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动脉自旋标记磁共振血管造影

  烟雾病是一种罕见的脑血管狭窄闭塞性疾病,最常见于东亚国家。这种疾病被定义为在血管造影术观察到的脑血管的渐进速记闭塞,与终端颈内动脉和Willis。该疾病有三种基本的侧支通路:烟雾病血管,软脑膜吻合术和转导吻合术。其中,血管病从后化瘀通络可以在本病维持脑灌注发挥重要作用。时间飞行技术是用于颅内磁共振造影。三维时间飞行磁共振血管造影术已在临床实践中被广泛接受,并且用于评估主要动脉干和动脉分支中的损伤,而无需注射造影剂。时间飞行的船只可视化磁共振血管造影在很大程度上取决于不饱和血液旋转在下方到上方的成像板中的显着流入效应。因此,这种设置对于不在下方向上方或慢速方向上的血流的可视化来说不是最佳的,其中血液自旋在成像板中保持更长并且被连续的射频脉冲饱和。因此,时间飞行磁共振血管造影常常不能描绘在狭窄部位或侧支血管远端的动脉,其中血流缓慢或不在下方至上方向。加速选择性动脉自旋标记的概念被提议用于腿部动脉和脑灌注成像的选择性可视化。该动脉自旋标记技术使用运动敏感梯度,其中有效梯度波形使得第一时刻为零。该梯度波形导致静态自旋信号和以恒定速度移动的自旋信号的重新相位。来自受到加速的自旋的信号将被去相。脉动动脉血流具有主要的加速度分量,而静脉血流大部分是恒定的;因此,在从未标记的图像中减去标记图像后,将可视化动脉血液旋转。最近报道了动脉自旋标记在颅内磁共振血管造影中的应用。自动脉自旋标记以来磁共振血管造影不依赖于流入效应,它可能能够描绘在烟雾病患者中从下到上方向不流动或流动缓慢的血流。
  自2014年12月以来,动脉自旋标记磁共振血管造影已成为研究人员常规的烟雾病磁共振成像方案的一部分。本研究的纳入标准。研究人员分析了期间确定的连续多例烟雾病患者的磁共振成像数据。当在DSA观察到颈内动脉steno-occlusion和特征性侧支动脉时,对烟雾病进行了确诊。排除标准如下:磁共振血管造影和DSA未在几个月内进行,在此期间出现新的神经系统事件,患者接受了双侧颅外-颅内旁路手术。仅在大脑一侧接受过旁路手术的患者仍然可以包括在研究中,但有旁路的一方被排除在本研究之外。根据这些标准,共鉴定了多名患者。患者特征总结。评估了总共多个未经过旁路手术的大脑半球。通过使用3-T成像仪进行磁共振血管造影。描述了动脉自旋标记磁共振血管造影的原理。在准备脉冲中,运动敏感梯度被施加几毫秒,加速编码以加速度为1.47米/秒的方式进行。导致相位积累恰好为。用具有以下参数的三维梯度回波序列进行成像:重复时间/回波时间;翻转角度;涡轮因子;射击间隔,板坯厚度,体素尺寸,灵敏度编码加速因子,从右到左方向;用于脂肪抑制的光谱选择性反转恢复;标签和控制对的总采集时间为多秒。通过使用与用于动脉自旋标记磁共振血管造影术相同的几何,空间分辨率和成像时间来执行时间飞行磁共振血管造影。三维梯度回波时间飞行磁共振血管造影的采集参数如下:翻转角度;板坯厚度,四个块:体素尺寸,灵敏度编码加速因子;和获取时间。在多名儿童的磁共振成像过程中使用镇静剂。
  血管可视化定性评估-两名神经放射学家按顺序评估动脉自旋标记和时间飞行血管造影照片上的血管可视化。既DSA和磁共振血管造影图像中的一个同时显示在图像存档和通信系统的两个20.8英寸液晶显示器上。未显示除所选系列之外的图像。观察者被允许评估原始的,20mm厚或全最大强度投影磁共振血管造影图像。使用DSA评估终端颈内动脉,远端大脑中动脉,烟雾病血管,来自后循环的L血管病侧枝和皮质静脉的可视化研究结果作为参考标准。两位神经放射学家使用四点量表评估血管可视化。使用用于动脉的标准评估终末颈内动脉,远端MCA,烟雾病血管和L血管病侧枝的可视化,并且使用用于静脉的标准评估皮质静脉。此外,研究人员使用三点量表来评估两种类型的磁共振血管造影在评估终端颈内动脉周围的狭窄程度时与DSA相比的准确性。血管可视化的定量评估.-使用90mm厚的板生成轴向最大强度投影图像以评估血管可视化。该板的位置包括终端颈内动脉,MCA和大脑后动脉。如在别处所述,在MCA中测量对比噪声比和血管数量。圆形或椭圆形感兴趣区域放置在MCA的M1,M2,M3和M4段上,以及脑实质中的背景静止组织。M3分支被定义为从脑岛向皮质横向延伸的动脉。M4分支被定义为更精细的末端或皮质动脉,起始于Sylvian裂隙的侧面大部分并且在脑的皮质上向远侧延伸。动脉自旋标记和时间飞行磁共振血管造影图像使用相同的感兴趣区域集,因为两个研究都是以相同的几何和空间分辨率获得的。研究人员测量了动脉自旋标记和时间飞行血管造影的血管数量。在MCA区域中在90mm平板最大强度投影图像上绘制直线。然后获得时间飞行和动脉自旋标记图像沿该线的信号轮廓。如果信号大于STave+5×STSD,则信号被定义为来自容器。研究人员通过在线轮廓中添加信号峰值来计算船只总数。显示了感兴趣区域放置的示例在患有烟雾病的患者中,在90mm最大强度投影图像上的s和线轮廓。
