DSA与高分辨MRI诊断颅外段颈内动脉闭塞性病变的对比研究

吕涛，王小雅，吴宇伦，李也，党美娟，李涛，黄玮，李晓会，王虎清，张磊，卜宁，孙宏，张茹，展淑琴，张桂莲

颈内动脉闭塞(ICAO)常见的病因有动脉粥样硬化、动脉夹层等，临床起病可急可缓，可引起25%的缺血性卒中[1]。有症状伴有血流动力学改变的ICAO，年同侧卒中的发生率为 9.5%，以发病1～2年内最高，其远期卒中发生率是正常人的 8 倍[2]。ICAO可无症状，也可表现为致命性脑梗死及严重认知障碍等。因此，ICAO的评估和有效治疗成为临床关注的热点。目前，DSA被认为是评估头颈部血管病变的金标准，但DSA属于管腔成像，无法显示闭塞段病变的情况。高分辨MRI(HR-MRI)是近年开展的血管黑血评估技术，不受血流影响，既可显示有血流的血管管腔及管壁，又可显示闭塞段血管的形态、长度及管壁状况。理论上，HR-MRI比DSA对判断闭塞性大动脉病变更加准确[3-4]。本研究拟前瞻性收集ICAO患者，比较两种影像学的结果，以期对此类病变的特点分析及精准干预提供临床参考。

1 对象与方法

1.1 对象 前瞻性纳入2018年12月至2019年12月在西安交通大学第二附属医院神经内科住院行DSA诊断为ICAO的患者。纳入标准：(1)所有患者均同期进行了HR-MRI检查，且诊断为ICAO；(2)DSA与HR-MRI检查的间隔时间≤7 d。排除标准：(1)急性ICAO性脑梗死实施急诊血管内再通治疗者；(2)急性ICAO性脑梗死存在严重神经功能缺损(NIHSS评分>15分)、幽闭恐惧症等不能配合HR-MRI检查者；(3)心、肝、肾等重要脏器有严重功能障碍不能完成DSA检查者；(4)存在MRI检查禁忌证或造影剂过敏；(5)图像质量不能满足诊断要求。本研究方案通过医院伦理委员会审批，所有患者于检查前均签署了知情同意书。所有影像资料由一位有5年以上神经介入经验和一位5年以上影像诊断经验的影像科医师进行阅片，当阅片结果不一致时，讨论确定。

1.2 方法

1.2.1 DSA检查及评估 采用GE Innove 4100数字血管造影机，造影剂选用碘佛醇(50 ml：33.9 g，江苏恒瑞医药股份有限公司，国药准字H20067896)，分别选择性双侧颈总动脉正位及侧位造影，造影压力300磅，造影剂用量6 ml/s，总量8 ml。

根据Bouthillier法，将颈内动脉分为C1～C7共7段。根据Lee 等[5]的诊断标准对所有患者进行诊断：(1)动脉粥样硬化：存在年龄(男性>50岁，女性>60岁)、高血压、糖尿病、高脂血症、肥胖和吸烟等其中2个或以上高危因素，DSA提示动脉粥样硬化性改变，如局限的偏心性狭窄、狭窄两端动脉扩张及溃疡斑等[6]；(2)动脉夹层：病变血管表现为双腔征、鼠尾征/火焰征、不规则长段狭窄并扩张及不规则动脉瘤样扩张。根据ICAO闭塞的残端形态，闭塞近端和远端的位置，参考Hasan等[7]提出的方法，对所有患者进行闭塞分型。

1.2.2 MRI 检查及评估 采用GE SIGNA Pioneer 3.0 T超导型 MR 扫描仪，21通道头颈相控阵表面线圈。扫描序列包括：(1)轴位3D-TOF：TR/TE=18/2.7 ms，FOV 22 cm，层厚/间距为1.4 mm/0 mm，矩阵416×224，采集次数1，并行采集加速因子2.0；(2)HR-MRI：包括冠状位、轴位CUBE T1和CUBE质子密度加权成像(CUBE-PD)。相应成像参数分别为：T1WI：TR/TE=800/12.1 ms，FOV 20 cm×20 cm，激励次数(NEX)为2，像素0.8 mm×0.8 mm×0.8 mm；CUBE-PD：TR/TE=1 500/12.1 ms，FOV 20 cm×20 cm，激励次数(NEX)为2，像素0.8 mm×0.8 mm×0.8 mm。首先通过3D-TOF对双侧颈内动脉颅外段扫描定位，然后用HR-MRI扫描获得图像，进行多平面重建。

