李常城,崔雪峰,張延姣,梁文杰,張 玫,李慎江
腦血管病是嚴重危害人類生存和生活質(zhì)量的疾病。頸內(nèi)動脈狹窄或閉塞是引起短暫性腦缺血發(fā)作或腦梗死的主要原因,腦動脈瘤破裂是引起腦出血的最主要原因[1],及早地發(fā)現(xiàn)這些動脈血管的病變,迅速正確地診斷并適時行溶栓或支架置入手術(shù),對有效防止和改善腦血管性病變的發(fā)生和預后有重要意義。目前,臨床上對缺血性腦梗死作出定位及定性診斷較容易,但病因診斷困難,且無統(tǒng)一標準。現(xiàn)在臨床常用的無創(chuàng)檢測頭頸動脈的主要手段有經(jīng)顱多普勒超聲(transcranialDoppler,TCD)、多排螺旋 CT血管造影(multi-slice spiral CT angiography,MSCTA)、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)等,具有簡便、經(jīng)濟、可重復性及快速安全的特點。數(shù)字減影血管造影(digitalsubtraction angiography,DSA)雖然是有創(chuàng)檢查,但所顯示的血管狹窄程度及范圍更為直觀、可靠,而且DSA對血管病變還可進行介入治療,這是其他影像學技術(shù)不可替代的。本文主要探討頭頸部血管成像的優(yōu)缺點及其對頭頸部血管病變的臨床診斷價值。
經(jīng)顱多普勒及頸部血管彩超利用超聲脈沖回波原理,通過測量血管形態(tài)、內(nèi)徑、流速和流量等參數(shù)來判斷動脈血管的狹窄及擴張情況,發(fā)現(xiàn)血流速度加快、血管雜音、頻譜異常、可見渦流,是診斷血管結(jié)構(gòu)異常的標準(狹窄、閉塞、畸形等)[2]。DSA通過進行介入操作將對比劑注入血管,將圖像進行數(shù)字化減影后顯示血管腔。MRA成像的基本原理是流動相關(guān)增強效應和相位改變效應,即時間飛躍法磁共振血管成像(time of flightMR anglography,TOF-MRA)及相位對比法磁共振血管成像(phase-contrastMRA,PC-MRA)及動態(tài)增強 MRA(DCE-MRA)等。TOFMRA基于血液的流入增強效應,可同時顯示動、靜脈,通過設(shè)置預飽和帶法來選擇性顯示動脈或靜脈;PC-MRA法需要施加流速編碼雙極梯度場及一個正向梯度場,使被激發(fā)質(zhì)子產(chǎn)生相位差,根據(jù)血液質(zhì)子的相位變化檢出血液速度,通過減影去除背景靜止組織,留下血液造成的相位變化信息;DCE-MRA通過應用對比劑來顯著縮短血液T1值,然后獲取超快速重T1加權(quán)像來記錄T1弛豫的差別,從而使血管顯影。MSCTA是指經(jīng)周圍靜脈快速注入對比劑,在靶血管達到對比劑充盈高峰期時進行多排螺旋CT快速容積數(shù)據(jù)采集,由此獲得的圖像再經(jīng)最大強度投影(maximum intensity projection,MIP)或表面遮蓋顯示(surface shaded display,SSD)等后處理技術(shù)重組成類似DSA影像的三維血管影像技術(shù)。
頸動脈超聲與TCD具有簡單易行、經(jīng)濟無創(chuàng)、患者易接受的特點,可以準確提供病變范圍、狹窄程度及血流動力學的改變,是臨床首選的無創(chuàng)檢查手段。彩色多普勒超聲(color Doppler flow imaging,CDFI)能明確斑塊性質(zhì),區(qū)分軟斑、混合斑或硬斑及斑塊內(nèi)有無出血、潰瘍。白志勇等[3]研究提示,不穩(wěn)定性粥樣斑塊是腦梗死的高危因素,采用超聲對頸動脈粥樣斑塊分型有助于預測短暫性腦缺血發(fā)作患者腦梗死的發(fā)病風險。CDFI對顱外段血管(椎動脈)的狹窄情況及血流動力學變化較TCD精確,能直觀測量血管內(nèi)徑,對椎動脈起始部檢查優(yōu)于TCD,可顯示血管形態(tài)、內(nèi)徑、流速和流量等,其敏感性、特異性及準確性分別為100%、94%和98%[4]。但CDFI對椎-基底動脈入顱段的檢查不及TCD,2種檢查各有優(yōu)勢。
