Contrast-enhanced MRA in differential diagnosis of spinal cord vascular malformation and secondary vascular tortuosity caused by non vascular malformations on spinal cord

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(1.Department of Radiology, Affiliated Hospital of Jiangnan University, Wuxi 214000， China；2.Department of Radiology, the Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310009， China)

随着对比增强MR血管造影(contrast-enhanced MRA， CE-MRA)技术的发展，硬脊膜动静脉瘘(spinal dural arteriovenous fistula, SDAVF)、髓周动静脉瘘(perimedullary arteriorenous fistula, PMAVF)、脊柱硬膜动静脉畸形(spinal cord arteriorenous malformatious, SCAVM)等脊髓血管畸形(spinal cord vascular malformation, SCVM)的检出率逐年增高[1-4]；CE-MRA诊断SCVM敏感度可达81%～100%[5-7]，但因常将脊髓非血管病变(如脊髓炎、脱髓鞘病变等)引起的血管纡曲误诊为SCVM而致诊断特异度较低[8-9]。本研究观察可用于鉴别SCVM和脊髓非血管畸形所致继发性血管纡曲的CE-MRA特征，评价CE-MRA的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2012年1月—2017年6月30例CE-MRA疑诊SCVM患者的资料，男19例，女11例，年龄18～78岁，中位年龄50岁；临床表现主要包括下肢麻木、乏力、腰痛、大小便失禁及头痛等。30例均于脊髓CE-MRA后2周内接受脊髓DSA或SCAVM/SDAVF切除术，其中16例确诊为SCVM(SCVM组)，包括SDAVF 11例、PMAVF 2例和SCAVM 3例，14例确诊为脊髓非血管畸形(脊髓非血管畸形组)，包括脊髓炎8例、脊髓脱髓鞘变性5例和脊髓胶质瘤1例。

1.2 仪器与方法

1.2.1 CE-MRA 采用GE Signa 1.5或3.0T 750 MR扫描仪，脊柱专用相位阵列线圈(8通道)，行脊髓CE-MRA检查。根据临床体征定位,扫描范围分为颈段(延髓至T2椎体)、胸段(T1～L2椎体)和胸腰段 (T6～S5椎体)。MR平扫序列及参数：矢状位SE T1W，TR 360～560 ms,TE 9～12 ms，层厚3.0 mm，层间距0.7 mm，矩阵512×512，FA 180°；矢状位FSE T2W及脂肪抑制T2W，TR 2 440 ms,TE 82 ms，层厚3.0 mm，层间距0.7 mm，矩阵512×512，FA 180°。CE-MRA采用时间分辨对比剂动态成像(time-resolved imaging of contrast kinetics, TRICKS)序列，TR 4.5 ms,TE 1.3 ms,层厚1.8～2.4 mm,层间距0.7 mm，矩阵384×280，FA 20°～25°,动态扫描时间6～10 min。通过高压注射器经单侧肘静脉快速团注钆贝葡胺，剂量0.2 mmol/kg体质量,流率2 ml/s。注射对比剂后10～15 s自动触发扫描,连续扫描8～12期,单期扫描时间为6～10 s。

1.2.2 DSA 采用Philips Allura Xper FD20 平板DSA机，根据CE-MRA结果提示的重点区域行肋间动脉及腰动脉造影，范围包括病变上下节段的肋间动脉或腰动脉，摄片6帧/秒，对比剂为碘克沙醇(300 mg/ml),流率1～2 ml/s,每次对比剂用量3 ml。

