短暫性腦缺血腦深部髓質(zhì)靜脈分布的SWI分析

李虹易，楊本強，段 陽，劉文源，常燦燦，劉 娜，張連雪，林 森

（沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，遼寧 沈陽 110016）

?中樞神經(jīng)影像學(xué)?

短暫性腦缺血腦深部髓質(zhì)靜脈分布的SWI分析

李虹易，楊本強，段 陽，劉文源，常燦燦，劉 娜，張連雪，林 森

（沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，遼寧 沈陽 110016）

目的：應(yīng)用磁敏感加權(quán)成像（SWI）技術(shù)研究短暫性腦缺血（TIA）腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈（DMV）的分布。方法：雙盲回顧性分析118例TIA患者及32例正常志愿者的臨床及腦部MR影像學(xué)資料。兩位放射科醫(yī)生共同判定圖像質(zhì)量、DMV對稱性（對稱定義為相同區(qū)域均有DMV顯示，數(shù)量差＜5根且擴張程度相近），分別判定DMV分型并對數(shù)據(jù)進行一致性檢驗（Kappa）。將側(cè)腦室旁DMV和同側(cè)腦淺層靜脈（SCV）管徑對比分為3型，Ⅰ型：無DMVs；Ⅱ型：DMVs0.05。對照組與TIA組DMV對稱性四格表Fisher確切概率法P=0.004，P<0.05。兩型MR掃描儀圖像對判定DMV分型無差異（χ2=0.5，P>0.05）。結(jié)論：TIA腦內(nèi)DMV判定有很好一致性，DMV可不對稱分布，其管徑多小于和接近腦淺層靜脈。

腦缺血發(fā)作，短暫性；磁共振成像

磁敏感加權(quán)成像（SWI）對脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素等順磁性物質(zhì)敏感，具有發(fā)現(xiàn)微小的血管結(jié)構(gòu)、側(cè)支循環(huán)和微小出血灶的優(yōu)勢和能力[1]，對于腦微循環(huán)的研究具有深遠的臨床價值。目前隨著SWI新技術(shù)應(yīng)用和推廣，已經(jīng)成為臨床常規(guī)應(yīng)用的技術(shù)之一。在腦出血和腦卒中患者中也可以發(fā)現(xiàn)異常的血管結(jié)構(gòu)和深部靜脈的變化。Mucke等[2]研究表明深部髓質(zhì)靜脈（Deep medullary vein，DMV）非對稱性改變對腦卒中患者預(yù)后具有臨床意義。但是對于短暫性腦缺血（Transient ischemic attack，TIA）的DMV研究目前未見報道，深入研究TIA腦內(nèi)DMV分布可以更直觀地解讀TIA患者腦內(nèi)微循環(huán)層面上的變化特點，提早發(fā)現(xiàn)疾病，降低繼發(fā)腦卒中的發(fā)病率。本文應(yīng)用SWI分析大腦半球DMV在不同年齡段TIA患者的分布情況，為進一步研究急性腦梗塞腦內(nèi)DMV改變特征奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

雙盲回顧性分析我院2015年5—8月118例TIA患者及32例正常志愿者的臨床及腦部影像學(xué)資料，剔除圖像質(zhì)量C級病例后，TIA組共113例，年齡32～87歲，平均（60.5±12.9）歲、正常對照組共32例，年齡30～65歲，平均（46.9±18.4）歲，納入本研究（表1）。其中TIA組有83例患者有高血壓病史，血壓范圍波動在 130～200mmHg/80～140mmHg（1mmHg≈0.133 kPa）之間。本研究TIA組納入標準如下：①TIA診斷均符合中國專家共識組最新版制定TIA診斷標準[3]；②入院頭部彌散加權(quán)成像結(jié)果為陰性。排除標準：①有腦出血、腦腫瘤、外傷、腦血管畸形等疾??；②TIA合并急性腦血管疾病患者；③患者不配合、圖像質(zhì)量C級；④使用激素類藥物和擴張血管的藥物。正常對照組納入標準：①常規(guī)體格檢查以及實驗室檢查未見異常；②無任何神經(jīng)系統(tǒng)疾病的癥狀和體征；③老年者腦內(nèi)可有正常退行性改變的MR表現(xiàn)，但沒有腦血管疾病的臨床癥狀，沒有功能性改變。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者或家屬均簽署知情同意書。

