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脑血管病的影像学检查手段

 神经外科胡永珍 2023-02-20 发布于广东

脑血管病是造成全世界人类死亡和致残的主要原因。目前急剧增高的脑血管病发病率已成为我国面临的一项重大卫生健康问题。随着人们生活习惯的改变,社会压力的增加,脑血管病的发病年龄趋于年轻化。因此,利用无创的影像学方法进行头颈部血管成像和评估对脑血管病的早期防治有重要作用。

目前,常用于临床的无创成像方法主要为 CT 动脉血管成像(CTA)、MR 动脉血管成像(MRA)和高分辨血管壁成像(HR-VWI)等技术,而基于 MRI 的静脉成像及人工智能(AI)技术也在逐步发展。

1 CTA 在脑血管病中的应用

CTA 是评估急性缺血性脑卒中等头颈血管相关病变的重要方法,随着技术设备的不断更新,CT 扫描速度明显提高,能够通过一次扫描获得病人更多的信息。

其中,多时相CTA(mCTA)能够在外周静脉团注对比剂后采集动脉峰值期、静脉峰值期及静脉晚期3 个时相的影像,依据脑血液循环时间设置各期采集时间间隔为 8~16 s 。mCTA 是一种具有时间分辨力的颅内血管成像技术,广泛用于评估 AIS 病人的侧支循环,对预测病人的预后具有重要的意义。
能谱 CT 这一新的评估脑血管功能 CT 成像方法可以实现 40~140 keV 的瞬时切换,能够从同一幅影像中获得 101 幅不同能量的影像,通过选择最佳能量的影像,可以更加清晰地显示临床上需要观察的解剖结构和病变,并有效降低辐射剂量和对比剂摄入量。
能谱 CT 的应用有助于克服传统 CTA 成像过程中所遇到的壁垒,可减少支架对血管管腔狭窄程度判断的影响。
传统 CT 成像仅能获得以血管形态为主的影像信息,而能谱 CT 还能够对血管壁斑块进行分析。由于斑块组织成分具有多样性,能谱 CT 通过获得斑块的能谱曲线,可以对斑块进行全面的综合分析,有效评估斑块组织成分、斑块形状、血管整体形态以及血管狭窄程度等。

2 MRA 在脑血管病中的应用

时间飞跃法 MR 血管成像 (TOF-MRA)是目前最常用的非对比增强 MRA 技术。其最大的优势为利用血液的流动增强效应成像,无需使用对比剂,对于诊断血管狭窄的敏感性和特异性均很高,但成像效果略逊于 CTA。这是因为 TOF-MRA 技术容易受到血液流动状态的影响,当血流速度加快、减慢或呈湍流的时候都会出现相应的伪影,且有夸大血管狭窄程度的现象 。
另外,动脉自旋标记(ASL)灌注成像技术目前也已常规用于临床。ASL 无需注射对比剂而是通过射频脉冲标记内源性氢质子完成 MR 灌注成像,既往大部分研究利用该技术评估病人颅脑的灌注情况。近年来,ASL 技术也已逐步用于脑血管的评估,主要反映脑血流动力学的特征,可通过采集多个标记点的影像实现动态血管显示,反映血液逐渐流入组织的过程,从而获得动态血管成像。
ASL-MRA 不仅可以提供时间维度的信息,还避免了因血流速度和湍流因素对血管狭窄程度的误判。
3 HR-VWI 在脑血管病中的应用
HR-VWI 是一种能够无创显示管腔及管壁病变的 MRI 技术,不仅可以弥补传统成像对管腔显示的不足,还因具有较高的软组织分辨力,对斑块的显示也明显优于超声、CT 等检查。
2019 年《脑血管病影像规范化应用中国指南》正式发布,在缺血性脑血管疾病的一级预防和二级预防中明确提到HR-VWI 技术的应用价值。由于 TOF-MRA 对慢血流有饱和效应,导致小动脉成像受到影响,通常不能很好地显示,而利用 HR-VWI 技术可精确观察颅内穿支动脉的形态。
4 静脉成像在脑血管病中的应用
大动脉粥样硬化是我国人群卒中的主要原因,因此大多数研究将动脉血管的显示和评估列为首位。而静脉系统是脑内循环不可或缺的一部分,占脑血容量的 70%~80%,参与调节颅内压和脑脊液循环,对维持血脑屏障的完整性有重要作用。颅内的静脉系统根据其解剖和生理特点,分为硬脑膜静脉窦、浅静脉和深静脉。
CT 静脉成像 (CTV)是目前评估颅内静脉血管的主要方法,但存在一定的局限性,如需要专门的技术人员进行影像后处理才能提取静脉影像,尽管有成熟的软件支持,但是对微小静脉的显示欠佳;其次,颅内静脉成像的最佳时间点受操作人员的经验影响,也受到病人个体差异的影响,因此限制了临床对颅内较小的浅静脉和深静脉的评估。
目前临床上用于颅内静脉显示的 MRI 技术包括常规 MR 静脉成像(MRV)和磁敏感加权成像(SWI),其中,SWI 是一种利用不同物质之间磁敏感性提供增强对比的无创快速 MRI 技术 。静脉血中的脱氧血红蛋白会引起磁场的不均匀性,这种磁敏感性之间的差异使 SWI 在显示脑内小静脉上具有无可比拟的优势,所以 SWI 序列起初也被称为高分辨血氧水平依赖 MR 静脉血管成像。
5 AI 在脑血管成像中的应用
鉴于脑血管走行复杂、CT 成像有辐射危害,而MRI 有复杂和特殊性,因此快速低剂量的血管成像、准确分割目标血管是今后临床实践中脑血管成像的目标,也是对脑血管病变进行诊断的前提条件。
参考文献
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[4]张伟国. 脑神经及相关血管的断面影像解剖学研究[D].,2000.

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