成人型缺血性煙霧病綜合征的多模式磁共振成像表現

李麗艷，周順科，周兆德，朱道升，姜永錄，崔文濤

煙霧病綜合征又稱腦底異常血管網癥，數字減影血管造影(DSA)是其診斷的金標準，但因其為有創檢查，不易被患者接受，近年來由于磁共振成像(MRI)無創、無輻射，且能從解剖形態學及功能學兩方面觀察顱內血管和腦實質的改變，成為極具發展前景的影像學診斷方法。本研究對10例煙霧病綜合征患者進行MRI平掃、動脈自旋標記法(ASL)腦灌注成像(PWI)、磁敏感成像(SWI)、三維時間飛躍法(3D-TOF)磁共振血管成像(MRA)、匙孔技術四維增強MRA(4D-TRAK-MRA)、MRI 增強(CE-MRI)等多模式分析，歸納其特征，探討其對煙霧病綜合征的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2012年3月—2014年2月吉林市人民醫院診治的10例成人型缺血性煙霧病綜合征患者的臨床資料，其中男6例，女4例；年齡26～68歲。均有完整的臨床資料，經DSA或血管造影術(CTA)證實。臨床表現為頭暈頭痛、頸項強直、面癱、偏身感覺或運動障礙等。均于MRI平掃及3D-TOF-MRA篩查初診為煙霧病綜合征后，被推薦進行ASL-PWI、SWI、4D-TRAK-MRA、CE-MRI檢查，且均無MRI檢查禁忌證，患者或家屬均知情同意并簽署書面同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T TX MR對所有受檢者行MRI常規掃描〔橫軸位T1加權像(T1WI)、T2加權像(T2WI)、DWI、冠狀位T2 液體衰減反轉恢復像(T2Flair)〕、ASL-PWI、SWI、3D-TOF-MRA，然后采用4D-TRAK-MRA成像技術行腦血管成像，最后加掃冠位CE-MRI與冠狀位T2Flair做對照。

4D-TRAK-MRA成像掃描參數：3D-FFE序列，8 通道SENSE頭線圈，仰臥位，頭先進，視野(FOV)240 mm，層厚1.5 mm，層數120層，重建矩陣512×512，脈沖重復時間(TR)/回波時間(TE)=6.0/1.13 ms，翻轉角25°，脈沖重復激發次數(NSA)1次，采集體素1.15 mm×1.15 mm×3.00 mm，重建體素0.94 mm×0.94 mm×1.50 mm，總掃描時間為54.9 s，動態匙孔掃描1.7 s，靈敏度編碼(SENSE)因子8，采用CENTRA(contrast enhanced timing rebust angiography)模式進行填充。全部患者4D-TRAK-MRA 掃描序列設置為自動減影，連續無間隔采集24次。20 G套管針，肘正中靜脈，采用雙筒高壓注射器，以2.5 ml/s速率團注對比劑釓噴酸葡胺10 ml后，同樣速率注射0.9%氯化鈉溶液20 ml，注藥后監視頸總動脈顯影時觸發掃描。

1.3 煙霧病綜合征分期標準 參照DSA分期標準[1]將煙霧病綜合征的血管改變分為6期，Ⅰ頸內動脈(ICA)狹窄期：ICA末端和大腦前動脈(ACA)、大腦中動脈(MCA)起始部狹窄；Ⅱ煙霧血管初發期：ICA末端狹窄，顱底煙霧狀血管形成；Ⅲ煙霧血管發展加重期：ACA、MCA部分狹窄，煙霧血管非常明顯，大腦后動脈(PCA)或后交通動脈不受影響，無顱外至顱內的側支循環；Ⅳ煙霧血管形狀縮小期：ICA閉塞已發展到與后交通動脈的聯合處，煙霧血管變細且血管網不完整，從顱外到顱內側支循環的動脈逐漸增粗；Ⅴ煙霧血管數量減少期：從ICA發出的全部主要動脈完全消失，血管網僅局限在虹吸部，顱外血供進一步增加；Ⅵ煙霧血管消失期：ICA對顱內血供完全消失，腦循環血供完全由頸外動脈(ECA)或椎動脈供應。

2 結果

2.1 MRI平掃 本組10 例患者中，4 例腦內軟化灶，3例皮質下小缺血灶，3 例急性期腦梗死。5例T2WI顯示ACA、MCA流空信號消失，同時伴有基底核區域煙霧血管的流空現象，均處于Ⅲ～Ⅳ期，3 例T2Flair顯示常春藤征，且與CE-MRI顯示的柔腦膜強化基本一致，均處于Ⅴ～Ⅵ期(見圖1、2)。

