多模态磁共振技术对慢性颈内动脉狭窄侧支循环定量评估研究

发布时间：2020-05-29 09:49

【摘要】：目的:利用磁共振血管成像(time of flight Magnetic Resonance Angiography,TOF-MRA)、区域性动脉自旋标记(territory arterial spin labeling,tASL)、3D动脉自旋标记(three-dimensional arterial spin labeling,3D ASL)多模态磁共振联合扫描技术,定量评估单支颈内动脉颅外段慢性严重狭窄(external of internal carotid artery severe stenosis,EICASS)或闭塞(external of internal carotid artery occlusion,EICAO)患者侧支循环代偿能力与临床表现的关系,并探讨侧支循环开放情况及解剖结构对代偿能力的影响。方法:收集2018-01至2019-01就诊于吉林大学第一医院神经内科、神经外科,并经TOF-MRA、计算机断层扫描血管造影(Computed Tomography Angiography,CTA)和经颅多普勒(Transcranial Doppler,TCD)检查证实有EICASS(70%)或EICAO患者40例及30例正常志愿者。所有患者均使用GE Discovery750 3.0T MRI扫描设备进行检查,扫描序列包括:T1WI轴位、T2WI轴位、T2-FLAIR轴位、DWI轴位、3D TOF-MRA、3D ASL(标记后延迟时间(post labeling delaying,PLD)=1.5s、2.5s)及tASL。分析患者的一般临床资料和脑血管危险因素,并按如下方式处理患者的图像数据:1通过TOF-MRA评估Willis环组成血管的完整性和变异性,并通过RadiAnt DICOM Viewer软件测量双侧大脑前动脉的A1段,后交通动脉(Posterior communicating artery,PcomA)和大脑后动脉的P1段的直径;2使用数字减影血管造影(Digital subtraction angiography,DSA)观察患者初级和次级侧支开放情况;3使用GE AW4.5工作站上的减法(SUB)工具,将PLD 2.5s和PLD 1.5s的灌注图进行剪影,得到PLD2.5s脑血管灌注恢复区域剪影图,并用数学分析数据软件MATLAB(Mathworks,Natick,Mass)对患侧剪影图像进行半自动勾画分割,计算患侧剪影容积比;4采用Matlab软件将健侧ICA及椎-基底动脉(Vertebral-Basilar artery,VBA)对患侧大脑半球代偿范围进行半自动勾画分割、计算健侧ICA及VBA代偿容积比。本研究将患者按临床表现分为短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack,TIA)组及脑梗死组,分别比较患者组患侧与健侧Willis环血管直径;患者组与正常志愿者间Willis环各组成动脉直径的差异;并研究Willis环变异情况、开放情况、组成血管直径及二级侧支开放情况对健侧ICA、VBA代偿能力及PLD2.5s脑血流恢复情况的影响。结果:1、40名患者,31名男性(77.5%),男:女比例3.4:1,平均61.28±8.735岁。正常组30例,男性14例(46.7%),平均年龄54.18±13.17。两组相比,性别、吸烟、酗酒、高血压、糖尿病、高同型半胱氨酸及既往脑梗死病史均存在统计学差异(P0.05)。TIA组共有23例(57.5%),脑梗死组有17例(42.5%),两组相比,仅发病性别及既往脑梗死病史差异具有统计学意义(P0.05)。2、TIA及脑梗死组发病部位及血管狭窄程度无显著差异(P0.05),但入院NIHSS评分有统计学意义(P0.05),脑梗死组NIHSS评分高于TIA组。3、Willis环开放情况:TIA组AcomA开放、PcomA开放、两者均开放、两者均未开放组分别有7人(30.4%)、8人(34.8%)、6人(26.1%)及2人(8.7%)。而脑梗死组分别有5例(29.4%)、3例(17.6%)、7例(41.2%)及2例(11.8%)。