程度定義為血管最狹窄處與遠(yuǎn)端正常管徑之比，比值為1者為0%，完全中斷者為100%，采用目測(cè)法，將狹窄分為四度：1度：025%，2度：26%50%，3度：51%75%，4度：76%100%。分析的血管范圍包括雙側(cè)大

12、腦前動(dòng)脈(ACA)A1、A2段，雙側(cè)大腦中動(dòng)脈(MCA)M1、M2段，雙側(cè)大腦后動(dòng)脈(PCA)P1、P2段，雙側(cè)基底動(dòng)脈(BA)及椎動(dòng)脈(VA)。前、后交通動(dòng)脈若顯示，也包括在內(nèi)。將統(tǒng)計(jì)結(jié)果分為三組：A組，相應(yīng)部位CTA與MRA顯示狹窄程度一致；B組，相應(yīng)部位CTA顯示狹窄程度較MRA輕；C組，相應(yīng)部位CTA顯示狹窄程度較MRA重。將統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。并以DSA為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算MRA與CTA對(duì)腦血管狹窄診斷的假陽性率，假陰性率與過度診斷率。由兩位醫(yī)師分別讀片行雙盲法研究(分析的血管范圍及方法與上述相同)?？紤]正常人前、后交通動(dòng)脈(AcoA&PcoA)，一側(cè)VA以及ACA之A1段和PC

13、A之P1段解剖變異較大，若不顯示或細(xì)而均勻，則不予評(píng)價(jià)。2結(jié)果所有34例病人，MRA上顯示血管狹窄共100處(表1)，其中1°7處，2°9處，3°8處，4°76處(其中包括完全中斷但遠(yuǎn)側(cè)仍有血管影像28處)，3處無狹窄而CTA顯示狹窄；CTA顯示血管狹窄38處，1°9處，2°6處，3°9處，4°14處(完全中斷但遠(yuǎn)處仍有血管影像2處)，另有65處無狹窄而MRA顯示狹窄。進(jìn)行同一病人兩種方法的影像對(duì)照，并將相對(duì)應(yīng)部位的動(dòng)脈狹窄分為三組：A組，CTA與MRA顯示狹窄程度一致；B組，CTA顯示狹窄程度較MRA輕；C組，C

14、TA顯示狹窄程度較MRA重。103處血管狹窄中，A組15處，B組83處，C組5處。三組差別具有高度顯著性(2=69.14，P0.001，卡方檢驗(yàn))，即MRA顯示血管狹窄程度明顯偏重。各組血管狹窄的部位分布見表2。B組血管中，MCA占36.1%，PCA占22.9%，ACA占15.7%。表134例同一部位腦動(dòng)脈狹窄CTA與MRA的診斷MRA無狹窄1°2°3°4°總計(jì)無狹窄46649651°030069CTA2°0010563°0002794°3020914總計(jì)379876103   

15、60; 表2A、B、C三組血管狹窄的分布ACAMCAPCABAVAAcoAPcoAA1A1A2A2M1M1M2M2P1P1P2P2A組3111002101500B組5261610410904476C組0000000000401     5例因蛛網(wǎng)膜下腔出血的病人行DSA檢查，DSA上顯示了7處血管狹窄(M1段5處，A1段2處)，均為1°2°。除動(dòng)脈瘤外，CTA與MRA還分別顯示了動(dòng)脈狹窄7處及23處(表3、4)。其中，DSA顯示的7處1°2°狹窄在CTA上均顯示為同樣程度的狹窄，CTA未出現(xiàn)假陽性；DSA顯示正常的

16、16處血管在MRA上均顯示為不同程度的狹窄，7處狹窄在MRA上顯示狹窄程度明顯偏重(MRA假陽性率為69.6%，過度診斷率95.7%)。表35例同一部位腦動(dòng)脈狹窄CTA與DSA的診斷CTA無狹窄1°2°3°4°總計(jì)無狹窄000001°050005DSA2°0020023°0000004°000000總計(jì)052007     表45例同一部位腦動(dòng)脈狹窄MRA與DSA的診斷MRA無狹窄1°2°3°4°總計(jì)無狹窄00016161°0

17、10045DSA2°0000223°0000004°000000總計(jì)01002223     雙盲法的讀片結(jié)果見表58。兩醫(yī)師與作者三組結(jié)果的顯著無差異性(P=0.257，列聯(lián)表確切概率法)。表534例同一部位腦動(dòng)脈狹窄CTA與MRA的診斷(醫(yī)師甲)MRA無狹窄1°2°3°4°總計(jì)無狹窄161326461°000123CTA2°0000223°0001234°200002總計(jì)216153256     表6

