MRI 3D T2-SPACE诊断大脑中动脉及基底动脉狭窄的价值

孙中婷，郭莉莉，魏明翔，柏根基

脑卒中是导致残疾的重要因素，在全球死亡病因中排在第二位，在我国成人致死、致残病因中居首位［1］。研究报道缺血性脑卒中占脑卒中的74%［2］，其发生的重要原因是颅颈动脉狭窄。在临床工作中，颅颈动脉狭窄的检查方法有磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）、CT血管造影（CT angiography，CTA）、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）等。其中DSA是一种有创伤的侵入性检查，故其通常不是首选影像学检查；CTA使患者暴露于电离辐射中，且使用碘造影剂会导致造影剂过敏和造影剂肾病；而MRA对于缓慢血流及湍流影像存在过高估计狭窄程度的情况［3-6］。血管壁MRI是一种新的成像技术，可以直接观察动脉壁本身，与常规管腔成像方法相比，其诊断脑血管疾病的效能更高［7-8］。本研究目的是评估MRI 3D T2-SPACE诊断大脑中动脉及基底动脉狭窄的价值，以期早期发现、准确诊断脑动脉狭窄，为脑卒中患者提供血管检查的新技术，在临床发挥重要作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2019年11月至2020年10月在南京医科大学附属淮安第一医院就诊的40例脑动脉狭窄患者为研究对象。其中，男23例，女17例；平均年龄（56.0±13.0）岁。纳入标准：（1）对本研究知情，签署知情同意书；（2）在接受DSA检查的7 d内完成MRI 3D T2-SAPCE。排除标准：（1）有MRI检查禁忌证的患者；（2）有DSA检查禁忌证的患者；（3）无法耐受MRI检查的患者。选取符合研究要求的大脑中动脉及基底动脉共120根。本研究经南京医科大学附属淮安第一医院伦理委员会批准（编号：YX-P-2020-118-01）。

1.2 MRI检查 检查仪器为SIEMENS Aera 1.5T，采用20通道头颈线圈，行MRI 3D T2-SPACE成像，矢状面扫描，参数如下：TR 1 300 ms，TE 114 ms，带宽514 Hz，FOV 210 mm，矩阵284 mm×320 mm，96层，层厚0.82 mm，层间距0 mm，各向同性体数0.8 mm×0.8 mm×0.8 mm。采集时间7 min 10 s。

1.3 DSA检查 DSA检查仪器为Siemens Artise Zee Ⅱ floor DSA机，采用Seldinger技术进行股动脉穿刺，置入5 F动脉鞘后对主动脉弓及脑内血管进行造影，造影剂使用碘克沙醇，剂量与速率由手术医师根据患者具体情况决定。数字平板像素矩阵为1 240×960。

1.4 图像分析 （1）MRI图像质量评分。按照颅内动脉MRI图像分级标准对3D T2-SPACE图像进行质量评估，将图像质量分为4个等级，具体如下，1级：血管外壁和血管腔成像不清晰，显示严重伪影，管壁的信号特征不能判读分析；2级：血管外壁和血管腔的部分边界成像清晰，存在少许伪影，影响到管壁信号特征的判读分析；3级：血管外壁和血管腔的边界成像清晰，显示少许伪影，管壁的信号特征可以判读分析；4级：血管外壁和血管腔的边界成像清晰，无伪影，管壁的信号特征可以判读分析。本研究排除1、2级者。（2）血管狭窄程度分级：以华法林-阿司匹林治疗症状性颅内疾病（the warfarin-aspirin symptomatic intracranial disease，WASID）方法为标准测量颅颈动脉狭窄程度：血管狭窄率=（1-狭窄段直径/狭窄近端正常段直径）×100%［9］。在3D T2-SPACE垂直血管断面图像与DSA侧位图像上测量狭窄率。按照血管管腔狭窄程度分轻度狭窄（1%～49%）、中度狭窄（50%～69%）、重度狭窄（70%～99%）和闭塞（100%），如果所观察的血管显示有多发的不同程度狭窄，则选择狭窄最严重处的狭窄率进行统计，典型病例见图1～4。

图1 脑血管狭窄患者多发狭窄部位影像学表现Figure 1 Imaging findings of multiple stenosis sites in patients with cerebrovascular stenosis

图2 脑血管狭窄患者完全闭塞部位影像学表现Figure 2 Imaging findings of complete occlusion in patients with cerebrovascular stenosis

图3 脑血管狭窄患者大脑中动脉重度狭窄部位影像学表现Figure 3 Imaging findings of severe middle cerebral artery stenosis in patients with cerebrovascular stenosis

图4 脑血管狭窄患者基底动脉重度狭窄影像学表现Figure 4 Imaging findings of severe basilar artery stenosis in patients with cerebrovascular stenosis

在未知DSA检查结果的情况下，由两名工作5年及以上的核磁共振影像科诊断医师在SIEMENS影像后处理工作站应用多平面重组（multi-planner reformation，MPR）和曲面重组（curved planner reformation，CPR）MRI 3D T2-SPACE序列的图像，测量基底动脉及大脑中动脉狭窄程度。如出现诊断差异，则进行协商以取得一致的结果。在未知MRI 3D T2-SPACE检查结果的情况下，由一名具有10年及以上工作经验的神经介入科医生分析基底动脉及大脑中动脉狭窄的DSA图像。

1.5 统计学方法 采用SPSS 23.0统计学软件进行数据处理。计数资料以相对数表示。采用Kappa检验评价MRI 3D T2-SPACE与DSA检查结果的一致性，Kappa值≥0.75、0.41～0.75、≤0.40分别代表一致性较好、一致性一般、一致性较差。