1.3 图像后处理与分析 将CE-MRA数据传至GE AW 4.4工作站，通过MPR、MIP技术重建获得三维(three-dimensional， 3D)CE-MRA图像。由2名高年资放射诊断医师独立阅片，有分歧时经协商统一意见，如不能达成共识，则请第3名医师参与讨论。CE-MRA评价指标包括脊髓纡曲血管数量、长度、位置、程度及纡曲血管周围是否存在异常供血动脉。观察椎管内纡曲血管数量，如脊髓表面血管增粗、弯曲如弹簧圈状，则视为纡曲血管。纡曲血管长度以椎体个数作为长度计量单位。根据病变血管相对于脊柱的位置，分为4个部位，即颈段(C1～C7椎体)，上胸椎段(T1～T6椎体)、下胸椎段(T7～T12椎体)、腰段(L1～L5椎体)。采用4分法评价血管纡曲程度，脊髓表面引流血管不显影或血管仅轻度狭窄但无纡曲为0分；脊髓表面血管较常态增粗且走行纡曲，但纡曲血管最大径与脊髓左右径比值无法测量为1分(轻度纡曲)；纡曲血管最大径与脊髓左右径比值≤0.5为2分(中度纡曲)；纡曲血管最大径与脊髓左右径比值>0.5为3分(重度纡曲)。如脊髓左侧或右侧发现异常增粗的血管沿椎间孔处穿入椎管内，并与脊髓表面纡曲血管相沟通，即视为存在异常供血动脉。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。对连续性变量行正态性检验，符合正态分布者以±s表示，组间比较采用独立样本t检验，不符合正态分布的连续性变量采用Mann-WhitneyU秩和检验。分类变量以百分率表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2组患者年龄及发病时间差异均无统计学意义(P均>0.05，表1)。

表1 SCVM与脊髓非血管畸形组患者年龄及发病时间比较(±s)

表1 SCVM与脊髓非血管畸形组患者年龄及发病时间比较(±s)

组别患者年龄(岁)发病时间(月)SCVM组(n=16)49.8±4.213.50±7.54脊髓非血管畸形组(n=14)53.6±3.76.57±4.07t值0.6720.776P值0.5070.445

SCVM组中，5例脊髓表面可见2或3支引流血管(图1)，11例可见单支引流血管。脊髓非血管畸形组中，脊髓表面异常引流血管均为1支。2组间纡曲血管数量差异有统计学意义(P=0.012，表2)。

SCVM组纡曲血管长度相当于2～16个椎体，平均(9.68±1.18)个椎体，发生血管纡曲的范围较长，其中14例(14/16,87.50%)跨越脊柱颈段、上胸椎段、下胸椎段及腰段中的2段或3段，2例(2/16，12.50%)局限于下胸椎段(图2、3)。脊髓非血管畸形组纡曲血管长度相当于2～8个椎体，平均(4.14±0.62)个椎体，其中1例(1/14，7.14%)血管纡曲范围跨越上胸椎段及下胸椎段，1例(1/14，7.14%)跨越下胸椎端及腰段，1例(7.14%，1/14)局限于腰段，11例(11/14，78.57%)局限于下胸椎段(图4)。2组间纡曲血管长度及位置差异均有统计学意义(P均<0.05，表2)。

SCVM组中12例中重度纡曲(图5)，4例轻度纡曲。脊髓非血管畸形组均为轻度纡曲或仅表现为血管增粗但无纡曲(图6)。2组间血管纡曲程度评分差异有统计学意义(P<0.001，表2)。

SCVM组12例纡曲血管周围可见异常供血动脉(图7)，占75.00%(12/16)，脊髓非血管畸形组4例纡曲血管周围可见异常供血动脉(图8)，占28.57%(4/14)，2组间差异有统计学意义(P=0.014，表2)。

3 讨论

脊髓血管病变可分为低流速和高流速血管畸形，其中60%～80% SCVM属低流速病变[10-11]；而低流速SCVM与脊髓炎等MRI均可见纡曲流空血管。因过分依赖这种血管流空效应，临床超过60%的SCVM被误诊[12]。这种流空效应因血管内被对比剂充满而在CE-MRA中表现为纡曲增粗的血管。因此，脊髓炎、脊髓脱髓鞘病变等引起的继发性血管纡曲CE-MRA也常误诊为SCVM[12-13]。

