三维动态对比增强磁共振血管成像在颅内静脉系统中的应用价值

作者：冯飞 邹立秋 刘汉桥 田鑫 戚玉龙 赵艳 刘鹏程 【摘要】 目的 评价3D-CE MRA技术对颅内静脉系统疾病的诊断价值。方法 对30例为静脉窦正常，15例为静脉窦血栓共45例受检者分别行斜矢状位2D-TOF、矢状位3D-CE MRA扫描，之后，将二者的原始数据进行最大信号强度投影（MIP），对二者显示的各级静脉分支进行分级，并比较二者的原始图像和MIP图像上对颅内静脉血栓形成的诊断准确率。结果 在显示颅内各级静脉分支3D-CE MRA明显优于2D TOF（P <0.05），对静脉窦血栓的诊断准确率均为100％。结论：3D-CE MRA是一种显示颅内静脉系统及静脉窦血栓较好的扫描方法。

【关键词】 颅脑

磁共振颅内静脉系统成像一直采用二维时间飞跃（two-dimensional time-of-flight MRA , 2D TOF MRA）序列。但是该技术固有的缺陷及复杂的颅内静脉解剖及静脉血流方向使得颅内静脉系统的显示及诊断正确率很难令人满意。三维动态对比增强磁共振血管成像（three-dimensional contrast－enhanced MRA，3D-CE MRA）是一种快速的血管成像技术，图像质量较好，主要用于体部血管成像，特别是胸部、腹部及周围的血管成像[1]，现将其应用于颅内静脉系统成像，探讨其对颅内静脉系统的成像价值。

1 资料与方法

临床疑有静脉窦血栓（8例）及头痛查因的患者（37例），共45例，男21例，女24例，年龄15－63岁，平均年龄37.3岁。

采用1.5T Siemens Symphony磁共振扫描仪，标准头部相控阵线圈。受检者仰卧，首先进行非增强2-D TOF MRA: TR30ms，TE9ms，翻转角50°，层数64，层厚2mm，层间距0mm，矩阵224×256，FOV230mm×230mm，采集次数1次，颅底下方设饱和带消除动脉血流信号，扫描方位为与正中矢状位成15～20°角的斜矢状位，扫描时间为5分13秒。然后行3D-CE MRA，具体步骤为：1、用19G穿刺针穿刺肘静脉，采用MR压力注射器（MEDRAD, SPECTRIS）；2、将快速小角度激发（turbo fast low angle shot, FLASH）序列用于对比剂团注试验（teat bolus）：TR5.8ms，TE2.4ms，翻转角10°，层数为1层，方位为正中矢状位，每次采集时间为1s，连续采集40次，扫描开始的同时注射对比剂。对比剂使用磁显葡胺，剂量2ml，注射完成后立即用20ml生理盐水冲洗，注射速度为2ml/s，扫描完成后使用信号－强度曲线计算窦汇区造影剂到达的峰值时间；（4）使用三维快速小角度激发（three-dimensional fast low angle shot, 3D-FLASH）序列做动态增强扫描：TR4.6ms，TE1.8ms，翻转角25°，矢状位扫描层块厚134mm，扫描有效厚度1.5mm,层间距为0，FOV230mm×230mm，矩阵为150×256，单时相扫描时间为25s。连续扫描两次，无间隔，开始扫描时间用以下公式计算：扫描开始时间＝对比剂到达峰值时间＋对比剂注射时间/2－扫描时间/2。对比剂用量为18ml，注射完成后用20ml生理盐水冲洗，注射速度为2ml/s。

扫描完成后分别将2-D TOF和3D-FLASH的原始图像进行最大强度投影（maximum intensity projection, MIP）。颅内动脉主干与颅底重叠区域使用手动方法清除。

由2名有经验的放射科医生共同观察上述图像并取得一致意见。对2-D TOF和3D-CE MRA图像进行分级评价。分级标准：Ⅰ级指血管呈显著高信号，管壁连续，全程完全可以分辨；Ⅱ级指血管呈中等高信号，管壁基本连续，全程大部分可以分辨；Ⅲ级指血管呈微弱高信号，管壁隐约可以分辨；Ⅳ级指血管完全不能显示。血管结构显示分级为Ⅰ、Ⅱ级被认为能满足诊断的质量要求。主要观察两侧横窦、直窦、上矢状窦、双侧乙状窦、大脑中静脉及Galen静脉的显示分别进行评价；

采用秩和检验比较等级分组资料的差异，检验水准α＝0.05，P<0.05。

2、结果

45例中30例为颅内静脉系统正常。其中对正常颅内静脉分级见表1。 表 1. 3D-MRA 和 2D TOF MR 静脉成像在30例正常人中的显示结果30例240支颅内静脉正常中有17例受检者的33支(13.75%)静脉在2-D TOF MRA表现为异常，其中5支(2.08%)表现为上矢状窦走行不连续、边缘不光整、分枝未见显示，27支(11.25%)表现为一侧的横窦及乙状窦不显示或显示不良，而3D-CE MRA均显示正常，未见血栓形成；其余13例受检者在2-D TOF和3D-CE MRA图像颅内静脉均显示正常。

