3.0TMRI联合低浓度对比剂CE—MRA和灌注成像在急性缺血性脑卒中的应用价值

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　　[摘要] 目的 探讨在3.0T MRI联合低浓度对比剂增强磁共振血管成像（CE-MRA）和动态磁敏感灌注成像（DSC-PWI）在急性缺血性脑卒中的应用价值。 方法 收集南京市第一医院2017年10月～2018年3月急性脑卒中患者30例，所有患者均接受低浓度对比剂CE-MRA和DSC-PWI成像，并于24 h内接受数字减影血管造影（DSA）检查。CE-MRA和DSC-PWI均使用半剂量对比剂浓度（0.05 mmol/kg）。通过与DSA对照，评估CE-MRA对血管狭窄诊断的准确性。CE-MRA诊断血管狭窄及DSC-PWI诊断不匹配区的观察者间一致性检验使用Kappa分析。结果 CE-MRA对头颈动脉低级别（<50%）及高级别（>50%）狭窄诊断的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为82.4%、100%、100%、93.8%及100%、82.4%、93.8%、100%。CE-MRA诊断动脉狭窄及DSC-PWI诊断不匹配区观察者之间一致性均好（κ = 0.87、0.86）。 结论 3.0T MRI联合低浓度对比剂CE-MRA和DSC-PWI是一种可行的急性缺血性脑卒中MRI扫描方案。
　　[关键词] 急性缺血性脑卒中；磁共振成像；钆对比剂；头颈动脉
　　[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2019）04（a）-0150-04
　　Application value of low-dose contrast-enhanced MR angiography and perfusion imaging at 3.0T in patients with acute ischemic stroke
　　JIANG Hailong MAO Cunnan CHEN Qian CHEN Guozhong YIN Xindao
　　Department of Radiology， Nanjing Hospital Affiliated to Nanjing Medical University， Nanjing First Hospital， Jiangsu Province， Nanjing 210006， China
　　[Abstract] Objective To explore application value of low-dose contrast-enhanced MRA （CE-MRA） and dynamic susceptibility contrast perfusion imaging （DSC-PWI） at 3.0T in patients with acute ischemic stroke. Methods Thirty patients with acute ischemic stroke in Nanjing First Hospital from October 2017 to March 2018 were enrolled. All the patients underwent low-dose CE-MRA and DSC-PWI examination， and DSA examination was performed within 24 h. Half-dose contrast agent concentration （0.05 mmol/kg） was used in both CE-MRA and DSC-PWI. The accuracy of CE-MRA in the diagnosis of arterial stenosis was evaluated by comparing with DSA. Inter-observer agreement tests for diagnosis of arterial stenosis with CE-MRA and mismatched areas with DSC-PWI were tested by Kappa analysis. Results The sensitivity， specificity， positive predictive value and negative predictive value of CE-MRA in the diaognosis of low grade （<50%） and high grade （>50%） arterial stenosis of the intracranial and cervical arteries were 82.4%， 100%， 100%， 93.8%， 100% and 82.4%， 93.8%， 100%， respectively. The inter-observer agreements in the diagnosis of arterial stenosis with CE-MRA and mismatch area with DSC-PWI were both excellent （κ = 0.87， 0.86）. Conclusion Low-dose CE-MRA and DSC-PWI combination at 3.0T MRI is a feasible MRI scanning protocal for patinets with acute ischemic stroke.
