三種磁共振靜脈成像技術(shù)PC-MRV、CE-MRV和TRICKS-MRA對腦皮質(zhì)靜脈成像的比較研究和臨床應(yīng)用初探

鄭余澤 項 華

計算機(jī)體層攝影靜脈成像(computed tomography venography， CTV)及磁共振靜脈成像(magnetic resonance venography， MRV)[1-2]是顱內(nèi)靜脈系統(tǒng)疾病的主要成像方法，這些成像技術(shù)可為顱內(nèi)靜脈系統(tǒng)疾病的診斷提供可靠的無創(chuàng)診斷信息。但多數(shù)研究主要集中在對靜脈竇病變的評估，對腦皮質(zhì)靜脈成像的研究較少。與顱內(nèi)靜脈竇血栓的診斷相比，皮質(zhì)靜脈血栓更容易被誤診[3-4]。相對于CTV技術(shù)，MRV具有無輻射，操作簡單，且不需要靜脈注射對比劑的優(yōu)勢，臨床以PC-MRV或2D TOF-MRV應(yīng)用最常見。但這兩種檢查方法圖像假陽性率及假陰性率均較高[5]，相對于CTV臨床應(yīng)用價值有限，僅用于腦靜脈病變的初篩。近些年來，對比增強(qiáng)磁共振靜脈成像（contrast enhanced-MRV，CE-MRV)和時間維度動態(tài)增強(qiáng)MR血管成像（TRICKS-MRA）逐漸被用于臨床診斷腦靜脈系統(tǒng)病變[6-7]，其原理主要利用了對比劑的順磁性效應(yīng)縮短血管內(nèi)T1弛豫時間，增加了靜脈內(nèi)血液的信號強(qiáng)度并且無飽和效應(yīng)。盡管在靜脈竇病變的診斷中，CE-MRV和TRICKSMRA均顯示出了較傳統(tǒng)3D PC-MRV的優(yōu)勢，但是在腦淺表靜脈的顯示和病變的診斷中應(yīng)用研究較少，對于CE-MRV和TRICKS-MRA兩種方法在腦淺表靜脈顯示中的各自優(yōu)勢也尚未見系統(tǒng)性研究。因此，本研究的主要目的是分析比較PC-MRV、CE-MRV和TRICKS-MRA三種方法對正常腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果，并比較三種方法在腦淺表靜脈顯示的優(yōu)勢，為臨床選擇腦淺表靜脈成像方法提供參考。

方 法

1.臨床資料及納入標(biāo)準(zhǔn)

本研究前瞻性納入22名健康志愿者(女性10例，男性12例，平均年齡42±11.75歲，范圍18～60歲)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有健康志愿者均簽署知情同意書；②頭顱MRI檢查結(jié)果提示無腦內(nèi)占位性病變；③檢查結(jié)果提示無大腦淺表靜脈及深靜脈病變；④圖像無肉眼可見的偽影，可用于后期圖像處理與評估。

2.磁共振檢查方法

采用3.0T 高場磁共振儀(GE Discovery MR 750；GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA)和8通道頭線圈。依次進(jìn)行PC-MRV、TRICKS-MRA和CE-MRV檢查， 掃描參數(shù)見表1。PC-MRV掃描結(jié)束后，進(jìn)行TRICKS-MRA預(yù)掃描，開始TRICKS-MRA掃描的同時，啟動高壓注射器，經(jīng)肘靜脈以3ml/s速率注入對比劑釓雙胺 (Gadovist，Bayer HealthCare Pharmaceuticals， Wayne，NJ，USA)，劑量為0.1mmol/kg， 最后行CE-MRV掃描。

3.圖像后處理

所有圖像均傳送到工作站(Advantage WorkStation 4.6，General Electric，Milwaukee，WI，USA)行后處理，分別對原始圖像、二維多平面重建(MPR)圖像以及最大強(qiáng)度投影(MIP)血管圖像進(jìn)行判斷。對于TRICKS-MRA序列，從原始圖像中選擇腦靜脈竇和腦靜脈充盈的最佳時間相，對該時相的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

