孫 偉 李軔晨 陳 錦 張晶晶 丁玉芹 陳財忠 曾蒙蘇 劉 豪
介入影像學
MRTA綜合掃描技術對血管壓迫性面肌痙攣的診斷價值
孫 偉 李軔晨 陳 錦 張晶晶 丁玉芹 陳財忠 曾蒙蘇 劉 豪
目的:探討3.0T磁共振斷層血管成像(MRTA)各種掃描方法在腦神經(jīng)血管壓迫綜合征中的應用,并分析各種方法的優(yōu)缺點。方法:對50例臨床診斷為面肌痙攣的患者,進行t1-vibe-fs、t2-space-p2、3D-TOF FLASH三種序列掃描后,計算各組圖像信號噪聲比(SNR)和對比噪聲比(CNR),并分析比較其圖像質量。結果 :t1-vibe-fs、t2-space-p2兩種序列圖像的SNR與CNR均高于3D-TOF FLASH序列(P均<0.05),t1-vibe-fs序列圖像的SNR高于t2-space-p2序列(P<0.05),CNR低于t2-space-p2序列(P<0.05)。t1-vibe-fs、t2-space-p2兩種序列的圖像質量評分均高于3D-TOF FLASH序列(P均<0.05),t2-space-p2序列的圖像質量評分高于t1-vibe-fs序列(P<0.05)。結論:MRTA技術能清楚顯示顱神經(jīng)及責任血管,t1-vibe-fs結合t2-space-p2對顱神經(jīng)血管壓迫綜合征有重要價值。
面肌痙攣;血管神經(jīng)壓迫;磁共振體層血管造影
磁共振斷層血管成像(magnetic resonance tomographic angiography,MRTA)可以較準確地反映橋小腦角池段神經(jīng)與血管之間的關系[1]。目前三維TOF擾相梯度回波序列(three-dimensional time of flight fast low angle shot sequence,3DTOF FLASH)是MRTA的主要掃描方式,但對于細小、走形迂曲、流速緩慢的小血管仍難以顯示。本研究聯(lián)合應用3D-TOF FLASH、t1-vibe-fs、t2-space-p2三種序列,旨在分析比較三種序列優(yōu)缺點,從而能合理優(yōu)化掃描序列。
收集2016年2月-2016年6月臨床診斷為面神經(jīng)痙攣患者50例,其中男16例,女34例;年齡29~82歲,平均53.8歲;其中左側病變20例,右側病變19例,雙側病變11例。
采用Siemens Verio 3.0T超導型MR儀,8通道正交頭顱線圈,常規(guī)頭顱MRI平掃后行3D-TOF FLASH、t1-vibe-fs 、t2-space-p2序 列 掃 描。掃描參數(shù):3D-TOF FLASH采用參數(shù):TR/TE 22/3.6ms, 翻 轉 角 18 °,slab 3,Average 1,F(xiàn)OV200mm×180mm,矩陣384× 384,層厚/層間距0.5 mm/0mm。t1-vibe-fs 采用參數(shù):TR/TE 9.32/3.45ms, 翻 轉 角 12 °,Average 2,F(xiàn)OV200mm×200mm,矩陣320× 320,層厚/層間 距 1 mm/0.2mm。 t2-space-p2采 用 參 數(shù):TR/TE 1000/132ms,翻轉角120°,Average 2,F(xiàn)OV200mm×200mm,矩陣384× 384,層厚/層間距 0.5 mm/0mm。
圖1 女性,54歲,左側面肌痙攣,手術證實責任血管是小腦前下動脈。A. t1-vibe-fs序列清晰顯示高信號的責任血管。B.t2-space-p2序列腦脊液高信號,血管和神經(jīng)低信號,對比明顯。C.3D-TOF FLASH序列血管顯示高信號,但圖像信噪比低,細節(jié)顯示差。
掃描結束后圖像傳送至Syngo后處理工作站,對橫斷位圖像行多平面重建,獲得多角度、多方向的圖像,由2名磁共振影像診斷8年以上的醫(yī)師采用雙盲法閱片,判斷面神經(jīng)及周圍細小結構的顯示信息是否充分進行評分:信息充分,可清晰評價神經(jīng)形態(tài)、周圍關系等為3分;信息不夠充分,對神經(jīng)形態(tài)、位置、周圍關系等不能做出清晰評價為2分;信息不充分,無法清晰評價神經(jīng)形態(tài)、周圍關系等為1分。在橫斷位圖像上選取面神經(jīng)出腦干段層面設定ROI(面積為2.5mm2),測量神經(jīng)段及背景噪聲信號強度,計算神經(jīng)段信噪比(signal noise ratio,SNR)及神經(jīng)段—周圍腦脊液對比噪聲比(contrast noise ratio,CNR),每例測量3次,取平均值。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件,對這三種序列采集所得圖像質量評分、SNR及CNR進行方差分析,對測量得到的信噪比、對比噪聲比結果采用單因素方差分析進行比較,兩兩比較采用LSD檢驗,對圖像質量評分采用Kruskal-Wallis Test 比較,兩兩比較采用Mann-Whitney檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
