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3_0T高分辨力MR大脑中动脉管壁成像研究_黄俊

作 者 单 位 :200433 上 海 ,第 二 军 医 大 学 附 属 长 海 医 院 放 射 科 作者简介:黄俊(11982-),男,湖 北 十 堰 人,硕 士 研 究 生,主 要 从 事 磁共振血管成像工作。 通 讯 作 者 :刘 崎 ,E-mail:liuqiatg@gmail.com
“黑血”预脉冲;第二部 分 采 用 超 短 的 TR、TE 及 激 发 角 度 较 小 的射频脉冲来采集信号,其扫描 时 间 短,分 辨 力 高,可 以 对 血 管 壁进行“黑 血”高 分 辨 力 成 像。“黑 血”和 “亮 血”两 种 技 术 相 结 合可提高对动脉粥样硬化斑块检查的准确度。
动脉粥样硬化引起的颅内大动脉和颅外颈动脉狭窄是缺 血性脑卒中的常见原因。据文献报道缺血性脑卒中在白种 人 中 以颅外颈动脉狭窄为主,在亚洲 及 非 洲 人 中 以 颅 内 大 动 脉 狭 窄 常见[1-2],而 后 者 在 我 国 高 达 33% 。 [2-3] 颅 内 动 脉 病 变 常 是 预 示 进一步的脑血管事件的独立预 警 因 素,其 中 又 以 大 脑 中 动 脉 最 具 代 表 性(因 其 供 血 范 围 广 ,最 常 受 累 )[4-5]。 目 前 评 价 颅 内 动 脉狭窄的主要影像 技 术 包 括 数 字 化 减 影 血 管 造 影 (digital sub- traction angiography,DSA)、经 颅 多 普 勒 超 声 (transcranial Doppler,TCD)、CT 血 管 成 像 (CT angiography,CTA)、磁 共 振 血管成 像 (magnetic resonance angiography,MRA)等。 但 这 些 血管成像技术只 能 显 示 管 腔 结 构,不 能 显 示 管 壁 结 构 ,而 越 来 越多的证据表明对管壁结构的研究可能比单纯对血管狭窄程 度的 研 究 更 具 临 床 意 义。随 着 扫 描 技 术 的 进 步 和 高 场 强 (3.0T)磁共振扫描仪的 应 用,MRA 检 测 血 管 狭 窄 程 度 的 能 力 大大提高,高 分 辨 力 MRI(high-resolution MRI,HRMRI)可 以 显示颈动脉斑块 的 成 分 和 性 质,其 无 创 性、高 分 辨 力 及 可 以 多 重序列对比判定组织成分等优势,使高分辨力 MRI具有很高的 敏感度,而对于大 脑 中 动 脉 斑 块 的 研 究 正 处 于 起 步 阶 段 ,逐 渐 成为国内外研究的热点。本 文 就 3.0T HRMRI对 颅 内 大 脑 中 动脉粥样硬化斑块的显示情况及辨别斑块易损性的最新应用 进行综述。
高分辨力 MRI的图像质 量 对 于 斑 块 成 分 和 稳 定 性 的 判 断 具有重要作用。目前 对 大 脑 中 动 脉 斑 块 的 HR MRI评 价 多 采 用 多 对 比 成 像 ,成 像 序 列 包 括 T2WI、PDWI、TOF 和 T1WI[7]。 我们的研究在预实验阶段对上 述 序 列 逐 一 进 行 尝 试 ,最 后 发 现 FSE-T2WI是目前能够用于颅内动脉成像最好 的 序 列。 该 序 列 在高 分 辨 力 参 数 下 保 持 了 较 高 的 信 噪 比 ,成 像 时 间 较 短 (<3min),并且能 够 更 好 地 显 示 颅 内 动 脉 管 壁 结 构,而 DIR- T1WI序列 虽 然 信 噪 比 也 比 较 高 ,但 是 成 像 时 间 较 长 (每 层 58s)。只有当 T2WI发现较大斑块时,才有必要行 T1WI检查以 排除出血可能。当 T2WI无 异 常 发 现 或 仅 有 小 的 斑 块 形 成 时 , 可以不行 T1WI检查,因为 目 前 的 分 辨 力 还 不 足 以 检 测 到 小 的 出血或高信 号 脂 核。在 颈 动 脉 管 壁 高 分 辨 力 成 像 的 评 价 中, TOF 是一个非常重要的序列,但 在 我 们 的 预 实 验 中,TOF 始 终 无法达到理想的成像效果。
