MRA与ASL联合评估TIA患者颅内动脉及灌注.doc

MRA与ASL联合评估TIA患者颅内动脉及灌注 摘要：目的评价磁共振血管成像（MRA）与动脉质子自旋标记（ASL）在颈内动脉系统短暂性脑缺血发作中应用价值。方法 对58例临床确诊的颈内动脉系统TIA患者进行MRA、ASL检查，并根据MRA及ASL表现对58例TIA患者进行分组分析。其中血管狭窄+ASL异常（A组）33例（56.9%），血管狭窄+ASL正常（B组）15例（25.9%），血管正常+ASL异常（C组）2例（3.5%），血管正常+ASL正常（D组）8例（13.7%）。结果 血管狭窄+ASL异常（A组）更易出现DWI高信号22/33 (66.6%)及TIA频发发作33/33，(100%）。结论 TIA患者血管狭窄合并灌注异常是TIA频发发作及可能发生严重缺血性脑卒中的最危险因素之一，MRA与ASL联合运用，可对TIA病因、预后做出判断，为TIA治疗方案的选择提供重要依据。关键词 短暂性脑缺血 磁共振血管成像 脑灌注MRA and ASL assess TIA patients with intracranial artery and perfusionAbstract: Objective: TO evaluate the value of magnetic resonance angiography (MRA) and arterial spin labeling proton (ASL) in the internal carotid artery transient ischemic attack. Methods: 58 Cases of clinical diagnosis of internal carotid artery system in patients with TIA accepted MRA and ASL examination, and in accordance with the performance of MRA and the ASL , 58 cases of patients with TIA accepted subgroup analysis.33 cases of patients(56.9%) with Artery stenosis and ASL abnormal(A group),15 cases of patients(25.9%) with Artery stenosis and ASL normal(B group),2 cases of patients(3.5%) with Normal vascular and ASL abnormal(C group),8 cases of patients(13.7%) with Normal vascular and ASL normal. Results: Artery stenosis and ASL abnormal(A group) were more vulnerable to high DWI signal 22/33 (66.6%) and TIA frequently attack 33/33, (100%). Conclusion: TIA patients with Artery stenosis and perfusion abnormal was one of the most risk factors of TIA may be frequent and severe attacks of ischemic stroke.The combinated application of MRA and ASL could be made to determine the Cause and Prognosis of the TIA ,then provid an important basis for the choice of TIA treatment program.Key words transient ischemic magnetic resonance angiography brain perfusion脑血管病是严重影响人民身体健康的疾病，其中短暂性脑缺血发作（transinet ischemi attack,TIA）, 是脑梗塞明显的预警信号。由于脑组织对缺血耐受性差，一旦发生缺血，短时间内即可产生不可逆的脑损伤，因此，将脑梗死发生后的超早期影像学研究提前到TIA的影像学研究，具有更为重要的临床价值。本研究目的是通过应用磁共振血管造影（magnetic resonance angiography,MRA）和动脉质子自旋标记（arterial spin labeling proton ASL)成像联合评估TIA患者颅内动脉及灌注，探讨血管狭窄和低灌注与TIA关系。一、材料与方法1.1一般资料 随机收集经临床及常规MRI或CT诊断确定的TIA患者58例，均符合1995年第四届全国脑血管病学会议制定的诊断标准(1)，回顾分析MRA及ASL表现。其中男45例。女13例，年龄43-76岁，平均年龄66.4岁。所有病例均表现为颈内动脉系统一过性的神经功能缺失，可反复发作，并在24小时内完全恢复。根据发作次数分为单发作组（1次发作）12例，频发作组（1次以上）46例。