圖2 女性,58歲,左側面肌痙攣,手術證實責任血管是椎動脈和小腦后下動脈。A.t1-vibe-fs序列清晰顯示高信號的血管壓迫面神經(jīng)根部。B.t2-space-p2序列責任血管貼近腦組織表面,無腦脊液的襯托,顯示不清。C.3D-TOF FLASH序列能清楚顯示責任血管,但圖像分辨力、對比度不如t1-vibe-fs。
圖3 女性,66歲,左側面肌痙攣,手術證實責任血管是小腦前下動脈。A.t1-vibe-fs序列顯示不清細小、迂曲的責任血管。B.t2-space-p2序列在高信號腦脊液的襯托下清晰顯示責任血管。C.3D-TOF FLASH序列對走形迂曲、細小、流速慢的血管顯示不清。
表1 三組序列評價指標比較( x ± s )
50例中,14例接受手術治療,其中6例責任血管為左側小腦前下動脈,4例為右側小腦前下動脈,1例為左側椎動脈,3例為小腦后下動脈、椎動脈同時壓迫左側面神經(jīng)(圖1~3)。
t1-vibe-fs、t2-space-p2兩種序列圖像的SNR與CNR均高于3D-TOF FLASH序列(P均<0.05),t1-vibe-fs序列圖像的SNR高于t2-space-p2序列(P<0.05),t1-vibe-fs序列圖像的CNR低于t2-space-p2序列(P<0.05)。
t1-vibe-fs、t2-space-p2兩種序列的圖像質量評分均高于3D-TOF FLASH序列(P均<0.05),t2-space-p2序列的圖像質量評分高于t1-vibe-fs序列(P < 0.05)。
目前國內外MRTA技術采用的檢查序列主要為3D-TOF-FLASH序列。TOF法的原理是流動相關增強,指未飽和質子群(血液)流入成像層面形成高信號,而其周圍靜止組織因受射頻脈沖的多次激勵而變飽和形成低信號,增加了血流和靜態(tài)組織間的對比度,能夠清晰顯示顱神經(jīng)和血管[2]。其成像效果是腦脊液為低信號,腦實質、顱神經(jīng)為等信號,腦血管為高信號,神經(jīng)與血管之間有良好的對比。其成像范圍大,層厚薄,血管呈高信號,可更方便尋找責任血管的來源。若橫斷位影像無法完整顯示面神經(jīng)走形,可對薄層圖像三維重建,特別是觀察冠狀位、斜冠狀位,可進一步提高陽性率[3]。
VIBE(volumetric interpolated breath-hold examination,VIBE)序列是聯(lián)合應用內插替換技術及頻率選擇性脂肪飽和脈沖序列獲得壓脂的3D MRI,具有各向同性的射頻擾相GRE序列[4]。采用超短的TR、TE和較小角度的射頻脈沖,采用多種快速采集技術,沒有預飽和帶,掃描圖像中神經(jīng)呈中等信號,動、靜脈均呈高信號,兩者對比鮮明,能夠直接顯示面神經(jīng)與周圍血管的關系[5]。本研究中VIBE序列射頻脈沖翻轉角為12°,與采用18°翻轉角的3D-TOF-FLASH序列相比有更好的軟組織對比度,能夠更加清晰顯示腦神經(jīng)[6]。能發(fā)揮高場強MR掃描儀高空間分辨力的優(yōu)勢,面神經(jīng)圖像SNR及面神經(jīng)-周圍腦脊液CNR較高,血管、神經(jīng)的邊緣銳利,能更真實地反映面神經(jīng)與周圍血管的關系。
SPACE(sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions,SPACE )三維快速自旋回波成像技術[7](又稱魔方技術),該技術在TSE序列基礎上,通過使用可變翻轉角回聚脈沖的設計,成功克服了T2衰減效應,避免長回波鏈帶來的模糊效應,且由于聚焦脈沖不再是統(tǒng)一的180°,而是隨著回波信號的衰減逐漸加大的聚焦脈沖,SAR值也顯著降低,SPACE序列的回波鏈長度可以輕松達到幾十以上。T2-SPACE序列是三維容積采集,亞毫米層厚,不僅提高了空間分辨力,而且實現(xiàn)了各向同性掃描,為MIP、MPR、VR等圖像后處理創(chuàng)造了條件。通過對于面神經(jīng)的薄層(0.6~1.0mm)MPR重組顯示,特別是沿神經(jīng)走形的斜冠狀面結合垂直于血管的斜矢狀面??梢猿浞诛@示面神經(jīng)及其周圍微血管的關系,更有研究在此基礎上應用仿真內鏡(MRVE)技術[8]。對于局部神經(jīng)血管的關系進行立體顯示,使臨床醫(yī)生在術前就可以對術區(qū)更了解。其成像效果就是腦脊液顯示為高亮信號,而神經(jīng)及血管顯示為中等信號,從而使神經(jīng)、血管與腦脊液形成強烈的信號差異,提高了圖像分辨力,解剖細節(jié)顯示清晰,因此T2-SPACE序列可以很好地彌補3D-TOF-FLASH對于靜脈顯示效果欠佳這一弱點[9]。
3D-TOF-FLASH對血流速度較快的血管顯示比較好,但對于慢血流的小動脈和靜脈以及和成像容積平行、走形迂曲的血管顯示不理想,并且圖像空間分辨力低,信噪比較差,不能充分發(fā)揮3.0TMR超高場的高空間分辨力優(yōu)勢。對部分由于靜脈壓迫所致的顱神經(jīng)血管壓迫綜合征,3D-TOF-FLASH陽性檢出率很低,必須追加Gd-DTPA增強掃描,以排除“靜脈性”壓迫可能,觀察中不要將強化的腦膜當做血管,強化腦膜多較僵直,無粗到細的變化,無血管走形的連續(xù)性。
