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临床研究
颈动脉蹼的高分辨率磁共振血管壁成像的影像分析
郑晗沛 李思睿 李欢 吴祥波 梅斌 汪迎晖 徐海波

Cite this article as: Zheng HP, Li SR, Li H, et al. Analysis of carotid web in vessel wall magnetic resonance imaging. Chin J Magn Reson Imaging, 2020, 11(5): 343-347.本文引用格式:郑晗沛,李思睿,李欢,等.颈动脉蹼的高分辨率磁共振血管壁成像的影像分析.磁共振成像, 2020, 11(5): 343-347. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2020.05.005.


[摘要] 目的 探索颈动脉蹼(carotid web,CaW)的高分辨率磁共振血管壁成像(vessel wall magnetic resonance imaging,VW MRI)的信号及形态特点。材料与方法 选取经计算机断层扫描血管造影术(computed tomography angiography,CTA)诊断的10例颈动脉蹼的患者,从多序列多方位分析颈动脉蹼磁共振的信号及形态特点。结果 颈动脉蹼的磁共振信号特点为T1WI表现为均匀等信号,T2WI表现为稍高信号,抑脂序列信号不减低,增强后明显强化。10例颈动脉蹼患者中出现等信号管壁增厚10例(100%),突向管腔10例(100%),管腔内分隔9例(90%),双腔征8例(80%),瓣膜征6例(60%),对比剂瘀滞3例(30%)。结论 颈动脉蹼与既往无明显心血管危险因素患者的缺血性卒中事件具有很高的相关性。VW MRI在颈动脉蹼的影像诊断中具有较高的临床应用价值和特征的影像表现,有利于为颈动脉蹼的未来研究提供参考。
[Abstract] Objective: To explore the MR signal characteristics of carotid web with vessel wall magnetic resonance imaging (VW MRI).Materials and Methods: Ten patients with carotid web diagnosed by computed tomography angiography (CTA) was collected to discover clinical value of VW MRI in the diagnosis of carotid web.Results: Carotid web was isointension in T1WI and hyperintense in T2WI and obvious enhancement after contrast. Carotid web has six imaging characteristics: "vessel wall thickness" (100%) and "projection" (100%) and "septum" (90%) and "double lumen sign" (80%) and "valve sign" (60%) and "contrast stasis" (30%).Conclusions: Carotid web has a high relationship with ischemic stroke in patients with no obvious cardiovascular risk factors. VW MRI can provide valuable and characteristic imaging in the diagnosis of carotid web.
[关键词] 颈动脉蹼;高分辨率;磁共振血管壁成像
[Keywords] carotid web;high-resolution;vessel wall magnetic resonance imaging

郑晗沛 武汉大学中南医院放射科,武汉 430071

李思睿 武汉大学中南医院放射科,武汉 430071

李欢 武汉大学中南医院放射科,武汉 430071

吴祥波 武汉大学中南医院神经内科,武汉 430071

梅斌 武汉大学中南医院神经内科,武汉 430071

汪迎晖 武汉大学中南医院超声科,武汉 430071

徐海波* 武汉大学中南医院放射科,武汉 430071

通信作者:徐海波,E-mail:xuhaibo1120@hotmail.com

利益冲突:无。


基金项目: 国家重点研发计划项目 编号:2017YFC0108803
收稿日期:2019-11-23
接受日期:2020-04-10
中图分类号:R445.2; R543.4 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2020.05.005
本文引用格式:郑晗沛,李思睿,李欢,等.颈动脉蹼的高分辨率磁共振血管壁成像的影像分析.磁共振成像, 2020, 11(5): 343-347. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2020.05.005.

       颈动脉蹼(carotid web,CaW)是起源于颈动脉球后壁突出于腔内的薄层膜状结构,目前研究证明它与反复发生的隐源性缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)和短暂性脑缺血发作(transient ischaemic attack,TIA)有密切关系[1]。目前,普遍使用计算机断层扫描血管造影术(computed tomography angiography,CTA)、数字减影血管造影(digital substraction angiography,DSA)这两种手段作为CaW的诊断手段[2,3,4]。其中,DSA多被认为是诊断CaW的金标准[5],但临床工作中多因为经济、方便选择使用CTA作为主要筛选和诊断方式。已有研究证明CTA与DSA在对于CaW的影像诊断效能上一致性很强(kappa=0.72-0.93)[3,6,7,8]

