BPAS-MRI在椎-基底动脉颅内段夹层鉴别诊断中的应用

张桂莲，马珠琳，李晓会，张秋娟，陈敬菊，滕国良，刘娇，李涛，王何莹，朱新业

目前，用于评估脑血管的方法主要包括时间飞跃法MR血管成像（time of flightmagnetic resonance angiography，TOFMRA，简称MRA）、CT血管成像（computed tomography angiography，CTA）、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、高分辨磁共振（high resolutionmagnetic resonance imaging，HR-MRI）及MR黑血成像等[1-2]，其中只有HR-MRI既能显示通畅段的血管，又能显示闭塞段血管的管腔、管壁，其他的成像技术仅能显示存有血流的血管内径，而无法显示闭塞无血流的血管状况。然而，由于HR-MRI的成像所需时间长，对磁共振机器要求高，目前尚未广泛应用于临床。BPAS（basi-parallel anatomic scanning，BPAS）是一种椎-基底动脉平行解剖核磁共振扫描技术，最早由日本学者Nagahata[3]提出，通过调整表面解剖扫描磁共振成像（surface anatomy scanning-magnetic resonance imaging，SAS-MRI）参数[4]，可清楚显示椎-基底动脉颅内段血管的表面解剖轮廓（即血管外径）。国外研究发现，BPAS结合临床常用的显示血管内径的MRA/CTA/DSA技术，可对椎-基底动脉颅内段病变进行鉴别诊断，区分纤细或闭塞的血管属先天性抑或后天性，原因是先天发育不良、动脉硬化还是动脉夹层[5]。然而，国内目前尚未见相关文献报道。本研究拟通过分析142例MRA显示的椎-基底动脉颅内段纤细或不显影患者的BPAS检查结果，探讨BPAS成像技术在该部位血管病变病因诊断的临床价值。

1 资料与方法

1.1 病例的选择及临床疑诊标准 收集142例2015年6月-2016年6月在西安交通大学第二附属医院神经内科部分住院及门诊脑MRA检查发现椎-基底动脉颅内段病变，同期行BPAS检查的患者，根据临床诊断，142例患者被分为三组：动脉夹层组20例，动脉硬化组60例及动脉先天发育不良组62例。临床的疑诊标准如下：①动脉夹层：有头痛、颈部疼痛、脑膜刺激征等蛛网膜下腔出血表现，或有头晕、步态不稳、肢体瘫痪或感觉障碍等后循环缺血的症状、体征；MRA显示椎-基底动脉颅内段串珠征、双腔征、梭形膨大或动脉瘤样扩张[6]；伴或不伴计算机断层扫描（computed tomography，CT）/磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）显示以鞍上池、环池附近为主的蛛网膜下腔出血或后循环供血区新发梗死灶[7-8]。②动脉硬化：有高血压、糖尿病、高脂血症、高同型半胱氨酸血症、吸烟、酗酒等动脉硬化危险因素[吸烟指连续或累积吸烟半年或以上，每天至少吸1支[9]。酗酒指一次喝啤酒5瓶以上（含5瓶）或白酒5两以上（含5两），每周至少1次，累积半年（含半年）以上[10]]；有多部位脑大动脉硬化的证据；临床有头晕、步态不稳、肢体瘫痪或感觉障碍等后循环缺血的症状、体征；伴或不伴CT/MRI显示后循环供血区梗死灶。③动脉先天发育不良：MRA上颅内段管腔直径≤2 mm，管径均匀一致，无不规则变细或瘤样扩张[11]，偶有头痛、头晕，伴或不伴肢体瘫痪、感觉障碍等后循环供血区的症状、体征及CT/MRI显示梗死灶。所有患者排除动静脉畸形、硬脑膜动静脉瘘等其他血管病。

1.2 MR检查方法及影像诊断标准 ①MRA的扫描参数：采用GE-SignaXt 3.0T磁共振扫描机，TR/TE 15 ms/3.86 ms，FOV 18 cm×18 cm，层厚1.4 mm，逐层扫描，矩阵384×224，激励次数（number of excitations，NEX）=1。②BPAS-MRI的扫描方法及参数：患者取平卧位，采用上述3.0T磁共振扫描机，在平行于枕骨大孔至鞍背方向2 cm厚的冠状区域，用快速自旋回声影像序列进行扫描，TR/TE 4000 ms/200 ms，FOV 18 cm×18 cm，层厚2 mm，矩阵384×192，激励次数（NEX）=1，脉冲序列获得图像的时间为1分08秒。③由两位对病例患者临床资料未知的影像科医师分别对142例患者MRA及BPAS进行阅片，根据表1对所有患者的影像结果进行诊断[5]。

