楊敏,鄒同恩,施崇敏,余江,聶悅
四川省瀘州市人民醫(yī)院放射科,瀘州646000
腦發(fā)育性靜脈異常(developmental venous anomaly,DVA)最早由Lasjaunias等[1]提出,部分學者認為其本質是一種正常引流靜脈的非病理性變異,故DVA已逐步取代“腦靜脈畸形”、“腦靜脈血管瘤”等命名。DVA 是一種完全由靜脈血管構成的腦血管發(fā)育異常,其發(fā)生率約為2.5%~3%,是最常見的腦血管畸形[2]。筆者發(fā)現(xiàn)部分DVA在 FSE T2WI或FLAIR序列可表現(xiàn)為引流靜脈周圍黑白相間的條帶征,因此筆者回顧性分析8例DVA患者的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)圖像,探討條帶征的發(fā)生原因及對疾病診斷的價值。
本組8例患者,男、女各4例,年齡18~61歲。臨床表現(xiàn):1例患者頭痛,1例頭昏,其余以外傷、腫瘤或其它原因就診。所有病例均行MRI平掃及增強檢查。
鑫高益0.3 T永磁型開放式MR掃描儀,頭部線圈,層厚8 mm,層間隔1 mm,矩陣512×512,序列采用FSE 4000/129、SE 430/13、FLAIR 6000/1650/105,F(xiàn)OV 230,常規(guī)橫軸位、矢狀位及冠狀位掃描,靜脈推注釓噴酸葡胺注射液0.1 mmol/kg行增強掃描。
由2名高年資醫(yī)師協(xié)商一致對MRI各序列圖像就病變部位、形態(tài)及信號特點進行分析。腦實質區(qū)域出現(xiàn)的異常增粗、黑白相間的條帶狀異常信號定義為“條帶征”,不包括顱內正常靜脈血管及靜脈竇所形成的條帶征。
8例患者中,1例位于額葉(圖1~5),3例位于小腦半球(圖6~9),3例位于側腦室體旁(圖10~12),1例位于小腦半球及四腦室內且合并小腦半球海綿狀血管瘤。8例患者T1WI均呈低信號(圖7),增強掃描呈不同程度強化(圖3),4例可見海蛇頭征(圖3);5例T2WI呈3組黑白相間條帶征(出現(xiàn)率為62.5%,圖1),1例呈圓點狀高信號(圖5),2例呈單組黑白條帶征(出現(xiàn)率為25.0%,圖10、11),T2WI條帶征的總出現(xiàn)率為87.5%;4例FLAIR序列呈3組黑白相間條帶征(出現(xiàn)率為50.0%,圖2、8)。
在組織學上,DVA表現(xiàn)為單個或多個擴張的髓靜脈匯入一支引流靜脈,然后穿越大腦半球或小腦半球引流至淺靜脈或深靜脈,最后進入相鄰的靜脈竇,無明顯供血動脈及直接的動靜脈短路,而且其所在區(qū)域內未見正常的靜脈引流通路[3]。部分學者認為,DVA可能繼發(fā)于妊娠期胎兒腦靜脈栓塞后的一種代償性發(fā)育結構[4]。它可發(fā)生在腦靜脈系統(tǒng)的任何部位,但以額葉和小腦最常見[5],本組患者以小腦半球最多,考慮與病例數(shù)較少有關。有研究表明,DVA的發(fā)生與人類第9對染色體短臂的基因突變相關,遵循常染色體顯性遺傳規(guī)律[6]。不過,DVA的確切病因仍有待進一步研究。
DVA患者大多數(shù)無臨床癥狀,為偶然發(fā)現(xiàn),少數(shù)可出現(xiàn)局部神經(jīng)功能異常、癲癇、腦出血、腦梗死等。DVA可合并其它血管畸形,包括海綿狀血管瘤、動靜脈畸形、毛細血管擴張癥等,其中以合并海綿狀血管瘤最多見[7],這些患者的腦出血發(fā)生率顯著高于單純DVA患者或單純海綿狀血管瘤患者。本組1例患者合并海綿狀血管瘤伴出血,臨床以頭痛就診;1例患者頭昏;其余均因外傷、腫瘤或其它病變偶然發(fā)現(xiàn)。
在幕上的區(qū)域,DVA表淺的引流靜脈匯入皮層靜脈及矢狀竇;深部引流靜脈匯入側腦室室管膜下靜脈并最終匯入Galen靜脈及矢狀竇。在幕下區(qū)域,表淺的引流靜脈匯入小腦半球靜脈、上或下蚓靜脈、橫竇、乙狀竇及竇匯;深部引流靜脈匯入第四腦室室管膜下靜脈,并且最后匯入前或外側腦干穿支靜脈,或者向側向下匯入第四腦室側隱窩靜脈,或者向上匯入小腦中央前靜脈[8]。
