【摘要】 顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的診斷主要依賴于影像學(xué)檢查,目前可用于腦血管造影的檢查手段有數(shù)字減影血管造影、計(jì)算機(jī)體層攝影血管造影及核磁共振血管造影,上述造影檢查對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤直觀的顯現(xiàn),不僅可以明確診斷而且能指導(dǎo)手術(shù)或血管內(nèi)介入治療,然而血管造影作為一種顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的重要篩查手段,但又各有著自已的特點(diǎn)及適用范圍,本文對(duì)此進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】 顱內(nèi)動(dòng)脈瘤 DSA CTA MRA
顱內(nèi)動(dòng)脈瘤是蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)常見的病因,是一種病死率和致殘率都很高的顱內(nèi)疾病,但若能作到及時(shí)準(zhǔn)確的診斷和治療,其后果可大為改觀[1]。數(shù)字減影血管造影(DSA)一直被認(rèn)為是診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的“金標(biāo)準(zhǔn)”[2],然而由于其侵入性、造影劑過敏和腎毒性,以及可逆的和的神經(jīng)并發(fā)癥,其應(yīng)用受到一定程度的限制。隨著CT及MR血管造影技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,計(jì)算機(jī)體層攝影血管造影(CTA)及核磁共振血管造影(MRA)在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤檢出中的地位越顯突出。DSA、CTA及MRA已成為目前有價(jià)值的顱內(nèi)血管檢查手段。但它們的設(shè)備、原理不甚相同,有各自的優(yōu)勢和弊端,所以深入了解其特性不但是合理選擇的前提,而且能為早期診斷及治療提供充分信息和依據(jù)。本文對(duì)此3種檢查方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜述。
1 成像原理
DSA是影像增強(qiáng)技術(shù)、電視技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它是將造影前、后獲得的數(shù)字圖像進(jìn)行數(shù)字減影,在減影圖像中消除骨骼和軟組織結(jié)構(gòu),使低濃度的造影劑所充盈的血管在減影中顯示出來,有較高的圖像對(duì)比度。CTA是在靜脈內(nèi)注射造影劑后進(jìn)行頭顱薄層掃描,將影像資料輸入計(jì)算機(jī),用特殊的軟件包如容積重建(volume rendering,VR)、多平面重建(multiplannerreconstruction,MPR)、大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、陰影遮蓋法(shaded surface display,SSD)和仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)(virtual endoscopy,VE)等進(jìn)行三維影像重建, 特異性地顯示腦血管結(jié)構(gòu)。MRA是利用磁共振成像技術(shù)中流動(dòng)血液的流動(dòng)效應(yīng)與周圍靜止組織的自然對(duì)比來顯示血管,其基本成像原理是流動(dòng)相關(guān)增強(qiáng)效應(yīng)和相位改變效應(yīng),基于兩種效應(yīng)形成兩種技術(shù)即時(shí)間飛躍法(time of flight,TOF)和相位比較法(phsae contrast,PC),腦動(dòng)脈一般較細(xì)且迂曲,宜用三維TOFMRA技術(shù)[3],掃描后圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)處理使顱內(nèi)血管顯影成像。
2 放射危險(xiǎn)性
DSA檢查操作中患者及操作者同時(shí)須接受長時(shí)間及較高劑量X射線輻射。CTA檢查中僅患者暴露于射線中,且所需照射量僅為DSA的1/3[4],但仍有一定放射性。而MRA是利用血液流動(dòng)效應(yīng),不需放射線即可獲得具有良好對(duì)比度的血管影像。
