三种磁共振静脉成像技术PC-MRV、CE-MRV和TRICKS-MRA对脑皮质静脉成像的比较研究和临床应用初探

郑余泽 项 华

计算机体层摄影静脉成像(computed tomography venography， CTV)及磁共振静脉成像(magnetic resonance venography， MRV)[1-2]是颅内静脉系统疾病的主要成像方法，这些成像技术可为颅内静脉系统疾病的诊断提供可靠的无创诊断信息。但多数研究主要集中在对静脉窦病变的评估，对脑皮质静脉成像的研究较少。与颅内静脉窦血栓的诊断相比，皮质静脉血栓更容易被误诊[3-4]。相对于CTV技术，MRV具有无辐射，操作简单，且不需要静脉注射对比剂的优势，临床以PC-MRV或2D TOF-MRV应用最常见。但这两种检查方法图像假阳性率及假阴性率均较高[5]，相对于CTV临床应用价值有限，仅用于脑静脉病变的初筛。近些年来，对比增强磁共振静脉成像（contrast enhanced-MRV，CE-MRV)和时间维度动态增强MR血管成像（TRICKS-MRA）逐渐被用于临床诊断脑静脉系统病变[6-7]，其原理主要利用了对比剂的顺磁性效应缩短血管内T1弛豫时间，增加了静脉内血液的信号强度并且无饱和效应。尽管在静脉窦病变的诊断中，CE-MRV和TRICKSMRA均显示出了较传统3D PC-MRV的优势，但是在脑浅表静脉的显示和病变的诊断中应用研究较少，对于CE-MRV和TRICKS-MRA两种方法在脑浅表静脉显示中的各自优势也尚未见系统性研究。因此，本研究的主要目的是分析比较PC-MRV、CE-MRV和TRICKS-MRA三种方法对正常脑皮质静脉的显示效果，并比较三种方法在脑浅表静脉显示的优势，为临床选择脑浅表静脉成像方法提供参考。

方 法

1.临床资料及纳入标准

本研究前瞻性纳入22名健康志愿者(女性10例，男性12例，平均年龄42±11.75岁，范围18～60岁)。纳入标准：①所有健康志愿者均签署知情同意书；②头颅MRI检查结果提示无脑内占位性病变；③检查结果提示无大脑浅表静脉及深静脉病变；④图像无肉眼可见的伪影，可用于后期图像处理与评估。

2.磁共振检查方法

采用3.0T 高场磁共振仪(GE Discovery MR 750；GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA)和8通道头线圈。依次进行PC-MRV、TRICKS-MRA和CE-MRV检查， 扫描参数见表1。PC-MRV扫描结束后，进行TRICKS-MRA预扫描，开始TRICKS-MRA扫描的同时，启动高压注射器，经肘静脉以3ml/s速率注入对比剂钆双胺 (Gadovist，Bayer HealthCare Pharmaceuticals， Wayne，NJ，USA)，剂量为0.1mmol/kg， 最后行CE-MRV扫描。

3.图像后处理

所有图像均传送到工作站(Advantage WorkStation 4.6，General Electric，Milwaukee，WI，USA)行后处理，分别对原始图像、二维多平面重建(MPR)图像以及最大强度投影(MIP)血管图像进行判断。对于TRICKS-MRA序列，从原始图像中选择脑静脉窦和脑静脉充盈的最佳时间相，对该时相的原始数据进行分析。

4.图像质量评价

由两名高年资放射科医师对脑皮质静脉的显示效果进行分级[10]，将大脑皮质静脉的显示效果从最高到最差依次分为5组（图1）。1组：连续且清晰；2组：连续且浅淡；3组：不连续伴小缺损（缺损小于该静脉直径）；4组：不连续伴大缺损（缺损大于该静脉直径）；5组：不可见。结果有争议者，由两人讨论后得出结论，如果讨论结果仍不一致，由第三名高年资放射科医师进行评价，作为最后评估结果。三种静脉成像方法，均选择双额各两支显影最清晰的皮质静脉，在管腔内分别放置感兴趣区（ROI），面积大小约为2～3mm2，记录为SV1～SV3直径小于测量的静脉直径，计算信号平均值mSV=（SV1+SV2+SV3）/4，同时，在同一层面左右额叶正常脑白质中央放置3枚圆形ROI，面积大小约10mm2，记录为SWM1、SWM2和SWM3并计算平均值mSWM=（SWM1+SWM2+SWM3）/2。对比噪声比(contrast noise ratio， CNR)=mSV/mSWM。为了得到信噪比，在图像周围2cm处，图像四角分别测量4个面积相同的ROI（70mm2）信号强度SN1～SN4(图2)，并计算这4个测量值的平均值mSN=(SN1+SN2+SN3+SN4)/4。最后计算信噪比(SNR)和对比噪声比(CNRs)，公式： SNR=mSV/mSN；SNR=(mSV-mSN)/mSV

5.统计方法

采用Wilcoxon秩和检验对PC-MRV、TRICKS-MRA 和CE-MRV三种静脉成像序列的脑浅表静脉显示分级进行比较，Bonferroni法校正，并进行两两比较。同时，采用非参数检验对PCMRV、TRICKS-MRA和CE-MRV三个序列组间信噪比和对比噪声比分别进行比较。当统计学上存在显著差异时，使用Bonferroni校正后进行两两比较。