目前,DSA具有高分辨率,是診斷顱內(nèi)及頸部血管疾病的“金標準”,能動態(tài)觀察血管狹窄或動脈瘤的部位、程度、分支、側(cè)支及末梢血管循環(huán),反映血流動力學的變化,顯示病變血管的流入道和流出道[5]。
MRA具有無創(chuàng)、無射線輻射、對比劑更為安全、多角度成像等優(yōu)點,能清晰顯示顱底動脈環(huán)。常用的成像方法有TOF法、PC法,無需使用對比劑。3DTOF可顯示1~5級腦血管分支,2D-TOF顯示血管畸形具有優(yōu)勢[6]。對于頸動脈狹窄,增強MRA可以明確診斷狹窄部位、狹窄程度。對于顱內(nèi)段頸內(nèi)動脈,常規(guī)超聲觀察不到,增強MRA可以彌補其不足,觀察頸內(nèi)動脈全程。頭頸部MRA可直觀顯示頭頸部血管的三維空間的立體結(jié)構(gòu),不受骨質(zhì)影響,能夠顯示頸內(nèi)動脈海綿竇段動脈瘤,是檢查顱內(nèi)動脈瘤的首選技術(shù),而且MRA有利于顯示頭頸部血管變異。3D DCE-MRA一次注射對比劑可顯示多部位的動、靜脈,不受血流方向、流率及血流類型的影響,消除了非增強MRA造成的血管內(nèi)信號的流失,顯示血管腔更加可靠,顯示血管狹窄程度更加真實,對小于5mm的動脈瘤或多發(fā)動脈瘤顯示清楚[7]。3D增強MRA具有操作簡便、快速、無創(chuàng)傷、無輻射等特點,通過注射順磁性造影劑,利用快速梯度回波技術(shù),將受檢血管顯示出來,縮短了掃描時間,掃描范圍大,整體觀強,可一次性檢查從主動脈弓至Willis環(huán)的雙側(cè)血管,顯示血管數(shù)目多。3DDCE-MRA基本不受血液流速和方向的影響,消除了與流動有關(guān)的偽影,圖像質(zhì)量高,能明確診斷狹窄部位、狹窄程度及狹窄遠端血管分支及血管代償情況,可為了解血液動力學提供幫助[8]。
MSCTA具有無創(chuàng)、密度分辨率高的優(yōu)勢,尤其是64排以上螺旋CT具有成像速度快、覆蓋范圍廣、圖像后處理質(zhì)量好等優(yōu)點。MSCTA對于顯示顱內(nèi)動脈瘤的優(yōu)點體現(xiàn)在:(1)創(chuàng)傷小、接受輻射量小、危險性低、并發(fā)癥少,年齡較大者或者危重患者也可良好耐受;(2)利用容積再現(xiàn)技術(shù)(volume rendering technique,VR)、多平面重組(multi planar reformation,MPR)、MIP等后處理技術(shù),可以多方位觀察動脈瘤的大小、形態(tài)及與顱底骨性結(jié)構(gòu)的關(guān)系,為神經(jīng)外科醫(yī)生設(shè)計手術(shù)入路提供更多的信息;(3)對于大小為4mm或者不足4mm的動脈瘤,部分學者[9]認為MSCTA的敏感性比傳統(tǒng)的數(shù)字減影血管造影要高,其特異性與DSA相同;(4)MSCTA不僅可提供動靜脈畸形(arterio venousmalformations,AVM)的供血動脈、畸形血管團及引流靜脈,并能清楚顯示其空間關(guān)系以及病灶的毗鄰結(jié)構(gòu),還可以確定有關(guān)動靜脈畸形的出血[10];(5)同時顯示雙側(cè)頸動脈、椎動脈、基底動脈、Willis環(huán),利于觀察顱內(nèi)動脈供血全貌并進行兩側(cè)對比,還可以通過測量血管腔面積改變評價狹窄程度和根據(jù)CT值評價硬化斑塊特性[11]。
CDFI診斷頭頸部血管病變上的局限性主要表現(xiàn)在以下2個方面:(1)對于顱內(nèi)段頸內(nèi)動脈病變常規(guī)超聲檢出率低,可能原因之一是常規(guī)超聲由于頻率較低對椎間段血管不能顯示,只能顯示較粗血管;二是和當時操作者的水平密切相關(guān)。(2)超聲成像缺乏整體性和連續(xù)性,其空間分辨率、對比分辨率較低,對于病變不能直觀顯示。
DSA僅就診斷而言,有創(chuàng)性、價格昂貴、使用含碘對比劑量大,存在對比劑過敏和中毒性腎損害等潛在的風險;其次,DSA介入操作可引起一系列并發(fā)癥,并且只能顯示充盈碘對比劑的血管管腔的病變,對于血管管壁及其周圍組織病變無法準確顯示,使得其在頭頸部血管病變患者中不可能作為常規(guī)檢查廣泛應用。
