0 引言

       脑血管畸形（cerebral vascular malformations, CVMs）是一种非肿瘤性脑血管发育异常，其特征是脑部局部血管的数量和结构出现异常，有较高的致残率和致死率，严重威胁患者的生命安全^{[1, 2, 3]}。相较于成人而言，儿童罹患CVMs并发生出血的概率更高^{[4, 5]}。儿童CVMs早期多伴随头痛、反复惊厥、肢体无力或肌张力异常升高等症状或体征，随着病情进展，甚至可能会出现肢体偏瘫、口角歪斜及脑出血等严重后果，引发癫痫等神经系统症状，同时还会累及心血管系统，导致心功能障碍^{[6, 7, 8]}。因此，在儿童CVMs早期进行正确诊断，并采取合理的治疗方式，对于提高患者的生存率、改善预后以及防止病情恶化具有重要意义。目前数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）已被广泛认定为诊断脑血管疾病的“金标准”，但其属于有创检查，操作复杂，存在多种临床禁忌证^{[9, 10, 11]}。随着影像学的发展，CT血管造影（computed tomography angiography, CTA）以及磁共振血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）技术逐渐应用于临床对局部病灶部位的血管成像^[12]。其中，CTA作为一种无创的血管造影技术，能够通过立体成像了解血管与周围组织或病灶的关系，但其对细小血管显示不佳，且无法连续动态显示动静脉血管，导致其在CVMs诊断中具有一定的局限性^{[13, 14]}。MRA能够显示高分辨率的三维脑血管图像，准确显示颅内主要血管及其分支的形态、有无扩张等情况，但MRA成像时间长，容易受到斑块、涡流等影响产生伪影，不能显示较小的血管及病变，临床应用中受到一定的限制^{[15, 16]}。目前文献报道的CTA与MRA联合检测多应用于特定脑血管畸形疾病中如动静脉畸形等，关于两者联合在儿童CVMs诊断中的研究尚未见报道。本研究旨在探讨CTA与MRA联合诊断在儿童CVMs中的诊断效能，以期为儿童CVMs的早期诊疗提供一种更为科学、准确、安全、高效的方法。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       本研究遵守《赫尔辛基宣言》，经新乡医学院第二附属医院伦理委员会批准，免除受试者知情同意，批准文号：XYEFYLL-（科研）-2023-第（50）号。回顾性分析2024年1月至2024年12月因眩晕、呕吐、头痛、视力模糊、肢体麻木等症状于本院就诊，被初步诊断为疑似CVMs病变患者的影像学资料。纳入标准：（1）3岁≤年龄<18岁；（2）均接受DSA、CTA和MRA影像学检查；（3）影像学及病理资料完整、清晰；（4）血常规、肝肾功能和心电图检查均正常。排除标准：（1）有脑部手术史；（2）合并颅内恶性肿瘤、其他恶性肿瘤或血压疾病史者；（3）合并有肝肾功能不全或疾病者。

       根据预试验得到CTA与MRA联合诊断儿童CVMs的敏感度和特异度，按照公式（1）计算样本量：

       其中，Z1-α/2=1.96和Z1-β=1.28。p表示预期敏感度，本研究预计敏感度为90%；p0表示临床能接受的敏感度最低标准，本研究取值70%；δ=p-p0，表示容许误差，本研究中为20%。计算样本量约为42例。

1.2 研究方法

       DSA检查：设备为西门子数字减影血管造影X线机（Artis Q biplane，西门子，德国）及配套数字减影系统。依据Seldinger技术规范对患者进行股动脉穿刺，穿刺点局部麻醉后穿刺，穿刺针插入导丝，循导丝置入血管鞘以建血管通路。将6F JR4导管经血管鞘插入股动脉，并在X线透视引导下，将导管缓慢推送至脑血管区域。在确定导管位置准确后，通过高压注射器（Medrad® Mark 7 Arterion，拜耳，德国）注入非离子对比剂[碘普罗胺（优维显），拜耳，德国]。注射剂量和速率根据患儿的年龄、体质量、血管情况等因素进行调整，注射速率为2~2.5 mL/s，剂量为2~3 mL/kg。注入对比剂后从多个角度（前后位及右前斜60°）进行连续的X线影像采集，采集速度14.5~30.0帧/s，矩阵512×512。将获取的2D-DSA图像上传至后台处理进行3D重建。