2.2 ASL-PWI 10 例均顯示ACA、MCA供血區腦血流量(CBF)不同程度減低(見圖3)。

2.3 SWI 7例顯示梗死區缺乏小靜脈顯影，代償區腦膜周圍見多發增粗的小靜脈(見圖4)。

2.4 3D-TOF-MRA 2例頸內動脈末端、ACA、MCA近端狹窄、過診為閉塞，對ECA的側支代償腦內供血情況顯示較差，分期依據不足(見圖5)。

圖1 MRI平掃：T2加權像(A、B)軸位，T2液體衰減反轉恢復像(C)冠狀位

Figure1 MRI plain scan:Axial T2-weighted brain magnetic resonance imaging(A，B) and Coronal T2-weighted fluid-attenuated inversion recovery imaging(C)

圖2 MRI增強冠狀位圖3 動脈自旋標記法腦灌注成像軸位圖4 磁敏感成像軸位

Figure2 Coronal contrast-enhanced brain magnetic resonance imagingFigure3 Axial arterial spin labeling perfusion-weighted imagingFigure4 Axial susceptibility weighted imaging

注：A軸位,B冠狀位,C矢狀位

圖5 三維時間飛躍法磁共振血管成像

Figure5 Three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography

2.5 4D-TRAK-MRA 10例均可顯示對比劑通過的動態過程，在動脈早期(2～4時相)觀察到動脈影像，顯示ICA遠端及ACA、MCA近端的不同程度狹窄及閉塞，沒有靜脈污染；動脈晚期(5～7時相)及平衡期(8～18時相)顯示基底部的異常煙霧血管網，PCA的側支循環以及ECA的側支代償腦內供血情況；靜脈期(19～24時相)顯示其靜脈回流和血流緩慢的柔腦膜側支循環。參照DSA分期標準分析4D-TRAK-MRA征象進行煙霧病綜合征分期：Ⅰ～Ⅱ期2例，Ⅲ～Ⅳ期5例，Ⅴ～Ⅵ期3例，與DSA分期符合率90%(9/10)，僅1例因顱底煙霧狀血管顯示不清致Ⅲ～Ⅳ期錯分為Ⅴ～Ⅵ期(見圖6)。

3 討論

煙霧病綜合征是一種不明原因的慢性進行性動脈病，表現為雙側ICA虹吸部和ACA、MCA近端的狹窄和閉塞，伴廣泛的側支循環形成，生物信息學分析提示mTOR信號通路可能與煙霧病綜合征發病相關[2]。其病理改變主要為病變段動脈管壁纖維組織增生，中層萎縮，內膜增生、肥厚，可有脂肪沉積和內彈力膜明顯迂曲，管壁內可見淋巴細胞浸潤；側支循環動脈明顯擴張，管壁薄而脆弱。

煙霧病綜合征分為幼年型和成人型兩型，發病年齡有10歲和40歲兩個高峰，幼年型以ICA系統反復缺血性發作為主要臨床表現，成人型出血性卒中發病者明顯多于幼年型[3]。早期診斷、早期手術治療是改善各型煙霧病綜合征患者預后、提高生活質量的有效手段，血管重建術可以提高長期療效并預防疾病復發[4-6]。DSA一直被認為是診斷此病的金標準，可以直觀顯示顱內血管病變程度及顱內外側支循環形成情況，并據此將煙霧病綜合征分為ICA狹窄期、煙霧血管初發期、煙霧血管發展加重期、煙霧血管形狀縮小期、煙霧血管數量減少期、煙霧血管消失期等6期[1]。但DSA是一種有創檢查，輻射劑量較大，需要注射碘對比劑，費用昂貴，且不能提供腦內病變的信息[7]，因而不能作為頭頸血管病變常規篩查手段，尤其不適于兒童和甲狀腺功能亢進患者[8]常規檢查；而隨著磁共振新技術的發展，MRI平掃、DWI、ASL-PWI、SWI、3D-TOF-MRA、4D-TRAK-MRA、CE-MRI等多模式的磁共振檢查憑借其無創且能提供腦內病變、腦血管病變以及功能代謝等多方面信息的優點，為煙霧病綜合征提供了無創評估的新思路。

注：冠狀位：A動脈早期，B動脈晚期，C平衡期，D靜脈早期，E靜脈晚期；矢狀位：F動脈早期，G動脈晚期，H平衡期，I靜脈早期，J靜脈期

圖6 匙孔技術四維增強MRA

Figure6 Four-dimensional time-resolved magnetic resonance angiography with keyhole