颈内动脉的分段和闭塞分型标准同DSA。参照Li等[8]的标准，对HR-MRI闭塞病因进行诊断：(1)动脉粥样硬化：闭塞近端局部管壁可见信号不均的偏心或不规则环形增厚斑块，对侧头颈动脉存在多发类似斑块，闭塞段管腔内血栓信号不均。 (2)动脉夹层：闭塞段管径增粗，扩张的管径伴双腔征、内膜瓣或新月形壁内血肿，壁内血肿在不同阶段信号不同，多表现为混杂信号。

2 结 果

2.1 患者一般资料 符合纳入标准的患者共49例，排除了2例HR-MRI影像不良者，47例患者被纳入研究。47例患者年龄30～79岁，平均(58.6±11.5)岁；其中男35例(74.5%)。有临床症状者33例(70.2%)；病程持续1～60 d，平均(11.6±11.7)d；NIHSS评分为0～15分，平均(4.2±4.2)分；mRS评分0～4分，平均(2.0±1.4)分。症状表现为偏侧肢体力弱、麻木25例，头痛6例，头晕5例，视力及视野改变3例，言语障碍10例，记忆力减退4例，发作性意识障碍1例，部分病例同时存在上述两种及以上症状。无症状者14例(29.8%)。

2.2 HR-MRI与DSA的病因诊断比较 DSA诊断闭塞病因为动脉粥样硬化38例，动脉夹层9例。HR-MRI诊断闭塞病因为动脉粥样硬化35例，动脉夹层12例。以HR-MRI为标准，DSA在诊断ICAO病因动脉粥样硬化的敏感性为97.1%，特异性66.7%；诊断动脉夹层的敏感性为66.7%，特异性97.1%；HR-MRI与DSA在诊断闭塞病因具有高度一致性(κ=0.695，P<0.001)。其中1例DSA提示残端为火焰征诊断为夹层，HR-MRI证实为动脉粥样硬化导致的慢性闭塞(图1)。1例DSA考虑双侧颈内动脉夹层，开窗畸形不除外，经HR-MRI检查后证实双侧均为夹层(图2)。

2.3 HR-MRI与DSA对闭塞段血管评估的比较 根据Bouthillier分段及Hasan分型，本研究分析了闭塞段血管的残端形态、闭塞近端及远端的位置和闭塞残端的形态。DSA显示闭塞近端在C1段44例、C2段3例；闭塞远端在C2段3例、C3段8例、C4段12例、C5以远24例；残端形态表现为锥形16例、非锥形3例、无残端28例。HR-MRI显示闭塞近端在C1段43例、C2段4例；闭塞远端在C2段3例、C3段8例、C4段15例、C5以远21例；残端形态表现为锥形16例、非锥形4例、无残端27例。HR-MRI与DSA评估闭塞血管两端的位置均具有极高一致性(近端：κ=0.846，P<0.001；远端：κ=0.903 ，P<0.001)。HR-MRI与DSA评估闭塞血管残端形态具有极高一致性(κ=0.960，P<0.001)。

2.4 HR-MRI与DSA对ICAO闭塞分型诊断的比较根据Hasan分型，DSA诊断闭塞分型：A型16例，B型3例，C型12例，D型16例。HR-MRI诊断闭塞分型：A型16例，B型3例，C型9例，D型19例。以HR-MRI为标准，DSA在诊断A型ICAO时敏感性为100%，特异性100%；B型ICAO时敏感性为100%，特异性100%；C型ICAO时敏感性为77.8%，特异性86.8%；D型ICAO时敏感性为73.7%，特异性92.9%。DSA与HR-MRI诊断ICAO闭塞分型具有高度一致性(κ=0.785，P<0.001)。

图2 女，38岁，右侧肢体麻木无力1周，诊断为急性脑血管病、脑动脉夹层(右侧颈内动脉起始部；左侧颈内动脉颈段、岩段)。A: DSA左侧ICA正位C1闭塞，C3以远未显影(实箭头);B:DSA 左侧ICA正位C1闭塞，残端呈鼠尾样(实箭头)，C3以远显影(空心箭头);C:DSA左侧ICA侧位C1锥形残端(实箭头)，C3以远显影(空心箭头)；D:DSA右侧ICA侧位C1腔内异常信号(开窗畸形？夹层？)(实箭头)；E:HR-MRI CUBE T1序列冠状位左侧ICA示C1～C2壁间血肿，信号不均(实箭头)；F:HR-MRI CUBE序列双回波(T1/PD)横轴位示左侧ICA新月形高信号壁内血肿，信号不均(实箭头)，右侧ICA见内膜瓣(空心箭头)；G:HR-MRI CUBE序列多平面重建示左侧ICA不均匀高信号(实箭头)，C3以远管腔管壁显影良好(空心箭头)；H:HR-MRI CUBE序列多平面重建见右侧C1起始部内膜瓣，信号同管壁，远端显影良好(实箭头)

