PC-MRI技术对烟雾病的诊断价值及在血管重建术后复发中的应用＊

唐晓娜 杨士斌 王 欣 崔晓普 孙素真,*

1.河北省儿童医院 (河北 石家庄 050031)

2.河北医科大学第二医院儿科 (河北 石家庄 050031)

烟雾病为特发性、慢性脑血管疾病，主要表现为颈内动脉及其分支血管进行性狭窄、闭塞；起病隐匿，病情进展缓慢，首发症状通常为缺血、出血所致神经功能障碍[1-2]。研究表明，早期进行血管重建术可减轻脑功能损伤、改善受累脑区供血，但具有一定复发风险[3]。因烟雾病易被其他疾病症状遮掩，引发漏诊、误诊；因此烟雾病早期诊断、治疗后复发风险评估均对患者预后具有重要意义。数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)是烟雾病诊断的金标准，但其为有创操作且较为复杂，不宜重复应用，在烟雾病疗效监测、预后评估中具有局限性[4]。相位对比磁共振成像(phase-contrast magnetic resonance imaging，PC-MRI)可无创、定量地测定心动周期内脑血流、脑脊液的流速、流量及其方向，已在主动脉疾病、心脏瓣膜病等心血管疾病中进行应用研究，其准确性、可重复性已被证实[5-6]。本研究尝试探讨PC-MRI技术对烟雾病的诊断价值及在血管重建术后复发中的应用价值，旨在为临床诊断与评估复发风险提供可靠的影像学技术。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 选例基线资料选取我院2011年1月至2021年1月80例烟雾病患者作为研究组，另选择同期健康体检者80例作为对照组。其中对照组男46例，女34例，年龄2～12岁，平均(7.32±2.16)岁；研究组男43例，女37例，年龄3～10岁，平均(6.89±1.40)岁。两组基线资料均衡可比(P＞0.05)。本研究经我院伦理委员会审批通过。

纳入标准：符合《烟雾病和烟雾综合征诊断与治疗中国专家共识(2017)》诊断标准[7]；单侧受累，DSA显示大脑中动脉起始段、颈内动脉终末端、大脑前动脉起始段狭窄或闭塞；存在偏瘫、抽搐发作等主要症状；DSA确诊闭塞动脉周围可见侧支血管、烟雾血管。存在头晕头痛、活动障碍等神经功能缺失症状；患者及近亲属均了解本研究并签订知情同意书。排除标准：颈内动脉狭窄率＞50%；存在严重颅脑外伤；伴有心血管栓塞、神经纤维瘤病、脑膜炎；存在重要脏器病变、恶性肿瘤；存在血管炎、夹层等动脉粥样硬化病变；伴有免疫系统疾病；预计生存时间＜3个月；精神异常。

对照组入选标准：心率60～100次/分，律齐；无心脑血管既往病史；无颅内病变、高血压、颈椎病及血液系统相关疾病。

1.2 方法

1.2.1 PC-MRI技术 行常规颅脑MRI扫描，之后先行矢状面T1磁化预备梯度回波序列扫描(MPRAGE)，扫描颅顶至颈窝，定位三维时间飞跃法MRA的扫描位置，颈总动脉分叉处稍下缘至胼胝体上缘，获得轴位图像，经后处理，以容积重建法、最大密度投影重建头颈部MRA图像，定位PC-MRI扫描位置，分别扫描术侧颈内动脉、颈外动脉、颞浅动脉及椎动脉。颞浅动脉扫描定位于颞部，其余各动脉扫描定位于颈总动脉分叉处稍上方，垂直于目标血管，扫描层面尽量垂直于颞浅动脉。所有目标血管均行预扫描评估目标血管可能的流速范围，选择目标血管最亮时的血液流速，再行正式扫描，细化流速编码，缩小流速编码范围及流速编码值间隔)，进行最终PC-MRI检查，自动得出各个动脉的血流速度、血流量及血管管腔ROI面积。

1.2.2 血管重建术后随访 血管重建术后随访1年，1次/月，以复发、至截止时间及失访为结束点。复发判定：烟雾病相关症状改善后重新出现及加重，或出现新发相关症状、或发现脑内新发病变；排除水肿、肿瘤情况。