1.3 统计学方法 所有数据以SPSS 18.0建库，计数资料以构成比（%）表示，数据间比较采用χ2检验；计量资料以表示，三组间数据间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD检验。以临床诊断作为金标准，以是否为夹层将所有资料进行二分类，分别计算两位影像科医师对动脉夹层组患者MRA与MRA+BPAS阅片结果的ROC曲线下面积、灵敏度与特异度。两位影像科医师阅片诊断的一致性采用Kappa检验，Kappa值≥0.75提示一致性极好；Kappa值为0.40～0.75，提示中、高度一致；Kappa值≤0.40表明一致性差[12]。P＜0.05被认为差异有显著性。

表1 椎-基底动脉颅内段3种病变的MRA及BPAS影像学特征

2 结果

2.1 三组患者临床资料比较 动脉硬化组患者的平均年龄最大，动脉夹层组患者的平均年龄最小（P＜0.01）；动脉夹层组男性比例较高（P＜0.05）；动脉硬化组合并吸烟、高血压病史、糖尿病史、高低密度脂蛋白血症、高同型半胱氨酸血症及存在颅内多处血管狭窄的比例最高（P＜0.01）；头痛、颈部疼痛在动脉夹层组多见（P＜0.01）；在动脉先天发育不良组中，未见颈部疼痛，少数患者可出现肢体麻木、活动不灵及小脑损害体征（表2）。

2.2 本研究三组患者的MRA及BPAS的影像结果

2.2.1 动脉夹层组 本组20例临床疑诊的椎-基底动脉颅内段夹层患者，在BPAS上，18例表现为节段性增粗（图1），2例表现为瘤样扩张（图2）。

2.2.2 动脉硬化组 本组60例临床疑诊的椎-基底动脉颅内段动脉硬化患者，MRA表现为纤细的血管，而在BPAS上表现为管径均匀变粗（图3）。

2.2.3 动脉先天发育不良组 本组62例临床疑诊动脉先天发育不良的患者，其MRA发现纤细或缺如的椎动脉，在BPAS上也表现为纤细或缺如（图4～5）。

2.3 两位影像医师对20例椎-基底颅内段动脉夹层患者MRA+BPAS及MRA的阅片结果 两位影像医师对20例椎-基底颅内段动脉夹层患者MRA+BPAS及MRA阅片，其结果的ROC曲线下面积分别为0.93vs0.70和0.96vs0.75（P＜0.01），提示MRA+BPAS比单纯MRA的ROC曲线下面积增加，两者比较差异有显著性。两位医师MRA+BPAS诊断该部位夹层的灵敏度均为100%，两位医师单纯用MRA诊断该部位夹层的灵敏度分别为55%和60%，MRA+BPAS比单纯MRA诊断的灵敏度增大（100%vs55%，P＜0.01；100%vs60%，P＜0.01），比较差异有显著性；两种诊

断方法的特异度无显著统计学差异（86.89%vs85.25%，P=0.85；92.62%vs90.16%，P=0.65）；而两位影像医师的诊断结果具有高度的一致性，Kappa=0.85（95%CI0.79～0.91）（表3、图6）。