表1 正常組和TIA組的基本信息和MR掃描情況

1.2 MRI檢查方法及后處理

采用 GE Discover 750 3.0T、Siemens Verio 3.0T磁共振掃描儀，頭部8通道線圈行常規(guī)MRI平掃（T1WI、T2WI）、DWI、SWI序列掃描。所有掃描所得數(shù)據(jù)均在Siemens Leonardo后處理工作站進行處理及分析。

GE Discover 750 3.0T常規(guī)MRI平掃參數(shù)：T1WI（TR=1 625ms，TE=24ms），F(xiàn)SE T2WI（TR=4 160ms，TE=88ms），F(xiàn)OV：24cm，層厚：6mm；FLAIR序列（TR=8 000ms，TE=94ms，TI=2 000ms），F(xiàn)OV：24cm，層厚：6mm。DWI應(yīng)用SE-EPI技術(shù)，TR=4 000ms，TE=68ms，F(xiàn)OV：24cm，層厚：6mm，b值取0和1000ms，并重建ADC灰度圖。SWI：TR=27ms，TE=20ms，F(xiàn)OV：23cm，層厚：2mm，掃描時間192 s，最大密度投影（MIP）重建圖像在后處理軟件上自動完成。

Siemens Verio 3.0T常規(guī)MRI平掃參數(shù)：T1WI（TR=440ms，TE=8.4ms），F(xiàn)SE T2WI（TR=6 000ms，TE=96ms），F(xiàn)OV：22cm，層厚：4mm；FLAIR序列（TR=8 800ms，TE=94ms，TI=2 500ms），F(xiàn)OV：22cm，層厚：4mm。DWI：TR=6 600ms，TE=100ms，F(xiàn)OV：22cm，層厚：5mm。SWI：TR=27ms，TE=20ms，F(xiàn)OV：23cm，層厚：2mm，掃描時間192 s，MIP重建圖像在后處理軟件上自動完成。

1.3 圖像分析

①圖像質(zhì)量評估標準：A級為圖像無偽影 （圖1～3）；B級為圖像有偽影但不影響DMV判定 （圖4）；C級為圖像有嚴重影響DMV判定的偽影，剔除研究。

②通過局部放大圖像，觀察同一層面的DMV（垂直側(cè)腦室中心區(qū)域）直徑與腦淺層靜脈（Superficial cerebral vein，SCV）直徑對比分為3型 （圖1～3）：Ⅰ型：無DMVs顯示；Ⅱ型：DMVs＜SCVs；Ⅲ型：DMVs=SCVs。

③側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)平均分為4區(qū)，連續(xù)層面每區(qū)內(nèi)均有DMV顯示、兩側(cè)DMV數(shù)量相差＜5根且表達程度相同為對稱性改變（圖3）。

兩位資深放射科醫(yī)師結(jié)合SWI相位圖及MIP重建圖像共同判定圖像質(zhì)量及DMV分布對稱性，分別判定DMV分型。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布計量資料以±s表示；不同放射科醫(yī)生辨別DMV分型數(shù)據(jù)采用Kappa分析進行重復(fù)性研究。計數(shù)資料比較采用Man-Whitney秩和檢驗進行分析。DMV對稱性比較采用四格表Fisher確切概率法。配對χ2檢驗分析Siemens Verio和GE Discover 750檢測DMV分型的差異性。均以P＜0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

正常組和TIA組的基本信息和MR掃描情況見表1。正常組和TIA組DMV情況見表2。GE Discover 750和Siemens Verio兩臺設(shè)備DMV判定情況見表3。

表1中Man-Whitney秩和檢驗分析得出正常對照組和 TIA組圖像質(zhì)量無差異，P=0.937（P＞0.05）。如表2所示，兩組DMV分型總體分布有差異，P=0.000，P＜0.05，在TIA組中DMVⅡ、Ⅲ型所占比例均高于正常對照組，而DMVⅠ型所占比例小于正常對照組；DMV對稱性四格表Fisher確切概率法分析P=0.004，P＜0.05，兩組對稱性有差異。正常對照組中有13位志愿者在相隔1月且健康狀態(tài)下分別在兩臺設(shè)備上進行掃描獲得數(shù)據(jù)并判定DMV分型（表3），采用配對χ2檢驗分析得出χ2=0.5，P＞0.05，兩臺設(shè)備對DMV分型判定無差異。

