应用高分辨率磁共振成像技术评价血管形态学对波动力学影响的临床研究

张雪峰

（甘肃省白银市第三人民医院影像中心，甘肃 白银，730700）

1随着人口老龄化的不断增加与生活环境的变化，当前脑血管疾病的发病率显著增加[1]。在脑血管疾病中，由于血管异常导致的缺血性脑血管疾病占70.0%左右，主要是因为脑血管比较狭窄，导致灌注对象供血失代偿[2]。脑缺血与脑出血患者均有较高的病死率和致残率，早期开通堵塞的脑血管，可以挽救缺血脑细胞，恢复脑部血供，可减轻脑损害，因此及早发现并明确疾病是控制疾病危害性的关键[3-4]。脑缺血患者的起病隐匿，随着病程的延长，可呈进行性不可逆加重。目前在脑血管疾病中的鉴别诊断方法主要包括数字减影血管造影、超声、CTA、MRI等[5]。特别是MRI 检查具有多方位、多参数成像等优点，能够显示脑血管的血液循环供给状况[6]。其中高分辨率MRI 技术可有效利用MR 脑血管造影（MRA）与弥散加权MR 成像，多方位评价血管形态，显示脑血管的血液循环供给状况[7]。并且其还可利用流动增强效应、相位位移等技术，参考物像选择周边没有任何变化的机体组织，从波动力学的情况了解患者的具体血管状况[8]。本研究具体探讨应用高分辨率MRI 技术评价血管形态学对波动力学影响的临床效果，以提高脑缺血患者的检出率，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018 年1 月～2022 年1 月在甘肃省白银市第三人民医院诊治的脑缺血患者与脑出血患者共82 例，根据不同类型的脑血管疾病分为缺血组（36 例）与出血组（46 例）。缺血组与出血组患者的性别、年龄、合并疾病、体质量指数、收缩压、舒张压等对比，差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。见表1。患者自愿参加（或家属同意）并签署知情同意书；甘肃省白银市第三人民医院医学伦理委员会批准了本研究。

表1 缺血组与出血组患者的一般资料对比 [（）/n（%）]

表1 缺血组与出血组患者的一般资料对比 [（）/n（%）]

注：1 mm Hg≈0.133 kPa。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：病情稳定，能配合检查者；右利手者；经临床及影像诊断为脑缺血或脑出血，处于病情稳定期[1]；简易智能状态检查量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）评分≤23 分；蒙特利尔认知评估量表（Montreal Cognitive Assessment，MoCA）≤14 分；依从性良好；年龄20～80 岁。

排除标准：合并神经精神疾病患者；合并肿瘤患者；有严重心、肺、肝、肾疾病者；临床与影像学资料缺失者；合并免疫功能障碍者；合并传染性疾病患者；新冠接触史的患者；图像质量差者。

1.3 高分辨率MRI 检查方法

采用联影公司的UMR770 3.0 T 超导MRI 系统，MR 对比剂为钆-喷替酸葡甲胺（Gadolinium pentaerythritol meglumine，Gd-DTPA），扫描方向为头足方向，扫描范围从后颅窝底部向上扫描至颅顶，患者取仰卧位，头先进，双上肢置于身体两旁。扫描序列详细情况，见表2。DWI 扫描采用回波平面成像（Echo plane imaging，EPI），增强扫描采用MRI 专用高压注射器，通过肘前正中静脉注射对比剂，剂量0.1 mmol/kg，并且注射过程中保持4 mL/s 的速度。

表2 高分辨率MRI 扫描序列与参数

注射造影剂结束之后，注射对比剂结束后以同样流率的0.9%氯化钠溶液20 mL 冲管，将所有采集的所得数据传输在美国通用电气公司的后处理工作站，采用曲面重建（curved plannar reconstruction，CPR）进行后处理。

1.4 观察指标

由2 名副主任以上医师（工作年限≥10 年）对本研究所有图像进行分析及诊断，当诊断意见发生分歧时进行共同讨论分析。记录缺血组与出血组患者的MRI 影像学特征，记录与观察T1WI、T2WI 与DWI 的低信号、等信号与高信号状况。在MRA 中获得脑灌注参数图，测定脑血流量（cerebral blood flow，CBF）、平均通过时间（Mean Transit Time，MTT）、脑血容量（cerebral blood volume，CBV）、达峰时间（time to peak，TTP）等。在弥散加权成像中，取b 值为500 s/mm2和800 s/mm2，勾画感兴趣区，由MRI 后处理工作站得到表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC），测量三次取平均值。特异性=真阴性例数/（真阴性+假阳性）例数×100%，敏感性=真阳性例数/（真阳性+假阴性）例数×100%。

1.5 统计学分析

数据分析选择的软件是SPSS 21.0，计数资料用[n（%）]表示，比较采用χ2检验；计量资料以（）表示，比较采用t检验，诊断价值分析采用接收者操作特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲线分析，计算曲线下面积，检验水准a=0.05，P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组MRI 常规影像对比

脑出血组多表现为T1WI 低信号、T2WI 高信号、DWI 高信号；脑缺血组多表现为T1WI 等信号或高信号、T2WI 高信号、DWI 等信号，两组对比差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 缺血组与出血组患者的MRI 常规影像学特征对比 [n（%）]