       高分辨率磁共振血管壁成像(vessel wall magnetic resonance imaging,VW MRI)是利用磁共振原理抑制血液信号获取血管壁图像的一种成像方法,能够对动脉血管壁病变的形态和成分进行评估,可以通过多参数、多序列从多方位角度展现各种疾病的血管壁结构特点[9]。Boesen等[10]使用2D快速自旋回波序列(cine fast spin echo,cine FSE)和2D电影cine FSE对5例CaW患者的轴位图像进行动态显像。该研究实现了对CaW的磁共振信号的初步分析,但并没有采集3D血管壁序列对其进行多方位、多序列的分析和阐述。本研究采用3D可变反转角和长回波链的三维快速自旋回波技术(sampling perfection with application optimized contrast using different fip angle evolution,SPACE),通过抑制管腔内流动的血液信号及可变翻转角技术,对已确诊为CaW的患者进行颈动脉血管壁的高分辨成像,得到T1WI的SPACE序列、T2WI及T1WI增强后SPACE序列,并进一步分析总结其磁共振信号及形态特点。

1 材料与方法

1.1 一般资料

       本研究为回顾性分析,选取从武汉大学中南医院2017年4月至2019年4月由CTA诊断为CaW的10例患者,其中7例患者另经DSA证实。男性8例,女性2例,中位年龄为48.5岁。所有病例均于确诊前后1个月内行颈部高分辨率磁共振血管壁成像检查。流行病学特点:5例(50%)入院时发生缺血性卒中,1例(10%)发生TIA。1例患者合并动脉瘤,1例患者伴有颅内动脉的肌纤维发育不良。

       将10例CaW患者分为IS/TIA组和无IS两组,病例基本临床信息如表1。比较CaW组与非CaW致IS组,在年龄、性别、高血压、高血脂、糖尿病、吸烟史、冠心病、Essen分数这7个临床信息特征中,IS/TIA组与无IS组之间Essen分数有显著统计学差异(P<0.05)。

表1  伴有IS或TIA组与无IS组的CaW患者的临床信息比较表
Tab. 1  Comparison of CaW patients´ demographic data of group with ischemic stroke or Transient Ischemic Attacks and group without ischemic stroke

1.2 仪器与方法

       CTA采集使用Siemens Somatom Definition多层螺旋CT,参数设置:电压140 kV,电流31 mAs,层厚1.5 mm,扫描范围500 mm;Philips Ingenuity CT多层螺旋CT,参数设置:电压140 kV,电流170 mAs,层厚0.9 mm,扫描范围500 mm。增强扫描对比剂为碘普罗胺(德国Bayer Schering Pharma AG),用量1.5 ml/kg,注射流率3.0 ml/s。

       VW MRI检查采用德国Siemens Prisma 3.0 T MR成像系统,头颈部64通道线圈,行3D FSE SPACE序列扫描,黑血序列。T1WI序列TR 600 ms、TE 13 ms,编码方向A-P,FOV 220 mm×220 mm,层厚0.7 mm,层数176;T2WI序列TR 1300 ms,TE 124 ms,编码方向R-L,FOV 223 mm×184 mm,层厚0.7 mm,层数120。序列扫描参数如表1所示。增强扫描序列为T1WI压脂序列,对比剂为钆喷酸葡胺(德国Bayer Schering Pharma AG),用量0.2 ml/kg,注射流率4.0 ml/s。

1.3 影像分析

       由2名从事中枢神经影像诊断10年的影像科医师共同阅片,判定CaW的部位、形态、信号特点、管腔狭窄程度以及颅内动脉有无斑块等影像表现,意见不同时协商解决。MRI图像在PACS工作站进行后处理,观察T1WI、T2WI、T1WI增强三个序列同层关联,多平面重建观察CaW的形态,斜矢状面显示CaW最大截面,记录CaW的信号特点、增强后的改变,记录蹼的位置、形态和管腔狭窄程度。血管狭窄程度测量由CaW最佳矢状切面测得,依据北美症状性颈动脉内膜切除术试验(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial criteria,NASCET)标准。

2 结果

       CaW的磁共振信号特点为:T1WI表现为均匀等信号,T2WI表现为稍高信号,抑脂序列信号不减低,增强可见明显强化。CaW具有以下6条影像特征:(1)突出管腔:多起源于后壁,凸向管腔,向上向内,很少出现弧度弯曲,尖端可伴少许弧度;形态上区别于斑块,斑块为平滑光整、偏心性、新月形的形态,蹼为翘起、突出的形态;(2)等信号管壁增厚:T1WI序列管壁为均匀等信号增厚,抑脂序列信号未见明显减低,管壁信号内无脂肪、无血脂、无出血等信号;(3)管腔内分隔:轴位管腔内可见的线状等信号分隔,为蹼的轴位切面观;(4)双腔征/多腔征:由于管腔内分隔形成双腔甚至多腔的表现,平扫时假腔内无异常信号;对于陈旧性的颈动脉夹层,其漂浮在管腔内的内膜片可有类似表现,需要结合既往病史相比较,且一般夹层的内膜片厚度更细,形态可出现弯曲、伴弧度;(5)瓣膜征:由于蹼同时起源附着于血管的内、外侧壁,轴位/冠状位可见类似瓣膜的结构;(6)对比剂瘀滞:增强后可见蹼后方的血管腔内可见云雾状对比剂瘀滞影,提示此处对比剂流动缓慢,在假腔中瘀滞停留,但矢状位不易观察。