3 簡便性
DSA耗時(shí)長,平均約1 h,費(fèi)用高,部分患者難以接受,且需提前預(yù)約,是一個(gè)需要住院的檢查。CTA掃描時(shí)間僅需1 min,后期三維重建在計(jì)算機(jī)工作站進(jìn)行,平均約30 min,快僅需10~15 min,可以隨時(shí)進(jìn)行,不受時(shí)間限制,價(jià)格較低,且檢查受病情因素限制少,尤其適用于無法耐受DSA、病情危重躁動(dòng)的患者。MRA雖屬于無創(chuàng)檢查,但掃描耗時(shí)較CTA長(需10 min以上),易受移動(dòng)及意外因素影響,且機(jī)器噪聲大可能會(huì)導(dǎo)致患者情緒變化引起動(dòng)脈瘤破裂再出血的可能,尤其不適合危重患者及急診患者,并且暫不適合體內(nèi)有磁性金屬(如動(dòng)脈瘤夾、起搏器等)的患者。
4 安全性
DSA作為一種有創(chuàng)性的檢查,需行股動(dòng)脈置管,約0.9%~2.3%的患者可能發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,如缺血性腦卒中和易造成動(dòng)脈瘤的破裂,也可加重和誘發(fā)腦血管痙攣的發(fā)生,約0.3%的患者會(huì)出現(xiàn)性神經(jīng)功能缺損[5],約0.6%的患者會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)科并發(fā)癥,如腹股溝血腫、外周血管血栓形成、一過性低血壓和動(dòng)靜脈瘺等;而且操作復(fù)雜,對(duì)操作醫(yī)生的要求也高。CTA為微創(chuàng)檢查,無需插入導(dǎo)管,但需經(jīng)肘靜脈注入碘造影劑,極少數(shù)敏感者可出現(xiàn)過敏反應(yīng)和腎功能衰竭。MRA屬無創(chuàng)檢查,它是一種不需要引入任何造影劑的非侵入性磁共振血管造影。
5 顯影能力
5.1 DSA的顯影能力
DSA顯影具有如下優(yōu)點(diǎn):⑴空間分辨率高, 可顯示直徑很小的腦血管穿支動(dòng)脈,近年來3DDSA及旋轉(zhuǎn)DSA技術(shù)的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確顯示直徑在2 mm以下的小血管圖像,如行選擇性插管時(shí)直徑200μm以下的小血管及病灶也能很好顯示;可清晰顯示各級(jí)腦血管分支的大小、位置、形態(tài)和變異的能力,使其對(duì)顱內(nèi)腦血管病具有較高的診斷準(zhǔn)確性;且旋轉(zhuǎn)DSA和3DDSA具有旋轉(zhuǎn)和三維成像功能,為多角度觀察提供了方便,有效排除了血管成角、重疊等因素的干擾,進(jìn)一步提高了腦血管病的確診率,其中3DDSA不僅能以高分辨率清晰地顯示腦血管解剖結(jié)構(gòu),還可通過減少曝光次數(shù)來減小放射劑量。⑵在顯示血管的同時(shí),還可以動(dòng)態(tài)觀察血管內(nèi)血液動(dòng)力學(xué)情況和血管狹窄程度。⑶可以在檢查過程中進(jìn)行血管內(nèi)治療。
其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在:⑴SAH急性期患者血管痙攣致載瘤動(dòng)脈或動(dòng)脈充盈不夠,血管走行重疊,成角及投射角度選擇不當(dāng)?shù)仍蛟斐刹糠只颊呗┰\和誤診;⑵在急性蛛網(wǎng)膜下腔出血6h內(nèi)行DSA檢查有誘發(fā)再出血的危險(xiǎn)[6];⑶有血栓形成的動(dòng)脈瘤顯影不清或無法顯影。
5.2 CTA的顯影能力
CTA顯影具有如下優(yōu)點(diǎn):⑴利用VR、MPR、MIP、SSD、VE等及近來發(fā)展的螺旋CT減影技術(shù)及應(yīng)用偽彩色成像技術(shù)使具有不同值的組織以不同顏色顯示,在很大程度上解決了靠近顱骨血管的顯示問題,可顯示顱底骨性結(jié)構(gòu)與顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的關(guān)系,并為手術(shù)設(shè)計(jì)手術(shù)入路提供了重要信息[7]。研究顯示減影技術(shù)的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)對(duì)靠近顱底骨處的微小動(dòng)脈的檢出方面更有優(yōu)勢[89]。