在TIA組內(nèi)，再進一步按年齡分為非老年組（32～60歲）和老年組（61～87歲）如表4所示，對其DMV分型進行Man-Whitney秩和檢驗，得出P= 0.633，P＞0.05，TIA組中非老年組和老年組DMV分型總體分布無差異。

圖1～3 圖像質(zhì)量A級。圖 1：女，37歲，正常對照組。DMVⅠ型：未見DMVs顯示。圖2：女，47歲，TIA組。DMV對稱分布 （區(qū)域所示），DMVⅡ型：DMVs直徑小于SCVs（短箭頭所示）。圖3：女，63歲，TIA組，DMV對稱分布（區(qū)域所示），DMVⅢ型：DMVs直徑等于SCVs（長箭頭所示）。Figure 1～3. Image quality A-grade.Figure 1:Female,37 years old.Health control group,DMV typeⅠ:no visible DMVs.Figure 2:Female,47 years old.TIA group,symmetry of DMV(area indicated),DMV typeⅡ:DMVs＜SCVs(the short arrow).Figure 3:Female,63 years old.TIA group,symmetry of DMV(area indicated),DMV typeⅢ: DMVs=SCVs(the long arrow).

圖4，5 圖像質(zhì)量B級。為TIA組同一患者圖像，圖4顯示DMV對稱性分布和Ⅱ型DMV（區(qū)域所示）；圖5顯示運動偽影。Figure 4,5. Image quality B-grade.The same patient images of TIA group.Figure 4:The DMV symmetry distribution and the typeⅡ of DMV:DMVs＜SCVs(area indicated and short arrows).Figure 5: The motion artifact(area indicated).

表2 正常組和TIA組DMV情況

表3 GE Discover 750和Siemens Verio兩臺設(shè)備DMV判定情況

表4 TIA非老年組與老年組DMV分布

3 討論

腦血管、腦組織結(jié)構(gòu)內(nèi)的脫氧血紅蛋白、含鐵血黃素具有順磁性，能造成局部磁場的不均勻，SWI對于這種磁場的不均勻非常敏感，它依賴于血氧飽和度形成的磁敏感差異成像，不受血流的干擾，對小血管具有特殊優(yōu)勢[1，4]，靜脈在SWI圖像上表現(xiàn)為明顯的低信號。因此，SWI可用于發(fā)現(xiàn)其它影像學(xué)方法顯示欠佳的小血管，另外應(yīng)用MIP可實現(xiàn)對靜脈血管立體直觀地顯示，有研究發(fā)現(xiàn)SWI對顱內(nèi)靜脈性血管瘤的顯示明顯高于常規(guī)MR檢查，具有極高的敏感性[5-6]。

DMV是室管膜下靜脈的細小分支，位于側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)，一般垂直于側(cè)腦室排列，并參與大腦內(nèi)靜脈、室管膜下靜脈和基底靜脈系統(tǒng)的循環(huán)[7]。本研究選取DMV是由于其具有便于觀察和相對恒定結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，腦內(nèi)其它靜脈系統(tǒng)可能出現(xiàn)變異或在結(jié)構(gòu)區(qū)不便觀察，同時通過與腦淺層靜脈比較可排除整體腦內(nèi)結(jié)構(gòu)或其他因素如激素或血管擴張類藥物等帶來的對靜脈系統(tǒng)的影響。SWI中，DMV呈現(xiàn)低灰度，其特點包括：寬度為1～2個像素，其中有1個像素比較深，1個比較模糊；其分布走向基本都偏水平方向，便于觀察和分析。本研究結(jié)合SWI相位圖及MIP重建圖像綜合、立體地分析TIA腦DMV的分布。

TIA是頸內(nèi)動脈或椎-基底動脈系統(tǒng)發(fā)生缺血導(dǎo)致的腦或視網(wǎng)膜局灶性缺血所致的、未伴急性梗死的短暫性神經(jīng)功能障礙[3]。多發(fā)生于34～65歲人群，可反復(fù)發(fā)作且持續(xù)時間短暫。雖然TIA不留任何后遺癥狀，但文獻報道[8-9]TIA繼發(fā)腦卒中概率明顯增高。因此，通過對TIA腦內(nèi)DMV分布的研究可間接反應(yīng)腦微循的情況，為臨床治療提供更全面的腦血管因素，預(yù)防繼發(fā)腦卒中的發(fā)病率。

