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综述
脑静脉窦MRI研究进展
吕培培 穆学涛 王宏

吕培培,穆学涛,王宏.脑静脉窦MRI研究进展.磁共振成像, 2016, 7(8): 621-624. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.08.013.


[摘要] 磁共振血管成像技术是目前明确并诊断脑静脉窦先天变异和静脉窦疾病如静脉窦损伤、静脉窦血栓和矢状窦旁脑膜瘤对静脉窦压迫、侵袭等的重要检查方法,它对显示颅内静脉窦的受侵程度及先天变异有独特优势,笔者就不同磁共振血管成像技术对颅内静脉窦解剖结构显示及病变诊断特点研究进展作一综述,并比较和总结其他影像学检查方法的优缺点。
[Abstract] Cerebral venography of magnetic resonance imaging (MRI) is now an important diagonstic technology in depicting the variants, sinus injury, sinus thrombosis, venous infiltration and collateral venous anastomoses in patients with parasagittal meningiomas. MRV has its unique strengths in imaging venous sinus infiltration and variants. In this article, the authors reviewed the diagnostic features of different MR venography techniques in normal anatomy or venous occlusion, Finally, compared and summarised the advantages or disadvantages of all examinations.
[关键词] 磁共振血管成像;磁共振成像;静脉窦
[Keywords] Magnetic resonance angiography;Magnetic resonance imaging;Sinus venous

吕培培 中国人民武装警察部队总医院核磁共振科,北京 100039;辽宁医学院研究生学院,锦州 121001

穆学涛 中国人民武装警察部队总医院核磁共振科,北京 100039

王宏* 中国人民武装警察部队总医院核磁共振科,北京 100039

通讯作者:王宏,E-mail:wanghongmri@sina.com


收稿日期:2016-03-22
接受日期:2016-04-26
中图分类号:R445.2; R338.2 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.08.013
吕培培,穆学涛,王宏.脑静脉窦MRI研究进展.磁共振成像, 2016, 7(8): 621-624. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.08.013.

       颅内静脉窦是位于硬脑膜之间、复杂的三维立体结构,它具有部分不对称和多样变异等解剖结构特点[1],它搜集大脑浅、深静脉血液汇入双侧颈内静脉,静脉窦的狭窄和闭塞等病变会引发脑静脉血回流障碍,从而引起颅内高压和造成相应的临床症状。另外,颅内大多静脉窦走形不规则,存在较大变异,如静脉窦发育不良、闭锁等,易造成误诊或漏诊,故详细的解剖细节对于静脉窦病变如静脉窦损伤、静脉窦血栓、矢状窦旁脑膜瘤对静脉窦压迫及侧支循环形成等显示有十分重要的作用。目前,脑静脉系统成像的影像学检查方法主要包括数字减影血管成像(digitai subtraction angiography, DSA)、CT静脉成像(computed tomography angiography, CTV)和MR静脉成像(MR venography, MRV)等,它们为静脉窦病变提供重要的影像学表现,为选择合适的外科手术方法提供重要帮助。DSA被视为评定颅内动静脉血管疾病的"金标准"[2],虽有较好的敏感性和特异性[3],但其作为一种有创性检查,临床上逐渐被其他非创伤性检查方法所取代;CTA因有较好的血管对比和空间分辨率,可广泛显示颅内静脉窦的解剖结构和病变,作为另一种显示颅内血管病变的影像学检查方法,大大提高了颅内静脉窦病变的诊出率,但CTA有易受颅骨伪影影响、辐射大、操作要求高、血管重建复杂等缺点[4],故临床应用受限;随着核磁技术的不断发展,MRV作为一种无创性检查方法,可多方位、多序列成像,对颅内动静脉窦疾病的诊断得到临床医生的广泛认可。以下将分别对MRV的不同血管成像方法作一总结。

1 磁共振血管成像技术

1.1 时间飞跃法磁共振静脉血管成像(time of flight MRV, TOF-MRV)

       TOF-MRV是通过血液的流入增强效应成像,即用高频脉冲对静态组织进行饱和,射频脉冲再激励时静态组织因达到饱和状态而不能产生信号,流动的血液因未达到饱和状态而呈现高信号的原理。临床实践中多采用2D-TOF序列对脑静脉窦成像。2D-TOF是进行连续的薄层扫描,即对单个成像层面进行连续的激发和采集,产生更高信号的血液和组织对比,临床上通常用于静脉窦解剖结构和静脉窦疾病如静脉窦血栓等的诊断[5];2D-TOF可采用矢冠轴等多平面成像,可避免因扫描平面与血管走形平行而引起的假象,2D-TOF采用下饱和技术对动脉及背景组织抑制较好,扫描速度快、时间相对较短、饱和现象轻,对走形较直、血流较慢的静脉窦显影较好;但2D-TOF的不足之处在于其空间分辨率低,对走形迂曲的静脉窦如乙状窦等显示欠佳,且由于其对流动的血流敏感,故在弯曲和狭窄血管处因血液出现涡流、湍流或血流间隙等原因会导致信号缺失和假象,当静脉窦血栓处于亚急性期时在2D-TOF上可表现为与血流信号一样的高信号,易引起漏诊,故当2D-TOF诊断静脉窦异常时应与核磁其它成像技术相结合做出正确诊断。

