3.0T MR 多技术联合诊断在头颈部动脉血管狭窄病变中的应用意义

彭明明，潘智荣

（广州医科大学附属第六医院（清远市人民医院）影像科，广东 511518）

CE MRA 因其具有安全可靠、成像质量好、无创伤性等优点，在临床上诊断动脉粥样硬化、头颈动脉狭窄的物理检查等方面得到了广泛的应用。根据国际上对1.5 T 头颈血管磁共振成像的报道，1.5 T头颈血管磁共振成像的灵敏度和特异性均在80%以上［1］。但与DSA 相比，CE MRA 仅具有1/5-1/3的空间分辨率，且多基于形态特征评估，常造成评估结果偏高或偏低。本研究拟通过对头颈3.0T MR图像进行三维重建，结合最新MRI 图像处理技术，实现对头颈血管的三维重建，进一步提升头颈血管影像的可视化水平［2］。本研究纳入117 例患者为研究对象进行临床实践研究，回顾性分析报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取117 例接受3D TOF MRA 磁共振成像的患者，男性82 例，女性35 例。年龄为27-82 岁，平均年龄（57.72±1.15）岁。其中，43 名患者行CE MRA，74 例患者增加颈动脉分叉部T2WI 血管壁黑血成像。

1.2 方法

采用西门子Prisma3.0T 磁共振成像系统，16 通道头颈联合线圈TOF 磁共振成像。颅脑段，TR/TE为20 毫秒/3.5 毫秒，160 层，FOV220 毫米×220ram×220ram×96ram；颈段，TR/TE20 毫秒/3.5 毫秒，180层，FOV150 毫米×131ram×135ram；两段扫描。在此基础上，采用最大信号强度投影（maxim intensity projection，MIP）技术重建冠状位，利用Mobiview 技术进行三段拼接，得到头颈部血管的连续性三维图像。头颈血管造影（digital subtraction angiography，DSA）成像：应用一星公司高压注射机，经手背静脉注入钆喷酸葡萄胺15 毫升，以2 毫升/秒速度注入，在造影剂到达主动脉后，应用Bolustrick 技术进行CEMRA：TR/TE4.6 毫秒/1.57 毫秒，层数 123，FOV320ramv320ram×74rpano，利用T2WI：TR2600，TE 40 毫秒，数据收集1 次，角度90°3 层，层厚为3毫米，脉搏门控。图像分析：对行TOF MRA 和CE MRA 患者组的头颈部动脉血管狭窄进行统计，对其位置进行具体划分。其中，包含双侧大脑前动脉A1段、双侧大脑中动脉Ml 段、双侧颈内动脉虹吸段、双侧颈动脉分叉部、双侧大脑后动脉P2 段、双侧椎动脉起点部。共计43 例患者，每个位置得动脉狭窄数目计算结果为43 个×2 个点86 个。在TOF MRA 检查中，因动脉走行而不能显像的病例按照狭窄程度进行统计学处理。对采用TOF MRA 与T2WI 颈动脉分叉部血管壁黑血成像组中的分叉部血管狭窄量进行统计和对比。

1.3 统计学分析

应用SPSS28.0 统计分析软件进行处理。对TOF MRA 与CE MRA 的病例进行Kappa 一致性检验，比较二者之间的差异。应用TOF MRA 法与T2WI 法对两种方法的检测值进行卡方检验，比较两种方法检测值之间的差别，P＜0.05 为有显著性差异。

2 结果

行头颈部TOF MRA 及CE MRA 的病例共43人，详见表1。

表1 两组患者头颈部狭窄血管数目，位置检验［n，（%），例］

行头颈部TOF MRA 及颈动脉分叉T2WI 黑血技术，采用血流增强效应，共对74 例患者血管壁成像情况进行影像分析，如表2 所示。

表2 TOF MRA 与T2 WI 对颈部血管分支狭窄的检查结果［n，（%）］

3 讨论

3.1 3D TOF MRA、CE MRA 技术对头颈总动脉狭窄病变的诊断

3D TOF MRA 技术是一种基于血流增强效应的三维多模态磁共振血管造影技术，其特点是通过反复激发使成箱容积内的净值组织达到饱和状态，在血管造影过程中不产生过多的血流，显示出更高的血流信号，与正常组织间的对比更显著［3］。3.0T 磁共振成像较之1.5 T 磁共振成像，T1 期成像的T1 期延长约30%，使其与周边组织具有较好的反差。与1.5 T 磁共振成像相比，3.0T 磁共振成像的信号噪声要高出2 倍［4］。TMR 可增强动脉与周围组织的对比度，改善信噪比，并可获得较高分辨率。采用多层块扫描技术，实现TOF MRA 对大范围的血管成像。倾斜优化非饱和激励技术可以缓解血液在3D 空间中的饱和性，并使得各个节段的血管成像更具一致［5］。该系统在头颈动脉造影中，信噪比和空间分辨率都获得了较好的结果，能够准确地显示出血管狭窄病变［6］。

