3D-TOF-MRA与3D-CE-MRA在脑血管成像中的对比研究

作者：张立,刘璋,高文,肖海松　　作者单位： 广东广州， 广州开发区医院放射科
　　【摘要】目的对比三维时间飞跃法MR血管成像(3D-TOF-MRA)及三维增强MR血管成像(3D-CE-MRA)在脑血管成像的价值，从而为临床合理运用两种成像方法提供依据。方法对本院2008—2009年间收治的20例急性蛛网膜下腔脑出血患者，同时行3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA扫描，并将所得图像行三维重建，分析比较脑内主要动脉主干成像效果及对动脉瘤显示的阳性率，得出在脑血管成像及病灶显示上两种成像方法是否存在差异。结果 20例患者中，动脉瘤16例。两种检查方法对脑血管成像效果略有差异，但对于动脉瘤的检出率相仿，无统计学意义。结论 3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA能快速、无创对脑血管进行成像。两者在对动脉管腔狭窄程度的评价方面存在差异，但对于动脉瘤的检出率方面无明显差异。因此，两者相结合对于诊断脑血管疾病能够提供较为准确的信息，可作为脑血管病的筛选和诊断方法。
　　【关键词】 三维时间飞跃法MR血管成像;三维增强MR血管成像;评价

　　[Abstract] ob[x]jective To compare the 3D-TOF-MRA and 3D-CE-MRA and assess the quality of the images of the cerebral arteries and to primarily discuss the application of the two techniques to clinic methods.Methods 20 cases of subarachnoid hemorrhage underwent exam both of the 3D-TOF-MRA and 3D-CE-MRA, and reconstruct all the images with the 3D technique. Analyzed the quality of the images of the cerebral arteries and assessed the positive rates of the aneurysm. And find out the different of the two techniques.Results 3D-TOF-MRA and 3D-CE-MRA are fast ,non-invasive and effective techniques, and can accurately image the cerebral arteries. There was some different between the imaging the diameter of the cerebral arteries, but for the positive rates of the aneurysm it was just same.Conclusion Both of them can improve the correctness of the diagnosis.

　　[Key words] 3D-TOF-MRA;3D-CE-MRA;assessment

　　随着磁共振血管成像技术在临床中的广泛应用，由于其本身无创、方便易行、费用低等特点，逐渐被临床医生所重视。但其成像方法多样，常见的主要包括两种：三维时间飞跃法MR血管成像(3D-TOF-MRA)及三维增强MR血管成像(3D-CE-MRA)。本文通过对比3D-TOF-MRA 3D-CE-MRA在脑血管成像的价值，从而为临床合理运用两种成像方法提供依据。
　　1 资料与方法
　　1.1 临床资料

　　本院2008—2009年间收治的自发性急性蛛网膜下腔出血患者20例，同时行3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA扫描。其中女8例，男12例;年龄21～58岁，平均年龄42.7岁。其中动脉瘤患者16例。临床症状主要包括：头痛20例，眩晕15例，意识障碍3例，视力模糊3例，呕吐7例，偏瘫或肢体乏力5例。20例患者均于症状出现1～12h内行CT确诊为蛛网膜下腔出血，并于CT确诊后12～48h行MR扫描。
　　1.2 MR血管成像方法
　　使用GE 1.5T Singa HDe 超导磁共振扫描仪，Advantage windows 4.3工作站。选用头颈联合线圈，病人采取仰卧位，头先进。扫描序列包括：T2WI、T1Flair、T2Flair、DWI、3D-TOF-MRA、3D-CE-MRA及T1WI+C，具体成像参数分别为：(1)T2WI: TR 5000ms, TE 132ms，矩阵288×288，视野240mm×240mm,层厚7mm。(2)T1Flair：TR 1846ms, TE 28.6ms，矩阵288×192,视野240mm×240mm,层厚7mm。(3)T2Flair：TR 8400ms, TE 148ms，矩阵288×288，视野240mm×240mm,层厚7mm。(4)DWI：TR 8850ms, TE 108ms，矩阵128×128，视野240mm×240mm,层厚7mm。(5)3D-TOF-MRA： TR 30ms,TE 6.8ms,矩阵256×192，视野360mm×360mm,层厚1.2mm，层间距：0.6mm。(6)3D-CE-MRA ：TR 5.3ms,TE 2ms，矩阵256×192，层厚2.8mm;层间距：0.7mm。(7)T1WI+C：TR 475ms, TE 90ms，矩阵288×192，视野240mm×240mm,层厚7mm。采用钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)作为对比剂20ml，高压注射器经肘正中静脉注射对比剂，流率为3ml/s[1，2]。
　　1.3 图像处理分析