MRI平掃及DWI可以顯示CT不能顯示的急性及超急性期腦梗死、少量出血等病灶，并可發現流空的側支血管、常春藤征等間接征象，提示煙霧病綜合征，本組10例缺血性病灶部位在皮質區或分水嶺區，分布規律與相關報道基本一致[9]；5例處于Ⅲ～Ⅳ期的煙霧病綜合征顯示ICA末端、ACA、MCA近端流空信號消失，同時伴有基底核區域的側支血管流空現象；3例處于Ⅴ～Ⅵ期的煙霧病綜合征于T2Flair顯示常春藤征，且與CE-MRI顯示的腦回強化基本一致，其病理基礎國內外學者主要有兩種觀點，一種認為是柔腦膜側支循環[10]，另一種認為是腦皮質缺血[3]，本組病例3D-TOF-MRA和4D-TRAK-MRA平衡期顯示具有常春藤征的柔腦膜側支較對側少，而4D-TRAK-MRA靜脈期清晰顯示患側柔腦膜側支循環，說明腦皮質缺血和柔腦膜側支循環二者同時存在，且柔腦膜側支循環血流緩慢。

ASL-PWI是一種有效的非侵入性的灌注測量方法，不需要注射外源性示蹤劑，是將自體血質子作為內源性標記，利用翻轉恢復脈沖序列在成像平面的近端標記動脈血質子，標記過的質子隨血流流入成像平面后，與組織中沒有標記的質子混合，引起局部組織縱向弛豫時間的變化，將所得圖像與沒有標記的圖像相減就可以得到灌注圖像，其信號強度與成像區域的血流有關[11-12]，本組10例均顯示ACA、MCA 供血區CBF不同程度減低。

SWI是一種三維、高分辨、完全流動補償的梯度回波序列,對磁敏感性差異非常敏感，可以顯示靜脈及微量出血；脫氧血紅蛋白是靜脈系統的天然對比劑，使T2弛豫時間縮短，因此富含脫氧血紅蛋白的靜脈可以在SWI清晰顯示[13-15]。本組煙霧病綜合征SWI顯示缺血梗死區缺乏小靜脈顯影，代償區柔腦膜周圍見多發增粗的小靜脈，反映病變區有氧代謝減弱、相鄰代償區細胞有氧代謝增強，間接提示腦細胞活性，據此可以預測血管重建術時機及判斷手術必要性。

3D-TOF-MRA 無需注射對比劑，安全無創，患者易于接受，適于觀察腦動脈主干狹窄、閉塞以及顱底煙霧狀血管網、代償性增粗延長的后循環，但3D-TOF-MRA 對血流類型過分依賴導致對于動脈狹窄率可能過度評價及柔腦膜的側支循環不能顯示，受限于掃描速度及范圍導致對于頸外動脈側支循環代償的顯示欠佳[16]；4D-TRAK-MRA是近年發展的MRA新技術，應用SENSE、CENTRA、Keyhole及半掃描技術縮短掃描時間，在保證高空間分辨率的前提下完成高時間分辨率掃描，可以動態顯示頭頸部血管結構及血運動態[17]。本組10例煙霧病綜合征患者進行了4D-TRAK-MRA，在動脈早期顯示ICA遠端及ACA、MCA近端的狹窄及閉塞，沒有靜脈污染；動脈晚期及平衡期顯示基底部的煙霧狀血管網、大腦后循環和ECA的側支代償腦內供血情況；靜脈期顯示其靜脈回流和柔腦膜的側支循環。依據上述4D-TRAK-MRA征象分析對本組10例煙霧病綜合征診斷并參照DSA診斷標準進行分期，與DSA結果符合率達90%，所示側支循環特點與相關報道的DSA特點基本一致[18]。

綜上所述，常規MRI T2Flair像顯示的常春藤征和3D-TOF-MRA顯示的ICA遠端及ACA、MCA近端狹窄、閉塞以及基底核區域的側支循環、軟腦膜側支循環，可以初診煙霧病綜合征；ASL-PWI顯示ACA、MCA供血區CBF減低；SWI能提示病變區域細胞有氧代謝減弱；采用4D-TRAK-MRA可以動態全景顯示頭頸部血運情況，判斷其血流動力學改變，觀察ICA、ECA系統側支循環建立情況。多模式MRI可以了解病變血管信息、血流狀況以及腦實質的形態學和功能信息，能夠為煙霧病綜合征的診斷、分期及選擇適當的治療方案提供客觀依據，有較好的應用前景；尤其對于兒童和甲狀腺功能亢進等不適于注射碘對比劑進行DSA檢查的煙霧病綜合征患者，多模式MRI為其提供了一種及時可行的診斷及分期方法；由于本組病例數較少，未包括幼年型及成人型出血性煙霧病綜合征患者，其診斷分期準確率有待于大樣本進一步證實。

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