       CTA检查：设备为GE HD750高分辨率CT机（HD750，GE公司，美国），设定CT机电流为250~320 mA，电压为120 kV，扫描层厚为3 mm，螺距1.2 mm。患者呈仰卧位，行MRI平扫。经肘静脉经皮穿刺，高压注射对比剂，对比剂为碘普罗胺注射液（国药准字：H10970417，1 mL含碘海醇76.89 g，拜耳，德国），注射速率4~5 mL/s，采用对比剂自动跟踪技术进行增强扫描。将获得的平扫和增强序列装载到CTNeuroDSA应用程序中，进行自动减影。而后打开应用程序CTInspace选择NeuroDSA_CTA浏览器装载减影后的序列，选择部位预置，点击MIP。而后选择工具选项内的VOL剪辑键，点击“画新的ROL曲线”对颅内血管区进行剪裁，通过“VRT绘制模式”点击旋转键，分别选择前后位、左前斜45°和右前斜45°、后前位MIP及VR图像各一张进行保存。

       MRA检查：设备为全数字磁共振扫描仪（3.0 T IngeniaCX，飞利浦，荷兰），32通道头颅线圈。先行常规头颅MRI平扫，包括T1WI/T2WI序列扫描，扫描范围选定颅顶至颈内动脉颅内段和枕骨大孔。而后进行三维时间飞跃法（three-dimensional time of flight, 3D-TOF）序列扫描，扫描参数：TR 32 ms，TE 8.2 ms，翻转角60°，层厚0.8 mm，FOV 20 cm×20 cm，矩阵521×256，无层间距连续扫描。待患儿扫描完成后，将扫描序列传输至AW工作站，构建头颅血管立体图像，通过最大密度投影法和溶剂重组进行三维血管重建，清晰直观地显示脑血管的形态、走行以及相互之间的关系。转动血管图像，选择观察病灶的最佳角度，保存图像。

1.3 观察指标

       由2名工作5~10年的放射科影像副主任医师盲法独立阅片，分别对DSA、CTA及MRA图像进行临床分析诊断，每种图像审阅完成至少间隔2周再进行另一种图像的审阅，如审阅完DSA图像，至少间隔两周再审阅所有患者的CTA图像，以此类推。在确保图像质量良好的前提下，仔细观察并记录不同影像图中CVMs的情况，包括是否存在动静脉畸形、静脉畸形、海绵状血管瘤和毛细血管扩张等。若出现意见不一致时，则由一名工作10年以上的放射科主任医师对图像进行临床分析，经共同研讨后给出统一结果。

       （1）CVMs的检出情况：分别统计分析DSA、CTA和MRA影像学检查方法检出的不同类型CVMs（动静脉畸形、静脉畸形、海绵状血管瘤和毛细血管扩张）的数量，比较3种方法检出的不同类型CVMs的差异。

       （2）CTA、MRA与金标准DSA诊断的一致性：以DSA诊断结果（阳性/阴性）为金标准，分别统计CTA与MRA的诊断结果（阳性/阴性），采用Kappa检验初步分析CTA、MRA与DSA诊断的一致性。

       （3）CTA、MRA及两者联合检测的诊断效能：以CTA和MRA检查的阳性结果为并联诊断结果，比较CTA、MRA及两者联合检测的诊断效能，包括诊断敏感度、特异度、准确性、阳性预测值和阴性预测值。