　　(1)将所得颅内血管图像传至AW4.3(Advantage windows 4.3)工作站，行IVI重建，并从不同角度对所感兴趣血管进行观察。(2)将颅脑动脉分为颈内动脉段、C5、C4、C3、C2、C1、大脑中动脉外侧裂段、大脑前动脉垂直段及大脑后动脉，由3名不同的影像医师针对以上分段进行分别测量其在两种成像方法中的管径大小，并求各分段在不同成像方法中的平均值。(3)全部所得3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA扫描图像由3名影像诊断医师双盲法观察，判断动脉瘤有无存在及其确切位置。发现动脉瘤者，分别对动脉瘤的大小进行测量，并估计其体积，后求其在两种不同成像方法中的均值[3～5]。(4)对比分析3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA两种成像方法在显示颅内动脉管径上是否存在差异;对比3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA两种成像方法在对颅内动脉瘤的显示率上是否存在差异，并且分析3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA两种成像方法在显示颅内动脉瘤体积大小上是否存在差异。
　　1.4 统计学分析
　　采用SPSS 13.0统计软件，行单因素方差分析，分别分析3D-TOF-MRA和3D-CE-MRA两种成像方法在颅内动脉管径的显示上、在颅内动脉瘤显示率及动脉瘤体积上的显示是否存在差异，以P<0.05为差异有显着性。
　　2 结果

　　2.1 动脉瘤测量值比较
　　本组20例蛛网膜下腔出血患者，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种方法检出动脉瘤者16例(80%)，共17个动脉瘤。其中3D-TOF-MRA检出正常者4例(20%)，颅内动脉瘤患者16例(80%)，动脉瘤17个，大小4～8mm，大脑前动脉1个(5.9%)，大脑中动脉3个(17.6%)，前交通动脉12个(70.6%)，1例(5.9%)动脉瘤位于双侧前交通动脉与右侧大脑前动脉交汇处。3D-CE-MRA检出动脉瘤17个，直径3～6mm，检出动脉瘤位置与前者相同。上述两种检查方法在本组20例病人中的动脉瘤检出率无差别。但对于动脉瘤直径的成像及测量上有一定差异，且该差异有统计学意义。见表1。表1 动脉瘤测量值比较 表1：本组实验中，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法对于患者颅内动脉瘤的检出率无明显差别，但二者显示的动脉瘤直径有统计学差异。
　　2.2 颅内主要动脉管径测量值比较
　　3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法对颅内主要动脉主干如：颈内动脉段、C5、C4、C3、C2、C1、大脑中动脉外侧裂段、大脑前动脉垂直段及大脑后动脉均能清晰显示，但对于动脉管径的显示略有差别，3D-TOF-MRA所显示的动脉管径较3D-CE-MRA略宽，且两者差异有统计学意义(见表2)。 但对于颅内动脉的细小分支3D-TOF-MRA显示比3D-CE-MRA显示清晰。表2 颅内主要动脉管径测量值比较表2：本研究中，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA对所研究大脑各动脉段管腔显示有差异，并且这种差异有统计学意义，即3D-TOF-MRA所显示的动脉管径较3D-CE-MRA略宽。
　　2.3 典型病例

