满育平,马隆佰,刘颖,梁千里,韩松苡
动脉粥样硬化致颈内动脉狭窄是中老年患者缺血性脑卒中的主要原因之一[1],颈动脉狭窄的严重程度是临床进行血管支架置入或内膜切除术的重要参考依据[2-3],临床上对颈内动脉狭窄诊断方法多种多样,有彩色多普勒超声(color Doppler flow imaging,CDFI)、数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、CT血管成像(CTangiography,CTA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)等,以上4种方法均能显示动脉粥样硬化病变段血管管径。4种方法各具优劣,CDFI不但能测量血流,还能检测斑块数目、大小、性质,但其图像分辨率较低;DSA 是目前诊断血管狭窄的金标准,但其有一定的创伤性;时间飞跃法磁共振血管成像(time of flight magnetic resonance angiography,TOF-MRA)和CTA不仅图像分辨力高,而且具有无创性或创伤性低的特点。本文旨在探讨TOF-MRA 与CTA 联合应用对颈内动脉起始部狭窄的诊断价值。
回顾性分析2011-2012年54例(108根血管)患者颈内动脉近段的TOF-MRA、CTA 和DSA 资料,男36例,女18 例,年龄45~72 岁,平均65 岁;临床症状:头晕27例,其中伴肢体麻木13例,伴口角歪斜、面部麻木者14 例。54 例患者均在1 周内行TOFMRA、CTA、DSA 检查。
TOF-MRA 采 用Siemens Avanto 或Symphony 1.5T 超导磁共振扫描仪进行颈部血管数据采集,用时间飞跃法成像,成像参数为TR 24ms,TE 6ms,翻转角35°,视 野160×250 mm,层 厚1.0 mm,层 距0.40mm,扫描范围由颈内动脉岩段至颈总动脉起始部,采集次数1 次。CTA 采用Philips Brilliance iCT256,扫描参数:层厚0.90 mm,间距0.45 mm,120kV,250mAs。扫描范围从主动脉弓至颈内动脉虹吸段,以4ml/s的流率经肘正中静脉注入对比剂60ml,主动脉弓处血管CT值为120HU 时触发扫描。DSA 采用Philips FD20血管机,穿刺股动脉,逆行插管至主动脉弓以15ml/s的流率注入对比剂20ml/次,行正位、侧位、斜位成像。
TOF-MRA、CTA图像经锐科CARESTREAM RIS GC3.0 工作站中转,传入Siemens Avanto1.5T自带Syngo MR 医学软件进行图像处理,选取颈内动脉起始部最狭窄处行横轴面MIP 重建,重建层厚1.0mm,调整窗宽为620,窗位为150,2D 图像存入viewming中观察,测量管腔中残存血流最窄直径与邻近正常血管内径。其中颈内动脉起始部病变,测量同层面管腔正常内径。并结合重组技术包括多平面重组(multiplanar reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)和容积再现(volume rendering,VR)等在矢状面和冠状面上进行测量管腔中残存血流最窄直径与相邻远心端正常血管内径,综合3个切面数值后取平均值为血管狭窄比值。DSA 图像利用goldviewing软件测量正位、侧位、斜位成像中最窄径取平均值。所有的结果分别由两位高年资放射学诊断医师采用双盲法测量后取平均值。
分别对不同检查结果进行方差分析,比较不同的检查方法所得结果的差异。数据资料选用统计软件SPSS 17.0和PEMS进行统计分析,计数资料的分布(构成)间比较用卡方检验,等级资料间程度的对比用Ridit分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