　　[Key words] Acute ischemic stroke； Magnetic resonance imaging； Gadolinium contrast agents； Intracranial and cervical arteries
　　磁共振血管成像（MRA）及动态磁敏感灌注成像（dynamic susceptibility contrast perfusion，DSC-PWI）已经广泛应用于急性缺血性脑卒中的检查方案[1-3]。目前常用MRA扫描序列包括时间飞跃法磁共振血管成像（time of flight MRA，TOF-MRA）及对比增强磁共振血管成像（contrast-enhanced MR angiography，CE-MRA），CE-MRA较TOF-MRA优势在于扫描时间短、范围广，可同时评估颅内外血管[4]。但CE-MRA扫描需要对比剂，如果扫描序列包括DSC-PWI序列，对比剂用量较大。有报道指出钆对比剂与肾源性系统纤维化的发生密切相关，并且对比剂可能沉积在脑部[5-6]。本研究目的在于通过联合采用低浓度对比剂CE-MRA和DSC-PWI对急性缺血性脑卒中患者進行成像，探讨该方法在急性期脑卒中的应用价值。 　　1 资料与方法
　　1.1 一般资料
　　收集南京市第一医院（以下简称“我院”）2017年10月～2018年3月30例急性脑卒中患者，其中男17例，女13例；年龄54～92岁，平均（72.2±9.1）岁。纳入标准：①临床高度怀疑脑梗死且NIHSS评分≥3分；②神经系统疾病发作间隔<8 h；③所有患者发病24 h内行数字减影血管造影（DSA）检查。排除标准：①存在MRI检查禁忌证；②MRI检查时头动明显，图像无法观察。患者均签署书面知情同意书，本研究经我院医学伦理委员会批准。
　　1.2 设备与参数
　　所有患者均在3.0T（菲利浦，Achieva，荷兰）MR系统上进行MRI检查。脑卒中扫描序列包括DWI、T2-flair、PWI、CE-MRA。其中CE-MRA扫描参数为：TR 4.06 ms，TE 1.33 ms，FOV 380 mm×225 mm，矩阵384×205，层厚为1 mm，扫描时间49 s。采用Medtron公司双流高压注射器Accutron MR经右侧肘前静脉给药。双流高压注射器A管为钆喷酸葡胺（Gd-DTPA，广州康辰药业有限公司），B管为生理盐水，程序1浓度设定50%，剂量为0.2 mL/kg；程序2浓度设定0%，剂量是10 mL；对比剂浓度为0.25 mmol/mL。DSC-PWI扫描参数为：TR 2000 ms，TE 30 ms，FOV 224 mm×224 mm，层厚4 mm，扫描时间88 s。DSC-PWI对比剂浓度设定与CE-MRA相同，流速设定4 mL/s。CE-MRA对比剂浓度（0.05 mmol/kg）及DSC-PWI对比剂浓度（0.05 mmol/kg）均为正常对比剂用量一半。
　　采用Siemens DSA数字减影机进行手术造影，股动脉穿刺置管后分别进行头臂干、左颈总动脉、左锁骨下动脉造影，为确保获得有效的头颈动脉正、斜位和侧位图像，必要时加做旋转。
　　1.3 图像处理与分析
　　所有MRI原始数据传输至飞利浦星云工作站进行处理。使用最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）对CE-MRA图像进行血管重组。将头颈动脉分为25个节段进行分析[7]。
　　由2位主治以上职称影像诊断医师对所有CE-MRA图像进行阅片，记录血管狭窄的位置，并对血管狭窄情况采用4分法进行评估：1分为无狭窄；2分为轻度狭窄，管腔狭窄<50%；3分为明显狭窄，管腔狭窄50%～99%；4分为血管闭塞。若评估结果不同，重新读片直至意见一致。使用DSA作为金标准，判断CE-MRA诊断狭窄程度的准确性。
　　采用工作站自带的T2* perfusion软件处理DSC-PWI图像，获取达峰时间（time to peak，TTP）图。缺血半暗带定义为TTP图像存在低灌注区，DWI弥散受限区较小或无。2位主治以上职称影像诊断医师对所有PWI、DWI图像进行观察，采用3分法判断是否有缺血半暗带：1分，存在缺血半暗带；2分，可能存在缺血半暗带；3分，无缺血半暗带。
　　1.4 统计学方法