⑵可顯示載瘤動(dòng)脈鈣化,載瘤動(dòng)脈鈣化明顯的病例,術(shù)中調(diào)整瘤夾的方向和位置可能增加發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),通過CT內(nèi)鏡技術(shù)可以了解血管內(nèi)部情況為下一步治療帶來方便。⑶通過工作站模擬手術(shù)入路,可提高手術(shù)成功率[10]。⑷利用減影技術(shù)去除骨性結(jié)構(gòu)對(duì)血管的影響,尤其顱底及頸椎對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈的影響,可達(dá)到與DSA相似的效果。⑸同時(shí)顯示雙側(cè)頸動(dòng)脈、椎基底動(dòng)脈系統(tǒng)、Willis環(huán),利于觀察顱內(nèi)動(dòng)脈供血全貌并進(jìn)行兩側(cè)血管對(duì)比,這是DSA難以做到的。⑹顯影不受局部血流狀態(tài)如渦流、鈣化、血栓形成的影響,此亦優(yōu)于DSA及MRA。
其缺點(diǎn)主要是:⑴只能觀察血管解剖結(jié)構(gòu)而不能了解血流動(dòng)力學(xué)情況,不能動(dòng)態(tài)反映血流情況。⑵靜脈注射造影劑后一次性成像,不能避免由于血管痙攣因素而使成像質(zhì)量欠佳且無法避免靜脈污染。⑶對(duì)細(xì)小動(dòng)脈顯影欠佳,延遲時(shí)間難以精確,尤其對(duì)于嚴(yán)重腦血管痙攣者。⑷極少數(shù)破裂動(dòng)脈瘤萎陷明顯,CTA不能顯示瘤體;不能動(dòng)態(tài)觀察到對(duì)比劑外溢,對(duì)破裂口位置(瘤頸、瘤體或瘤頂)難以準(zhǔn)確判斷,此與DSA無法比擬。⑸在減影技術(shù)中整個(gè)掃描過程中要保持患者不能動(dòng),否則層面重合不好,并且減影的信噪比取決于對(duì)比劑到達(dá)靶血管的濃度,減影效果難以保證。由于去除了顱底骨,SSD空間感沒有常規(guī)強(qiáng),信息丟失多或圖像失真,且對(duì)大腦未梢小血管顯示不如DSA。⑹動(dòng)脈瘤頸部細(xì)長的動(dòng)脈瘤血液或造影劑難以進(jìn)入瘤體致動(dòng)脈瘤顯影不佳。
5.3 MRA的顯影能力
MRA顯影具有如下優(yōu)點(diǎn):⑴MRA是目前的性、無輻射危害的、快捷敏感性高的腦血管造影技術(shù)。⑵MRA圖像與DSA圖像有良好的相關(guān)性,高場強(qiáng)(1.5T 以上)MRA成像接近DSA,對(duì)動(dòng)脈瘤的細(xì)節(jié)及瘤頸的顯示具有獨(dú)特的優(yōu)勢,能任意方向顯示動(dòng)脈瘤與瘤頸關(guān)系,并能較準(zhǔn)確測量動(dòng)脈瘤大小、瘤頸及載瘤動(dòng)脈直徑,動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈關(guān)系。⑶病變顯示不受顱骨影響。⑷采用3DTOF MRA還可清楚顯示腔內(nèi)血栓。⑸電解可脫彈簧圈(GDC)介入栓塞術(shù)后用MRA檢查安全且有良好的成像質(zhì)量[11]。⑹有血栓形成的動(dòng)脈瘤仍可清晰顯示。⑺可以用于血液流動(dòng)速度測量。
其缺點(diǎn)主要是:⑴空間分辨率、血管顯示的精確度較低,分辨率尚不如DSA,立體形態(tài)描述不如3DCTA,易受血腫、水腫以及腦軟化灶信號(hào)影響。與DSA和CTA對(duì)比研究顯示, 對(duì)一、二級(jí)血管及各主要靜脈竇顯示清楚, 對(duì)前、后交通動(dòng)脈顯示敏感性、特異性低。⑵對(duì)血流速度、流量有限或以湍流為主的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤不敏感。⑶走行于掃描層面而非垂直的血管、扭曲的血管及分叉的血管因飽和作用造成信號(hào)丟失,局部狹窄或擴(kuò)張的血管及大的動(dòng)脈瘤,由于血流的不均勻性,因湍流或渦流造成血液中質(zhì)子群失散,導(dǎo)致喪失,致使上述性質(zhì)的血管顯示差或出現(xiàn)夸大效應(yīng)。⑷對(duì)早期的SAH不太敏感,亦不能顯示動(dòng)脈瘤的鈣化。⑸與CTA一樣,重建效果與操作者的相關(guān)性大,影響病變顯示人為的因素較多。
6 CTA、MRA在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的篩查及術(shù)后隨訪中的應(yīng)用
隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展,越來越多未破裂的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤被發(fā)現(xiàn), 同時(shí)兼顧簡便、創(chuàng)傷小、費(fèi)用低及診斷的高準(zhǔn)確性、高敏感性和高特異性等已成為公眾及醫(yī)務(wù)工作者對(duì)以社區(qū)篩查為目的的檢查手段的基本要求,為此CTA及MRA從DSA等多種血管成像技術(shù)中脫穎而出[12]。CTA可發(fā)現(xiàn)直徑2mm[1314]以上的動(dòng)脈瘤, Villabanca[15]等報(bào)道,對(duì)于數(shù)字減影血管造影未顯示的微小動(dòng)脈瘤,可在顱腦CT血管造影上顯示,這表明顱腦CT血管造影對(duì)動(dòng)脈瘤敏感度高。而且CTA在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤手術(shù)夾閉后長期隨訪中具有重要意義,運(yùn)用重建及減影技術(shù)可清楚顯示顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾與血管的關(guān)系,早在20世紀(jì)末CTA已成為國外顱內(nèi)動(dòng)脈瘤高危人群的篩選工具。然而MRA也是一重要篩選方法,其敏感性較CTA稍低,然而有學(xué)者提出MRA對(duì)動(dòng)脈瘤的敏感性為90%,而結(jié)合MRI敏感性可提高到97%[16],適合于直徑大于3mm的動(dòng)脈瘤,但目前暫不適宜用于夾閉術(shù)治療后隨訪,因?yàn)榭赡軙?huì)造成檢查中瘤夾撕裂血管引起致命性后果。對(duì)于彈簧圈介入治療后的患者,Yamada等[17]認(rèn)為與DSA相比,MRA在剩余流量的測量上更具優(yōu)勢,三維渦流自旋回波序列完全抑制線圈網(wǎng)眼的高信號(hào)強(qiáng)度,從而區(qū)分該信號(hào)是否由血栓造成,兩者對(duì)病變動(dòng)脈的顯示一致,研究顯示高場下彈簧圈所致偽影并未明顯影響對(duì)動(dòng)脈瘤殘腔的評(píng)價(jià),MRA在長期隨訪中可代替DSA,而彈簧圈在多層CTA檢查中偽影較大,難以對(duì)術(shù)后動(dòng)脈瘤體是否消失和載瘤動(dòng)脈情況作出較好的評(píng)價(jià)[18]。
7 小結(jié)
DSA以其高特異性、高敏感性和高準(zhǔn)確性仍是目前的腦血管疾病診斷、術(shù)前評(píng)估和評(píng)價(jià)其它血管影像學(xué)技術(shù)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但仍有5%~10%假陰性率,近年出現(xiàn)的無創(chuàng)血管成像技術(shù)在很大程度上彌補(bǔ)了DSA的不足。急癥或門診患者可先行CT平掃,若證實(shí)有自發(fā)性SAH或顱內(nèi)血腫并懷疑腦血管疾病,特別是顱內(nèi)動(dòng)脈瘤者應(yīng)立即行CTA或MRA檢查以明確病因。對(duì)于有介入治療指征CTA或MRA顯示欠佳者,DSA既可明確診斷又可繼續(xù)進(jìn)行介入治療。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)后復(fù)查可用CTA,彈簧圈介入治療者可復(fù)查MRA,以替代DSA[19]。隨著時(shí)間的推移,腦血管成像的設(shè)備不斷更新?lián)Q代,成像技術(shù)的不斷完善,越來越多的學(xué)者提出“查找動(dòng)脈瘤行DSA是否仍有必要?”的疑問[20]。然而DSA、CTA、MRA各具特點(diǎn),在臨床中應(yīng)視患者的實(shí)際情況如病情、年齡、耐受程度、經(jīng)濟(jì)狀況等情況,選擇適宜的檢查方法,以充分發(fā)揮各成像技術(shù)的佳效用,達(dá)到佳診斷和治療的目的。
【參考文獻(xiàn)】
[1]Piotin M, Gailloud P, Bidaut L, et al. CT angiography, MR angiography and rotational digital subtraction angiography for volumetric assessment of intracranial aneurysms. An experimental study[J]. Neuroradiology, 2003,45(6):404409.
