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临床研究
CT血管造影与MR血管造影对颅内动脉瘤诊断价值的对比研究
吴桐 王凯 艾林 戴建平

吴桐,王凯,艾林,等. CT血管造影与MR血管造影对颅内动脉瘤诊断价值的对比研究.磁共振成像, 2015, 6(5): 339-343. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2015.05.004.


[摘要] 目的 通过CTA检查结果与MRA检查结果的对比分析,探讨二者在诊断颅内动脉瘤中的临床应用价值。材料与方法 回顾性分析60例高度怀疑颅内动脉瘤患者的DSA影像资料,及其CTA或MRA图像,在60例行DSA检查患者中,行CTA检查者30例,行MRA检查者30例。图像后处理采用最大密度投影(MIP)和容积重建(VR),以DSA检查结果及行动脉夹闭术作为诊断动脉瘤的标准,比较CTA和MRA对颅内动脉瘤的显示情况。结果 在60例中,DSA和动脉瘤夹闭术共证实30个动脉瘤,其中30例16个动脉瘤CTA显示良好,30例14个动脉瘤MRA显示良好。CTA发现颅内动脉瘤的敏感性为93.3%特异性为86.7%准确性为90.0%,MRA发现颅内动脉瘤的敏感性为60.0%特异性为66.7%准确性为63.3%。结论 头颈部CTA检查能够快速、安全、无创、有效的诊断脑动脉瘤,可作为临床筛查大部分颅内动脉瘤的首选检查方法。
[Abstract] Objectives: To explore the clinical value of CTA and MRA in diagnosis of intracranial aneurysms by contrast analysis of CTA and MRA examination.Materials and Methods: A retrospective study was conducted by reviewing the DSA, CTA or MRA images records of 60 patientswith suspected intracranial aneurysms. For the 60 patients, 30 patients with CTA and 30 patients with MRA examination. Image post-processing methods include maximum intensity projection (MIP) and volume rendering (VR). DSA diagnosis and arterial aneurysm clipping surgery were regarded as diagnostic criterion for aneurysm to compare the ability of CTA and MRA for intracranial aneurysms manifestation.Results: In 60 cases, a total of 30 aneurysms were confirmed by DSA and surgery, including 16 of 30 aneurysms showed by CTA, and 14 of 30 aneurysms showed by MRA. The sensitivity, specificity, and accuracy of CTA in intracranial aneurysms diagnosis were 93.3%, 86.7%, and 90.0% respectively. For MRA, the sensitivity, specificity, and accuracy in intracranial aneurysms diagnosis were 60.0%, 66.7%, and 63.3% respectively.Conclusions: CTA examination is a fast, safe, and non-invasive method for the effective diagnosis of cerebral aneurysms, and could be the optimal examination for clinical screening of intracranial aneurysms.
[关键词] 颅内动脉瘤;磁共振成像;体层摄影术, X线计算机;血管造影术
[Keywords] Intracranial aneurysm;Magnetic resonance imaging;Tomography, X-ray computed;Angiography

吴桐 首都医科大学附属北京天坛医院神经影像中心,北京 100050

王凯 首都医科大学附属北京天坛医院神经影像中心,北京 100050

艾林 首都医科大学附属北京天坛医院核医学科,北京 100050

戴建平* 北京市神经外科研究所,北京 100050

通讯作者:戴建平,E-mail:Daijianping_2008@126.com


基金项目: 国家自然科学基金面上项目 编号:81271541
收稿日期:2015-04-01
接受日期:2015-04-22
中图分类号:R445.2; R743 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2015.05.004
吴桐,王凯,艾林,等. CT血管造影与MR血管造影对颅内动脉瘤诊断价值的对比研究.磁共振成像, 2015, 6(5): 339-343. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2015.05.004.