2.2 两组MRA 造影参数对比

脑出血组的TTP 显著高于脑缺血组（P＜0.05），CBF 显著低于脑缺血组（P＜0.05），缺血组与出血组CBV 与MTT 对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表4 缺血组与出血组患者的MRA 造影参数对比 （）

表4 缺血组与出血组患者的MRA 造影参数对比 （）

2.3 两组ADC 值对比

取b 值为500 s/mm2和800 s/mm2，脑出血组的MRI ADC值都显著低于脑缺血组（P＜0.05）。见表5。

表5 缺血组与出血组患者的MRI ADC 值对比 （，×10-3mm2/s）

表5 缺血组与出血组患者的MRI ADC 值对比 （，×10-3mm2/s）

2.4 诊断效果

以临床及MRI 常规影像诊断为金标准，在82 例患者中，高分辨率MRI 诊断为脑缺血33 例，脑出血49 例，高分辨率MRI 鉴别诊断脑缺血与脑出血的敏感性与特异性为88.9%（32/36）和97.8%（45/46）。见表6。

表6 高分辨率MRI 鉴别诊断脑缺血、脑出血诊断效果对比

2.5 ROC 曲线分析

82 例患者中，ROC 曲线显示高分辨率MRI 鉴别诊断脑缺血、脑出血的曲线下面积为0.836。见图1。

图1 高分辨率MRI 鉴别诊断脑缺血、脑出血的ROC 曲线

3 讨论

脑血管疾病指脑血管发生病变从而导致脑功能障碍，包括脑缺血疾病与脑出血疾病等。随着人口老龄化愈加严重，脑血管疾病的发病率越来越高，并且从发病年龄上进行分析，呈现出年轻化的发展趋势。脑缺血是一种由于出现脑部动脉粥样硬化、出现血栓致管腔狭窄以及闭塞导致的局灶性急性脑供血不足的缺氧性、脑组织坏死的疾病，与脑出血疾病的早期鉴别诊断能指导临床治疗，从而改善患者的预后[9-10]。

脑血管疾病的病因主要为脑出血与脑缺血，随着医学技术的发展，MRI 得到了广泛应用。本研究显示脑出血患者多表现为T1WI 低信号、T2WI 高信号、DWI 高信号；脑缺血组多表现为T1WI 等信号或高信号、T2WI 高信号、DWI 等信号，由此表明MRI 对脑缺血与脑出血有一定的鉴别诊断价值，但是常规的MRI 方法无法进行定量分析[11]。在高分辨率MRI 检查中，MRA 能清晰显示颅内更细小的血管，具有较高的信躁比和更好的背景抑制。MRA 也可连续完整地显示病变血管的部位及范围，能够利用多种旋转和重建的方法调整图像的清晰度，使其具有更高的清晰度，并且可以多种方向和角度观察脑血管的病变情况，从而更好地了解血管各项功能的数据信息，包括血流的方式和速度等，从而得到高分辨率的血管影像[12]。本研究显示脑出血组的TTP 高于脑缺血组（P＜0.05），CBF 低于脑缺血组（P＜0.05），缺血组与出血组CBV 与MTT 对比差异无统计学意义（P＞0.05）。相关研究表明CBF 降低致使局部脑组织坏死，并使得周边有纤维胶质增生带形成，对细胞成分产生一定影响；随着时间的延长，病灶边缘出现反应性胶质细胞增生现象。而许多脑出血病灶组织受损程度较轻以及受损持续时间较短，只有部分敏感性神经细胞发生坏死的情况[13-14]。

在高分辨率MRI 技术中，弥散加权MR 成像可以无创性检测活体水分子运动，可以清晰反映脑血管形态与波动力学形态改变情况[15]。本研究选取的最佳b 值为500 s/mm2和800 s/mm2，脑出血组的MRI ADC 值都显著低于脑缺血组（P＜0.05）。ADC 值越低说明病灶区域水分子扩散受限，ADC值高说明病灶区域水分子的扩散度高。同时也有研究表明高分辨率MRI 可以提高脑动脉狭窄的检出率，再加上造影技术的应用，能减少伪影的产生，也能够增加扫描层面和提高空间分辨率[16-18]。随着影像学技术的发展，高分辨率MRI 可清晰反映脑部解剖影像，从而有利于临床诊断[19-20]。以临床及MRI 常规影像诊断为金标准，本研究显示高分辨率MRI 诊断为脑缺血33 例，脑出血49 例，高分辨率MRI 鉴别诊断脑缺血与脑出血的敏感性与特异性为88.9%（32/36）和97.8%（45/46）；ROC 曲线显示高分辨率MRI 鉴别诊断脑缺血、脑出血的曲线下面积为0.836。本研究由于经费与伦理学限制，研究存在一定的不足，纳入患者数量比较少，也没有纳入健康人群，涉及的指标分析比较少，将在后续研究中探讨。

综上所述，高分辨率MRI 技术评价有助于反映脑缺血患者的血管形态学对波动力学变化情况，可有效对脑缺血与脑出血进行鉴别诊断，有很好的应用价值。