结 果

22名志愿者脑皮质静脉的显示效果及三种静脉成像序列的比较结果如表2所示，22名志愿者共有236根皮质静脉，其中CE-MRV对皮质静脉的显示效果优于TRICKS-MRA和PC-MRV。与PCMRV相 比，CE-MRV和TRICKS-MRA可 更 好地显示皮质静脉（P＜0.017，图1）。三种静脉成像序列的信噪比（CE-MRV中位数为1798.60，TRICKS-MRA平 均 为766.70，PC-MRV平 均 为86.20）和对比噪声比（CE-MRV平均为1428.20，TRICKS-MRA平 均 为739.20，PC-MRV平 均 为76.30）间的差异具有统计学意义（P＜0.001），其中CE-MRV最高，其次为TRICKS -MRA、PCMRV，结果如表3所示，箱式图见图3。

表1 三种磁共振静脉成像技术扫描参数

表2 三种静脉造影技术中皮质静脉显示的比较

表3 三种静脉造影技术中信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）的比较

图1 42岁男性，分别行PC-MRV、TRICKS-MRA和CE-MRV检查。3D MIP重建轴位观察，以同一根皮质静脉示例，分别显示：连续且清晰（A粗箭头）、连续且浅淡（C三角箭头）、不连续伴小缺损（缺损小于该静脉直径，B粗箭头）、不连续伴大缺损（缺损大于该静脉直径，C粗箭头）、不可见（A、C细箭头，该皮质静脉在CE-MRV上清晰显示，在PC RV上显示不清）。图2 图像质量定量评估感兴趣区域（ROI）的位置。 1～3 兴趣区（面积约2mm2）放置在皮质静脉中。 4～6兴趣区（面积约10mm2）位于皮质静脉周围脑实质内。在计算对比噪声比（CNR）时，将皮质静脉信号强度减去邻近正常脑实质信号强度平均值。最后4个兴趣区7～10（面积均为70mm2）放置在空气中以确定背景噪声。

图3 箱式图显示三种静脉成像序列的信噪比(A)和对比噪声比(B)，CE-MRV的 信 噪 比 和 对 比噪声比高于TRICKS-MRA（P＜0.001），且明显优于PC-MRV（P＜0.001）。

讨 论

脑皮质静脉成像的研究具有重要的临床意义。上矢状窦旁脑膜瘤手术前神经外科医师需要准确判断脑膜瘤周围伴行静脉的分布，以保护回流静脉。研究认为，与PC-MRV相比，CE- MRV可提供更多、更准确的伴行静脉信息[6]。而对于脑皮质静脉血栓的显示，以前的研究表明CE-MRV同样优于PC-MRV，尽管分辨率较低[2]。另有学者通过比较TRICKS-MRA与TOF-MRV、CE-MRV对 正常颅内静脉窦的显示，发现TRICKS-MRA和CEMRV显示效果相当，但均优于TOF-MRV[8-10]。因此，我们认为TRICKS-MRA可以作为颅内静脉成像的选项之一，其主要优势包括可以重建出多期图像，动态显示血流，达到“MRI-DSA”的效果。此外，对比剂的使用使TRICKS-MRA具有高时间分辨率，无需计算对比剂到达时间，但本研究并未将这三种成像方法对脑皮质静脉的评估进行比较。

CE-MRV是目前磁共振最常用的静态对比增强血管成像，相对于PC-MRV，其主要优势在于采用很短的TR和相对大的激发角，通过对比剂的引入缩短T1值进而产生血液高信号，脑组织的信号因饱和效应明显衰减，因此，CE-MRV能准确反映血管细节，特别是分支血管，比PC-MRV技术更可靠。本研究22名健康志愿者的236根皮质静脉，CE-MRV显示连续清晰或浅淡共186根，优于PC-MRV所显示的157根，其中PC-MRV有17根皮质静脉未能显示，但在CE-MRV图像上可清晰显示（图1）。但是，CE-MRV缺点在于需要对比剂，且无法像TRICKS-MRA一样动态观察，需要对扫描时间准确把握。脑皮质静脉主要分布于上矢状窦旁、大脑凸面脑沟内，因此，本实验选择了双额胼胝体上方两个层面对脑浅表静脉进行评估[8]。

同时，本研究中22名志愿者的皮质静脉数量范围在9～18根，且上矢状窦前1/3的皮质静脉分布以及分支变异较多。为了解决这个问题，我们将每位患者的皮质静脉数作定量分析，并将CE-MRV的结果作为参照标准。结果发现，CE-MRV序列中只有一根皮质静脉未显示，但在TRICKS-MRA上显示。此外，我们使用半定量评分法评估脑皮质静脉，同样以CE-MRV的结果为标准。结果发现，CE-MRV对正常脑皮质静脉的显示效果与TRICKS-MRA相当，优于PC-MRV对皮质静脉的显示，这与先前的研究结果一致[8，10]。三种方法显示脑浅表静脉成像质量方面，本研究显示CE-MRV所采集的皮质静脉信噪比、对比噪声比均高于TRICKS-MRA和PCMRV，这与之前的研究[10]结果TRICKS-MRA高于CE-MRV和PC-MRV不同，这可能是由于我们利用CE-MRV优先采集皮质静脉的原因。

综上所述，我们认为CE-MRV可以作为PCMRV成像的有用补充检查，当临床高度怀疑脑浅表静脉血栓形成时，而PC-MRV又不能提供直接血栓证据时，CE-MRV可作为PC-MRV的首选补充浅表静脉成像方法，从而避免漏诊和误诊，提高临床诊断正确率。尽管DSA是颅内血管包括静脉成像的金标准，但是DSA因射线和有创操作，使其不可能作为血管成像的首选检查，同时，更无法作为脑静脉病变复查随访的常规检查。而TRICKS-MRA的主要优势在于动态观察大脑动静脉显影时相，但操作相对比较复杂，信噪比低于CE-MRV，不建议作为脑浅表静脉病变磁共振成像的首选。