在CT平掃時,DVA的引流靜脈表現(xiàn)為等或稍高密度的條狀或點狀影,但CT平掃敏感性較低,增強CT可明顯提高檢出率。在MRI平掃時,擴張的髓靜脈表現(xiàn)為樹枝狀或網(wǎng)狀的長T1長T2信號[9];由于血液的流空效應,大部分引流靜脈在T1WI及T2WI均呈低信號。在MRI增強時,髓靜脈和引流靜脈顯著強化,呈現(xiàn)特征的“海蛇頭”樣改變,或者因為髓靜脈細小未能顯示而僅顯示引流靜脈。同正常靜脈及靜脈竇一樣,DVA在磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)可表現(xiàn)為高信號[10]。磁敏感加權成像(susceptibility weighted imaging,SWI)因不受慢血流影響,對探測正常靜脈或DVA高度敏感[11-12]。當然,DVA也并不是每一例都能清楚地顯示典型的“海蛇頭”,而是表現(xiàn)為多種血管形態(tài),如點狀、條狀或曲線狀,這主要取決于血管走行及相對于成像平面的方向[8],本組1例表現(xiàn)為圓點狀(見圖5),7例表現(xiàn)為條狀或曲線狀。本組DVA患者引流靜脈7例在FSET2WI序列、1例在FLAIR序列,可表現(xiàn)為腦實質內單組或3組黑白相間的條帶,本文稱為“條帶征”。
本文所述兩種條帶征形成原因存在一定差異,單組條帶征形成原因為流動相位偏移偽影,3組條帶征形成原因為流動相位偏移偽影合并血管搏動偽影。
圖1~5 左額葉DVA。圖1、2分別為橫軸位T2WI、FLAIR可見引流靜脈呈3組黑白相間條帶征;圖3為橫軸位T1WI增強可見髓靜脈及引流靜脈明顯強化、呈海蛇頭征;圖4為冠狀位FLAIR可見引流靜脈呈高信號、未見條帶征;圖5為矢狀位FLAIR可見引流靜脈呈圓點狀高信號 圖6~9左側小腦半球DVA。 圖6、7為橫軸位T2WI、T1WI可見引流靜脈呈曲線狀流空信號;圖8、9分別為橫軸位、矢狀位FLAIR可見引流靜脈呈3組黑白相間條帶征 圖10~12 雙側腦室體旁DVA。 圖10、11分別為橫軸位T2WI、FLAIR可見雙側腦室體旁單組條狀黑白條帶征;圖12為橫軸位T1WI增強可見引流靜脈強化并匯入室管膜下靜脈Fig.1—5 Left frontal lobe DVA.Fig.1,2 Axial T2WI and FLAIR show drainage vein was three groups of black and white stripes; Fig.3 Contrast axial T1WI shows medullary veins and drainage vein were obviously enhanced and formed a sea snake caput; Fig.4 Coronary FLAIR shows drainage vein was high signal,and the stripe sign was not appeared; Fig.5 Sagittal FLAIR shows drainage vein was round dot high signal.Fig.6—9 Left cerebellar hemisphere DVA.Fig.6,7 Axial T2WI and T1WI show drainage vein was curve shape and fl ow empty signal; Fig.8,9 Axial and sagittal FLAIR show drainage vein was three groups of black and white stripes.Fig.10—12 DVA beside the body of the cerebral ventricles.Fig.10,11 Axial T2WI and FLAIR show a single group of black and white stripe was beside the body of the cerebral ventricles; Fig.12 Contrast axial T1WI shows drainage vein was enhanced and entered into subependymal vein.