“黑血”技术不受血液湍流的 影 响,故 不 会 过 高 评 价 管 壁 狭 窄程度。“黑血”技 术 的 流 空 效 应、空 间 预 饱 和 脉 冲、双 反 转 恢 复 等 方 法 可 使 血 流 呈 低 信 号 。 双 反 转 恢 复 (double inversion re- covery,DIR)序列是最常 用 的 黑 血 技 术 成 像 方 法,且 效 果 较 好。 DIR 快速自旋回波(turbo spin echo,TSE)序列是目前血 管 壁 成 像研究最多也是比较确切的方 法,其 血 管 壁 图 像 软 组 织 对 比 度 好,T1WI、T2WI及质子扩散加权 成 像(PDWI)等 多 序 列 结 合 可 对斑块内成分(纤 维 帽、脂 质 核 心、钙 化、出 血 等 )进 行 分 析,但 其成像时间长,扫描范围小,应 用 有 一 定 的 局 限 性;DIR 超 快 速 场回波(turbo field echo,TFE)序 列 是 一 种 磁 化 准 备 快 速 梯 度 回波序列,由两部分组成,第一部 分 为 磁 化 准 备 脉 冲,为 双 反 转
结论。
体成分。研究认为颅内动脉粥样硬化斑块的性质和颈动脉斑
3.HRMRI管 壁 成 像
块相似[20],根据颈动脉的研究结果来推断颅内动脉斑 块 组 成 成
传统的血管检查方法如 DSA、CTA 或 MRA 只能显示管腔 结构及狭窄程度,但 不 能 显 示 管 壁 结 构 ,在 狭 窄 率 <50% 时 会 低估狭窄程度,甚至无阳性发现。目 前,HRMRI被 认 为 可 能 是 唯 一 适 合 在 活 体 内 进 行 颅 内 动 脉 管 壁 成 像 的 影 像 学 方 法 , [16] Klein等 通 [17] 过对 MCA 及其供血区 梗 死 的 尸 检 结 果 数 据 进 行
的症状相关。PDWI图像由于具有更好的对比度而更 适 合 管 壁 面积的测量,使用“黑血”技术能 有 效 抑 制 流 动 伪 影 对 管 壁 测 量 的 影 响 。 [18-19]
利于保证血管内腔的大小;NR 表现为血 管 向 内 收 缩,会 加 重 狭
4.动脉粥样硬化斑块成份的 HRMRI影像学特点
放射学实践 2012年5月第27卷第5期 Radiol Practice,May 2012,Vol 27,No.5
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扩张和收缩的反应,这种血管大 为 在血管狭窄率相 似 的 情 况 下,管 壁 面 积 差 异 具 有 统 计 学 意 义 ,
血管重塑。1987 年 Glagov 等 首 [14] 先 报 道 了 冠 状 动 脉 重 塑 现 象,使人们认识到在冠状动脉粥 样 硬 化 的 发 生 和 发 展 过 程 中 存
影响 HRMRI 成 像 的 主 要 因 素 包 括 3 个 方 面:① 分 辨 力[8-9]:根 据 冠 状 动 脉 粥 样 硬 化 斑 块 的 研 究 ,薄 纤 维 帽 一 般 <65μm,根据冠状动脉与大脑中动 脉 相 对 管 径 的 换 算,大 脑 中 动脉斑块中薄纤维帽的厚度应 相 当,由 于 表 面 线 圈 能 够 达 到 的 分辨力为500μm,对 于 分 辨 薄 纤 维 帽 尚 存 困 难 ,可 以 尝 试 应 用 对比剂加以弥补;②血管狭窄 程 度:由 于 TOF 相 中 各 个 成 分 的 辨别主要依赖管腔中血液成分 形 成 的“亮 血”信 号,一 旦 管 腔 过 于狭窄或血流速 度 过 慢,都 不 能 形 成 有 效 的 “亮 血 ”信 号;③ 扫 描时间过长:由于 扫 描 时 间 过 长,部 分 患 者 由 于 身 体 状 况 不 允 许 而 不 能 完 成 扫 描 ,或 扫 描 过 程 中 移 动 导 致 图 像 模 糊 。