1.2 相位对比磁共振静脉血管成像(phase contrast MRV, PC-MRV)

       PC-MRV是一种新血流动力学检查方法[6],基于流动的质子产生相位差而产生信号的一种成像方法。PC法可用于血流速度的测定,有准确、安全、信息量丰富等优点[7],但其需要合适的编码速度。3D-PC法即是基于血流在梯度磁场中产生相位改变的三维成像方法[8],它可以较好地显示颅内静脉窦解剖变异和病变,如静脉窦血栓主要表现为高信号的静脉窦内出现低信号的充盈缺损,对脑静脉窦血栓和闭塞的显示有一定的价值。它有空间分辨率高、信噪比高、部分容积效应小等优点,但3D-PC的这些优点也增加了其扫描时间。Cine PC是在2D-PC序列基础上,通过呼吸补偿、流动补偿等技术显示血管在一个心动周期内血流量的变化,并经后处理后得出血流量、流速等信息[9],有文献报道[10]Cine PC技术应用于乙状窦内血流状态的测定,对早期发现血流状态的改变、静脉窦血栓的诊断有一定的价值。它有无需屏气、分辨率高、扫描时间短等优点。目前,国内外有学者提出4D-PC技术,其原理是将3D血管容积扫描技术与电影扫描序列相结合,对各方向血流进行流速编码,获得多方向血流信息的一种成像方法[11]。总的来说,PC法受血流饱和效应影响小,对背景组织抑制好等优点,临床上多应用于血流速度的测定。

1.3 对比增强磁共振静脉血管成像(contrast enhancement MRV, CE-MRV)

       CE-MRV是一种依赖对比剂的检查方法,即顺磁性对比剂注入静脉后用快速梯度回波序列扫描,使血液T1值缩短呈现高信号,与周围组织形成强烈对比[12]。其图像采集的关键在于合理把握注射对比剂和扫描时间[13]。CE-MRV分动态和静态两种,动态增强的优点在于成像速度快,扫描时间短,而静态增强的优点在于有较高的空间分辨率,对静脉窦及表皮静脉显示较好,但扫描时间相对较长。CE-MRV可清晰完整地显示颅内静脉窦走形及信号的改变,对静脉窦血栓、静脉窦损伤及矢状窦旁脑膜瘤对静脉窦压迫和窦壁侵犯有独特的优势,可表现为低信号的充盈缺损、静脉窦连续性中断或狭窄等表现。有成像速度快、可真实地反映病变血管、成像不受血流速度和方向影响、对肿瘤供血血管、闭塞血管显示清晰等优点,但CE-MRV也有其不足之处,如对比剂过敏、肾功能不全者等禁用,且实际操作中需要严格掌握操作技术如对比剂的使用、成像参数的调整、扫描时机的把握、后处理等,否则无法达到满足诊断要求的图像。

       磁共振时间分辨对比剂动态成像(time resolved imaging of contrast kinetics, TRICKS)是一种多时相采集、数字减影血管造影式动态显示血管的一种新技术[14],其原理是通过静脉注射顺磁性对比剂缩短T1WI弛豫时间,用3D梯度回波技术扫描感兴趣区血管,然后用最大信号强度投影(maximum intensity projection, MIP)技术重建,最后得到信号强、显影清晰、可多角度观察血管的3D血管图像[15]。西门子公司的Time resoulved MRA和飞利浦的4D Trak MRA技术与TRICKS技术都属同类。本文重点介绍GE公司的TRICKS技术。TRICKS采用三维重建技术可真实反映静脉窦内血流状态,可清晰显示静脉窦狭窄、闭塞、信号缺失及侧支循环形成等。3D-TRICKS技术对静脉窦的连续性和血栓的变化过程有独特的显示[8],其中血流信号的中断是反映静脉窦血栓的直接征象。因TRICKS技术把对比剂在体内运动分成了多个时相,故其有较高的时间分辨力[16],此技术无需计算对比剂到达靶血管的时间,从而避免了因个体差异或操作失误等造成的扫描时机不准、动脉未显影或静脉污染等情况的出现,有安全、无辐射、无碘过敏、信息量丰富、高时间分辨力等优点。国内外均有报道TRICKS技术因扫描速度快可减少运动伪影而广泛应用于颅内静脉窦等疾病的检查中[8]。TRICKS技术也有其局限性,如其追求高时间分辨力,其部分空间分辨力相应下降,扩大血管狭窄程度,对末梢小血管的显示能力不足等。