?。?]Karamessini M T, Kagadis G C , Petsas T, et al. CT angiography with three dimensional techniques for the early diagnosis of intracranial anearysms. Comparison with intraarterial DSA and he surgical findings[J]. Eur J Radiol, 2004,49(3):212223.
?。?]Choi C G, Lee D H, Lee J H, et a1.Detection of intracranial atherosclerotic stenoocclusive disease with 3D Timeofflight magnetic resonance angiography with sensitivity encoding at 3T [J].AJNR,2007,28(3):439446.
?。?]Harrison M J, Johnson B A, Gardner GM, et al. Preliminary results on the management of unruptured intracranial aneurysms with magnetic resonance angiography and computed tomographic angiography[J].J Neurosurgery,1997,40(5)947957.
[5]Leffers A M, Wagner A. Neurologic complications of cerebral angiography. A retrospective study of complication rate and patient risk factors[J]. Acta Radiol, 2000,41(3):204210.
?。?]Farb R I, McGregor C, Kim J K, et al. Intracranial arteriovenous malformations: realtime autotriggered elliptic centricordered 3D gadoliniumenhanced MR angiographyinitial assessment[J]. Radiology, 2001,220(1):244251.
?。?]朱玉森,黃硯玲,李松柏,等.多層面螺旋CT血液鑄型技術(shù)診斷腦動(dòng)脈瘤的臨床應(yīng)用價(jià)值[J].中華放射學(xué)雜志,2002,36(8):754759.
?。?]呂發(fā)金,謝鵬,羅天友,等.數(shù)字減影CT血管成像在蛛網(wǎng)膜下腔出血診斷中的價(jià)值[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù),2007,23(1):4548.
?。?]Sakamoto S,Kiura Y,Shibukawa M,et al.Subtracted 3D CT angiography for evaluation of internal carotid artery aneurysms :comparison with conventional digital subtraction angiography[J].AJNR,2006,27(6):13321337.
?。?0]Ahmetogˇlu A, Kosucu P, Dinc H, et al. Multislice CT angiography in the diagnosis and characterization of cerebral aneurysms[J]. Tani Girisim Radyol,2003,9(3):302308.
?。?1]Brunereau L, Cottier J P, Sonier C B, et al. Prospective evaluation of timeofflight MR angiography in the followup of intracranial saccular aneurysms treated with Guglielmi detachable coils[J].J Comput Assist Tomogr,1999,23(2):216223.
[12]劉崎,陸建平,王飛,等.三維動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR血管造影對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的診斷價(jià)值[J].中華放射學(xué)雜志,2003,37(3):238242.
?。?3]Nakajima Y, Yoshimine T, Yoshida H, et al. Computerized tomography angiography of ruptured cerebral aneurysms: factors affecting time to maximum contrast concentration[J].J Neurosurg,1998,88(4):663669.
[14]Zouaoui A, Sahel M, Marro B, et al. Threedimensional computed tomographic angiography in detection of cerebral aneurysms in acute subarachnoid hemorrhage[J].Neurosurgery,1997,41(1):125130.
?。?5]Villablanca J P, Martin N, Jahan R ,et al. Volumerendered helical computerized tomography angiography in the detection and characterization of intracranial aneurysms[J]. J Neurosurg, 2000, 93(2):254264.
[16]張成琪, 張?jiān)龇? 柳澄. MRA在診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤中的應(yīng)用[J]. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2004,14(1):1719.
?。?7]Yamada N, Hayashi K, Murao K, et al. Timeofflight MR angiography targeted to coiled intracranial aneurysms is more sensitive to residual flow than is digital subtraction angiography[J]. AJNR Am J Neuroradiol.2004,25(7):11541157.
?。?8]Majoie C B,Sprengers M E,van Rooij W J,et a1.MR angiography at 3T versus digital subtraction angiography in the followup of intracranial aneurysms treated with detachable coils [J].AJNR,2005,26(6):l3491356.
?。?9]Urbach H,Dorenbeck U ,von Falkenhausen M,et a1.Threedimensional Timeofflight MR angiography at 3 T compared to digital subtraction angiography in the followup of ruptured and coiled intracranial aneurysms:a prospective study [J]. Neuroradiology,2008,50(5):383389.
[20]Bash S, Villablanca J P, Jahan R, et al. Intracranial vascular stenosis and occlusive disease: evaluation with CT angiography, MR angiography, and digital subtraction angiography[J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2005,26(5):10121021.