3.2.1 流動相位偏移偽影及表現(xiàn)特點
Lee等[8]認為單組條帶征的原因為引流靜脈形成的流動相位偏移偽影(flow phase shift artifact),也被稱為信號空間編碼錯位,屬于運動偽影的一種,等同于血管流動偽影[13],但不同于血管搏動偽影。
流動相位偏移偽影是由于流動液體中的自旋質子在梯度磁場中移動而獲得了相位[14],其發(fā)生是因為在頻率編碼與相位編碼梯度之間存在有限的時間延遲,因此主要發(fā)生于沿頻率編碼方向緩慢流動的血管(如靜脈),而且只有在血管方向與梯度方向傾斜時能很好的顯示[8]。以自旋回波(spin echoes,SE)序列為例,90°射頻脈沖激發(fā)后,到回波時間(echo time,TE),180°聚焦脈沖前后的讀出梯度場是對稱的,作用面積正好相互抵消,對于靜止組織來說并沒有積累起來的相位偏移,但是,對于沿著讀出梯度場方向流動的液體(如血液)等,情況則不同。由于在180°聚焦脈沖前后流動的質子所處的位置發(fā)生了改變,積累起來的相位偏移在TE時刻不能得到完全糾正,因此出現(xiàn)相位錯位,這樣在二維傅里葉轉換時就會把這種相位偏移誤認為相位編碼方向上的位置信息,流體的信號就會出現(xiàn)在相位編碼方向的錯誤位置上,成為流動相位偏移偽影,這種偏移偽影表現(xiàn)為平行于黑色流空血管影的白線,與流空血管影形成黑白條帶。本組條帶征均發(fā)生在血管走行方向與成像平面平行,但與頻率編碼方向(橫斷位從右向左、矢狀位從上向下、冠狀位從右向左)存在夾角時,平行于黑色流空血管影的白線位于相位編碼方向(橫斷位從后向前、矢狀位從后向前、冠狀位從上向下)。
流動相位偏移偽影的位置和數(shù)目取決于每個基本正弦運動的相對強度,強度越大,偽影越顯著;偽影的亮度取決于運動結構的亮度,即運動結構越亮,偽影越顯著[14]。本組病例可見引流靜脈越粗大、偽影越顯著(圖1)。高信號偽影的位置可以預測血液流動的方向,因為它是與流動方向相同的偏移。如果血流方向向前,這種亮的偽影沿著頻率編碼方向偏移在血管前方;如果血流方向向后,偽影在血管后方[15]。本組條帶征符合此規(guī)律,以圖1~5為例,條帶征出現(xiàn)在橫斷位T2WI、FLAIR圖像,引流靜脈的血流方向為從右向左,與成像平面平行但與頻率編碼方向(從右向左)存在一定的傾斜角,亮的偽影沿著頻率編碼方向偏移在血管前方。如果血管方向與成像平面垂直,這種亮的偽影表現(xiàn)為圓點狀,但是也可能因為太小而被漏掉。當然,這種偽影也可出現(xiàn)在正常的靜脈、靜脈竇周圍,增強掃描時更顯著,流動補償(fl ow compensation,F(xiàn)C)技術可以在一定程度上消除此偽影[16]。
流動相位偏移偽影在不同的MRI序列上表現(xiàn)不同[17]。Mitchell等[18]認為流動偽影在長TR、長TE序列(如:T2WI)圖像上更為顯著是由于以下2個原因:首先,長TR、長TE序列難以平均2個以上的信號;其次,在長TR、長TE序列中,激勵脈沖和回波之間的運動增多,顯著增加了相位編碼方向上信號誤登錄的數(shù)量。Quencer等[19]報道,由于長TE序列的信號采集時間較長,而且運動所導致的相位位移與時間的平方、速度或加速度的立方成正比,因此流動相位偏移偽影在T2WI、FLAIR序列上更加顯著。本研究中SE 序列T1WI均未出現(xiàn)流動相位偏移偽影,F(xiàn)SE序列T2WI及FLAIR序列出現(xiàn),出現(xiàn)率分別為87.5%、50.0%。
3.2.2 搏動偽影及表現(xiàn)特點
本組5例表淺引流靜脈偽影表現(xiàn)為3組黑白相間條帶,而不同于Lee等研究中的單組條帶,分析原因可能為引流靜脈匯入矢狀竇通道狹窄、管腔內壓力增高[20],同時出現(xiàn)搏動偽影(也稱相位重影)。搏動偽影的產(chǎn)生是因為在數(shù)據(jù)采集過程中,被成像的血流由于搏動會沿某一梯度方向發(fā)生位置移動,數(shù)據(jù)讀出與頻率編碼同時進行,但與相位編碼之間有一段延遲時間造成的[21],常表現(xiàn)為相位編碼方向上多個血管重影。本研究DVA所示偽影出現(xiàn)在匯入至靜脈竇的引流靜脈周圍,平行于血管的偽影出現(xiàn)在相位編碼方向上血管的兩側,符合血管搏動偽影特點。3例側腦室體旁的引流靜脈因匯入室管膜下靜脈,均未出現(xiàn)血管搏動偽影,原因可能為不存在靜脈高壓狀態(tài)或者病例數(shù)較少而未發(fā)現(xiàn)上述征象。
本組8例DVA中除1例引流靜脈走行垂直于成像平面、未出現(xiàn)條帶征,其余7例均在T2WI、FLAIR序列出現(xiàn)3組或單組黑白相間條帶,出現(xiàn)率(分別為87.5%、50.0%)較高。單組黑白條帶征雖然可以出現(xiàn)在正常靜脈血管或靜脈竇周圍,但是DVA的單組條帶征表現(xiàn)為腦實質區(qū)域異常增粗的血管及偽影,發(fā)生部位與前者不同,結合偽影出現(xiàn)的方向判斷血流方向,可以在尚未行MRI增強掃描時診斷DVA。正常靜脈血管或靜脈竇不存在高壓狀態(tài)、無血管搏動,基本不出現(xiàn)3組黑白相間條帶征。本研究病例數(shù)較少且僅對低場強MRI進行研究為主要不足之處。仍然可以認為T2WI、FLAIR腦實質內出現(xiàn)條帶征,對DVA的診斷具有重要提示意義。
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