窄程度。最近有研究发现部分患者 MRA 图像显示为大脑 中 动
至今还没有有效的影像学检测方法来检测大脑中动脉斑
脉(middle cerebral artery,MCA)狭 窄,而 HRMRI却 可 见 管 壁 正常 或 仅 轻 度 增 厚 ,表 明 颅 内 动 脉 存 在 NR 的 可 能 。 [15-16] 由 于 动脉壁的重塑和伸缩作用,以至 于 很 大 的 斑 块 可 能 都 不 会 引 起
分及纤维帽 的 情 况,可 能 是 一 种 比 较 合 理 的 方 法 。Hatsukami 等[7]将颈动脉纤维帽分为3级:1 级 为 完 整 且 厚 的 纤 维 帽 ;2 级 为完整但薄的纤维帽;3级为破裂的纤维帽,薄 形 纤 维 帽 及 纤 维 帽破裂为易损斑块。理论上高分辨力大脑中动脉管壁成像可 以显示易损斑块的成分(如富 含 脂 质 坏 死 核 心 或 斑 块 内 出 血 ),
高分辨力 MRI斑块成像原理和影响因素
随着磁共振硬件设备及软件 新 序 列 的 发 展,对 动 脉 粥 样 硬 化斑块的研究也逐渐深入。对于动脉粥样硬化斑块检查所采 用的序列除了传统的 T1WI和 T2WI,还 包 括 “黑 血”技 术 和 “亮 血”技术。“黑血”技术的优势在 于 显 示 斑 块 的 形 态 及 其 组 成 成 分;“亮血”技术即时间飞跃 成 像(TOF),采 集 时 间 短,在 显 示 斑 块表面的纤维帽等低信号成分和鉴别斑块内出血等方面有优 势 。 [6-7]
症状性患者的管壁面积较大,多 表 现 为 PR;而 非 症 状 性 患 者 管 壁面积较小,多表现为 NR,提示管壁的形 态 学 特 点 可 能 与 患 者
在斑块积累和冠状动脉管腔的变化,这种变化又称为 Glagov现 象。动脉重塑包括阳性重塑(positive remodeling,PR)和阴性 重 塑(negative remodeling,NR)两种,PR 表现为血管 向 外 扩 张,有
HRMRI在 大 脑 中 动 脉 粥 样 硬 化 斑 块 中 的 应 用
1.高分辨力 MRI管腔成像 在评价颅内动脉 狭 窄 时,DSA 作 为 金 标 准,尽 管 其 具 有 较 高的空间分辨力,但 其 为 有 创 性 检 查。 早 期 研 究 显 示 MRA 诊 断血 管 闭 塞 的 敏 感 度 和 特 异 度 分 别 为 88% ~100% 和 95% ~ 97% ,但 是 检 测 非 闭 塞 性 狭 窄 的 能 力 较 低[10-11],MRA 会 因 狭 窄 处信号丢失而高估 病 变 的 狭 窄 程 度。CTA 在 诊 断 血 管 狭 窄 程 度上优于 MRA,因 为 CTA 不 会 受 流 空 效 应 和 过 度 评 估 的 影 响,但是 CTA 会带 来 电 离 辐 射,需 要 碘 化 对 比 剂,后 处 理 过 程 中会 受 到 动 脉 管 壁 钙 化 积 分 的 技 术 限 制 。 [12-13] HRMRI则 可 以 弥补上述 缺 点,特 别 是 “黑 血 ”技 术 能 有 效 抑 制 流 动 伪 影 的 影 响。Ryu等通过对 DSA 的对比研究,发现由 HRMRI所得出 的 狭窄程度与 DSA 的结果具有很高的一致性。 2.动 脉 重 塑 现 象 在 各 种 临 床 情 况 下 ,血 管 会 对 不 同 的 生 理 和 病 理 状 况 作 出
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