3 讨 论

随着血管外科及神经介入技术日新月异的发展，手术已经成为ICAO的有效治疗手段，可以改善患者的认知功能及临床预后[9]。然而，闭塞段的管壁是否完整、有无壁间血肿、有无脂质丰富的斑块、闭塞段的长度等是临床治疗决策的重要依据。DSA联合HR-MRI检查既能对管腔实时显像，又能对闭塞段管壁进行成像，给此类病变的详细评估带来了希望。因此，了解DSA和HR-MRI的优缺点具有重要的临床价值。本研究发现，在ICAO的病因诊断中，DSA具有很高的敏感性(97.1%)，而HR-MRI具有很高的特异性(97.1%)，二者对ICAO动脉硬化和夹层的诊断具有很高的一致性(κ=0.695)。另外，两种影像对判断闭塞血管两端的确切位置及残端形态也具有很高的一致性。以HR-MRI为标准，DSA对以Hasan分型的ICAO不同类型的敏感性差异较大，其中A型和B型可以达到100%，而C型和D型的敏感性分别为77.8%和73.7%。

传统的血管评估影像技术主要包括颈部血管B超、头颈CTA、头颈MRA及DSA等，仅能显示血管内径及狭窄程度，难以有效鉴别狭窄的病因，更无法鉴别闭塞病变性质，但DSA检查目前仍被认为是诊断脑血管病变的金标准。HR-MRI是利用黑血技术显示血管的方法，与血流无关，由于传统HR-MRI序列扫描为二维、扫描耗时较长(>10 min)、层厚较大(一般为2 mm)、覆盖范围有限，无法清楚显示头颈部直径为2～8 mm的动脉管壁结构，加之对血管内血液抑制的效果差，图像质量常常不好，未被广泛用于临床。近年来，随着MRI及相关软件技术的不断改进，CUBE序列的应用，各向同性分辨率提高，可以获取包括T1WI和质子密度加权(PDWI)的无间距、薄层(可达0.4 mm)、三维的高分辨率容积数据，结合多平面重建图像，可矫直迂曲或倾斜的动脉，更准确地显示病变[10]。同时对包括磁敏感伪影较重的区域，如颅底、眶部等均能获取高质量图像[11]，从而实现对头颈部闭塞性病变的病因、管壁、闭塞端形态的准确分析。本研究采用的HR-MRI检查即为CUBE序列，层厚为0.8 mm。

众所周知，当大血管发生闭塞时，闭塞起始段以远血管床可能继发全程塌陷或血栓形成，或呈血管塌陷与管腔内血栓交替。脑DSA检查经常根据侧支返流的血液位置判断闭塞的远端，但这明显受造影剂注射压力及侧支循环的影响，可能出现判断偏差；而HR-MRI不受血流影响，理论上可以弥补DSA的这一缺陷。然而，本研究发现，采用CUBE序列对颈内动脉扫描时，HR-MRI对C5以远ICA颅内段的显示并不理想。当以HR-MRI为判断标准，观察DSA在闭塞病因诊断中的敏感性和特异性，结果发现，DSA诊断动脉粥样硬化的敏感性可达97.1%，但特异性仅66.7%；诊断夹层的特异性达到97.1%，但敏感性仅66.7%。提示在临床工作中，对ICAO病变，很多时候可能需要两种检查方法的结合，尤其对动脉夹层，仅做DSA会造成很多的漏诊。

近年来研究显示，Hasan分型可用于判断ICAO手术再通的可能性，A型、B型闭塞血管再通的成功率可达100%，C型和D型闭塞再通成功率仅为50.0%和25.0%[7]。因此，血管闭塞的分型具有重要的临床指导意义。本研究发现，在判断ICAO病变的起始位置、终止位置及闭塞残端形态方面，DSA和HR-MRI两种检查方法具有较高的一致性，尤其是对于Hasan分型的A型及B型病变，DSA对ICAO分型的灵敏性及特异性均可达100%，但对于C型和D型病变，其特异性分别为86.8%及92.9%，但敏感性仅为77.8%和73.7%。因此，对于颈总动脉造影闭塞残端呈现为火焰状、鼠尾状等动脉夹层的间接表现的患者，一定要采用颈内动脉造影，必要时应多角度、双入路造影，或结合HR-MRI进一步评估血管闭塞末端的位置。

综上所述，对颅外段动脉硬化和夹层引起的ICAO评估， DSA的敏感性更高，而HR-MRI的特异性更高，二者诊断具有较高的一致性，尤其对A型和B型闭塞；但对于C型和D型闭塞，常常需要二者结合判断。本研究采用的HR-MRI CUBE序列扫描仍需6 min，层厚0.8 mm，且纳入的样本量较少，本研究结果仍有待于大样本、更加先进的HR-MRI验证。