   血管可视化评分总结。在终端颈内动脉的可视化中,观察者的得分在动脉自旋标记和时间飞行血管造影之间没有显着差异。然而,时间飞行造影显示更好的分数围绕终端速记闭塞度的评价颈内动脉总比做动脉自旋标记血管造影。动脉自旋标记血管造影显示两名观察者的得分显着高于时间飞行用于观察远端MCA的血管造影,烟雾病血管和L血管病侧枝。所有患者的皮质静脉评分均更低。观察者的方法之间的皮质静脉评分没有显着差异,而动脉自旋标记血管造影的评分略高于观察者的时间飞行血管造影评分。在动脉自旋标记血管造影,儿童平均皮质静脉评分显着高于成人观察者其他血管可视化评分在儿童和成人之间无显着差异。显示了患有烟雾病的患者的代表性病例,其右侧主要受损。时间飞行血管造影未描绘大多数正确的MCA分支,而动脉自旋标记血管造影成功描绘了远端MCA和L血管病侧枝。虽然大静脉窦的信号仍然存在,但皮质静脉未见可见。显示患有广泛的烟雾病血管的患者。与时间飞行血管造影相比,使用动脉自旋标记血管造影可以更好地观察烟雾病血管。请注意,动脉自旋标记血管造影显示烟雾病血管连接到髓质动脉的脑室周围吻合,而时间飞行血管造影则没有。动脉自旋标记血管造影的平均血管数明显多于时间飞行血管造影。在时间飞行和动脉自旋标记中,儿童的平均血管数量显着高于成人血管造影。从时间飞行到动脉自旋标记的平均船只数量增加颈内动脉晚期血管造影明显大于早期颈内动脉组。在发育良好的L血管病组中,从时间飞行到动脉自旋标记血管造影的平均血管数量的增加显着大于轻度发展的L血管病组。
   研究人员发现动脉自旋标记磁共振血管造影在烟雾病患者远端脑动脉和侧支血管的可视化方面优于传统的时间飞行磁共振血管造影。使用动脉自旋标记改善这些动脉的可视化与DSA结果一致。该动脉自旋标记技术不依赖于流入的影响,但它直接标注血与动脉的加速度分量旋转。研究人员目前的研究结果显示了动脉自旋标记的临床潜力在慢性血流和流动的可视化中,不是在下方到上方向,这两者都是颅内狭窄血管疾病患者中时间飞行的典型临床局限性。
   两位观察者的定性评估显示,动脉自旋标记血管造影更好地描绘了远端MCA,而不是时间飞行血管造影,并且使用动脉自旋标记血管造影术获得的分数与使用DSA获得的分数相比在大多数患者中是优异的。定量评估显示,使用动脉自旋标记血管造影计数的血管数量是时间飞行血管造影计数的两倍多。从船只的数量增加时间飞行造影动脉自旋标记血管造影后期更大的颈内动脉阶段比初期颈内动脉阶段。
   这些结果表明,动脉自旋标记序列足够灵敏,可以识别狭窄部位远端动脉的非常缓慢的流动。然而,噪声比的第MCA在动脉自旋标记血管造影是当与所获得的那些相比,在近侧段的较低和较高的远端段时间飞行造影。这一发现与先前对健康志愿者的研究结果一致。事实上,使用时间飞行血管造影术比使用动脉自旋标记更好地观察终端颈内动脉周围的狭窄部位。血管造影。一般而言,具有较高的血管噪声比在时间飞行造影显示降低的噪声比在动脉自旋标记血管造影术,而具有较低的血管噪声比在时间飞行造影有一个增加的噪声比在动脉自旋标记造影。这表明动脉自旋标记血管造影更适合描绘具有缓慢流动的远端动脉,而不是描绘具有快速流动的近端动脉。因此,动脉自旋标记血管造影和时间飞行血管造影可以互惠互利的方式描绘烟雾病患者的动脉。在取代时间飞行血管造影术之前,需要进一步开发动脉自旋标记血管造影术,特别是为了更好地描绘近端动脉。
  研究人员的研究还表明,晚期发育良好的L血管病患者从时间飞行到动脉自旋标记血管造影的血管数量增加幅度大于轻度发达的L血管病患者,这表明使用动脉自旋标记血管造影比使用时间飞行血管造影更能显示L血管病侧枝。的重要性L血管病络从后循环的患者烟雾病已有报道。在这种疾病中,大脑后动脉的受累将发生在相对较高的颈内动脉阶段。因此,随着病情的发展,整体脑灌注会降低,因为两个前部和后部循环恶化。据报道,前后循环的进行性改变与脑梗塞的分布和程度有关。动脉自旋标记血管造影可用于评估无造影剂的后循环L血管病侧枝,更好的L血管病可视化可影响烟雾病患者的治疗策略。