       10例CaW患者中出现等信号管壁增厚10例(100%),突向管腔10例(100%),管腔内分隔9例(90%),双腔征8例(80%),瓣膜征6例(60%),对比剂瘀滞3例(30%)。

       CaW自后壁起源,向管腔内突出,造成管腔不同程度的狭窄,如1例29岁的CaW男性患者,CTA测量血管狭窄率约66.7%,VW MRI测量血管狭窄率为64.9%,多普勒超声提示狭窄处血流较健侧明显增高(图1)。另外,CaW的存在会在其背侧形成囊袋状的血液瘀滞,如1例56岁男性,既往发生左侧IS伴右侧肢体偏瘫,VW MRI提示颅内血管未见明显粥样硬化斑块形成,DSA证实左侧颈动脉楔形充盈缺损伴静脉晚期的囊袋状对比剂瘀滞(图2),另发现患者右侧颈内动脉C7段可见直径约1 cm的动脉瘤。

       本研究结果显示,CaW与既往无明显心血管危险因素的IS的患者具有很高的相关性,尤其是青年IS患者。CaW的VW MRI影像表现具有特征性,等信号管壁增厚、突向管腔是CaW的直接征象,管腔内分隔、双腔征、瓣膜征、对比剂瘀滞是辅助诊断的间接征象。且在CTA与MRI同层的对比图上可看出,VW MRI对于CaW的细节结构的显示更清晰,对影像征象的判断能提供多维度的信息。

图1  男,29岁,CaW的患者的CTA重建图、T1WI增强矢状位以及颈部血管超声图。A:CTA容积重建,显示右侧颈动脉窦部见凸向管腔的条状充盈缺损;B:VW MRI的T1WI增强序列,矢状位提示右侧颈窦部见条带状凸起,增强见明显强化;轴位可见双腔征;C:颈部血管超声提示右侧颈动脉窦部后壁见凸向管腔的带状稍高回声,伴明显血流阻滞,颈动脉蹼的尖端收缩期峰值流速为130.8 cm/s,健侧收缩期峰值流速为63.5 cm/s
Fig. 1  Male, 29 years old with right CaW. Volume rendering of CTA and T1WI-CE of MRI and ultrasound. A: The sagittal CTA VR image, shows a filling defect. B: Enhanced T1WI sagittal image, shows a protusion with obvious enhancement. C: Ultrasound shows hyper echo construction derived from vessel wall, which can strangle blood flow with higher peak systolic velocity 130.8 cm/s, compare to 63.5 cm/s on the health side.
图2  男,56岁,CaW患者的CTA、VW MRI、DSA图像。A~C:CTA矢状位、冠状位、轴位,显示左侧颈动脉窦部突向管腔的充盈缺损,无钙化,轴位可见双腔征,管腔狭窄约64.5%;D~ F:T2WI序列对应矢状位、冠状位、轴位层面,显示CaW成T2WI高信号,冠状位、轴位可见CaW位于内、外侧壁,形似瓣膜;G:DSA动脉期左侧颈动脉楔形充盈缺损;H:静脉晚期CaW背侧囊袋状的对比剂瘀滞
Fig. 2  Male, 56 years old with left CaW. CTA and T2WI of MRI and DSA. A—C: The sagittal, coronal, axial of CTA image, shows a filling defect with no calcification, the degree of vessel stenosis is 64.5%. D—F: The sagittal, coronal, axial of T2WI image, shows a hyperintense "valve-liked" structure connected with inside wall and outside wall. G: DSA shows a wedge-shaped filling defect in arterial phase. H: DSA shows pocket contrast stasis at the CaW back side in late vein phase.

