“一站式”MRI与CTA在颈动脉粥样硬化诊断中的一致性评价

秦 军 邱传亚 高 敏 朱海峰 张 勇

(民航总医院放射科，北京 100123)

目前脑血管病是中国第一位致死和致残原因，其中70%为缺血性脑卒中〔1〕，而颈动脉粥样硬化是引发缺血性脑卒中的重要危险因子〔2〕。颈动脉斑块引起缺血性脑卒中的机制一方面是由于易损斑块的破裂，破裂的斑块形成栓子，另一方面是斑块造成脑血管狭窄，从而引起缺血性脑梗死。颈动脉斑块的稳定性判断及狭窄度判断主要依靠超声、CT及磁共振成像(MRI)等影像学检查，其中超声由于价格便宜、简便及无创等特点常用于筛查，CT血管造影(CTA)由于能准确判断颈动脉斑块的大小、位置、斑块成分、颈动脉狭窄度等优势，在临床中广泛应用。颈动脉MRI检查多为斑块的高分辨MRI检查或对比增强磁共振血管成像(CE-MRA)单独成像，少有研究采用高分辨MRI联合CE-MRA “一站式”颈动脉MRI检查同时采集颈动脉斑块高分辨MRI数据及颈动脉CE-MRA数据，本研究拟评价“一站式”MRI与CTA这两种检查手段在颈动脉粥样硬化方面的一致性。

1 资料与方法

1.1研究对象 收集2011年4月至2014年8月民航总医院经B超检查发现颈动脉斑块者16例，于2011年5月至2014年9月分别行“一站式”MRI扫描和CTA检查，两种检查间隔时间48 h至1个月，所有检查征得患者同意，并签署知情同意书。其中男10例，女6例，年龄60～72岁，平均65.06岁。分析图像按单侧统计计数，共计28支血管，其中4例为单侧颈动脉斑块。10例有不同程度的脑血管病症状或病史，6例无症状或脑血管病史。

1.2MRI检查方法 GE公司1.5T HDX磁共振机，DUAL coil，颞下颌专用线圈。患者平卧，颈部垫圆形颈枕，使头部尽量后仰，一位操作者将双侧线圈贴附于患者颈部双侧，另一位操作者用固定带将线圈尽量束紧于颈部表面。对比剂为钆喷酸葡胺注射液；首先采集平扫序列图像，增强后先采集CE-MRA图像，于增强后5 min采集QIR T1+C序列，总扫描时间约35 min。扫描序列及参数:横轴位3D TOF SPGR：TR 21 ms,TE 3.1 ms，FA 20，平均激励次数1次，层厚2 mm，层间距0 mm;横轴位黑血QIR T1WI ：TR 800 ms,TE 10.88 ms，FA 90，平均激励次数2次，层厚3 mm，层间距1 mm;横轴位FSE PDWI：TR 2 000 ms,TE 12.17 ms，FA 90，平均激励次数4次，层厚3 mm，层间距1 mm;横轴位FSE T2WI：TR 2 000 ms,TE 77.06 ms，FA 90，平均激励次数4次，层厚3 mm，层间距1 mm;横轴位Double IR：TR 750 ms,TE 7.26 ms，FA 90，平均激励次数1次，层厚3 mm，层间距1 mm;CE-MRA,3D Tricks(body coil)：TR 3.5 ms,TE 1.3 ms,翻转角25°,激励次数0.75次，层厚1.8 mm，矩阵260×224，FOV:41.5 cm×37 cm；横轴位QIR T1+C：TR 800 ms,TE 10.88 ms，FA 90，平均激励次数2次，层厚3 mm，层间距1 mm;斜矢状位QIR T1WI+C：TR 800 ms,TE 11.23 ms，FA 90，平均激励次数2次，层厚3 mm，层间距1 mm;所有横轴位序列的矩阵256×256,FOV为13 cm×14.6 cm，DIR、T1WI、T2WI、PDWI序列均为黑血序列。对于单侧颈动脉管腔，以3D TOF图像所示的颈动脉分叉为定位图像，放置扫描野与颈动脉管腔长轴平行，覆盖颈动脉分叉上下至少2 cm，这样一次扫描得到一侧颈动脉的斜矢状位图像。