临床随访或血管造影证实15例受检者为静脉窦血栓形成。在2-D TOF和3D-CE MRA图像上均表现为静脉窦不显影、变细、局部狭窄，与静脉窦相连的脑静脉亦不显影，病变以远侧枝静脉增多、增粗、杂乱，在3D-CE MRA原始图像上可见静脉窦高信号中可见低信号的充盈缺损，对大静脉窦的血栓诊断正确率为100％(15/15)。分别为上矢状窦6例，右侧横窦2例，左侧横窦2例右侧乙状窦1例，窦汇4例。

3、讨论

静脉窦血栓形成可以发生在脱水、高凝状态、感染、肿瘤和口服避孕药等多种条件下，可导致神经系统损害，严重危及生命[2,3]。如能在发病早期采取有效的治疗措施，预后良好。因此，早期诊断很重要[4]。以往的诊断是通过脑血管造影，并且认为是金标准，但它是一种创伤性检查方法，价格昂贵，不易被大多数患者接受。随着MR技术的发展，MRI和MRA逐步取代传统的血管造影诊断静脉窦血栓形成。

磁共振血管造影成像是利用流动的血液和其周围非流动性组织在纵向磁化程度上的差异来成像。尽管3D-TOF MRA空间分辨率高于2-D TOF MRA，但因2-D TOF MRA对慢血流敏感，成像时间短，仅数分钟便可以显示脑静脉系统全貌，故常用于颅内静脉血管成像[5]。但是此技术存在明显的缺陷。主要表现为由于层面内血流饱和效应会造成信号丢失，这主要发生在上矢状窦、窦汇、横窦及乙状窦区，这些与层面内自旋的饱和或扭曲而不稳定地血流有关[6]。所以，30例颅内静脉正常中有17例2DTOF MRA显示异常，它们往往需要结合的T1、T2加权图像观察才能诊断是否有静脉窦血栓形成[7]。

3D-CE MRA采用基于时间敏感性的3D-CE MRA序列联合团注钆对比剂浓度达到峰值时完成K空间数据的采集，有效避免了2-D TOF MRA对层面流入增强效应的依赖性[8]。我们以2ml/s流速团注钆对比剂20ml就能获得高质量的静脉血管影像，避免了大剂量对比剂的应用，除颅底小范围区域外，颅内其余区域均未见明显动、静脉重叠影像。3D-CE MRA重建图像对于颅内静脉窦的解剖结构显示得非常直观。在尽可能减少扫描层数的情况下以矢状位扫描覆盖全脑范围，单时相扫描时间缩短至25 s以内，扫描时间明显短于2-D TOF MRA。除了显示血管的优势外，3D-CE MRA图像具有更好的背景抑制。

本组结果表明，对于上矢状窦、直窦、双侧乙状窦以及Galen静脉的显示，3D-CE MRA与2-D TOF MRA之间比较无显著性差异。对于横窦的显示，有17例2-D TOF MRA显示不佳，主要表现为非优势引流的窦汇区及横窦的充盈缺损、血管显示不连续甚至消失。这是因为窦汇区、横窦的解剖变异及血流动力学变化复杂[7]，非优势引流的横窦发育不良、血流过度缓慢，超过信号采集阈值或者窦汇区湍流存在，可以造成2-D TOF MRA的“流动间隙”现象，表现为窦汇区及横窦血流信号中断消失。而3D-CE MRA技术可以真实反映窦汇区及横窦的形态。

在15例诊断为静脉窦血栓的病例中，3D-CE MRA比2-D TOF MRA更能反映病变的真实情况。能客观地反映病变部位、狭窄范围、侧枝情况、远端受累状况，而2-D TOF MRA基本表现病灶远端血管未见显影，未能看到侧枝血管。

在本研究中我们发现3D-CE MRA提供了高质量的颅内静脉系统图像，无论在图像质量、病变的显示和成像时间上明显优于 2-D TOF MRA图像。我们认为在临床怀疑颅内静脉窦血栓形成的患者颅内静脉窦成像中，3D-CE MRA完全可以取代2-D TOF MRA成为首选MRA检查方法。

【参考文献】

[1] 罗健君，李晓兵，许建铭等. MR对比增强三维血管成像对头颈部动脉病变的诊断. 中国CT和MRI杂志. 2006，4(2):7-9

[2]Casey SO, Alberico RA, Patel M, et al Cerebral CT venography. Radiology, 1996;198:163

[3]Heiserman JE, Dean BL, Hodak JA, et al Neurologic complications of cerebral angiography. AM J Neuroradiol, 1994;15:1401

[4]Fong Y, Wang A M, Matovich VB, et al MR Staging of acute dural sinus thrombosis: Correlation with venous pressure measurements and implication for treatment and prognosis. AM J neuroradiol, 1995;16:1021

[5]Liauw L, van Buchem, MA, Spilt A, et al. MR angiography of the intracranial venous system[J]. Radiology, 2000,214(3):678-682.

[6]Ayanzen RH, Bird CR, Keller PJ, et al. Cerebral MR venography: normal anatomy and potential diagnostic pitfalls[J]. AJNR, 2000,21(1):74-78.

[7]Ayanzen RH, Bird CR, Keller PJ, McCully FJ, Theobald MR, Heiserman JE. Cerebral MR venography: normal anatomy and potential diagnostic pitfalls. AJNR Am J Neuroradiol 2000; 21:74-78.