2 结果

2.1 MRI 3D T2-SPACE和DSA检查诊断颅内动脉狭窄程度结果 共检查40例患者，检测120根血管，DSA检查判断正常63根、轻度狭窄10根、中度狭窄9根、重度狭窄30根、闭塞8根。MRI 3D T2-SPACE判断正常60根、轻度狭窄13根、中度狭窄9根、重度狭窄31根、闭塞7根，见表1。

表1 MRI 3D T2-SPACE与DSA检查诊断动脉狭窄程度（根）Table 1 Degree of arterial stenosis diagnosed by MRI 3D T2-SPACE and DSA

2.2 MRI 3D T2-SPACE对脑内动脉狭窄程度的诊断效能 MRI 3D T2-SPACE诊断大脑中动脉及基底动脉轻度、中度、重度狭窄及闭塞与DSA检查的结果一致性好，诊断效能见表2。

表2 MRI 3D T2-SPACE对大脑中动脉及基底动脉狭窄程度诊断效能Table 2 Efficacy of MRI 3D T2-SPACE in diagnosing middle cerebral artery and basilar artery stenosis

3 讨论

一直以来DSA检查都是诊断颅颈动脉狭窄病变的“金标准”，由于能够清晰显示动脉管腔狭窄、闭塞和侧支循环等情况，故能准确地诊断血管的狭窄程度。但DSA检查有创伤，医务工作者和患者都会受到电离辐射，并且可能发生神经系统并发症、皮质盲、脑血管痉挛、动脉夹层以及穿刺部位大血肿等并发症。随着患者年龄及基础疾病增加，血管造影并发症的发生风险增加，严重的并发症甚至导致患者死亡，使得DSA检查在临床应用中受到限制［10-13］。

MRI 3D T2-SPACE是新近研发的一种优化的三维黑血管壁成像技术［14］。3D T2-SPACE具有较大的覆盖范围，各向同性分辨率高，采用可变翻转角技术，翻转角较小，横向磁矩的重聚较少，使得血液的信号相较常规TSE序列更低。与传统的3D TSE序列相比，MRI 3D T2-SPACE能够实现更高的采集效率、更锐利的图像边界和更强烈的黑血效应［15-17］。传统2D黑血管壁成像技术覆盖范围有限，需要针对特定病变血管进行扫描［18］，本研究使用MRI 3D T2-SPACE作为3D成像序列，一次扫描可包含颈总动脉分叉处至颅内willis环全部血管，可以对血管病变进行整体评价；并且还能够对图像进行多方向的重建，能对病灶进行多个角度的观察，相较于传统2D黑血管壁成像技术，提高了成像效率。

基底动脉和大脑中动脉为颅内动脉狭窄病变的易发部位，本研究采用了MRI 3D T2-SPACE检查大脑中动脉及基底动脉狭窄的患者，诊断结果与DSA检查比较，其诊断大脑中动脉及基底动脉狭窄/闭塞的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值，轻度狭窄分别为90.0%、96.4%、69.2%、99.1%，中度狭窄分别为77.8%、98.2%、77.8%、98.2%，重度狭窄分别为96.7%、97.8%、93.5%、98.9%，闭塞分别为87.5%、100.0%、100.0%、99.1%；即MRI 3D T2-SPACE诊断大脑中动脉及基底动脉不同狭窄程度的可信度均较高。本研究结果显示，MRI 3D T2-SPACE和DSA检查诊断大脑中动脉及基底动脉轻、中、重度狭窄和闭塞的一致性分别为0.760、0.760、0.934、0.929。GONG等［19］研究显示，血管壁成像技术评估颅内动脉狭窄程度与DSA检查的总体一致性极好，一致性相关系数为0.932。而曾庆等［20］研究显示，3.0T高分辨率MRI与DSA检查诊断中青年大脑中动脉狭窄的一致性分别为0.888、0.832、0.858、0.949，本研究中MRI 3D T2-SPACE与DSA检查诊断大脑中动脉及基底动脉轻中度狭窄的一致性相对偏低，存在过高诊断现象，分析其原因，可能有以下三点：（1）场强因素。本研究使用1.5T磁共振机器进行检查，各向同性空间分辨率为0.8 mm，MRI成像信噪比（signal-tonoise ration，SNR）相对较低，对血管壁信号显示有一定影响；（2）部分容积效应。常规基底动脉及大脑中动脉管壁厚度约为血管直径的1/10，为0.2～0.3 mm，比血管壁图像体素还小，本研究中三维重建的层厚、层间距为1 mm，故存在部分容积效应；（3）慢血流影响。慢血流经常为层流，越靠近血管璧流速越慢，信号抑制不完全时常与血管壁增厚和/或强化相似，进而造成对动脉狭窄程度的误判。

本研究尚存在一定局限性：首先，入组的样本量比较少；其次，MRI 3D T2-SPACE 只能评价颅内较大动脉，不能显示较小分支的狭窄；最后，MRI 3D T2-SPACE是可显示颅内动脉管壁的高分辨率影像学方法，本研究没有对管壁的斑块特征进行分析，今后将会对临床症状与斑块成分特征的相关性进行研究。

综上所述，MRI 3D T2-SPACE能够较准确地评估大脑中动脉及基底动脉狭窄程度，特别是对重度狭窄及闭塞的诊断与DSA检查结果高度一致，作为血管检查的一种全新技术，其将会在临床发挥重要作用。

作者贡献：柏根基进行文章的构思与设计，负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责、监督管理；郭莉莉、柏根基进行研究的实施与可行性分析，论文的修订；魏明翔进行资料收集；孙中婷进行资料整理、论文撰写、统计学处理。

本文无利益冲突。