1.3 观察指标(1)比较两组PC-MRI血流动力学参数，包括颈内动脉、颈外动脉、颞浅动脉及椎动脉的血流速度、血流量、血管管腔ROI面积。(2)分析PC-MRI血流动力学参数与烟雾病发生的关系。(3)分析PC-MRI血流动力学各项参数单独及联合对烟雾病的诊断价值。(4)比较复发与未复发患者临床资料、PC-MRI血流动力学参数，临床资料包括年龄、性别、首诊症状(缺血、出血)、发病位置、脑血管造影Suzuki分期及血管狭窄程度。(5)分析PCMRI血流动力学参数对术后复发的影响。

1.4 统计学分析采用SPSS 23.0对数据进行分析，计量资料以()表示，差异行t检验，计数资料以例(率)n(%)表示，差异行χ2检验，以Spearman相关性分析PC-MRI血流动力学参数与烟雾病发生的关系，采用受试者工作特征(ROC)曲线分析PC-MRI血流动力学参数对烟雾病的诊断价值，Logistic回归分析PC-MRI血流动力学参数对术后复发的影响，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组PC-MRI血流动力学参数两组颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流速度、血管管腔ROI面积差异无统计学意义(P＞0.05)；研究组颈内动脉血流量小于对照组，颈外动脉、椎动脉血流量大于对照组，颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积小于对照组(P＜0.05)，见表1。

表1 两组PC-MRI血流动力学参数比较

2.2 PC-MRI血流动力学参数与烟雾病发生的关系Spearman相关性分析，颈内动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积与烟雾病发生呈负相关，颈外动脉、椎动脉血流量与烟雾病发生呈正相关(P＜0.05)，见表2。

表2 PC-MRI血流动力学参数与烟雾病发生的关系

2.3 PC-MRI血流动力学参数对烟雾病的诊断价值ROC曲线分析，颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积诊断烟雾病的AUC分别为0.767(95%CI：0.694～0.830)、0.778(95%CI：0.705～0.839)、0.828(95%CI：0.760～0.883)、0.821(95%CI：0.753～0.877)、0.749(95%CI：0.674～0.814)、0.748(95%CI：0.673～0.813)，见图1。

图1 PC-MRI血流动力学参数对烟雾病的诊断价值

2.4 联合诊断价值将颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积进行Logistic二元回归拟合，返回预测概率Logit(P)作为独立检验变量，获取联合诊断的AUC为0.921(95%CI：0.867～0.957)，大于各参数单独诊断，见图2。

图2 联合诊断价值

2.5 复发与未复发患者临床资料、PC-MRI血流动力学参数随访1年，失访2例，78例完成随访的患者复发15例，未复发63例。复发与未复发患者年龄、性别、首诊症状、发病位置、颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流速度、血管管腔ROI面积差异无统计学意义(P＞0.05)；复发患者脑血管造影Suzuki分期、血管狭窄程度高于未复发组，颈内动脉血流量小于未复发组，颈外动脉、椎动脉血流量大于未复发组，颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积小于未复发组(P＜0.05)，见表3。

表3 两组PC-MRI血流动力学参数比较

2.6 PC-MRI血流动力学参数对术后复发的影响Logistic回归分析，在校正脑血管造影Suzuki分期、血管狭窄程度等其他因素前后，颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积对术后复发均有重要影响(P＜0.05)，见表4。

表4 PC-MRI血流动力学参数对术后复发的影响

3 讨论

研究证实，脑动脉硬化、血管源性痴呆、高血压等疾病均可引起脑组织、血管的顺应性与颅内压改变，进而影响颅内血流的流动[8]。PC-MRI作为测量颅内压的无创技术，在肺动脉主干血流动力学、肝脏肿瘤、脑脊液流体力学中的应用已有较多报道[9-11]，其诊断血流动力学变化的价值已有证实。本研究研究组颈内动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积小于对照组，颈外动脉、椎动脉血流量大于对照组(P＜0.05)；可见PC-MRI可用于评估烟雾病患者血流动力学改变。血流量是PC-MRI技术的基本测量功能，流速测量后经后处理获取血流截面积、平均流速，进而得出确切血流量[12]。满足时间分辨率时PCMRI能识别心动周期中的血流速度异常波形，通过测定左心室输出量，评估心输出功能；由于血管为波动状态，不同时刻下血管管腔ROI面积有一定改变，PC-MRI需准确画出每一帧的血管边界，以获取准确ROI面积值[13-14]。