MRA 檢查同樣存在一些不足,主要是[12]:(1)檢查時間長、禁忌多,要求患者配合程度高;(2)走行迂曲的血管(如虹吸段)易形成渦流,造成血流信號缺失而顯示異常;(3)MRA可以明確診斷狹窄部位、程度,但對于狹窄原因不能明確。
MSCTA在頭頸部血管應用中的主要缺點是:(1)不能動態(tài)地反映血流情況,只能觀察血管解剖結(jié)構(gòu);(2)對于血管痙攣引起的血管狹窄無法完全與血管真性狹窄分開,難以完全區(qū)分開動脈期和靜脈期;(3)對末梢細小動脈顯影欠佳,尤其是對于嚴重腦血管痙攣者,對大腦末梢小血管的顯示不如DSA[13]。但是隨著多排螺旋CT技術(shù)的進步,近年來新出現(xiàn)的256排、320排等目前最高檔的CT可以完全區(qū)分開動脈期和靜脈期,而且可以一次檢查完成MSCTA及腦CT灌注。雙源CT利用數(shù)字減影去骨CT血管成像(digitalsubtract ion bone removalCTangiography,DSBR-CTA)和雙能量直接減去顱骨影像CTA(dual nergy CTA,DE-CTA)能夠有效地去除顱骨的干擾[14]。
目前,常用頭頸部動脈的影像學檢查方法各有優(yōu)缺點,綜合利用各種方法,注意發(fā)揮各種方法的優(yōu)點,將有利于頭頸部動脈病變早期、準確診斷,降低腦血管意外的發(fā)生率、致殘致死率。TCD檢查可用于初步判斷有無頭頸部血管狹窄;利用CDFI進行斑塊性質(zhì)及穩(wěn)定性的篩查隨訪,對臨床預防血管栓塞十分重要。DSA分辨率高,一直被公認為是檢查頭頸部血管的“金標準”[15],但難以顯示血管壁鈣化斑塊和軟斑塊,結(jié)合CDFI或MSCTA可為臨床提供更多信息,對于嚴重狹窄或閉塞血管能同時進行介入治療。對于頸動脈狹窄,增強MRA可以顯示血管狹窄部位、程度,但對于血管管壁鈣化斑塊顯示欠佳。通過與超聲聯(lián)合應用,可以明確血管狹窄的原因,區(qū)分是斑塊還是血管內(nèi)中膜增厚所致,可以進一步明確斑塊性質(zhì),區(qū)分軟斑、混合斑或硬斑以及斑塊內(nèi)有無出血、潰瘍,對臨床治療措施的制定具有很大的指導意義。而對于顱內(nèi)段頸內(nèi)動脈,常規(guī)超聲無法觀察,增強MRA、MSCTA通過后處理技術(shù)可以觀察頸內(nèi)動脈全貌。MRA可用于整體無創(chuàng)性評價頸動脈、椎-基底動脈和顱內(nèi)血管的解剖與變異,為腦血管病提供更多信息,有助于腦血管病的預防、診斷與治療。MSCTA通過測量斑塊的CT值,能區(qū)分脂質(zhì)成分、纖維成分、鈣化成分、血栓成分,結(jié)合CT仿真內(nèi)窺鏡成像觀察斑塊向腔內(nèi)的突入情況和管壁潰瘍情況,在斑塊的易損性與轉(zhuǎn)歸的判斷上可發(fā)揮重大作用[16]。頭頸聯(lián)合CTA檢查掃描范圍大、檢查時間長,一次檢查顯示血管數(shù)目多,鄰近顱底骨質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,對掃描時相的準確把握尤為關(guān)鍵。同時,CTA所帶來的輻射劑量增加越來越多地受到人們的重視,在圖像質(zhì)量和輻射量之間加以平衡,是今后CTA成像技術(shù)的發(fā)展方向。
目前,在臨床實際工作中,CDFI主要應用于頭頸部動脈病變初步診斷;MRA及MSCTA可提供頭頸血管狹窄程度、范圍、畸形等綜合信息,MRA、CTA可作為很好的進一步檢查的手段;對較細的分支血管狹窄或懷疑有血管閉塞及動脈瘤患者,應及時進行DSA檢查并視情況進行介入治療。對需要介入治療的頭頸血管病變,DSA檢查是必要的。
隨著320層CT、雙源CT的臨床應用,多排螺旋CT血管成像技術(shù)的更短時間掃描、長距離的解剖覆蓋、各向同性容積數(shù)據(jù)采集、豐富強大的各種圖像處理技術(shù)在頭頸部血管性疾病診斷方面有望取代DSA,通過后處理技術(shù)可模擬手術(shù)入顱,為術(shù)前評估及手術(shù)術(shù)式的選擇提供可靠的影像學保障。
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