本研究结果显示，SCVM与脊髓非血管畸形患者脊髓血管纡曲程度不同，SCVM引起的血管纡曲程度更大。各类SCVM所致继发性血管纡曲原因不同，如SDAVF患者硬脊膜或神经根的供血动脉在椎间孔处穿硬脊膜时与脊髓引流静脉直接沟通，当流速快、压力高的动脉血经瘘口流入引流静脉时，因椎管内无向外引流的静脉，脊髓静脉回流受阻，造成脊髓引流静脉压力过高，脊髓表面血管明显纡曲[14-15]。而脊髓非血管畸形患者脊髓本身的病变可造成脊髓表面动脉充血，引流静脉内回流的血液仅在一定程度上相应增加，因此脊髓引流静脉纡曲较轻或仅表现为血管增粗。

本研究发现，通过判断脊髓纡曲血管周围是否存在异常供血动脉也可鉴别诊断SCVM与脊髓非血管畸形。SCVM组16例患者中，12例CE-MRA显示存在异常供血动脉，另4例可能因硬脊膜附近供血动脉细小、紊乱，CE-MRA分辨率不足以显示这些细小血管，故未见脊髓纡曲血管周围异常供血动脉。本组脊髓非血管畸形患者CE-MRA大多不显示异常供血动脉，分析其原因，在于不存在异常动静脉沟通。脊髓非血管畸形性病变CE-MRA脊髓表面可见纡曲血管，由脊髓中心部分向两侧延伸，局部形成“人”字或树根状，其特点为由中心向外逐渐变细，线条柔和，相对于引流静脉较细，“人”字形的角度较小，可出现多个“人”字形套叠形成树根状；而SDAVF脊髓引流血管也可表现为“人”字形，但由于2个纡曲血管夹角处角度大，血管张力大，异常供血动脉相对引流静脉较粗，其形态更像希腊字母“λ”。

表2 SCVM与脊髓非血管畸形组脊髓纡曲血管CE-MRA特征比较

图1 患者女，37岁，SDAVF CE-MRA示椎管内可见2支引流血管 图2 患者男，46岁，SDAVF CE-MRA示瘘口位于右侧L1水平，CE-MRA MPR图像上椎管内可见一条纡曲增粗静脉，下缘起自L1水平，上缘至扫描野内T3水平，右侧L1水平见供血动脉(箭) 图3 患者女，32岁，SCAVM CE-MRA示椎管内L3～4水平可见纡曲紊乱的血管巢，并可见纡曲增粗的引流血管，上缘至扫描野内T6水平，左侧L4水平可见供血动脉(箭) 图4 患者男，60岁，脊髓炎 CE-MRA示下胸椎段可见增粗、轻度纡曲的引流血管，长度约相当于2个椎体 图5 患者男，43岁，SDAVF CE-MRA示瘘口位于右侧L2～3水平，椎管内可见明显纡曲增粗的血管，右侧L2～3水平分别见供血动脉(箭) 图6 患者女，62岁，脊髓脱髓鞘改变 CE-MRA示下胸椎段可见一增粗血管，无纡曲；长度约相当于3个椎体 图7 患者女，41岁，SDAVF CE-MRA示瘘口位于右侧L1水平，并于L1水平可见供血动脉(箭)与纡曲增粗的引流静脉形成夹角，夹角处张力大，偏心性，供血动脉相对于引流静脉较粗，呈“λ”型 图8 患者男，48岁，脊髓炎 CE-MRA示 T7～L1水平可见轻度纡曲的引流血管，引流血管的2个分叉呈“人”字型(箭)，交汇点张力小，线条柔和

Lindenholz等[7]报道，84%的SDAVF脊髓纡曲血管位于T6～L2椎体。本研究中，SCVM组87.50%(14/16)纡曲血管跨越脊柱颈段、上胸椎段、下胸椎段及腰段中的2段或3段，仅12.50%(2/16)局限于下胸椎段。而脊髓非血管畸形组纡曲血管往往局限于下胸椎段，占78.57%(11/14)。

总之，通过CE-MRA征象可鉴别SCVM与脊髓非血管畸形所致继发性血管纡曲。SCVM所致血管纡曲程度更大，纡曲血管数量更多、长度更长，范围常超过下胸椎段，纡曲血管周围更易出现异常供血动脉；非血管畸形所致血管纡曲程度较小，纡曲血管为单支且长度较短，多数局限于下胸椎段，少见异常供血动脉。

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