       颅内动脉瘤是一种由多因素共同作用从而形成的危害人类健康及生存质量的常见疾病。动脉瘤未破裂时,可无临床症状,临床症状一般表现为发作性头痛或神经压迫的症状。一部分患者因脑出血或蛛网膜下腔出血就诊后行脑血管造影检查确诊,另一部分患者在罹患其他神经系统疾病后或者出于体检目的接受影像学检查时才偶尔发现。颅内动脉瘤并发蛛网膜下腔出血是临床上一种凶险的疾病,具有很高的病死率及致残率。研究发现,动脉瘤首次破裂出血后约8%~32%患者死亡。发病后1年内的致残致死率在60%以上,2年内致残致死率在85%以上[1,2],因此,动脉瘤的早期诊断及治疗很重要。

       目前,动脉瘤的临床诊断主要依赖影像学诊断。主要包括计算机断层扫描(computed tomography,CT)、CT血管造影(computed tomographic angiography,CTA)、数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、MR血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)以及超声诊断。笔者旨在比较CTA与MRA诊断颅内动脉瘤的优势和不足。本研究以DSA和手术作为诊断依据,分析CTA和MRA的影像表现和诊断结果,研究CTA和MRA对诊断颅内动脉瘤的价值,目的在于指导临床根据患者情况合理选择检查方法。

1 材料与方法

1.1 患者资料

       回顾性搜集2013年3月至2014年12月北京天坛医院放射科共60例高度怀疑颅内动脉瘤患者的DSA影像资料及CTA或MRA检查图像,在60例行DSA检查患者中,男性28例,女性32例。最小年龄6岁,最大年龄69岁,平均年龄44岁。其中行CTA检查者30例,男性14例,女性16例。最小年龄23岁,最大年龄69岁,平均年龄43岁。行MRA检查者30例。男性17例,女性13例。最小年龄6岁,最大年龄68岁。平均年龄45岁。所有入选患者均签署知情同意书,本研究经北京天坛医院伦理委员会批准进行。颅内动脉瘤诊断标准根据王维治主编的《神经病学》第五版的标准[3]

1.2 设备及检查方法

       CTA:采用GE公司的Discovery 750 HD宝石64排CT机,扫描条件100 kv 500 mA,层厚5 mm,螺距0.984:1,管球旋转时间0.5 s,FOV 25 cm × 25 cm,扫描范围从主动脉弓下缘至颅顶。使用ulrich双筒高压注射器,对比剂为碘海醇溶液65 ml,注射流率为6 ml/s。先行扫描寻找血管强化峰值时间,然后行CT平扫及血管造影。

       MRA:使用西门子3.0 T MR设备,正交头线圈,进行3D TOF-MRA成像,采用扰相梯度回波序列,TR 36 ms,TE 12 ms,采集矩阵256 × 256,采集次数为1,FOV 240 mm × 240 mm,采集层数128层,层厚1.25 mm。

       DSA:应用西门子C臂造影机,碘海醇造影。采用Seldinger法穿刺右侧股动脉,刺入股动脉后植入导管套鞘,肝素抗凝,将导管分别置于双侧颈内动脉和椎动脉开口处注射对比剂进行脑血管造影,每个患者行多角度采集图像以保证病灶显示完全,满足诊断需要。

1.3 图像后处理

       CTA原始数据导入ADW 4.4工作站,采用最大密度投影(MIP)容积重现(VR)及多平面重建(MPR)对CT原始图像进行后处理。

       MRA原始图像数据通过西门子控制台内建操作软件进行最大密度投影(MIP)重建,并根据实际需要对局部进行重建。

1.4 统计学分析

       采用SPSS 19.0医学统计软件,比较CTA和MRA诊断颅内动脉瘤的敏感性、特异性和准确性,用四格表资料Fisher确切概率法分析,按α= 0.05检验水准,P<0.05,认为两者具有统计学差异。