4.圖像質(zhì)量評價

由兩名高年資放射科醫(yī)師對腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果進(jìn)行分級[10]，將大腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果從最高到最差依次分為5組（圖1）。1組：連續(xù)且清晰；2組：連續(xù)且淺淡；3組：不連續(xù)伴小缺損（缺損小于該靜脈直徑）；4組：不連續(xù)伴大缺損（缺損大于該靜脈直徑）；5組：不可見。結(jié)果有爭議者，由兩人討論后得出結(jié)論，如果討論結(jié)果仍不一致，由第三名高年資放射科醫(yī)師進(jìn)行評價，作為最后評估結(jié)果。三種靜脈成像方法，均選擇雙額各兩支顯影最清晰的皮質(zhì)靜脈，在管腔內(nèi)分別放置感興趣區(qū)（ROI），面積大小約為2～3mm2，記錄為SV1～SV3直徑小于測量的靜脈直徑，計算信號平均值mSV=（SV1+SV2+SV3）/4，同時，在同一層面左右額葉正常腦白質(zhì)中央放置3枚圓形ROI，面積大小約10mm2，記錄為SWM1、SWM2和SWM3并計算平均值mSWM=（SWM1+SWM2+SWM3）/2。對比噪聲比(contrast noise ratio， CNR)=mSV/mSWM。為了得到信噪比，在圖像周圍2cm處，圖像四角分別測量4個面積相同的ROI（70mm2）信號強(qiáng)度SN1～SN4(圖2)，并計算這4個測量值的平均值mSN=(SN1+SN2+SN3+SN4)/4。最后計算信噪比(SNR)和對比噪聲比(CNRs)，公式： SNR=mSV/mSN；SNR=(mSV-mSN)/mSV

5.統(tǒng)計方法

采用Wilcoxon秩和檢驗對PC-MRV、TRICKS-MRA 和CE-MRV三種靜脈成像序列的腦淺表靜脈顯示分級進(jìn)行比較，Bonferroni法校正，并進(jìn)行兩兩比較。同時，采用非參數(shù)檢驗對PCMRV、TRICKS-MRA和CE-MRV三個序列組間信噪比和對比噪聲比分別進(jìn)行比較。當(dāng)統(tǒng)計學(xué)上存在顯著差異時，使用Bonferroni校正后進(jìn)行兩兩比較。

結(jié) 果

22名志愿者腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果及三種靜脈成像序列的比較結(jié)果如表2所示，22名志愿者共有236根皮質(zhì)靜脈，其中CE-MRV對皮質(zhì)靜脈的顯示效果優(yōu)于TRICKS-MRA和PC-MRV。與PCMRV相 比，CE-MRV和TRICKS-MRA可 更 好地顯示皮質(zhì)靜脈（P＜0.017，圖1）。三種靜脈成像序列的信噪比（CE-MRV中位數(shù)為1798.60，TRICKS-MRA平 均 為766.70，PC-MRV平 均 為86.20）和對比噪聲比（CE-MRV平均為1428.20，TRICKS-MRA平 均 為739.20，PC-MRV平 均 為76.30）間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），其中CE-MRV最高，其次為TRICKS -MRA、PCMRV，結(jié)果如表3所示，箱式圖見圖3。

表1 三種磁共振靜脈成像技術(shù)掃描參數(shù)

表2 三種靜脈造影技術(shù)中皮質(zhì)靜脈顯示的比較

表3 三種靜脈造影技術(shù)中信噪比（SNR）和對比噪聲比（CNR）的比較

圖1 42歲男性，分別行PC-MRV、TRICKS-MRA和CE-MRV檢查。3D MIP重建軸位觀察，以同一根皮質(zhì)靜脈示例，分別顯示：連續(xù)且清晰（A粗箭頭）、連續(xù)且淺淡（C三角箭頭）、不連續(xù)伴小缺損（缺損小于該靜脈直徑，B粗箭頭）、不連續(xù)伴大缺損（缺損大于該靜脈直徑，C粗箭頭）、不可見（A、C細(xì)箭頭，該皮質(zhì)靜脈在CE-MRV上清晰顯示，在PC RV上顯示不清）。圖2 圖像質(zhì)量定量評估感興趣區(qū)域（ROI）的位置。 1～3 興趣區(qū)（面積約2mm2）放置在皮質(zhì)靜脈中。 4～6興趣區(qū)（面積約10mm2）位于皮質(zhì)靜脈周圍腦實質(zhì)內(nèi)。在計算對比噪聲比（CNR）時，將皮質(zhì)靜脈信號強(qiáng)度減去鄰近正常腦實質(zhì)信號強(qiáng)度平均值。最后4個興趣區(qū)7～10（面積均為70mm2）放置在空氣中以確定背景噪聲。

圖3 箱式圖顯示三種靜脈成像序列的信噪比(A)和對比噪聲比(B)，CE-MRV的 信 噪 比 和 對 比噪聲比高于TRICKS-MRA（P＜0.001），且明顯優(yōu)于PC-MRV（P＜0.001）。