　　采用SPSS 21.0软件对所得数据进行分析。对于CE-MRA诊断血管狭窄及DSC-PWI诊断缺血半暗带观察者间一致性采用Kappa分析。Kappa值大于0.75表示一致性好。以DSA作为金标准，判断CE-MRA诊断低级别狭窄（<50%）及高级别血管狭窄（≥50%）的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值：敏感性=真阳性数/（真阳性数+假阴性数）×100%，特异性=真阴性数/（真阴性数+假阳性数）×100%，阳性预测值=真阳性数/（真阳性数+假阳性数）×100%，阴性预测值=真阴性数/（真阴性数+假阴性数）×100%。
　　2 结果
　　2.1 CE-MRA对血管狭窄的分析结果
　　对30例患者的DSA及CE-MRA数据进行血管狭窄分析（表1）。CE-MRA上一共诊断62个动脉节段狭窄，轻度狭窄14段、明显狭窄21段、闭塞27段（图1）。观察者之间一致性κ = 0.87。DSA共发现62个动脉节段狭窄，轻度狭窄17段、明显狭窄20段、闭塞25段。
　　DSA上2个动脉节段诊断为明显狭窄，而CE-MRA上被归类为闭塞，DSA上另有3个动脉节段诊断为轻度狭窄，而CE-MRA上被归类为明显狭窄。以DSA为金标准，CE-MRA诊断低级别狭窄（<50%）及高级别血管狭窄（≥50%）的敏感性、特异性阳性预测值、阴性预测值见。表2。
　　2.2 DSC-PWI的分析结果
　　对30例患者的DSC-PWI及DWI数据进行分析，发现26例患者出现缺血伴暗带，1例患者可能存在缺血半暗带，3例患者无缺血半暗带，观察者间一致性达κ = 0.86（图2）。
　　3 讨论
　　在急性脑卒中MRI检查方案中，MRA已经常规用于检测颅内外动脉血管闭塞[8-9]。以往的MRA检查方法常使用TOF-MRA，然而该方法如同时采集颈部和脑部动脉的时间需要5～7 min[10-11]。CE-MRA能够在较短时间完成头颈部动脉血管检查。Boujan等[7]使用CE-MRA及TOF-MRA对123例大血管闭塞的患者进行扫描，认为CE-MRA诊断急性缺血性脑卒中的准确性高于TOF-MRA，并且能够更好地定位血管闭塞的位置。目前CE-MRA较少应用于急性脑卒中扫描方案，主要原因在于其需要额外的对比剂。随着高场强MRI、多通道线圈、并行采集技术的应用，应用较少对比剂用量可以完成CE-MRA检查[12-14]。有研究[4]报道在3.0T MRI进行头颈动脉CE-MRA扫描中，减少对比剂至0.047 mmol/kg时，依然可以获得良好图像质量。然而直接减少对比剂扫描的方法对检查技师熟练程度要求高，不好把握时间窗。Nael等[15]推荐在3.0T MRI可使用稀释对比剂进行CE-MRA检查，认为该方法减少了对比剂用量同时能得到优秀的头颈动脉血管图像。但该方法要求预先稀释对比剂，费时、费力，不太适用于临床急诊脑卒中扫描。我们前期研究[16]使用双流高压注射器对脑血管狭窄患者进行低浓度对比剂检查，节约了准备时间，减少了操作步骤，因此将该方法用于急诊脑卒中MRI扫描，通过与DSA对照，发现该扫描方案能够出色地診断急性缺血性脑卒中患者颅内外血管狭窄性病变。 　　DSC-PWI是急性腦卒中MRI扫描方案的重要组成部分，用于评估脑组织的缺血半暗带，从而指导临床溶栓及取栓治疗[17-19]。随着3.0T MRI的应用，已经有多项研究使用降低对比剂用量的方法进行DSC-PWI。Nael等[20]使用全剂量（0.1 mmol/kg）与半剂量（0.05 mmol/kg）对比剂进行DSC-PWI检查，发现半剂量DSC-PWI可以获得与全剂量相类似的定量脑灌注结果。本研究采用双流高压注射器进行低浓度对比剂DSC-PWI成像，同样可以得到满足诊断要求的灌注图像，且观察结果有着良好的一致性。
　　本研究不足之处在于所选病例数较少，未来需要加大样本量，进一步验证扫描方案的可行性；稀释对比剂的DSC-PWI分析未采用定量的方法，未来需通过定量的方法研究稀释对比剂对PWI结果的影响。
　　综上，联合低浓度对比剂CE-MRA和灌注成像的多模态MRI扫描方案在急性脑卒中综合评价中有着广泛的潜在应用价值。
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　　（收稿日期：2018-01-22 本文編辑：金 虹）
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