表2 动脉硬化组、动脉夹层组、动脉先天发育不良组患者临床资料比较

图1 椎动脉夹层患者影像结果

图2 基底动脉夹层动脉瘤患者影像结果

图3 椎动脉硬化患者影像结果

图4 椎动脉发育不良（纤细）患者影像结果

图5 椎动脉发育不良（先天缺如）患者影像结果

图6 两位医师阅片结果的ROC曲线

3 讨论

BPAS是一种无须注射对比剂、新型的磁共振血管成像技术，采用T2加权冠状灰阶反转成像技术，可显示脑池段2 cm厚区域内椎-基底动脉的血管外径和轮廓，操作简单易行。据文献报道，磁场＞1.0的任何磁共振扫描机都适合做BPAS检查[13]。Nagahata等[3]在2003年首次报道并命名了BPAS，于2005年他通过同时对385例进行MRA和BPAS检查，结果发现，联合分析MRA和BPAS可对比分析该段血管的内径与外径，能更加准确地诊断椎-基底动脉颅内段病变，并可区分动脉硬化、动脉夹层/夹层动脉瘤和发育不良；对MRA显示椎-基底动脉颅内段狭窄、闭塞或纤细者，若BPAS显示该段血管管径为节段性增粗或梭形膨大或瘤样扩张，则为动脉夹层；若BPAS显示该段血管管径弥漫性增粗，则为动脉硬化；若BPAS上显示该段血管管径也为不显示或弥漫性纤细，则提示为先天性发育不良[5]。随后的多项研究也支持Nagahata的观点[14-17]。在2006年，Nagahata[18]再次应用BPAS对1例未破裂的椎动脉夹层进行了随访，发现BPAS可动态监测椎动脉夹层的血管形态变化，预测预后，其研究结果后来也得到Takada[19]的验证。另外，Iwata等[20]通过BPAS联合MRA诊断1例小脑前下动脉闭塞，提示BPAS不仅可显示椎-基底动脉的主干，也可显示其分支的外径，BPAS联合MRA可用于此部位多支、更小血管病变的诊断，扩大了BPAS的诊疗范畴。

表3 两位影像医师阅片结果比较

椎-基底动脉夹层可引起青年人约20%的卒中[21-22]，是青年人蛛网膜下腔出血及脑干梗死的常见病因。然而，由于目前常用血管检查的方法（如MRA、CTA、DSA）只能显示现存血流的血管内径，并不能看到动脉的轮廓及管壁结构，给临床确诊椎-基底动脉夹层造成困难。高分辨MR虽是理想的检查手段，由于其扫描时间长、对仪器要求高而未广泛用于临床。本研究观察的20例临床疑诊的椎-基底动脉颅内段夹层患者，在BPAS上表现为节段性增粗（图1）或瘤样扩张（图2），与文献报道一致[23]，MRA结合BPAS确诊该部位动脉夹层及夹层动脉瘤的灵敏度达100%，特异度达86.89%～92.62%。

研究发现，在动脉粥样硬化的早期，当血管管壁增厚时，血管的外径会代偿性增大，以维持病变动脉管腔的内径及血流量；随着动脉硬化的加重，血管的内径一般会变细。因此，动脉硬化性血管病变在MRA等显示内径的影像上表现为血管变细，而在显示外径的BPAS上表现为管径变粗[24-25]，与椎-基底动脉夹层不同的是，动脉夹层的BPAS血管扩张多为节段性，而动脉硬化的BPAS表现为均匀一致的弥漫性扩张（图3）。

Zhou等[26]通过对122例椎动脉夹层及224例年龄性别匹配的对照组进行回顾性队列研究，结果发现，122例中有86例患者为椎动脉发育不良，椎动脉发育不良在动脉夹层中的比例明显高于对照组，提示椎动脉发育不良是动脉夹层的危险因素。众所周知，椎-基底动脉结合部是动脉粥样硬化的常见部位，也是椎动脉先天发育不良的常见部位，由于两者的预后明显不同，如何鉴别其病变性质，是决定临床治疗方案，尤其是神经介入手术的关键。如果将椎动脉颅内段的先天发育不良误诊为局部血管狭窄，支架等介入手术可能引起血管破裂，导致蛛网膜下腔出血，严重者危及患者生命。因此，对临床显示腔内直径的影像学检查（如MRA/CTA/DSA），发现一侧或双侧椎动脉纤细时，不能直接诊断为先天发育不良，而应根据BPAS，鉴别这种纤细属先天性或后天性。本研究62例临床疑诊动脉先天发育不良的病例，其BPAS影像学表现与上述文献描述相符[5]，提示与传统的MRA比较，联合BPAS可确诊椎-基底动脉颅内段发育不良，与Fatima等[23]的研究一致。

综上，BPAS是一种新型、无创、简单易行的椎-基底动脉颅内段检查方法，可对该部位血管病变进行病因诊断，为临床治疗决策尤其神经介入术前评估提供有力依据。

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