3 讨论

3.1 颈动脉蹼与缺血性卒中的关系

       近年来,CaW被证明与青年人的隐源性IS、TIA或反复IS有密切关系[11,12]。本研究结果显示4例患者,3例青年患者和1例中年患者,既往体检,无明显心血管危险因素出现急性IA及TIA。且CaW的IS/TIA组与无IS组Essen分数相比更低,具有统计学差异(P<0.05)。本研究提供了CaW容易导致无明显心血管危险因素患者IS及TIA的证据,尤其对于青年患者,并发现对于中年患者依然存在一定的卒中危险。

3.2 颈动脉蹼的病因

       关于CaW的病因,目前仍然不明,多被认为是一种不典型内膜肌纤维发育不良,并且研究发现CaW病人易合并动脉瘤、动静脉畸形、自发性颅内出血等[11,12]。本研究中有1例患者合并动脉瘤,1例患者伴有颅内动脉的肌纤维发育不良。在人群中,肌纤维发育不良的发病率并不高,多发生在肾动脉、颅内动脉,颈动脉的肌纤维发育不良更加少见。文献提到通过尸检得出的颈动脉的肌纤维发育不良发病率约在0.02%[13]。而本研究中1例患者伴肌纤维发育不良,1例伴有动脉瘤,比人群普遍流行概率增高,这为CaW可能是一种不典型肌纤维发育不良提供了支持证据。

3.3 颈动脉蹼的MRI影像诊断

       VW MRI已广泛运用于动脉粥样硬化斑块、颈动脉夹层、动脉瘤、血管炎等多种血管疾病的成像中[9,14,15]。本研究中笔者发现CaW在T1WI序列表现为等信号血管壁增厚、凸向管腔的影像特点,增强后明显强化,部分层面可呈双腔征、瓣膜征,部分于CaW后方可见对比剂瘀滞。这些发现与Boesen等[10]的CaW研究结果基本保持一致。不过,值得注意的是,本研究对文献中使用的血管壁序列进行改良,使用3D SPACE序列,实现对CaW的多方位多序列观察。且本次研究首次提供CaW同时附着在内、外侧壁的影像证据,并提出瓣膜征的特征影像表现。对于CaW的无创成像,VW MRI对于其血管壁结构的显示相较于其他成像方式具有很大的优势。研究中发现,部分患者的CTA颈动脉窦部仅看到小凸起状充盈缺损,不足以诊断CaW,但与VW MRI对比来看,却与患者对侧CaW有着相似的结构和信号特点。猜测原因可能是因为CTA是单实相静态采集,会掩盖部分细节信息,当CaW的尖端比较细小、薄的时候,对比剂仍可以填充管腔,从而掩盖局部的充盈缺损以及管腔内的低密度线影。

3.4 颈动脉蹼的鉴别诊断

       VW MRI能提供关于血管壁组成、信号特点。尤其是对于CaW与颈动脉粥样硬化斑块、颈动脉夹层的鉴别诊断。一方面,动脉粥样硬化斑块也可以表现为血管壁增厚,好发部位也在颈动脉窦部,偏心性,常见于老年人。文献中提到,虽然一般认为CaW是好发于年轻人,无斑块无钙化,但是不排除CaW伴粥样斑块同时存在的情况[5]。因此,VW MRI中T1WI序列内膜下的高信号以及抑脂序列的信号减低提示病变内的脂肪成分、出血,以及纤维帽的结构,是两者间很好的鉴别要点。另一方面,颈动脉夹层具有相似的双腔征特征。通常认为,内膜瓣、双腔结构、管腔偏心狭窄并管径扩张是颈动脉夹层的直接征象;线样征、鼠尾征、火焰征及动脉瘤为间接征象[16]。但是,对于局部的累及范围小的CAD,不排除与CaW很难鉴别的可能。VW MRI能够对CAD和CaW之间相似的双腔征的表现作出鉴别。T1WI序列的高信号壁内血肿就是明显的鉴别要点。因本次研究纳入的病例均为同时做过CTA和VW MRI,在CTA确诊的10例患者中未发现将局部CAD误诊为CaW情况。同时,本次研究发现陈旧的夹层,即当壁内血肿吸收后的夹层内膜片,影像表现与CaW极易混淆,但通常夹层内膜片的厚度要小于CaW的厚度,且夹层处无明显血管壁增厚的影像表现。因为本组纳入的样本量少,未来仍需要大样本的研究来印证。

       本研究选取回顾性数据分析,对CaW的VW MRI图像进行信号特点及形态分析,但本研究仍有不足之处,例如样本量不足,主要是因为CaW的流行病学概率低,在发生急性卒中的患者中发现CaW的概率约2.5%[6]。后期需要收集大样本的数据对其进行发生、发展进一步研究。另外,CaW一般好发于女性患者[5,6],而本研究中的病例多为男性,可能与本研究纳入的样本量少有关,或许与人种的差异有关。

       综上所述,CaW表现为T1WI等信号,T2WI稍高信号,抑脂序列信号不减低,增强明显强化。CaW典型的影像特征为等信号血管壁增厚、凸向管腔,另可见管腔内分隔、双腔征、瓣膜征、对比剂瘀滞征象。本次研究对CaW的高分辨率磁共振血管壁成像信号机形态特点进行分析,并与文献进行对比、总结,有利于影像医师提高对CaW的磁共振影像表现的认识,并在临床工作中提高诊断率。

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