1.4 统计学分析

       采用SPSS 26.0软件对所有数据进行统计学分析。符合正态分布的计数资料采用x¯±s表示。计量资料采用n（%）表示，组间比较采用χ²检验。采用Kappa检验进行一致性诊断，其中Kappa≤0.40为一致性较差，0.4<Kappa≤0.6为一致性中等，0.6<Kappa≤0.8为一致性良好；Kappa>0.8表示一致性极好。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

       本研究共纳入疑似CVMs病变的患者影像学资料50例，其中男30例，女20例，年龄3~13（8.74±2.34）岁。

2.2 CVMs的检出情况

       统计分析发现，不同类型的CVMs的检出情况在DSA、CTA、MRA及CTA联合MRA之间差异无统计学意义（χ²=4.626，P=0.969）。而与DSA（图1）相比，CTA、MRA单独检测检出CVMs的数量（34/38、33/38）低于DSA，差异具有统计学意义（P<0.05），而CTA与MRA联合诊断检出CVMs的数量（40/38）与DSA接近，差异无统计学意义（P>0.05）（表1）。典型病例的DSA图像、CTA图像和MRA图像分别见图1, 图2, 图3。

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图1  颈内动脉及左侧椎动脉的DSA图像。男，11岁，因脑出血入院，确诊为脑动静脉畸形。1A：左侧顶叶可见动静脉畸形血管（红箭）；1B：供血动脉来自左侧胼周动脉，引流至左侧横窦，红色箭头为畸形血管。DSA：数字减影血管造影。
Fig. 1  DSA images of the internal carotid artery and the left vertebral artery. Male, 11 years old, admitted to the hospital due to cerebral hemorrhage and diagnosed with cerebral arteriovenous malformation. 1A: The arteriovenous malformation vessels are seen onthe left parietal lobe (red arrow). 1B: The blood supply artery originated from the left peri-capsular artery and drained into the left transverse sinus. The red arrow indicated the malformed vessel. DSA: digital subtraction angiography.

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图2  CT平扫及CTA的VR成像立体图。男，11岁，因脑出血入院，确诊为脑动静脉畸形。2A：CT平扫显示右侧枕部见引流管影，左侧脑室后角见畸形血管影（红箭）。2B：CTA的VR立体成像，显示直窦血管稍粗，左侧横窦见增粗引流静脉影（红箭)。CT：计算机断层扫描；CTA：CT血管造影；VR：虚拟现实。
Fig. 2  Plain CT and VR imaging of CTA. Male, 11 years old, admitted to the hospital due to cerebral hemorrhage and diagnosed with cerebral arteriovenous malformation. 2A: The CT plain scan shows a drainage tube shadow in the right occipital region and a malformed blood vessel shadow in the posterior horn of the left ventricle (red arrow). 2B: The VR stereoscopic imaging of CTA shows that the blood vessels in the straight sinus are slightly thickened, and there is a thickened draining vein shadow in the left transverse sinus (red arrow). CT: computed tomography. CTA: computed tomography angiography. VR: virtual reality.

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图3  男，11岁，因脑出血入院，确诊为脑动静脉畸形。3A和3B：T1WI轴位及矢状位图像可见左侧脑室后角斑片状等信号（红箭），其内可见血管流空影；3C：MRA左侧胼周动脉可见畸形血管显影（红箭）；3D：MRV左侧横窦增粗可见与胼周动脉间异常血管相连。MRA：磁共振血管成像；MRV：磁共振静脉成像。
Fig. 3  Male, 11 years old, admitted to the hospital due to cerebral hemorrhage and diagnosed with cerebral arteriovenous malformation. 3A and 3B: There are patchy signals in the posterior angle of the left lateral ventricle (red arrow), and vascular flow voids would be seen within it, in the T1W1 and sagittal images. 3C: Malformed vessels (red arrow) can be seen on the left peripons artery of the MRA scan. 3D: The left transverse sinus is thickened and connected with the abnormal vascular in the peri-capsular arteries on the MRV image. MRA: magnetic resonance angiography; MRV: magnetic resonance venography.