  与时间飞行血管造影相比,使用动脉自旋标记血管造影术可以更好地观察烟雾病血管。这可能是因为动脉自旋标记血管造影成功地描绘了曲折的烟雾病血管中复杂的动脉血流。扩张的脆弱烟雾病血管破裂可能是颅内出血的原因。这可能发生在基底神经节,丘脑或脑室周围区域。最近的一项研究表明,穿孔或脉络膜动脉与髓质动脉之间的脑室周围吻合与这种疾病的出血有关。动脉自旋标记血管造影可用于评估这些血管,这是评估烟雾病患者颅内出血风险的重要影像学发现。
   在本研究中,视觉评估显示大多数患者未描绘皮质静脉;这显示了动脉自旋标记血管造影的加速度敏感设计的有效性。然而,在这项研究中,偶尔在一些患有烟雾病的患者中观察到大的皮质静脉,尤其是儿科患者,这与先前在健康成年志愿者中的研究不同。这可能是由于儿童的快速静脉流动。大硬脑膜静脉中的信号,如直窦,矢状窦或横窦,仍然存在;然而,这些静脉可以容易地与动脉区分开,因为它们在解剖学上是不同的。
  已经报道了除时间飞行之外的颅内磁共振血管造影术的技术。一项相对较新的研究表明,空间选择性动脉自旋标记可用于颅内磁共振血管造影在慢速,平面内或复杂流动的可视化中的应用。然而,使用该技术的血管信号很大程度上取决于从标记区域到目标区域的传输时间。因此,这些方法在患有烟雾病的患者中可能具有有限的用途,其中转运时间可能比血液T1长得多。对比造影磁共振血管造影的混合使用与动脉自旋标记类似的概念通过使用运动敏感梯度来标记血管造影,并通过减去亮血和黑血图像来创建血管造影。相反对比度技术在主要干线速记闭塞疾病,包括烟雾病的评价混合的临床有用性,已报道。然而,使用加速度选择性运动敏化梯度的动脉自旋标记血管造影术可以提供比使用速度选择性动脉自旋标记的反向对比技术的混合物更好的动脉选择性。
   这项研究有一些局限性。首先,研究人员没有对磁共振血管造影结果进行分类,因为研究人员进行了DSA检查;因此,研究人员没有进行磁共振血管造影和DSA分类之间的头对头比较。造成这种情况的主要原因是磁共振血管造影缺乏时间信息。无法确定是否通过终端颈内动脉和近端MCA的顺行流动或通过来自大脑后动脉的L血管病侧枝的逆行流动来提供远离steno闭塞部位的动脉。只有磁共振血管造影片。其次,没有评估来自颈外动脉系统或来自眼动脉的转导侧支血管,其也在烟雾病的侧支循环中起重要作用。第三,一般而言,涉及减法的方法中的关键问题,例如动脉自旋标记血管造影术或任何其他动脉旋转标记方法,是它们对患者运动敏感。在未来的临床试验中应考虑使用运动补偿与后处理或使用头部固定装置,以提高检查的一致性。第四,研究人员总是首先阅读时间飞行图像和动脉自旋标记图像第二;这可能会偏向磁共振血管可视化的解释。第五,研究人员没有评估磁共振血管造影和症状的结果,脑血流动力学状态,手术干预的治疗效果或患者的纵向临床过程之间的关联。
   总之,与DSA相比,使用动脉自旋标记磁共振血管造影观察烟雾病患者远端脑动脉和侧支血管的效果良好,并且优于常规时间飞行血管造影术。动脉自旋标记血管造影可以作为一种非侵入性工具,用于评估脑血管系统而无需使用造影剂或放射线。使用动脉自旋标记观察此类血管磁共振血管造影可能有助于评估脑血流动力学的现状和纵向变化以及关于烟雾病患者外科手术干预的决策。动脉自旋标记血管造影的临床应用应在未来的临床试验中进一步测试。

 
烟雾病简介
   烟雾病是一种病因不明、以双侧颈内动脉末端及大脑前动脉、大脑中动脉起始部慢性进行性狭窄或闭塞为特征,并继发颅底异常血管网形成的一种脑血管疾病。由于这种颅底异常血管网在脑血管造影图像上形似“烟雾”,故称为“烟雾病”。
   烟雾状血管是扩张的穿通动脉,起着侧支循环的代偿作用。患者的临床表现复杂多样,包括认知功能障碍、癫痫、不随意运动或头痛,其中最常见的是脑缺血,可表现为短暂性脑缺血发作、可逆性缺血性神经功能障碍或脑梗死,其中TIA常由情绪紧张、哭泣、剧烈运动或进食热辣食物等诱发。
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相关病种
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