本研究113例TIA病例中以男性為主，平均年齡為（60.5±12.9）歲，DMV分型總體分布在TIA組和正常對照組中存在差異，TIA組中DMVⅡ、Ⅲ型所占比例均高于正常對照組，而DMVⅠ型所占比例小于對照組。說明TIA腦內(nèi)DMV的直徑更接近于腦淺層靜脈的直徑，對比正常組，TIA組DMV是有所擴張的，間接證明了TIA時腦微循環(huán)是處于開放的狀態(tài)。同時，對比TIA不同年齡組DMV分型總體分布無差異，說明TIA患者年齡對DMV分型影響不大，不是主要因素。

DMV管徑的改變可能與以下幾種因素有關(guān)：①與腦缺血改變有關(guān)。TIA發(fā)作時責(zé)任血管支配區(qū)腦組織發(fā)生短暫性缺血，腦血流灌注減低，腦內(nèi)微循環(huán)開放，腦小動脈持續(xù)反應(yīng)性擴張，腦組織氧攝取率的增高必然引起腦組織血流動力學(xué)損害[10-11]。同時小靜脈回流速度減慢，呈現(xiàn)出類似靜脈淤滯的表現(xiàn)（靜脈直徑有所增大），血液內(nèi)脫氧血紅蛋白比例增高使SWI圖像的信號缺失更明顯[12]。這種機制使得DMV逐漸擴張顯影，且其數(shù)量也隨著嚴重程度加重而逐漸增多[13]。韓獻軍等[14]研究表明DMV顯著顯影和數(shù)量增多與腦內(nèi)低灌注有關(guān)。②也可能與腦內(nèi)鐵沉積、含鐵血黃素沉積有關(guān)，本研究沒有測量相關(guān)改變和評估研究，需要進一步研究。

本研究得出TIA組與正常對照組DMV對稱性有差異，TIA組DMV可不對稱分布，而在正常組均為對稱性分布，其機制尚不明確，分析原因有可能是責(zé)任血管側(cè)（TIA）DMV顯示更顯著，數(shù)量更多或管徑更大；也可能與局部微循環(huán)的改變有關(guān)，這些都有待于更深入的研究。

隨著年齡的增長，腦部結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)退行性的改變，DMV和腦淺層靜脈會出現(xiàn)相應(yīng)變化，但本研究并未對此進行研究。一方面是因為本研究中正常對照組及TIA組中病例分布均遵循正常年齡分布的特點，對照組年齡在30～65歲較TIA組年齡范圍略小，是因為65歲以上年齡的正常老年人非常少見，這也是本研究不可避免的；另一方面是因為該研究尚需比較大的樣本量和多中心研究。此外，也未研究血壓是否對TIA患者腦內(nèi)DMV有所影響，是因為影響血壓的因素太多，不好掌控，隨年齡的增長也會出現(xiàn)血壓不同程度的變化。

本研究進行了圖像質(zhì)量評估和不同放射科醫(yī)生間DMV分型數(shù)據(jù)的一致性研究。說明在良好圖像條件下可以取得很好的一致性，在臨床工作中具有應(yīng)用價值。也有相關(guān)研究采取圖像自動分隔方法[15]，并針對DMV的特殊性來分隔其改變，提高客觀性判定。本研究雖然未采用自動分割的方法，但對DMV的分型也獲得了很好的一致性。

總之，TIA腦內(nèi)DMV有所擴張且顯示清晰，直徑小于或接近腦淺層靜脈，可呈不對稱性分布。本研究探討DMV在TIA中的分布目的是為研究急性腦卒中腦內(nèi)DMV的分布做一個基礎(chǔ)性研究，便于尋找兩者DMV改變的共同之處，為臨床預(yù)防TIA繼發(fā)腦卒中提供早期影像學(xué)依據(jù)。不足之處在于對TIA形態(tài)學(xué)研究來說樣本量仍不足尚需擴大樣本量。

[1]HaackeEM,MittalS,Wu Z,etal.Susceptibility-weighted imaging:technical aspects and clinical applications,part 1[J].Am J Neuroradiol,2009,30(1):19-30.

[2]Mucke J,Mhlenbruch M,Kickingereder P,et al.Asymmetry of deep medullary veins on susceptibility weighted MRI in patients with acute MCA stroke is associated with poor outcome[J].PLoS ONE,2015,10(4):e0120801.

[3]短暫性腦缺血發(fā)作中國專家共識組.短暫性腦缺血發(fā)作的中國專家共識更新版（2011年）[J].中華內(nèi)科雜志，2011，50（6）：530-533.