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表1  四种方法的CVMs检测结果
Tab. 1  Detection results of CVMs by four methods

2.3 各检查方法与DSA诊断结果的一致性分析

       结果显示：CTA与DSA诊断结果的一致性良好（Kappa值为0.606）；MRA与DSA诊断结果的一致性处于中等水平（Kappa值为0.472）；CTA与MRA联合诊断与DSA诊断结果的一致性良好（Kappa值为0.767）（表2）。

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表2  各检查方法与DSA检查结果的一致性分析
Tab. 2  Consistency analysis of various inspection methods with DSA inspection results

2.4 CTA、MRA单独检测与联合检测的诊断效能比较

       以DSA的诊断结果作为参照标准，对CTA、MRA以及二者联合诊断CVMs的效能进行评估，如表3所示。其中CTA与MRA联合诊断的敏感度、准确率及阴性预测值，显著高于CTA、MRA单独诊断，差异有统计学意义（P<0.05）；但联合诊断的特异度低于CTA单独检测。

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表3  CTA、MRA单独诊断及联合诊断的效能评估
Tab. 3  Evaluation of the efficacy of CTA, MRA alone and combined diagnosis

3 讨论

       本研究通过回顾性分析疑似CVMs患儿的临床影像学资料，首次探讨了CTA与MRA联合应用在儿童CVMs临床诊断中的价值。结果发现，与金标准DSA相比，CTA联合MRA的诊断结果与DSA诊断结果一致性良好，诊断的准确度和敏感度较高，提示CTA与MRA联合能够提高儿童CVMs的诊断效能，可作为其早期临床诊断的重要依据。

3.1 DSA、CTA及MRA影像学在脑血管畸形临床诊断中的应用

       DSA是诊断脑血管疾病的“金标准”，在颅内血管狭窄或闭塞^[17]、动脉瘤^[18]和动静脉畸形^[19]等疾病的诊断中均有应用。但DSA为有创性检查，辐射剂量大，有介入操作的辐射暴露的潜在风险，再加上费用高，检查时间长等缺点，限制了其在临床上的广泛应用^{[20, 21]}。随着影像学的发展，非创伤性的影像学检查方法，如CTA和MRA也逐步应用于临床脑血管病的检查^{[22, 23]}。其中CTA是一项借助CT技术实现对脑部血管精细可视化的影像学检查手段，在脑血管疾病的诊断与评估领域中具有一定的优势，能够清晰地显示血管狭窄、闭塞、动脉瘤以及动静脉畸形等病变^{[24, 25]}。MRA是一种非侵入性的成像技术，可以提供血管的详细可视化，借助各种成像序列，实现对动静脉血管系统的全面评估^{[26, 27]}，在如血管狭窄、闭塞、动脉瘤以及动静脉畸形等脑血管疾病的诊断领域中的作用尤为突出^{[28, 29]}。本研究结果显示，在50例疑似CVMs的患者中，金标准DSA共检出38例CVMs；CTA检出34例，与DSA诊断结果的一致性良好，Kappa值为0.606；MRA检出33例，与DSA诊断结果的一致性为中等水平，Kappa值为0.472。提示CTA和MRA在儿童CVMs的临床诊断中具有一定的应用价值，但与金标准DSA相比仍有一定的差距。这可能是因为其自身存在的局限性导致，如CTA成像原理侧重于对血管形态结构的静态呈现，在捕捉步骤动态血流信号方面有一定的局限性，因此面对血流变化时可能难以实现有效精准的评估^[30]；在本研究中，CTA扫描层厚为3 mm，可能会导致微小病灶（毛细血管扩展）的遗漏，可能也是导致其诊断性能弱于DSA的原因之一。而MRA容易受到钙化、血流旋涡等多种因素的干扰，不能影响其成像质量，最终导致诊断结果的准确性受到影响^{[31, 32]}；同时本研究中MRA扫描采用的是3D-TOF序列，可能会导致低速血流畸形（静脉畸形）的漏诊，从而影响其诊断性能。