1.4 高分辨磁共振静脉血管成像(high resolution MRV, HR-MRV)

       磁共振血管成像技术可分为亮血和黑血技术,亮血技术表现为流动的血液呈现为高信号,而黑血技术表现为流动的血液呈现为低信号,常规MRV成像序列(TOF和PC)即是亮血技术,HR-MRV即是黑血技术。黑血技术是一种使用预饱和脉冲序列抑制血流信号、使流动血液表现为低信号的技术[17],三维高分辨增强静脉造影(three dimensional high resoultion magnetic resonance venography with flow compensation, 3D HR-MRV)是以射频扰相为基础的三维梯度回波序列,它可在足够的扫描范围内获得较高分辨率的各向同性容积数据,有较高的空间和时间分辨率,可避免2D-TOF因涡流等原因造成的假阳性;可在显示窦腔病变的同时显示强化的肿块、肿块对窦腔的压迫及侵犯程度等,对临床诊断静脉窦变异及病变有独特优势。故3D HR-MRV作为一种新的成像技术,它有信噪比高、受涡流和旋流的影响小等特点,它不仅可以显示病变血管的狭窄程度,还可以清晰显示窦壁及窦腔内情况,对肿瘤对静脉窦侵犯程度、静脉窦血栓、静脉窦损伤等的显示有独特优势。

       三维可变翻转角快速自旋回波序列(3D sampling perfection with application-optimized contrasts using different flip angle evolutions, 3D-Space)由美国维吉尼亚大学的Mugler等首先提出来[19]应用于西门子磁共振系统上的三维双翻转快速自旋回波成像技术,不同公司对该序列命名各异,GE公司将该序列命名为FSE-cube,飞利浦将该序列命名为VISTA(volumetric isotropic TSE acquisition)。3D-Space有各向同性分辨率,可呈现TSE图像的对比度和成像特点,在保证图像对比度的基础上解决了射频吸收率高、回波链短等缺点。由于可快速采集高分辨数据,可进行不同层厚的观察和图像重建,目前国内有报道应用于静脉窦壁及窦腔成像[20],可以从矢冠轴等多方面显示窦壁及窦腔内情况,在以管腔为低信号的基础上对高信号的静脉窦血栓诊断有独特优势。3D-Space技术作为一种无创性检查方法,可真实反映肿瘤对静脉窦压迫及静脉窦壁和窦腔受侵程度,有一次扫描多血管显影的成像特点。国内已有文献报道[21] 3D-Space序列应用于颅内斑块与脑梗死关系的研究中,但3D-Space序列作为一种高分辨成像方法,目前国内外有报道应用于颅内动脉血管疾病的研究,应用于脑静脉窦成像的相关报道较少。

2 小结

       随着磁共振技术发展的不断进步,磁共振血管成像技术逐渐成为一种用于诊断和排除静脉窦疾病常用的检查方法,在临床上逐渐取代DSA成为脑静脉血管成像的首选检查方法[22]。它具有多序列、多方位成像、软组织分辨率高、敏感性高、使用安全等特点。颅内静脉窦疾病的诊断使用较多的为2D-TOF、3D-PC和CE-MRV。TOF-MRV在诊断颅内静脉窦疾病如静脉窦狭窄或闭塞、静脉窦血栓等方面存在一定的局限性;PC-MRV可较好地显示静脉窦内慢血流,但它依赖与血流相等或相仿的流速编码,在临床实际中对部分或完全闭塞的静脉窦设定合适的流速编码是有一定困难的;许多研究已证明CE-MRV技术对颅内静脉狭窄、静脉窦血栓等病变有较好的诊断价值[23],是临床上使用较多的静脉窦成像方法,但肾功能不全者、对比剂过敏者限制了其应用;HR-MRI是一种新的颅内血管成像技术,它有无需注射对比剂、信噪比高、受涡流和旋流影响小、对管腔、管壁显示清晰等特点,但HR-MRI技术有扫描时间长、病情严重患者不易配合等缺点,且HR- MRI技术目前主要应用于颅内动脉系统的研究,对颅内静脉窦解剖结构及疾病的研究报道甚少,有待进一步研究。综上所述,磁共振脑静脉窦成像技术丰富,后处理技术多,各技术互相结合、互补,对脑静脉窦疾病的明确诊断有不可替代的作用。

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