t1-vibe-fs能夠較為清晰顯示細小、流速緩慢的趨向靜態(tài)組織的動靜脈血管[10],但其層厚1mm大于本研究其他兩組序列層厚0.5mm,空間分辨力較t2-space-p2序列低,解剖細節(jié)顯示不夠。
t2-space-p2序列對解剖細節(jié)的顯示是本研究三組序列中最清晰的,但該序列軟組織間缺乏對比度,軟組織與骨之間對比比較差,故其對于周圍無腦脊液存在的神經(jīng)不能很好地顯示[11],尤其是直接接觸腦組織表面的微血管。
綜上所述,MRTA具有良好的軟組織分辨力和可多參數(shù)成像、多平面掃描及多方位重建等優(yōu)點,能夠清晰顯示腦神經(jīng)血管壓迫綜合征顱神經(jīng)和責任血管的解剖關系。t2-space-p2圖像上腦脊液呈高信號,神經(jīng)與血管呈中等信號,t1-vibe-fs圖像上腦脊液為低信號,動、靜脈呈高信號,神經(jīng)為中等信號,3D-TOF-FLASH圖像上腦脊液為低信號,動脈呈高信號,神經(jīng)為中等信號。顯示顱神經(jīng)方面,t2-space-p2最 優(yōu),t1-vibe-fs次 之,3D-TOFFLASH最差。顯示比較粗大、走形較直的責任血管時,因為血管高信號最直觀,所以t1-vibe-fs最優(yōu),3D-TOF-FLASH次之,t2-space-p2最差。顯示比較細小、走形迂曲的責任血管時,3D-TOF-FLASH序列顯示較差,而且空間分辨力低,信噪比低,細節(jié)顯示不清,t1-vibe-fs序列層厚相對較厚,解剖細節(jié)顯示不夠,故t2-space-p2最優(yōu),t1-vibe-fs次之,3D-TOF-FLASH最差。因此聯(lián)合應用t1-vibe-fs和t2-space-p2序列,采用t1-vibe-fs序列對管徑比較粗大,走形比較直的血管可準確、快速地辨認責任血管,而以t2-space-p2序列補充顯示前者無法清晰顯示的細小的、慢血流的、迂曲的責任血管。兩種技術綜合應用可以良好地顯示腦神經(jīng)的解剖形態(tài),較準確地顯示面神經(jīng)與鄰近血管的關系,可以作為腦神經(jīng)血管壓迫綜合征常規(guī)檢查方法。
[1]王義寶,公茂青,張久偉,等.磁共振3D-SPGR序列成像技術在顱神經(jīng)血管壓迫綜合征的應用.中華神經(jīng)外科雜志,2006,22:296-299
[2]Voros E,Palko A,Horvath K,et al. Three-dimensional time-oflf ight MR angiography in trigeminal neuralgia on a 0.5-T system. Eur Radiol ,2001,11:642-647
[3]張 飚,李 新,李若坤,等. 3T MR體層血管造影對血管壓迫性三叉神經(jīng)痛的診斷價值.中國醫(yī)學計算機成像雜志,2012,18:47-50
[4]Yin LL,Song B,XU J,et al. Hilar cholangiocarcinoma:Preoperative evaluation with a three dimensional volumetric interpolated breath-hold examination magnetic resonance imaging sequence . Chin Med J (Engl),2007,120:636-642
[5]齊先龍,張 素,鄭 寧,等.磁共振斷層動脈成像及3D-VIBE技術對三叉神經(jīng)痛的診斷價值.醫(yī)學影像學雜志,2015,25:966-968
[6]Wetzel SG,Johnson G,Tan AG,et al. Three-dimensional,T1-weighted gradient-echo imaging of the brain with a volumetric interpolated examination .AJNR Am J Neuroradiol,2002,23:995-1002
[7]Mugler JP Ⅲ,Meyer H ,Kiefer B. Practical implementation of optimized tissue specific prescribed signal evolutions for improved turbo-Spin-Echo imaging. Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine,2003,9:203
[8]覃家德,黃 瑋,余永佳,等. 三叉神經(jīng)痛和面肌痙攣患者術前MRI表現(xiàn)與手術所見對照研究.中國現(xiàn)代藥物應用,2011,5:50-51
[9]劉增勝,陳祥民,孫屹巖,等.顱神經(jīng)血管壓迫癥的MR血管斷層表現(xiàn)與微血管減壓術療效的相關性.中華放射學雜志,2010,44:610-613