所有病例均于发病后24小时内行常规MRI或CT检查排除急性期脑梗塞及脑出血和其它颅内病变，后进行DWI、MRA和ASL检查。1.2扫描设备及参数： 应用东芝1.5Tventeng超导型MRI系统。 弥散成像（DWI）采用快速自旋回波平面成像（FSEEPI），B值分别为0、1000s/mm，FOV26X26cm,矩阵64x128,层厚5mm,间隔1mm,TR/TE=6000/100ms.MRA采用3DTOF（time of fight ）TR/ TE =40/8ms,FA=20 对颅内血管检查包括颅内颈内动脉（颅内段、虹吸弯段、终末段）,大脑中动脉M1-3段、大脑前动脉A1-3段。ASL采用FAIR序列 TR/TE=9/3.6ms TA=20 TI=1500ms FOV=20x20cm 层厚=1.3mm,矩阵256x128 NX=80 扫描时间=2min 48s,选择胼胝体上方1cm处放射冠平面，进行ASL扫描，该区域主要是大脑前、中动脉供血，受磁敏感或静脉污染影响较小。重建出ASL图以灰白图显示，用图像明暗表示相对应脑血流量的大小，对图像进行比较，观察内容主要是灰质和白质分布情况及明暗对比。并对患者的ASL图像进行半定量分析：根据TIA发作临床表现确定病侧半球，用人工手动勾画出患侧灰质及白质感兴趣区（ROI）,由软件自动测量（ROI）信号强度，用镜像法将（ROI）至于对侧，测量出对侧对应区信号强度，分别取其平均值比较，数值超过20%为异常。1.3数据分析：计算资料采用SSP11.0 软件包的t检验进行统计学分析。 二、结果：2.1 DWI表现：本组58例TIA患者中，27例DWI检查发现面积不等高信号，31例为阴性例，病灶检查率为46.6%。2.2 MRA表现:58例患者中有48例显示血管狭窄，占82.8%，其中颅内颈内动脉狭窄17例（颈内动脉颅内段狭窄3例，C2-4段6例，C1段8例），大脑中动脉狭窄31例（M1段狭窄29，M2段2例）。颅内颈内动脉血管狭窄程度根据北美颈动脉狭窄内膜切除试验（NASCET）标准(2)将颅内颈内动脉狭窄分为轻度、中度、重度及闭塞。其中轻度狭窄2例、中度5例、重度7例、闭塞3例。大脑中动脉狭窄程度判断，笔者根据大脑中动脉主干局部血流信号减弱及远端血管显示情况分为轻度：大脑中动脉主干局部血流信号减弱，远端血管显示正常，中度：大脑中动脉主干局部血流信号明显减弱或消失，远端分支减少。重度：大脑中动脉主干局部及远端信号消失。其中轻度狭窄9例、中度狭窄16例，重度6例。2.3 ASL表现： 58例中有28例患者ASL灌注图显示患侧血流灌注低于对侧脑组织，7例表现为双侧灰白质信号均减低，23例未见明显异常。2.4根据血管狭窄与ASL表现分为4组：A组血管狭窄+ASL异常33例（56.9%），B组血管狭窄+ASL正常15例（25.9%），C组血管正常+ASL异常2例（3.5%），D组血管正常+ASL正常8例（13.7%）。2.5血管狭窄和灌注异常与梗死发生关系： 48例血管狭窄中有26例DWI异常，发生率为54.2%，其中A组22例DWI显示高信号（图1A-C），DWI正常11例图2(A-C)，B组DWI异常4例，DWI正常11例，血管狭窄合并灌注异常组明显高于血管狭窄无灌注异常组，两组对比有显著差异p<0.05。表1血管狭窄和灌注异常与梗死发生关系（表1）组别例数DWI异常 %DWI正常 %A组3322 （667%）11 （333%）B组154 （267%）11 （733%）合计482622故x2=6.646 p=0.012.6发作频率与血管狭窄关系 48例血管狭窄患者43例表现为频发发作，占89.6%，高于无血管狭窄患者P<0.05（表2）发作频率与脑血管狭窄关系（表2）组别例数单发n %频发n %A组485 （10.4%）43 （89.6%）B组107 （10.4%）3 （30%）合计581246故x2=17.905 p=0.0000.052.7发作频率与脑血管狭窄及低灌注关系：A组33例(100%)均为频发，B组10例(66.7%)频发， C组1例(50%)频发，D组2例(33.3%)频发。血管狭窄合并低灌注比血管狭窄未合并低灌注更易出现TIA频繁发作P<0.05（表3）组别例数单发n %频发n %A组33033 （100%）B组155 (33.3%)10 (66.7%)合计48543故x2=8.967 p=0.003最小期望频数为3.45，n=4840，连续校正卡方值为8.967，df=1, p=0.0030.05讨论MRA作为常规扫描的补充，现已用于脑血管疾病筛选检查（3），MRA技术分为时间飞跃法（time of flight,TOF）和相位对比（phase contrast,PC）法，2种检查方法均不需用引入任何对比剂，就可获得较高质量的MRA图像，而且操作简便易行，完全无创，使其在某些方面能够替代传统的有创血管造影。由于3D-TOF法分辨率高，对较大和较小的血管分支均能显示，因此本研究采用3D-TOF法,对颅内血管进行评估。种族差异对脑动脉狭窄的影响已得到公认，亚洲人动脉硬化病变好发于颅内动脉，而欧美人好发于颅外动脉，特别是颈动脉.(4)文献报道缺血性脑血管病颅内动脉狭窄发生率明显高于颅外动脉占80.7%(5)与本文结果基本一致82.8%，其中35.4%病变位于颅内颈内动脉，64.6%位于大脑中动脉。提示颅内血管狭窄可能是TIA发作的重要因素之一，尽早发现和评估病变血管并给以相应处理对TIA患者预后非常重要。