两组间Willis环开放情况无明显统计学差异(P0.05)。二级侧支开放情况:TIA组OA开放、LMA开放、两者均开放、两者均未开放组分别有0例(0.0%)、12例(52.2%)、4例(17.4%)、7(30.4%),脑梗死组分别有2例(11.8%)、6例(35.3%)、5例(29.4%)、4例(23.5%)。两组间二级侧支开放情况无明显统计学差异(P0.05)。4、TIA患者组内患侧与健侧Willis环组成血管直径比较发现,患侧与健侧A1段及PcomA统计学有差异(P0.05),并且健侧A1段直径大于患侧,而患侧PcomA直径大于健侧。脑梗死组仅A1段直径存在统计学差异(P0.05)。5、TIA、脑梗死两组间Willis环血管直径比较差异无统计学意义(P0.05)。将上述两组分别与正常对照组进行比较,TIA组发现健侧A1段、双侧PcomA及双侧P1段均存在统计学差异。脑梗死组发现健侧A1、患侧PcomA及双侧P1段直径较正常志愿者对应血管直径大,差异具有统计学意义(P0.05)。6、TIA及脑梗死两组间健侧ICA及VBA代偿容积比未见明显统计学差异(P0.05)。两组间剪影容积比存在统计学差异(P0.05)。7、AcomA开放与否主要影响健侧ICA代偿能力;PcomA开放情况对健侧ICA及VBA代偿范围均有影响,PcomA开放时,健侧ICA代偿容积较PcomA未开放者小(0.208±0.171/0.338±0.130),而PcomA开放时,VBA代偿范围大(0.223(0.142,0.421)/0.056±0.042),差异均有统计学意义(P0.05)。而LMA开放时剪影容积明显大于对照组(0.189±0.084/0.095±0.069),但对健侧ICA及VBA代偿能力无明显影响;而OA开放与否,对三者均无影响。8、健侧A1段、患侧PcomA直径分别与健侧ICA代偿能力、VBA代偿能力存在线性相关关系,且为正相关,相关系数分别为0.581、0.727。9、对于患者组,无论有无A1段缺如,健侧ICA代偿容积比无统计学差异(P=0.078),但A1段缺如者代偿范围略大(0.378±0.097/0.236±0.170)。但与正常对照组A1段缺如者进行比较,两组间健侧ICA代偿范围存在统计学意义(P=0.002)。结论:1、TOF-MRA、tASL及3D ASL联合扫描能为定量评估ICAS患者侧支循环代偿能力提供可靠的诊断依据。2、TIA组与脑梗死组组间侧支循环代偿情况(侧支循环开放情况、Willis环直径及健侧ICA、VBA代偿范围)虽无明显统计学差异,但LMA对脑血流动力学改善具有重要意义。3、ICA严重狭窄或闭塞时会造成Willis环组成动脉直径发生改变,而侧支循环开放情况及解剖结构的差异对代偿能力具有不同影响。
【图文】：

脑梗死,临床资料

A-H图：分别比较TIA组及脑梗死两组间一般临床资料及脑血管病危险因素

脑梗死,间发病,部位

4.2 评估 TIA、脑梗死两组患者间发病部位、狭窄程度及 NIHSS评分情况TIA 组共有 12 例患者发生于 RICA（52.2%），脑梗死组有 9 人（52.9%）。两组分别有 10 人（43.5%）、7 人（41.2%）ICA 完全闭塞。两组间发病部位及血管狭窄程度无统计学差异（P＞0.05）（图 4.2）。入院时 NIHSS 评分，两组间差异有统计学意义（P＜0.001），脑梗死组 NIHSS 评分高于 TIA 组。（表 4.3）表 4.3 TIA、脑梗死两组间发病部位、狭窄程度及 NIHSS 评分比较TIA（N=23）脑梗死（N=17） Χ2/Z 值 P 值Side of stenosis/occlusion (RICA，%） 12（52.2%） 9（52.9%） 0.002 0.962Degree of stenosis（Occlusion，，%） 10（43.5%） 7（41.2%） 0.021 0.884NIHSS score 1.00（.00，2.00） 6.00（2.50，9.00） -4.517 0.000
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R743.3;R445.2

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