2 结果

2.1 CTA

       在30例病例中CTA检查发现阳性病例12例,占总数40.0%,一共发现动脉瘤16个,其中单发动脉瘤10个,多发动脉瘤2个(3个动脉瘤)。左侧大脑前动脉动脉瘤1个,右侧大脑前动脉动脉瘤1个,前交通动脉瘤1个,左侧颈内动脉动脉瘤3个,右侧颈内动脉动脉瘤4个,左侧大脑中动脉动脉瘤2个,右侧大脑中动脉动脉瘤3个,右侧小脑上动脉动脉瘤1个。其中瘤体直径<3 mm的动脉瘤9个,瘤体直径为3~ 10 mm的动脉瘤5个,>10 mm的动脉瘤2个。最小直径2.1 mm,最大直径15.48 mm。

2.2 MRA

       在30例病例中MRA检查发现阳性病例13例,占总数43.3%,共检出动脉瘤14个,其中单发动脉瘤12例,多发动脉瘤1例(2个动脉瘤)。左侧大脑前动脉动脉瘤2个,右侧大脑前动脉动脉瘤2个,前交通动脉瘤2个,左侧颈内动脉动脉瘤3个,右侧颈内动脉动脉瘤2个,右侧大脑中动脉动脉瘤3个。其中瘤体直径<3 mm的动脉瘤9个,瘤体直径为3~ 10 mm的动脉瘤3个,瘤体直径>10 mm的动脉瘤2个。最小直径2.1 mm,最大直径24.5 mm。

2.3 最终确诊结果

       60例动脉瘤患者共确诊动脉瘤30个,单发动脉瘤22例,2个动脉瘤1例,3个动脉瘤2例。2.4 CTA、MRA与确诊结果比较CTA共检出动脉瘤16个,假阳性2个,假阴性1个,经过计算CTA的敏感性为93.3%特异性为86.7%准确性为90.0%MRA共检出动脉瘤14个,假阳性4个,假阴性5个,经过计算MRA的敏感性为60.0%特异性为66.7%准确性为63.3%。统计结果见表1。分析结果表明,CTA和MRA在诊断颅内动脉瘤方面,诊断敏感性和准确性具有统计学差异,而特异性则没有统计学差异,提示CTA在诊断颅内动脉瘤方面优于MRA (图1)。

图1  右侧颈内动脉交通段动脉瘤。同一患者的DSA (A)及CTA (B)显示右侧颈内动脉交通段下管壁可见一小囊状突起(箭),并确诊患者有颅内动脉瘤。TOF MRA (C)似可见右侧颈内动脉交通段下壁小突起影(箭),显影不清晰,易与血管壶腹相混淆
Fig. 1  Aneurysm of the right internal carotid artery. DSA and CTA of the same patient show that there is a cystiform nodule at the inferior wall of the internal carotid (arrow). The patient was diagnosed aneurysm according to the CTA findings, and the diagnostic result was confirmed by the DSA examination. TOF MRA (C) shows that there appeared to be a nodular at the inferior wall of internal carotid (arrow), which was likely to be confused with vascular ampulla .
表1  CTA与MRA对颅内动脉瘤的检出结果比较
Tab. 1  Comparison of CTA and MRA in intracranial aneurysms detected results

3 讨论

       颅内动脉瘤自发破裂是引起蛛网膜下腔出血最常见的原因,约占所有蛛网膜下腔出血患者的80%。DSA一直作为诊断颅内动脉瘤的金标准,目的在于检查动脉瘤,探明动脉瘤的狭颈部、瘤体起源以及与载瘤血管的关系,目的在于指导手术操作和治疗[4]。但是在分辨动脉瘤空间形态和三维关系方面,DSA仍存在一定的局限性。近几年,CT容积采集和三维重建的广泛应用,为诊断颅内动脉瘤又提供了一种新的可靠的方法。