TOF MRA 缺点是由于血液流动不均匀或缓慢，造成血液在分支或弯道中的“饱和”现象，从而造成对分支或弯道中动脉内腔结构的错误诊断［7］。CE磁共振造影技术是通过将顺磁造影剂注入静脉中，使血液松弛时间降低到100ms 以下，并利用1 E 的高分辨率反射率来进行动脉造影。结果表明，随着MR 梯度磁场强度和切换率的提高，TR 值可以减小，因此显著地减少扫描时间。CE MRA 不受饱和效应的影响，能清楚地显示出血管的分叉、弯曲及血流缓慢的位置。采用非饱和激励技术可以缓解血液在3D 空间中的饱和性，使得各个节段的血管图像更加一致。该系统在头颈动脉造影中，信噪比和空间分辨率都获得较好的结果，能够准确地显示出较大的血管狭窄病灶。

CE MRA 扫描的重点是获得血管强化峰值时填充K 空间中心线。在颈动脉强化后，大约6-10 s 左右会出现相邻静脉，也就是显影。并行采集技术，极大地加快了CE MRA 图像采集速度。本研究前期工作发现，CE MRA 采用高空间分辨率后，采集时间是53 秒，尽管已有K-空间中心数据有限采集技术，但仍有部分患者受到静脉影响，成像时间过长，容易被周围显影静脉干扰，尤其是颅内静脉及海绵窦的显影。本次研究结果发现，43 例患者的CE MRA 影像中都出现了脑内静脉显影，且脑内动脉血管的对比噪声显著降低。而颈动脉因为静脉成像显示较晚，血管对比度较大，所以血管的形状可以很清楚地显示出来而几乎不受静脉干扰［9］。

本次研究应用的两种技术，对不同位置的动脉血管诊断结果具有高度的一致性，其中脑中动脉的检测异质性较高（Kappa＞0.75），其他位置的检测异质性相对一般（0.5＜Kappa＜0.75）。在脑前、后动脉诊断中，具有高空间分辨率的TOF MRA 能更好地展示血管的形态细节，尤其是对于大脑中动脉硬化引起的轻度狭窄。但因为周边静脉显影、空间分辨率不够、造影剂浓度偏低，只能显示轻微的血管，且前动脉走行线的“饱和”效应会使TOF MRA 的信号减弱，造成误诊。在颅脑中动脉狭窄的影像学检查中，因颅脑中动脉直径比较粗大，造影物质充足，且无明显的曲折走行，故可被TOF MRA 更好地显示。两者之间的一致性也更好。但在颈动脉虹吸段、颈动脉分叉处及椎动脉起始处，由于血液在弯道及分叉处有更多的涡流、慢血流，使TOF MRA 表现出显著的饱和性，且对应位置的信号减弱，容易被误诊为“管腔狭窄”，CE MRA 在管腔较大的区域含有充足的对比剂，且对比噪声相对较高。因此，CE MRA在这些部位具有较好的诊断效果。

3.0T 的射频能量特殊吸收率（specific absorption rate，SAR）比1.5 T 提高4 倍以上，为降低高SAR 对人体的潜在威胁，需要在3.0T 上延长TR 时间，使翻转角与视场角（field of view，FOV）减小，同时利用并行采集成像（parallel imaging）技术对人体进行实时监测。这样可以有效地防止SAR 值过大，从而有效地改善图像质量，提高分辨率。然而，这些因素均会导致实际的SR 值有所下降，使得3.0 T MRA 与1.5 T 相比并无明显改善。当前，无论是TOF MRA 还是CE MRA，都需要通过血液流动状态来确定病灶的大小及病变程度，而以T2WI 为基础的“黑脉层”显像可以很好地解决这一问题。欧洲及北美多个国家的研究显示，70%～99% 的重度颈内血管病变病人采用颈动脉内膜切除术比传统外科方法更有效。近几年，我国的颈总动脉支架置入技术取得了长足的进展，在临床上得到了越来越多的应用。由于3.0T 的高频能特性是1.5 T 的4 倍，所以采用并行采集成像以减小其对人类的危害。该方法能避免合成孔径雷达尺寸过大，有效改善成像质量，使成像质量更佳。但由于上述原因，在3.0T 时，实际的MRI 信号会有所减弱，3.0 T 时MRI表现并不比1.5 T 好。无创冠脉MRA 是一种无创的冠状动脉造影方法，可以较早地发现动脉近中部的血管病变，检出率很高。但是，MR 冠状动脉造影仍然有赖于对高场次均匀化的研究，如新型多层螺旋、脉冲技术等，以及更佳的平行收集技术。

综上所述，在临床头颈部动脉血管狭窄病变诊断中，头颈部3D TOF MRA、CE MRA 和T2，都有各自的优点和不足。临床应用时可以根据实际情况科学结合与应用，从不同层面进行诊断，为后续治疗方案的选择提供参考。在磁共振技术的不断完善和发展下，尤其是随着超高场MR 技术的开发和多射频采集技术的普及，磁共振血管成像在脑内和头颈部微细血管病变的显示、诊断中将起到越来越重要的作用。