18、A、B、C三組狹窄的分布(醫(yī)師甲)ACAMCAPCABAVAA1A1A2A2M1M1M2M2P1P1P2P2A組00010000000B組0011510469044C組00000000002     表734例同一部位腦動(dòng)脈狹窄CTA與MRA的診斷(醫(yī)師乙)MRA無狹窄1°2°3°4°總計(jì)無狹窄20510171°013116CTA2°3011383°1002034°000000總計(jì)43491434     表8A、B、C三組血管狹窄的分

19、布(醫(yī)師乙)ACAMCAPCABAVAA1A1A2A2M1M1M2M2P1P1P2P2A組00020000011B組000104840000C組00000010003     3討論近幾年，CTA和MRA作為非介入性血管成像技術(shù)，引起人們的關(guān)注。Gouliamos等認(rèn)為MRA能很好顯示直徑1mm以上的小血管，某些報(bào)道提到13mm之間的動(dòng)脈瘤亦能準(zhǔn)確顯示。由于MRA僅采集流動(dòng)信號(hào)，有不受血管周圍組織結(jié)構(gòu)的干擾，不用注射造影劑，無電離輻射等優(yōu)點(diǎn)，在腦血管疾病的篩選診斷上應(yīng)用廣泛。但MRA在信號(hào)采集中渦流等因素常會(huì)造成放大狹窄的偽像。一般認(rèn)為，CTA影像不受血

20、流影響，狹窄放大作用微小，反映血管形態(tài)客觀，但這一觀點(diǎn)為推測(cè)，未見系統(tǒng)對(duì)照性研究的報(bào)告。與CTA及DSA相比，MRA顯示血管狹窄程度明顯偏重，對(duì)腦動(dòng)脈狹窄常作出過度診斷(1)。作者及雙盲法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果中B組占比例均最大，與文獻(xiàn)結(jié)果一致。Korogi等做了131個(gè)病人頸內(nèi)動(dòng)脈與大腦中動(dòng)脈MRA和DSA的對(duì)照性研究，認(rèn)為50%的狹窄性病變，MRA準(zhǔn)確度很高(98.5%99.1%)，但50%的血管狹窄，準(zhǔn)確度只有62.1%72.2%。Levy等認(rèn)為MRA診斷椎動(dòng)脈狹窄的敏感度只有20%。導(dǎo)致MRA血流信號(hào)丟失的因素很多，因其成像與血流狀態(tài)有很大關(guān)系，受血管狹窄部位或其遠(yuǎn)端復(fù)雜血流引起的信號(hào)丟失的限制和

21、飽和作用的影響，對(duì)慢血流不敏感；象素內(nèi)血流速度不同引起失相位也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失。CTA成像則不受渦流等因素的影響，只要血管密度比背景高出兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上，MIP像上即可顯示。這可以解釋CTA顯示狹窄程度較MRA輕的B組血管產(chǎn)生的原因。在B組血管中，MCA占比例最大(分別為36.1%、54.7%、84.6%)，是因?yàn)镸CA血流方向變化較大，容易產(chǎn)生渦流致MRA上信號(hào)丟失。渦流等因素會(huì)給診斷帶來一定影響。如過高估計(jì)狹窄程度，也會(huì)使局部血管匯合關(guān)系顯示不清而難于診斷。但是若過于關(guān)注渦流的影響，又可能過低估計(jì)狹窄程度而造成漏診(尤其是4°狹窄中完全中斷但遠(yuǎn)處仍有血管影像者)。C組血管中，大部分為

22、VA(作者4處，醫(yī)師甲2處，醫(yī)師乙3處)，另一處為PcoA，CTA上假陽性的產(chǎn)生均與掃描及重建技術(shù)有關(guān)(2)。為了使掃描技術(shù)一致從而使研究對(duì)象更具可比性，本組病例未采用預(yù)注射來確定最佳延時(shí)時(shí)間，部分病人掃描時(shí)椎動(dòng)脈密度尚不高，MIP像上無法顯示；進(jìn)行像后處理時(shí)，需人為劃定血管與骨質(zhì)的界限，對(duì)靠近顱底的血管及部分椎-基底動(dòng)脈來說，有時(shí)難免丟失信息。這可以通過試驗(yàn)注射和回顧原始掃描像以及采用更加快捷方便的后處理軟件來解決。醫(yī)師乙統(tǒng)計(jì)的另一處P1，屬于誤診。該病例CTA清楚地顯示了細(xì)而均勻的P1段，但MRA完全未顯示，此時(shí)極易將小腦上動(dòng)脈當(dāng)作大腦后動(dòng)脈。    