3.2 CTA联合MRA在CVMs诊断中的应用

       目前临床上对于CVMs的检查多依赖于头颅平片、MRI等影像学检查，但经常存在误诊或漏诊的现象，从而耽误患者的早期治疗，危及患者的生命健康。在实际临床实践中，影像学联合检测能帮助医生快速、精准地识别病灶，借助多模态影像数据间的相互验证与补充，医生得以更敏锐地察觉病变组织在形态学、解剖结构以及代谢特征等多个维度的细微异常改变，进而有效规避单一技术在诊断过程中可能出现的漏诊与误诊现象。如有研究报道CTA联合MRA在颅内动脉瘤的诊治中具有更高的诊断准确率^[33]。学者LIM等^[34]也指出，联合使用CTA和MRA分析可提高颅内未破裂动脉瘤检测的敏感性、特异性和准确性。因此，我们推测在儿童CVMs诊断中，CTA与MRA联合检测能够弥补各自的不足，有效规避单独检测在诊断过程中出现的漏诊及误诊，从而提高CVMs的临床诊断效能。本结果发现，CTA与MRA联合检测出40例CVMs患儿，其中有37例与DSA检查结果一致，联合检测与金标准诊断结果的一致性良好，Kappa值为0.767。该结果提示CTA与MRA的联合应用，能够通过优势互补，有效克服彼此的不足，提升临床诊断能力，与现有研究结果较为一致^{[33, 34]}。本研究中有3例患儿为假阳性，其中2例是由于CTA扫描层厚较厚，对动脉变异及结节状病灶的判定不准确，误判为阳性病例；1例患者是由于MRA图像伪影干扰误判为阳性结果。而本研究的联合检测为平行试验，从而导致假阳性的存在。同时本研究结果还发现，相较于CTA与MRA的单独检测，CTA与MRA联合诊断具有更高的敏感度和准确性，提示联合诊断的诊断效能更优，能精准识别真正的CVMs患儿，在一定程度上减少漏诊。但本研究中CTA与MRA联合诊断的特异度仅有75.0%，显著低于CTA单独检测的特异度，为避免过度诊断，后续也应进行串联试验，分析两者联合检测的敏感度及特异度，在一定程度上减少误诊。同时两者联合诊断会增加时间及检查费用，因此对于儿童CVMs的临床诊断，还需要制订合理的医疗技术应用指南，加强医护人员的专业学习培训，同时患者家属也应积极了解医疗技术，充分考虑家庭经济情况，合理选择性价比较高的检查手段，避免过度诊疗。值得注意的是，对于有临床症状的疑似CVMs的患者，一般首选头颅CT检查或MRA检查来确诊。对于需要快速初步筛查的患者，一般采用CTA检查，而MRA相较于CT能够更为清楚地显示病变血管及更精准的定位信息，尤其是增强MRA能够提高较小病灶的检出率。但对于复杂的CVMs或CTA、MRA结果不明确的情况下，仍需要采用DSA进行进一步评估。

3.3 本研究的局限性及展望

       本研究存在一定的不足之处：首先，本研究时间短、病例数量较少，可能导致研究结果存在偏差，无法全面、准确地反映联合检测与单独检测之间的效能差异。因此，后续需开展大样本分析，以获得更准确的效能评估。其次，本研究内容较为单一，仅聚焦于联合检测与单独检测在儿童CVMs诊断中的效能评估，尚未深入探讨不同影像学方法对CVMs患儿治疗方面的影响。后续应进行更系统深入的研究，为临床治疗提供更为全面、科学的指导依据。

4 结论

       综上所述，CTA与MRA联合诊断在儿童CVMs的诊断中具有较高的敏感度和准确度，诊断效能更优，可用于儿童CVMs的临床诊断中。