1.3CTA检查方法 GE 公司64 排螺旋CT(Light Speed VCT)，扫描范围从主动脉弓至颅底，对比剂为碘海醇350 mgI/ml，先进行小剂量团注以计算循环时间，再行颈动脉增强扫描，团注对比剂60～80 ml，再注射40 ml生理盐水冲刷导管。扫描参数:电压120 kV，电流400 mA,旋转速度0.5 s，螺距0.984∶1，探测器覆盖范围40 mm,SFOV small body，DFOV 20～25 cm，矩阵512 ×512，层厚0.625 mm，间距0.5 mm。将图像传输至AW4.4工作站进行重建。

1.4MRI和CTA图像分析方法 两名有经验的放射科专业医师在工作站对图像进行分析，事先不被告知临床结果，分别独立观察，进行狭窄度测量、管腔面积测量及稳定性判断，狭窄度及管腔面积取CTA和“一站式”MRI各自测量的平均值，斑块稳定性判断意见不一致的图像，由两人共同评价，最后取得一致意见。

1.4.1狭窄度测量 动脉狭窄率测定，应用北美症状性颈动脉内膜切除实验(NASCET)狭窄分级法〔3〕进行测量，测得横断面最狭窄部位的直径(N)和远端正常血管的直径(D)，狭窄率=(1-N/D)×100%。利用诊断工作站同时打开同一受检者的CTA及MRI图像，利用斑块MRI图像及CTA原始图确定同一位置进行狭窄度测量，并计算狭窄度。

1.4.2颈动脉粥样硬化血管壁面积(WA)的测量 利用诊断工作站同时打开同一受检者的CTA原始图像及斑块MRI图像，进行解剖位置比对，由两个放射专业医师共同确定解剖位置相同或相近的斑块最大截面，然后分别进行测量，WA=总血管面积(TVA)-管腔面积(LA)，计算该层WA并取平均值。

1.4.3斑块稳定性评价 参考文献〔4～7〕，CTA及MRI在斑块的显示方面各有优势，本研究CTA判断不稳定性斑块参考以下特征：(1)脂质坏死核心较大，CT值<60 HU，所占斑块面积比例大于40%；(2)斑块表面有溃疡，CTA原始图像上可见龛影形成；(3)表面钙化斑，CTA增强图像结合CT平扫图像在斑块表面可见钙化灶。MRI判断不稳定性斑块参考以下特征：(1)薄纤维帽，增强T1WI表现为未能显示均一线样强化的纤维帽；(2)较大的脂质核，3D TOF呈等信号，T1WI等/高信号，PDWI低/等信号，T2WI低/等信号，增强T1WI无强化，所占斑块面积比例大于40%；(3)疏松间质，表现为T1WI等信号，T2WI显著高信号，增强T1WI显著强化；(4)斑块表面有溃疡形成，增强T1WI可见龛影形成；(5)斑块内出血，T1WI及TOF序列斑块内高信号;(6)表面钙化斑，表现为所有序列为低信号。

1.5数据统计 利用Medcalc软件Bland-altman分析方法评价CT与MRI组狭窄度及颈动脉粥样硬化WA一致性；利用SPSS16.0软件Kappa值评价CT与MRI对颈动脉不稳定斑块的一致性程度，Kappa≤0.2为差，0.20.8为非常好；颈动脉不稳定斑块检出率采用χ2检验。

2 结 果

2.1“一站式”MRI与CTA颈动脉狭窄度判断一致性分析 3.6%(1/28)的点在95%一致性界限以外，“一站式”MRI测得的狭窄度与CTA测得的差值绝对值最大为0.05，此幅度在临床上可以接受，认为两种测量结果具有较好的一致性，见图1。图2显示所有的点均在95%一致性界限以内，比值的最大值为1.15，最小值为0.82，两种方法结果相差15%～18%，临床上可接受，两种方法具有较好的一致性。

图1 MRI与CT测得狭窄度差值Bland-Altman图

图2 MRI与CT测得狭窄度比值Bland-Altman图

2.2“一站式”MRI与CTA测量颈动脉斑块WA一致性分析 图3显示，3.6%(1/28)的点在95%一致性界限以外，“一站式”MRI测得的动脉粥样硬化WA与CTA测得的差值绝对值最大为15 mm2，由于两种方法测量结果平均为58.8 mm2，此幅度在临床上可接受，两种测量结果具有较好的一致性。图4显示7.1%(2/28)的点在95%一致性界限以外，在一致性界限范围内，比值的最大值为1.12，最小值为0.76，两种方法结果相差12%～24%，临床上可接受，两种方法具有较好的一致性。