根据北美症状性颈动脉内膜切除术试验(north American symptomatic carotid endarterectomy,NASCET)标准[4],血管狭窄程度为
狭窄程度分级按以下标准:<50%为轻度狭窄,50%~69%为中度狭窄,70%~99%为重度狭窄,100%为完全闭塞。根据De Weert等[5]将斑块表面形态分为光滑、不规则、溃疡。根据Randoux等[6]根据斑块的CT值将斑块分为脂质斑块(<50HU)、混合斑块(50~119HU)和钙化斑块(>120HU)。
通过不同检测方法对54例共计108条颈内动脉起始部血管图像进行分析比较,3 种检查方法中,TOF-MRA 出现同心圆、马蹄形、线样三种流空伪影(图1~3)。按照颈内动脉狭窄程度可分为正常、轻度狭窄、中度狭窄、重度狭窄以及闭塞5种。采用Ridit分析法分别对这3种方法所得的结果进行比较,结果见表1。结果表明,不同的检测方法对颈内动脉近段狭窄程度的诊断结果间差异无统计学意义(χ2=0.217,P>0.05),即用TOF-MRA、CTA、DSA 这3种方法及TOF-MRA 联合CTA 对颈内动脉近段狭窄程度测量具有较好的一致性(表1)。
表1 4种检查方法对颈内动脉近端狭窄程度诊断的比较
在3 种检查方法中,仅CTA 能评估斑块性质,TOF-MRA 与DSA 对斑块成分不能确定。CTA 共确定脂质斑块18 处,混合斑块12 处,钙化斑块36 处(图4)。
通过按照斑块表面形态分为光滑、不规则、溃疡3种。分析比较3种检测方法的42条狭窄血管斑块表面形态图像,3种检测方法对颈内动脉近段狭窄处斑块表面类型识别具有较好的一致性,其差异有统计学意义(P<0.05,表2)。3种检查方法对较大溃疡的显示较好(图5),而CTA 对细微溃疡的显示更为敏感。
表2 3种检查方法对狭窄处斑块表明类型判断的比较
以DSA 诊断为金标准,对颈内动脉起始段狭窄的诊断中,TOF-MRA敏感性为82.6%,特异性为88.6%,准确性为92.6%;CTA敏感性为90.5%,特异性为94.3%,准确性为96.3%;TOF-MRA 加CTA的敏感性为95.2%,特异性为97.1%,准确性为98.1%。TOF-MRA 与CTA 在颈内动脉起始段狭窄病变的诊断中均具有很高的符合率,TOF-MRA 联合CTA 能进一步提高颈内动脉近段狭窄的诊断准确性。
颈总动脉与颈内外动脉分叉处是动脉粥样硬化好发部位[7],该处血流情况复杂多样,层流,湍流及流速等改变致使TOF-MRA 产生伪影[8]。正常血管中,不同个体血流速度不一,导致血管腔内出现不同类型流空现象,如中央低信号同心圆流空、后缘马蹄型低信号流空以及中央线样低信号流空。在颈动脉狭窄病例中,TOF-MRA 大部分表现为偏侧性或环形光整狭窄,部分为狭窄段管内壁偏心性或环形毛糙凹凸不平,极少数可见溃疡;因病变段血管壁内膜改变,致使血流缓慢,出现层流,湍流等血流紊乱导致邻近血管壁正常血管腔出现低信号或无信号,容易导致狭窄程度高估[9]。正确认识TOF-MRA 伪影形成因素,有助于提高TOF-MRA 在血管狭窄程度的判断,本组病例中TOF-MRA 对狭窄病例敏感性、特异性和准确性分别为82.6%、88.6%和92.6%。由于TOF-MRA 对软组织分辨率低,小斑块无法观察,大斑块表现为等、低、高不同信号,多为等信号(与同层软组织比较),但无法区分斑块性质。