討 論

腦皮質(zhì)靜脈成像的研究具有重要的臨床意義。上矢狀竇旁腦膜瘤手術(shù)前神經(jīng)外科醫(yī)師需要準(zhǔn)確判斷腦膜瘤周圍伴行靜脈的分布，以保護(hù)回流靜脈。研究認(rèn)為，與PC-MRV相比，CE- MRV可提供更多、更準(zhǔn)確的伴行靜脈信息[6]。而對于腦皮質(zhì)靜脈血栓的顯示，以前的研究表明CE-MRV同樣優(yōu)于PC-MRV，盡管分辨率較低[2]。另有學(xué)者通過比較TRICKS-MRA與TOF-MRV、CE-MRV對 正常顱內(nèi)靜脈竇的顯示，發(fā)現(xiàn)TRICKS-MRA和CEMRV顯示效果相當(dāng)，但均優(yōu)于TOF-MRV[8-10]。因此，我們認(rèn)為TRICKS-MRA可以作為顱內(nèi)靜脈成像的選項之一，其主要優(yōu)勢包括可以重建出多期圖像，動態(tài)顯示血流，達(dá)到“MRI-DSA”的效果。此外，對比劑的使用使TRICKS-MRA具有高時間分辨率，無需計算對比劑到達(dá)時間，但本研究并未將這三種成像方法對腦皮質(zhì)靜脈的評估進(jìn)行比較。

CE-MRV是目前磁共振最常用的靜態(tài)對比增強(qiáng)血管成像，相對于PC-MRV，其主要優(yōu)勢在于采用很短的TR和相對大的激發(fā)角，通過對比劑的引入縮短T1值進(jìn)而產(chǎn)生血液高信號，腦組織的信號因飽和效應(yīng)明顯衰減，因此，CE-MRV能準(zhǔn)確反映血管細(xì)節(jié)，特別是分支血管，比PC-MRV技術(shù)更可靠。本研究22名健康志愿者的236根皮質(zhì)靜脈，CE-MRV顯示連續(xù)清晰或淺淡共186根，優(yōu)于PC-MRV所顯示的157根，其中PC-MRV有17根皮質(zhì)靜脈未能顯示，但在CE-MRV圖像上可清晰顯示（圖1）。但是，CE-MRV缺點(diǎn)在于需要對比劑，且無法像TRICKS-MRA一樣動態(tài)觀察，需要對掃描時間準(zhǔn)確把握。腦皮質(zhì)靜脈主要分布于上矢狀竇旁、大腦凸面腦溝內(nèi)，因此，本實驗選擇了雙額胼胝體上方兩個層面對腦淺表靜脈進(jìn)行評估[8]。

同時，本研究中22名志愿者的皮質(zhì)靜脈數(shù)量范圍在9～18根，且上矢狀竇前1/3的皮質(zhì)靜脈分布以及分支變異較多。為了解決這個問題，我們將每位患者的皮質(zhì)靜脈數(shù)作定量分析，并將CE-MRV的結(jié)果作為參照標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CE-MRV序列中只有一根皮質(zhì)靜脈未顯示，但在TRICKS-MRA上顯示。此外，我們使用半定量評分法評估腦皮質(zhì)靜脈，同樣以CE-MRV的結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CE-MRV對正常腦皮質(zhì)靜脈的顯示效果與TRICKS-MRA相當(dāng)，優(yōu)于PC-MRV對皮質(zhì)靜脈的顯示，這與先前的研究結(jié)果一致[8，10]。三種方法顯示腦淺表靜脈成像質(zhì)量方面，本研究顯示CE-MRV所采集的皮質(zhì)靜脈信噪比、對比噪聲比均高于TRICKS-MRA和PCMRV，這與之前的研究[10]結(jié)果TRICKS-MRA高于CE-MRV和PC-MRV不同，這可能是由于我們利用CE-MRV優(yōu)先采集皮質(zhì)靜脈的原因。

綜上所述，我們認(rèn)為CE-MRV可以作為PCMRV成像的有用補(bǔ)充檢查，當(dāng)臨床高度懷疑腦淺表靜脈血栓形成時，而PC-MRV又不能提供直接血栓證據(jù)時，CE-MRV可作為PC-MRV的首選補(bǔ)充淺表靜脈成像方法，從而避免漏診和誤診，提高臨床診斷正確率。盡管DSA是顱內(nèi)血管包括靜脈成像的金標(biāo)準(zhǔn)，但是DSA因射線和有創(chuàng)操作，使其不可能作為血管成像的首選檢查，同時，更無法作為腦靜脈病變復(fù)查隨訪的常規(guī)檢查。而TRICKS-MRA的主要優(yōu)勢在于動態(tài)觀察大腦動靜脈顯影時相，但操作相對比較復(fù)雜，信噪比低于CE-MRV，不建議作為腦淺表靜脈病變磁共振成像的首選。