图3 MRI与CT测得WA差值Bland-Altman图

图4 MRI与CT测得WA比值Bland-Altman图

2.3“一站式”MRI与CTA颈动脉斑块稳定性判断一致性 “一站式”MRI颈动脉斑块稳定性的判断结果与CTA颈动脉斑块稳定性的判断结果一致性检验显示，Kappa=0.21，一致性水平一般。“一站式”MRI对颈动脉不稳定斑块的检出率显著高于CTA(P=0.039)。见表1。

表1 “一站式”MRI及CTA颈动脉斑块稳定性判断结果(n)

3 讨 论

颈动脉粥样硬化斑块引起的颈动脉局部管腔狭窄及颈动脉斑块的破裂是缺血性脑卒中的主要危险因素之一，临床中常用的方法有颈动脉超声及颈动脉CTA，近年来颈动脉粥样硬化的MRI研究取得了很大进展，但在临床中尚未广泛应用。

CTA是一种广泛应用于临床的颈动脉粥样硬化检查手段，具有简便、解剖细节清晰等优点，不仅可以准确评价颈动脉的狭窄程度，也可判断颈动脉斑块的大小、成分等特征，Herziga等〔8〕研究显示，CTA对颈动脉狭窄的诊断敏感度为65%～95%，特异度为83%～10.0%；而CE-MRA作为一种无创的评价手段在不同的临床中心应用程度不一，陆建平等〔9〕报道CE-MRA对于颈动脉狭窄的诊断敏感度为95.7%，特异度为97.9%，准确度为97.6%，Nonent等〔10〕研究显示彩色多普勒超声(DUS)、CTA、CE-MRA 3种颈动脉狭窄评价手段的一致性没有统计学差别。本研究中CTA与CE-MRA对颈动脉狭窄度的评价具有较好的一致性，与文献报道一致，有一些病例狭窄度差异略大，原因可能是由于CE-MRA成像评价颈动脉狭窄度不仅取决于颈动脉病变部位的狭窄度，也与颈动脉血流状态等有关，而CTA则仅取决于颈动脉病变的狭窄度，另一个原因是手动测量，CTA与MRI平扫、CE-MRA的测量位置很难做到完全匹配，因而造成的测量误差。

研究显示颈动脉斑块的危险不仅与局部颈动脉的狭窄度相关，更取决于颈动脉斑块的面积、斑块的形态、斑块内成分等〔11〕，Rozie等〔12〕研究也认为斑块体积测定和斑块内成分分析有助于预测脑卒中的风险性和筛选适合手术或血管介入治疗的患者，因此本研究将颈动脉斑块的WA作为评价指标，结果显示两种方法具有较好的一致性，对于超出一致性界限的病例分析显示，影响CTA颈动脉斑块测量的原因是由于小部分病例CTA血管壁与周围组织缺乏足够的组织对比度而造成的测量误差及两种方法检测颈动脉斑块时位置无法完全匹配造成的。

有研究认为磁共振分辨率高，而且在识别斑块内血肿、溃疡、大脂质核心和炎症反应方面有高的敏感性，因此是颈动脉斑块影像的金标准，然而由于其成像时间慢，在临床应用受限，而CTA可以提供高的分辨率，且能准确区分溃疡和钙化，但是不能可靠地区分大的脂质核心与血肿，CTA由于组织分辨力不足，在观察颈动脉斑块纤维帽时也存在限度〔7〕。有研究者试图通过密度对非钙化斑块内更细致的成分和斑块稳定性进行评价，Wintermark等〔13〕对颈动脉粥样硬化斑块进行研究，发现脂质核成分CT值与出血/血栓形成成分存在差异，但是各种成分的CT值有一定的重叠成分，如斑块内纤维成分CT平均值与脂质核和出血/血栓成分存在一定重叠，钙化成分与出血/血栓形成成分也有重叠；Nandalur等〔14〕研究发现斑块钙化预示着斑块的稳定性。本研究显示，与CTA相比，MRI可以清晰显示斑块的纤维帽及斑块内成分,如斑块内血肿等，因此可以更准确地判断颈动脉斑块稳定性。

本研究结果显示，“一站式”MRI及CTA在颈动脉斑块的狭窄度及面积测量方面有较好一致性，而在斑块稳定性判断方面，“一站式”MRI优于CT，在颈动脉粥样硬化评价技术上有较大优势，随着核磁扫描速度的进步，扫描时间的缩短，利用“一站式”MRI评价颈动脉粥样硬化将在临床得到广泛应用。