高分辨MR颅内血管壁成像技术研究及临床应用新进展

高分辨MR颅内血管壁成像技术研究及临床应用新进展

李俊彤1，苗丰2

，王效春3*

随着人类生活水平的提高及生活方式的改变，脑卒中已成为严重威胁人类健康的致死性疾病之一。在我国，脑卒中是成人致残或致死的首要危险因素[1]且发病年龄呈年轻化趋势。Wang 等[2]研究发现，我国约46.6%的急性缺血性卒中(acute ischemic stroke)由颅内动脉粥样硬化疾病(intracranial atherosclerotic disease ，ICAD)引起，相关的脑血管事件每年复发率极高。颅内动脉夹层、Moyamoya 病、脑动脉炎等也可导致缺血性脑卒中，因此早期鉴别诊断脑血管病对临床指导治疗和患者预后十分

重要。

目前临床主要应用管腔狭窄程度来评估脑血管病变的严重程度。常用的影像学检查技术有CT 血管成像(computed tomography angiography ，CTA)、数字减影血管造影(digital subtraction angiography ，DSA)和MR 血管成像(magnetic resonance angiography ，MRA)等，DSA 为有创检查，现已逐步被CTA 及MRA 取代。上述脑血管检查技术只能显示管腔狭窄程度，不能明确狭窄处管壁结构及导致其狭窄原因[3-4]。Leng 等[5]认为单纯研究管腔狭窄程度对脑血管病变的诊

断，评估病变特征及预防继发卒中的风险分层明显不足，而对病变处动脉管壁结构的研究更有意义。

高分辨率MR成像(high resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)在颅外颈动脉斑块研究和临床应用中日渐成熟，其病理结果与高分辨率MR成像定义的斑块成分有很好的相关性，近年来逐渐被用于颅内动脉的研究，是目前唯一可在体进行脑血管成像的方法[6]。高分辨率MR成像与常规MRI相比，具有更高的信噪比(signal/noise ratio，SNR)、空间分辨率等优势[7]。

1 颅内血管壁HR-MRI原理

HR-MRI采用3.0 T高场强MR扫描设备及多通道头部线圈，显著提高了图像空间分辨率、对比噪声比(contrast/noise ratio，CNR)、信噪比(signal/noise ratio，SNR)，提高了图像质量[8]。高分辨率MR成像在脑血管成像中，较成熟的扫描技术有“亮血技术”和“黑血技术”。

1.1 亮血技术

“亮血技术”即三维时间飞跃法MR血管成像(3D time of flight magnetic resonance angiography，3D-TOF MRA)，是一种扰相梯度回波序列，采用短回波时间(echo time，TE)，短重复时间(repetition time，TR)及较小激发角度，使斑块显示为低信号、血流为高信号，在颅外颈动脉斑块成像中能够区分出管壁、血流及斑块等不同成分[9]，在显示低信号的纤维帽和高信号的斑块内出血(intraplaque hemorrhage，IPH)等方面具有优势。

1.2 黑血技术

“黑血技术”即使用双反转恢复、饱和脉冲法等方法来抑制管腔内血液信号，使血流呈低信号、管壁软组织和斑块呈较高信号，从而更好地显示管壁和斑块等结构。有学者研究发现，双反转恢复法较饱和脉冲法对血流的抑制效果更好，该血管壁成像方法临床应用较广泛，近年来被国内外学者用于颅内动脉管壁的成像研究，并获得了较好的病理印证，是H R-M R I黑血技术现阶段比较公认的标准方法。2 颅内HR MRI成像技术进展

2.1 三维磁化准备快速梯度回波序列

Mugler等[10]于1990年首次提出三维磁化准备快速梯度回波序列(3D magnetization prepared rapid gradient echo，3D MP-RAGE)序列，并将其应用于腹部与头颅的MR成像。3D MP-RAGE序列依赖反转恢复脉冲能很好地抑制血流信号和背景组织，较为敏感地识别出斑块内出血(intraplaque hemorrhage，IPH)信号，与传统的T1W和TOF序列相比，3D MP-RAGE序列可对IPH进行较准确的定量测量，其测量结果与病理结果具有较高的一致性[11]。Kwak等[12]采用3D MP-RAGE序列对大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)夹层进行高分辨率MR管壁成像研究，发现该序列能很好地显示假腔内出血信号。

2.2 三维同时非对比增强血管成像和斑块内出血成像序列

三维同时非对比增强血管成像和斑块内出血(3D simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，3D SNAP)成像序列充分利用选择性相位敏感反转恢复(slab-selective phase-sensitive inversion-recovery，SPI)技术的优势(IPH 显示为高信号，血流显示为低信号)，只需一次扫描就可区分出狭窄管腔和IPH；该技术既能在一次扫描过程中检测出ICAD管腔狭窄程度及IPH两个重要危险因素，又能灵活地对这两个因素进行独立分析或联合分析[13]。Wang等[14]分别用3D SNAP 序列和3D TOF序列对大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)成像，发现两者在显示动脉狭窄病变方面具有较高的一致性，且3D SNAP成像对大脑中动脉最小可见分支的显示优于TOF图像。

2.3 3D快速自旋回波序列

3D快速自旋回波(3D turbo spin echo，3D TSE)序列采用非选择脉冲和变角度回聚脉冲，使回波间距明显缩短，扫描效率得到提高[15]。该技术由不同的MR平台优化后形成了GE公司的CUBE序列、Siemens公司的SPACE序列和Philips 公司的VISTA序列。Edjlali等[16]在3.0 T下采用变翻转角度3D快速自旋回波T1(CUBE T1)非对比增强成像对11例颈动脉夹层患者进行研究，发现该序列可准确识别动脉夹层管壁壁间血肿，弥补了