图1 横轴面TOF-MRA 示血流呈同心圆流空(箭)。 图2 横轴面TOF-MRA 示血流呈马蹄样流空(箭)。 图3 横轴面TOF-MRA 示血流呈线样流空(箭)。 图4 颈内动脉狭窄。a)矢状面TOF-MRA 示颈内动脉起始部狭窄(箭);b)横轴面TOF-MRA 示颈内动脉起始部狭窄(箭);c)矢状面CTA 重建图像示颈内动脉起始部狭窄并管壁混合斑块(箭);d)横轴面CTA 重建图像示颈内动脉起始部狭窄并管壁混合斑块(箭);e)DSA 示颈内动脉起始部狭窄(箭)。 图5 颈内动脉狭窄。a)横轴面TOF-MRA 示管壁溃疡(箭);b)横轴面CTA 示管壁溃疡(箭);c)冠状面CTA 重建图像示管壁溃疡(箭);d)DSA示管壁溃疡(箭)。
在血管中注入对比剂后,提高了血流与周围组织的对比度,CTA 能很好的显示血管腔狭窄[10],CTA对颈动脉狭窄的敏感性、特异性及准确性分别为90.5%、94.3%及96.3%,均高于TOF-MRA。本组病例中,CTA 中、重度狭窄病例数较DSA 少2条,存在一定假阴性率,与Duijm 等[11]报道文献一致。1条为CTA 斑块密度与血管腔中造影剂血流无法区别而导致容积效应有关,在复诊中调整窗宽、窗位后得以鉴别。另1条误诊原因可能与测量方式、检查时间不同而致血管腔狭窄程度改变有关,还有待进一步探讨。CTA 对脂质沉积、钙化等显示敏感,在斑块性质方面能提供较为准确的诊断信息。CTA 凭借高空间分辨力、高密度分辨力以及多层面、多角度后处理优势,在斑块溃疡识别方面优于TOF-MRA 与DSA。
颈动脉狭窄程度与斑块性质判断,对临床治疗具有指导意义[12-13]。CDFI、MRA、CTA、DSA 4 项检查各有优劣,无创性的CDFI和MRA 易于让患者接受,血管狭窄敏感性具有很高的一致性[14]。但CDFI分辨力低,存在影像医师个人诊断主观局限性,而TOFMRA 能提供更为客观、详细的影像资料。CTA、DSA均需注射对比剂,存在患者过敏、肾功能受影响等弊端,DSA 甚至有因插管导致血管破裂等不可预知风险[11,15];CTA 能充分反映管壁斑块性质,而DSA 对斑块成分显示差。虽然CTA 在血管狭窄评价上存在一定的假阴性率,但是DSA 因成像角度、钙化因素等影响,也存在对狭窄程度误判[9]。本组TOF-MRA、CTA 和DSA 检查对斑块表面较大溃疡均能显示,TOF-MRA 图像可采用多种后处理方法观察,但由于血流伪影影响,对一些小溃疡造成掩盖而无法显示,DSA 由于成像角度等因素,同样一些小的溃疡显示不清,而CTA 不仅成像质量好,而且后处理中可以任意角度、多种层厚显示,在小溃疡诊断方面具有优势。DSA 作为诊断方法有被CTA 取代的趋势。
TOF-MRA 作为颈内动脉粥样硬化病变检查方法之一,具有检查迅速、无创、准确性高的特点;TOFMRA 检查正常者,CTA、DSA 亦提示正常,临床上可以减少患者不必要的CTA 或DSA 检查;TOF-MRA检查异常者,尤其是重度狭窄,能及时为临床颈内动脉狭窄患者提供进一步CTA 或DSA 检查依据[16-17]。CTA 不仅能对狭窄程度作出准确评估,而且对管壁斑块性质、大小,斑块出血、破裂及附壁血栓,斑块表面形态能提供准确分析依据[5,18]。TOF-MRA 联合CTA不仅进一步提高了敏感性(95.2%)、特异性(97.1%)及准确性(98.1%),而且对斑块性质、斑块表面形态作出准确诊断。综合考虑患者的易接受性、风险性与诊断准确性,先行TOF-MRA 检查,而后行CTA 检查,两者联合应用对诊断颈动脉狭窄具有较全面的诊断价值。
随着医疗技术的发展,降低血流动力学影响,减少伪影,后处理软件的更新以及测量标准的完善,可以进一步提高TOF-MRA、CTA 对颈内动脉狭窄与斑块的测量精度。TOF-MRA 与CTA 两者联合应用对临床选择治疗方案、实施手术、实现早期诊断和个体化治疗具有较高的临床价值。
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