23、; 1A.DSA示右A1A2及右M1段1°狹窄；B.CTA示右A1A2及右M1段1°狹窄；C.MRA示右A1A2 1°狹窄，左A1A1和雙側(cè)M1及P1段4°狹窄，BA中段3°狹窄     2CTA示雙側(cè)椎動(dòng)脈造影劑濃度不高，MIP像顯示欠佳兩種方法相比，MRA顯示腦動(dòng)脈狹窄程度明顯重于CTA，通過5例23個(gè)腦動(dòng)脈部位DSA與MRA，CTA的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)研究表明，CTA未出現(xiàn)假陽性；而MRA除了夸大了DSA上顯示的7處狹窄，還顯示了16處狹窄甚至閉塞。CTA成像幾乎不受血流狀態(tài)的干擾，只要血管密度足夠高，M

24、IP像即可顯示，這可以解釋為什么5例動(dòng)脈瘤病人的CTA未出現(xiàn)假陽性。本組34例病人的統(tǒng)計(jì)數(shù)字及5例DSA結(jié)果均說明CTA顯示腦動(dòng)脈夸大作用較小，更接近實(shí)際情況，影像更為可信。早期CTA掃描未采用預(yù)注射，只是根據(jù)大多數(shù)人的循環(huán)時(shí)間將掃描延時(shí)定為1214s，為了使掃描技術(shù)一致從而使研究對(duì)象更具可比性，所有病例均未進(jìn)行試驗(yàn)注射?？紤]到CTA掃描時(shí)間較長(zhǎng)(60s)，造影劑用量?jī)H為100ml，為了使血管內(nèi)造影劑濃度能長(zhǎng)時(shí)間保持較高水平，所有病例均采用雙相注射，以達(dá)到形成峰值平臺(tái)的效果。但由于個(gè)體循環(huán)時(shí)間差異可達(dá)近10 s，通過預(yù)注射更好地抓住造影劑增強(qiáng)高峰時(shí)間，可減少假陰性；也避免因掃描過晚使動(dòng)脈內(nèi)造影

25、劑濃度降低，同時(shí)靜脈顯影過多，給重建及診斷帶來困難。目前CTA像后處理還必須人為劃定血管與骨質(zhì)的界限，有時(shí)不可避免地丟失信息，尤其是靠近顱底的血管及部分椎-基底動(dòng)脈，統(tǒng)計(jì)分析中未包括頸內(nèi)動(dòng)脈即出于這種考慮。MIP為目前最常用的三維成像方法，因?yàn)樗凑招枰慕嵌龋瑢⒚芏茸畲蟮南笏乇Ａ粝聛?，并轉(zhuǎn)變?yōu)槿S結(jié)構(gòu)，受操作者主觀影響小，本文亦將MIP作為三維重建方法，并通過調(diào)整窗寬、窗位使CTA與MRA像灰度接近，從而使二者更具可比性。但血管邊緣血流速度較慢，強(qiáng)度與背景相似，加上部分容積效應(yīng)等影響，MIP本身會(huì)夸大血管(尤其是與掃描平面平行的血管)狹窄的程度。為最大限度減小部分容積效應(yīng)的影響，掃描層厚應(yīng)盡

26、量薄，進(jìn)床速度也不可過快(Pitch=1)，本組病例CTA掃描時(shí)層厚1mm，進(jìn)床速度1mm/s，即出于這種目的。調(diào)整窗寬、窗位使CTA與MRA像的灰度接近可增加二者的可比性，但如果不回顧原始像都會(huì)丟失部分信息。對(duì)CTA而言，像后處理可能人為引起血管狹窄，回顧原始像可彌補(bǔ)這方面不足。MRA采用TOF法成像時(shí)，因顱底附近脂肪含量多，掃描序列和參數(shù)的選擇很難做到既很好地抑制脂肪信號(hào)，又使血管信號(hào)達(dá)到最大強(qiáng)度。背景抑制欠佳甚至?xí)寡苡跋衽で?。但即使在原始像上，渦流等因素仍會(huì)引起信號(hào)丟失。對(duì)MIP像進(jìn)行多角度觀察，有助于提高診斷正確率。作者單位:(彭穎100034北京醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科(作者現(xiàn)

27、在100034北京醫(yī)科大學(xué)臨床腫瘤學(xué)院醫(yī)學(xué)影像科)參考文獻(xiàn)1Liang EY,Michael C,Hsiang JH,et al.Detection and Assessment of Intracranial Aneurysms:Value of CT Angiography with Shaded-Surface Display.AJR,1995,165:1497-15022Schwartz RB,Tice HM,Hooten SM,et al.Evaluation of Cerebral Aneurysms with Helical CT:Correlation with Convent

28、ional Angiography and MR Angiography.Radiology,1994,192:717-7223Tampieri D,Leblanc R,Olesxek J,et al.Three-dimensional Computed Tomographic Angiography of Cerebral Aneurysm.Neurosurgery,1995,36:749-7554Harrison MJ,Johnson BA,Gardner GM,et al.Preliminary results on the management of unruptured intracranial aneurysms with magnetic resonanc