经PC-MRI检测显示烟雾病患者颈内、颈外动脉血流量近似，均高于椎动脉、颞浅动脉，血流速度相比颈内动脉最快，颞浅动脉最慢，与临床实际相符[15-16]。进一步分析相关性显示，颈内动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积与烟雾病发生呈负相关，颈外动脉、椎动脉血流量与烟雾病发生呈正相关(P＜0.05)，说明血管重建术后可改善颞浅动脉、颈内动脉血流代偿，增加颅内供血。段宇等[17]研究表明，脑血管重建术后烟雾病患者颞浅动脉及大脑中动脉供应区域血流量明显升高，本研究脑血管重建术后复发与未复发患者脑血管造影Suzuki分期、血管狭窄程度及PC-MRI血流动力学参数差异明显，与其研究结果具有相似性。本研究复发患者颈外动脉、椎动脉血流量大于未复发组(P＜0.05)，脑血管重建术后大脑中动脉区域血流灌注增加，减少了椎动脉血流向前循环代偿，术后复发患者病情进展，颈外动脉、椎动脉血流量再次升高[18-19]。ROC曲线分析，颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积诊断烟雾病的AUC均＞0.7，且以上参数联合诊断的AUC为0.921，大于各参数单独诊断，表现出较高诊断价值。脑血管重建术可缓解烟雾病脑组织缺血缺氧状态，改善血流灌注及临床症状。本研究进一步分析烟雾病复发情况显示，校正脑血管造影Suzuki分期、血管狭窄程度等其他因素前后，颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积对术后复发均有重要影响(P＜0.05)，提示PC-MRI技术可用于监测脑血管重建术后烟雾病患者恢复状况，及时干预复发风险患者，对减少复发、改善患者预后具有指导作用。

综上所述，PC-MRI技术可通过颈内动脉、颈外动脉、椎动脉血流量、颞浅动脉血流量、血流速度、血管管腔ROI面积等参数评估烟雾病患者血流动力学，对烟雾病的临床诊断、血管重建术后复发风险的评估具有实际指导意义。

[9]袁昌巍,王盈进.磁共振相位对比电影成像检测Chiari畸形Ⅰ型脑脊液流体力学的研究进展[J].中国微创外科杂志,2020,20(2):160-163.

[10]Zhang L,Yin FF,Li T,et al.Multi-contrast four-dimensional magnetic resonance imaging(MC-4D-MRI):development and initial evaluation in liver tumor patients[J].Med Phys,2021,48(12):7984-7997.

[11]马双春,李昕,车思雨,等.二维相位对比磁共振成像评估正常吸烟人群肺动脉主干血流动力学变化[J].第二军医大学学报,2020,41(11):1289-1293.

[12]宋晓微,赵红亮,陈文文,等.四维血流磁共振成像技术在颅内动脉狭窄卒中患者血流动力学评估中的应用探索[J].中华神经科杂志,2022,55(1):53-59.

[13]陈弘,利灏天,谢涵,等.ROI面积对PC-MRI测量基底动脉血流动力学参数的影响[J].中国医学影像技术,2020,36(11):1714-1717.

[14]Komi S,Inoue Y,Hata H,et al.Clinical evaluation of left ventricular diastolic function using phase-contrast cine cardiovascular magnetic resonance imaging:a comparison with steady-state free precession cine cardiovascular magnetic resonance imaging and echocardiography[J].J Comput Assist Tomogr,2022,46(1):56-63.

[15]郑余泽,项华.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[J].中国医学计算机成像杂志,2020,26(4):334-338.

[16]Ishii Y,Thamm T,Guo J,et al.Simultaneous phase-contrast MRI and PET for noninvasive quantification of cerebral blood flow and reactivity in healthy subjects and patients with cerebrovascular disease[J].J Magn Reson Imaging,2020,51(1):183-194.

[17]段宇,徐斌,毛仁玲,等.相位对比磁共振成像定量评估烟雾病患者血管重建术前后血流动力学[J].国际脑血管病杂志,2020,28(3):185-190.

[18]董芸,吴建伟,袁峥熙,等.磁敏感加权成像在预测烟雾病患者血管重建术后复发的应用价值[J].北京医学,2021,43(7):623-627.

[19]梁浩,赵黎明,高涛,等.联合脑血管重建术治疗成人烟雾病术后相关并发症的影响因素分析[J].中华神经外科杂志,2021,37(3):245-249.