[4]Cheng AL,Batool S,McCreary CR,et al.Susceptibility-weighted imaging is more reliable than T2*-weighted gradient-recalled echo MRI for detecting microbleeds[J].Stroke,2013,44(10): 2782-2786.

[5]徐偉善，曲林濤，徐希春，等.3D-TOF MRA及SWI對腦血管畸形的對照研究[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2012，21（10）：1465-1467.

[6]徐國生.MR磁敏感加權(quán)成像在腦隱匿性血管畸形中的診斷價值[J].河北醫(yī)藥，2012，34（5）：704-706.

[7]Yan S,Wan J,Zhang X,et al.Increased visibility of deep medullary veins in leukoaraiosis:a 3-T MRI study[J].Front Aging Neurosci,2014,6:144.

[8]Giles MF, Rothwell PM. Risk of stroke early after transient ischemic attack: a systematic review and meta-analysis[J]. Lancet Neurol, 2007, 6(12):1063-1072.

[9]李宏建.院內(nèi)卒中復(fù)發(fā)以及短暫性腦缺血發(fā)作后卒中發(fā)病的頻率及危險因素[J].國際腦血管病雜志，2015，23（5）：364-364.

[10]Liu M, Zhou L. Cerebrovascular reserve may be a more accurate predictor of stroke than degree of ICA or MCA stenosis[J]. Med Sci Mon Bas Res, 2014, 20: 2082-2087.

[11]Chen CY,Chen CI,Tsai FY,et al.Prominent vessel sign on susceptibility-weighted imaging in acute stroke:prediction of infarct growth and clinical outcome[J].PLoS One,2015,10(6): e0131118.

[12]Tamura H, Hatazawa J, Toyoshima H, et al. Detection of deoxygenation -related signal change in acute ischemic stroke patients by T2*-weighted magnetic resonance imaging [J]. Stroke,2002, 33(4): 967-971.

[13]Horie N, Morikawa M, Nozaki A, et al. “Brush sign” on susceptibility -weighted MR imaging indicates the severity of moyamoya disease [J]. Am J Neuroradiol, 2011, 32 (9): 1697-1702.

[14]韓獻軍，黃紅莉，單樹崇.磁敏感加權(quán)成像毛刷征與急性缺血性卒中患者血管反應(yīng)性的關(guān)系 [J].國際腦血管病雜志，2014，22（2）：99-104.

[15]Fripp J, Crozier S, Warfield SK, et al. Automatic segmentation and quantitative analysis of the articular cartilages from magnetic resonance images of the knee [J]. IEEE Trans Med Imaging, 2010, 29(1): 55-64.

Analysis of the distribution of deep medullary veins in the transient ischemic attack:susceptibility-weighted imaging

LI Hong-yi,YANG Ben-qiang,DUAN Yang,LIU Wen-yuan,CHANG Can-can,LIU Na,ZHANG Lian-xue,LIN Sen
(Department of Radiology,the General Hospital of Shenyang Military Region,Shenyang 110016,China)

Objective:To investigate the distribution of deep medullary vein(DMV)in the transient ischemic attack(TIA) patients by using susceptibility-weighted imaging(SWI).Methods:MR images of 118 TIA patients and 32 healthy volunteers were double-blinded analyzed retrospectively.Two senior radiologists evaluated the image quality and DMVs symmetry at the same time,but evaluated DMV types respectively.DMVs showed identical areas in the lateral ventricles,amounts difference less than 5 and expanded similarly were defined symmetry.Kappa test were analyzed DMV types by two radiologists respectively.Contrasting superficial cerebral veins(SCV),DMV were defined in three types:typeⅠ no visible DMVs;typeⅡDMVs0.05).Fisher’s exact probabilities in 2× 2 table was analyzed DMV symmetry of two groups(TIA and the health)(P=0.04,P<0.05).There was no difference in determining the DMV types between two MR scanners(χ2=0.5,P>0.05).Conclusions:DMV judgement of TIA patients had good consistency.DMV in the TIA could be asymmetric distribution and its diameter was much smaller than or close to SCV.

Ischemic attack,transient;Magnetic resonance imaging

R743.31；R445.2

A

1008－1062（2016）11－0761－04

2016－02－23；

2016－03－24

李虹易（1989-），女，遼寧撫順人，醫(yī)師。E-mail：532821434@qq.com

楊本強，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，110016。E-mail：bqyang888@sina.com

遼寧省自然科學(xué)基金計劃項目（201602768）。