[10]陳 凱,李天然,楊平生,等. 三叉神經(jīng)責任血管MRTA掃描序列的優(yōu)化.中國醫(yī)學影像技術,2013,29:300
[11]Matrinkovic S,Gibo H. The neurovascular relationships and the blood supply of the oculomotor nerve: the microsurgical anatomy of its cisternal segment(review).Surg Neurol,1994,42:505-516
The Application of MR Tomographic Angiography Comprehensive Scanning Technique in the Diagnosis of Hemifacial Spasm Caused by Vascular Compression
SUN Wei, LI Ren-chen, CHEN Jin, ZHANG Jing-jing, DING Yu-qin,CHEN Cai-zhong, ZENG Meng-su, LIU Hao
Purpose:To investigate the application of MR tomographic angiography (MRTA)comprehensive scanning technique on cranial neurovascular compression syndrome,and to analyze the advantages and disadvantages of various methods.Methods:MRTA was performed in 50 patients with hemifacial spasm(HFS).The quality of MRTA images were compared between t1-vibe-fs,t2-space-p2 and 3D-TOF FLASH sequences. After the scanning,the signal to noise ratio (SNR) and contrast to noise ratio (CNR) were calculated, and the image quality was also evaluated.Results:The SNR and CNR of t1-vibe-fs and t2-space-p2 were higher than that of 3D-TOF FLASH (all P<0.05). The SNR of t1-vibe-fs was higher than that of t2-space-p2 (P <0.05).The CNR of t1-vibe-fs was lower than that of t2-space-p2(P<0.05).The image quality scores of t1-vibe-fs and t2-space-p2 were higher than that of 3D-TOF FLASH (all P < 0.05).The image quality scores of t2-space-p2 was higher than that of t1-vibe-fs(P<0.05). Conclusions: MRTA may clearly show the relationship of cranial nerves and responsible blood vessels,combined application of t1-vibe-fs and t2-space-p2 sequences are valuable for the diagnosis of cranial neurovascular compression syndrome.
Hemifacial spasm;Vessel-nerve compression;Magnetic resonance tomographic angiography
R445.2
A
1006-5741(2017)-04-0380-05
中國醫(yī)學計算機成像雜志,2017,23:380-384
復旦大學附屬中山醫(yī)院放射診斷科
通信地址:上海市徐匯區(qū)楓林路180號 , 上海 200032
劉豪(電子郵箱:lh333567@126.com)
Chin Comput Med Imag,2017,23:380-384
Department of Diagnostic Radiology, Zhongshan Hospital of Fudan University
Address:180 Fenglin Rd., Shanghai 200032, P.R.C.
Address Correspondence to LIU Hao (E-mail:)
2016.11.09;修回時間:2017.06.05)