　　患者,女性，57岁，头痛1天入院。左侧大脑中动脉起始部动脉瘤(白箭头所示)。见图1～4。图1、2为3D-TOF-MRA成像;图3、4为3D-MRA成像。两者均可清楚显示动脉瘤

　　3 讨论

　　颅内动脉瘤是指颅内动脉管壁的局限性异常扩张，主要病因可为先天性、损伤性、感染性及动脉硬化性几种类型。好发的部位为大脑Willis动脉环及其各分支动脉。颅内动脉瘤破裂出血，常引起蛛网膜下腔出血及脑出血，严重影响患者的生命安全，死亡率高达45%[6～8]。目前为止，DSA被认为是诊断颅内动脉瘤的“金标准”[9]，但DSA由于其费用高、有创及射线量较大，其广泛应用于临床有着一定限制。随着MR技术的不断进步，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法在脑血管成像上应用的日益增多，使得用3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法对脑血管疾病的诊断成为一种可能，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法与DSA图像有着良好的相似性，能够任意方位显示颅内动脉瘤形态及大小，并且近两年来，随着其价格低廉、操作简便、无射线等优势，逐步被临床医生所认可。
　　3.1 3D-TOF-MRA成像分析

　　TOF-MRA是目前临床上常用的MRA技术，该技术是基于血流的流入增强效应。3D-TOF-MRA是针对整个扫描容积进行激发采集，较普通2D成像技术有空间分辨率高，受湍流影响少及可以从任意角度观察被检血管等优点。但较3D-CE-MRA技术也有TOF技术本身的一些缺点：不利于流速慢的血流的显示，部分病人可由于容积内血流饱和现象明显，从而导致部分血管不显影，难以和真正的血管闭塞鉴别。另外，扫描时间相对较长及背景组织抑制不及3D-CE-MRA也是其不足之处[10～12]。
　　3.2 3D-CE-MRA成像分析

　　3D-CE-MRA技术目前在临床上的应用日益广泛，其原理是利用对比剂使血液的T1值明显缩短，短于人体内的其他组织，然后利用超快速且权重很重的T1WI序列来成像。较常用的3D-TOF-MRA技术，其主要优点为：扫描速度快;可同时显示动、静脉;伪影少，对血管腔的显示更为可靠。但需要静脉给药及不能显示血液流速信息是其存在的不足[12～16]。根据TOF-MRA及CE-MRA两种成像方法的分析可以看出，TOF-MRA成像方法主要反映血管中血液的流动信息，而CE-MRA成像技术主要反映血管本身的形态信息。但3D-TOF-MRA技术成像时间较长，同时，3D-CE-MRA成像技术需静脉注射造影剂，属于有创检查。临床工作中怎样选择上述两种成像方法，根据本组病例可以看出，由于3D技术在TOF中的结合，使得动脉瘤的检出率与注射造影剂的3D-CE-MRA大致相仿，本组20个病例中，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法检出颅内动脉瘤患者16例共17个动脉瘤，可以看出，两种成像方法在动脉瘤检出率方面并无明显差异。对于脑出血怀疑有动脉瘤的患者，普通3D-TOF-MRA成像技术就能满足临床要求。本组病例中，3D-TOF-MRA及3D-CE-MRA两种成像方法在对于各段血管直径的显示上有统计学差异(P=0，t=0.34)，3D-TOF-MRA较3D-CE-MRA显示的血管管径稍粗，因此可以看出，对于3D-TOF-MRA上显示动脉粗细不均、狭窄或不显影者，应行3D-CE-MRA检查，以较准确显示目标血管有无狭窄及闭塞。本研究中的局限性主要包括：(1)本组病例无DSA“金标准”进行对照研究，难以评估两种检查方法的阳性率、特异度及灵敏度。(2)本实验收集病例有限，病种有限，对于血管管腔狭窄的病人缺乏评价。
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