大脑中动脉是双侧大脑半球主要供血动脉，其发生病变时更易引起相应症状，这也是TIA发作，大脑中动脉狭窄检出率较高的原因之一。ASL在TIA中的应用：动脉质子自旋标记（arterial spin labeing ASL）,是将自体血作为自由弥散的内源性标记，利用翻转脉冲对成像层面流入侧的动脉血流进行标记，经过一个从标记区到成像层面的通过时间后，血中已经标记的质子在成像层毛细血管区与组织水中的质子进行交换，引起局部组织纵向驰豫时间T1的变化，将所得图像与没有标记的图像相减就可以得到灌注图像，通过应用一定的动力学模式CBF可以被测量,该方法的标记是通过对成像区域进行选择性翻转完成的，它的信号强度与成像区域的血流有关(6), ASL技术一般分为2种:连续ASL(continuous ASL,CASL)和脉冲ASL(pulsedASL,PASL)。与其他灌注成像技术相比,ASL无电离辐射,可通过磁化标记内源性示踪剂直接定量测量CBF;而且因标记自旋核半衰期非常短,ASL可以在短时间内进行CBF的反复测量;此外,ASL有较高的空间分辨力,可以对CBF发生改变的脑区进行直接地、较为精确地定位。因此，ASL可以用于用于分析血流灌注情况，提供血流动力学方面的信息。ASL可以清楚显示灰白质灌注不同，灰质信号强度明显高于白质，对于脑缺血患者ASL可以显示两侧大脑半球的血流信号不对称，病侧的血流信号强度较对侧降低。可以较好地反映脑组织血流灌注变化，并显示出异常灌注区的部位和范围(7),本组患者中有35例ASL显示异常，检出率为60.3%， 28例显示病侧较健侧信号强度减低，7例双侧信号强度降低，说明脑灌注降低也是TIA发作的另一个重要原因之一。血管狭窄引起血液动力学低灌注,在缺血性脑血管发病发病机制中的作用越来越受到重视，一般情况下，脑组织对灌注压的变化有一个自动调节机制，当灌注压下降时，通过小动脉扩张代偿，以维持正常的CBF和CBV，此时CIP显示MTT延长、CBF正常或稍降低，而CBv正常或稍高。如脑灌注压进一步下降，自动调节机制将会失代偿，CIP显示CBF和CBV均降低，此时易发生CI(8),因此，血管狭窄如伴有脑血流灌注降低，一旦发生体循环血容量不足、血压下降或心功能不全等情况，其供血区灌注压显著降低，脑血流灌注进一步降低，可能导致短暂性脑缺血发作和缺血性卒中。脑血流灌注的检查，对缺血性脑血管疾病的早期诊断、临床治疗方案的确定以及和疗效的评估具有重要意义。脑CBF取决于脑灌注压(cerebral perfusion pressure,CPP)和脑血管阻力(cerebrovascular resistance)。CPP取决于体动、静脉之间的压力差；脑血管阻力取决于颅内血直径和血液黏稠度。CPP恒定，脑血管阻力的改变,引起CBF的变化，而这种变化通常是由于小动脉的直径改变引起的。正常情况下，CBF和脑血容量(cerebral blood volume,CBV)呈正相关，血管扩张时二者均升高，收缩时均降低。因此、ASL所测的脑血流的变化也反映了脑血容量的变化。本研究发现，在TIA发作患者中在血管狭窄合并低灌注（A组）检出率、脑梗死发生率和TIA发作频率均明显高于其它组，说明血管狭窄合并脑血流灌注减低，在短暂性脑缺血发作的发病机制中较单纯血管狭窄起着更为重要作用。我们建议，对短暂性脑缺血发作患者应尽可能行脑血管和脑血流灌注检查，发现血管狭窄伴有相应区域血流灌注降低者应予以相应的积极治疗，以避免反复发生TIA或脑梗塞。ASL是一种较为复杂的技术,各种ASL技术均存在着许多的不足和缺陷,最突出的就是信噪比较低;其次,对被检者运动的高度敏感,通过时间效应、磁化传递效应、静脉及脑脊液的污染以及可能同时伴发的BOLD效应等都可能影响CBF值的测量,出现偏差。但随着ASL灌注磁共振成像技术的日臻完善,其应用领域已经逐步从可行性研究过渡到临床应用研究。由于TIA发作是脑一过性供血异常，ASL可以显示血流量的变化，因此 ASL灌注成像具有更广阔的应用前景。对TIA脑血流动力学变化的逐步认识与了解,必将为进一步认识TIA发生机制及其预后的判断提供有价值的信息。综上所述： MRA能直接显示颅内血管狭窄、闭塞及侧支循环的情况，ASL可显示缺血区脑组织血液动力学变化，两者联合应用于TIA发作，对确定TIA发作病因、判断预后有极大帮助，为TIA选择治疗方案提供依据。参考文献1 全国第四届脑血管病学术会议.各类脑血管病诊断要点.中华神经科杂志，1996，12：379-380.2 The North American Symptoatic Carotid Endarterectomy Trial Steering Committee(NASCET).North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: methods.patients characteristics and progressJ.Stroke,1991,22 (6):711-7203 韩静，叶慧义，马林，磁共振血管成像和CT血管成像在中枢神经系统疾病的应用J.中国实用内科杂志。2005.25（5）：389-391）4 Caplan LR, Gorelick PB, Hier DB,et al. 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