       CTA具有费用较低,扫描便捷等特点,便于急诊和门诊患者检查;检查一般在30 s内完成,从入院检查到制定手术计划,一般在2 h内完成。CTA扫描后经过图像重建可以更好的将颅内血管的解剖结构显示出来,同时还能够任意旋转角度来观察颅内大血管。同时,动脉瘤的位置、大小和形态、瘤颈、破裂口位置及与载瘤动脉的关系也能很好的显示出来,对血管钙化,血栓形成敏感,可为临床手术提供更多的有效信息[5,6]。CTA血管三维重建可以通过计算机工作站进行,尤其适用于DSA不耐受、病情危重、躁动及婴幼儿患者[7,8];对于颅内动脉瘤合并蛛网膜下腔出血的患者,CT平扫发现蛛网膜下腔出血后可马上采取CTA检查,有利于尽快明确病因,减少诊断时间以及诊断延误而发生再出血的机率。CTA检查通过前臂浅静脉注入对比剂,创伤很小,一般不会诱发颅内出血和神经系统不良反应,但极少数患者可引起过敏反应和肾功能异常[9]

       随着CT技术的发展,64排或更高排数的螺旋CT的出现,CT图像质量得到大幅提高:扫描层间距明显减少,新的重建技术以及更灵活的旋转观察角度,使CTA对微小动脉瘤检出率明显提高,甚至可以检出DSA没有发现的微小动脉瘤[10]。在CTA图像上可分辨出直径大于0.5 mm的血管,能显示完整的Willis环、大脑前循环和后循环1~ 2级分支。对血管病变与骨结构的关系也能很好的显示[7, 11]。但是,动脉瘤的位置、形态和瘤内结构也会影响CTA对动脉瘤的显示,某些情况下,动脉瘤颈部比较细长或狭窄,从而使血液难以进入瘤体内,CTA扫描时仅有少量对比剂进入瘤体内,使得动脉瘤内对比剂浓度过低,而未能被检出。同时,对比剂对血管壁的刺激,动脉瘤颈部痉挛也会对对比剂的通过造成影响。CTA由于存在部分容积效应,以及图像噪声的限制,其分辨力仍然比不上DSA,所以对微小动脉瘤的检出尚不理想,容易造成动脉瘤漏诊。

       目前MRA主要的扫描方式为3D TOF-MRA成像,其原理是基于饱和效应和流入增强效应。TOF-MRA一般对中等流速的血液检测较敏感,对颅底Willis环显示较好。不仅能显示血管腔内结构,还能体现血流方式和速度等血管功能信息[12,13]。与CTA相似的是,MRA也具有一些优势;第一,MRA属于无创检查,且无需注射对比剂,无电离辐射。第二,能够进行多种方式重建,进行任意角度旋转。通过MIP,MPR,SSD等多种重建方法,同时结合MR原始图像对动脉瘤的部位、形态、大小及与载瘤动脉的关系进行较好的显示,能够满足一些临床需要[14]。MRA的缺点主要有成像时间长,容易生成各种伪影,对烦躁患者及需要监护的危重患者不太适用。其次,MRA的空间分辨率较低,研究显示,MRA对颅内大血管1~ 2级分支血管及主要大脑表浅静脉,对静脉窦显示清楚,对血流速度较慢或以湍流为主的动脉瘤显影较差。同时,MRA不能完全显示动脉瘤颈部及动脉瘤与载瘤动脉的关系[15],对瘤壁钙化亦不敏感、不能很好显示动脉瘤与周围颅骨的关系[9]。同时MRA对极快的脑血流速度也不敏感,容易出现误诊[16]。本组30例患者中,MRA检出6例假阴性,分析原因可能是由于MRA成像的局限性造成的。MRA总的敏感性、特异性、准确性分别60.0%、66.7%、63.3%。均低于CTA。

       综上所述,CTA和MRA在诊断颅内动脉瘤中均各具优缺点,CTA在检查颅内动脉瘤的敏感性、准确性方面高于MRA,特异性方面无明显差异。因此,CTA可以为颅内动脉瘤的诊断及早期治疗提供确切依据;可作为临床筛查大部分颅内动脉瘤的首选检查方法。必要时可同行CTA及MRA互补。随着CTA及MRA技术的不断进步,CTA和MRA对颅内动脉瘤诊断的敏感性、特异性及准确性都会不断提高。

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