MOTSA和MTC MRA对脑动静脉畸形的诊断价值
作者：王秀河 黄力 陈棣华 陈汉芳
单位：暨南大学医学院第一附属医院医学影像中心，广东 广州 510630
关键词：脑动静脉畸形；磁共振成像；磁共振血管成像
中国医学影像技术000912[摘 要] 目的 分析脑AVM的3D-TOF MRA结合MOTSA(multiple overlapping thin slab acquisition)和MTC(magnetization transfer contrast)的表现，探讨其诊断价值。方法 使用GE signa echo speed 1.5T超导MR机对120例AVM患者分别行SE序列MRI，3D-TOF MRA结合MOTSA和MTC检查。结果 MRI及MRA能显示AVM的瘤巢，AVM的继发改变MRI能很好显示，MRA能显示AVM的三维解剖结构。结论 MOTSA结合MTC MRA是无创性评价脑AVM的有效方法，结合MRI可提高诊断准确率。
, 百拇医药
[中图分类号] R445.2；R749.1+3 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)09-0739-03
The Diagnostic Value of MOTSA and MTC MRA in Cerebral AVM
WANG Xiu-he, HUANG Li, CHEN Di-hua, et al
(Dept of Radiology,First Affiliated Hospital of JNUMC, Guangzhou 510630,China)
[Abstract] Purpose To analyze the MRA features of cerebral AVM with MOTSA and MTC 3D-TOF and discuss its diagnostic value. Methods 120 cases were studied respectively with SE MRI sequence,3D-TOF MRA with MOTSA and MTC on a GE signa echo speed 1.5T scanner. Results The nets of AVM can be seen on both MRI and MRA,the secondary changes of AVM were well defined on MRI and the three-dimensional anatomy of AVM could be demonstrated clearly on MRA. Conclusion MRA with MOTSA and MTC has a definable value in noninvasive evaluation of AVM,when combined with MRI,may improve the diagnostic accuracy.
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[Key words] Cerebral AVM; MRI; MRA
AVM是中、青年颅内出血和诱发癫痫的主要原因之一，过去主要依靠脑血管造影确定诊断，随着MRI技术不断发展，MRA成像及软件功能的开发，脑AVM的发现率和确诊率有了明显的提高，目前MRA已成为颅内AVM首选无创性检查方法，本文对120例脑AVM(所有病例均经DSA或病理证实)作了MRI及MOTSA结合MTC MRA，现将结果报道如下。
1 材料和方法
本文120例，男71例，女49例，年龄15～50岁，平均35岁，临床表现为颅内出血51例，癫痫30例，头痛21例，肢体活动障碍，偏瘫等中枢神经损伤18例。采用美国GE signa echo speed 1.5T超导型MR机，使用头线圈，常规T1WI(TR/TE=450ms/10.5ms),FOV=24cm×24cm,矩阵256×192，Nex=2;T2WI(TR/TE=4000ms/120ms)，FOV=24cm×24cm,矩阵320×224，回波链长度(ETL)=20，Nex=4;MRA采用多层重叠薄块(MOTSA)3D-TOF采集技术，扫描条件为TR/TE=34ms/2.9ms,FOV=24cm×24cm，矩阵256×224，用3个薄块，每个薄块厚32mm，重叠2mm，有效厚度1mm，Nex=1，射频翻转角25°，空间预饱和脉冲加在成像野远侧饱和静脉血流，同时加MTC技术抑制脑组织信号，血管重建采用最大强度投影(MIP)，对血管成像进行再处理。
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2 结果
2.1 AVM的直接征象 120例AVM的MRI及MRA检查均确切地显示了瘤巢，MRI表现为黑色流空现象的血管影(图1a、b)，呈团块状，结节状，或蚯蚓状，MRA原始图像及MIP瘤巢的畸形血管均表现为高信号，MRA能显示AVM的三维解剖结构。于MIP图像上供血动脉及引流静脉仅部分病例显示，120例AVM有85例显示供血动脉，MRA表现为异常增粗迂曲条状高信号，伸入畸形血管团内(图2)。本组中有26例显示两支供血动脉，其中大脑前动脉+大脑中动脉16例，大脑中动脉+大脑后动脉10例。65例显示引流静脉，表现为异常增粗，扭曲条状较高信号自瘤巢引出(图3)，本组中有35例引流入大脑深静脉，10例引流入乙状窦，16例引流入矢状窦不同部位，4例引流入脑表面静脉。T1WI及T2WI供血动脉和引流静脉为明显低信号，但无法显示其全程。
2.2 AVM的间接征象 120例脑AVM，20例伴有脑内急性血肿，T1WI和T2WI上均为片状，团块状高信号。31例为脑亚急性血肿，T1WI、T2WI和3D-TOF成像为高信号，其中12例有“铁环征”。血肿破入脑室17例，破入蛛网膜下腔11例，血肿周围见脑组织水肿并出现不同程度占位效应。120例脑AVM 22例出现局限性脑萎缩，同侧脑室扩大。15例见脑软化灶存在。AVM的继发改变以SE T1WI和FSE T2WI显示较好，3D-TOF成像脑组织的对比度和解剖结构的显示不如SE系列。
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图1 a:左额、顶叶AVM，T1WI像：瘤巢由畸形血管及等信号的非血管成分构成，畸形血管为低信号 b：同一病例FSE T2WI像：
瘤巢的非血管成分为高信号，畸形血管为低信号 图2 3D-TOF MRA像：瘤巢由高信号血管团构成，大脑中动脉迂曲增粗，为供血动脉
图3 3D-TOF MRA像：瘤巢由高信号血管团构成，可见粗大的引流静脉自瘤巢引出
3 讨论
3.1 AVM是由一团发育异常的动脉、静脉及动脉化的静脉组成的血管团构成，可发生于颅内任何部位，90%以上的AVM位于幕上，而幕下为10%，多发生于大脑中动脉分布区[1]。由于许多AVM存在动脉与静脉直接相通，所以AVM存在血流盗流及静脉高压，可引起邻近脑实质的缺血致局限性脑萎缩和脑软化。颅内出血是AVM最严重并发症，其发病机制为：大量血流冲击畸形的血管团的静脉部分，又因先天发育不良的静脉管壁较薄，容易破裂出血，本组病例有51例合并颅内出血。脑表面畸形的血管破裂引起蛛网膜下腔出血，深部者引起脑出血或脑室出血。
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3.2 AVM供血动脉、引流静脉及瘤巢的畸形血管血液流速较快，在两次连续的RF脉冲间隔期，受激励的质子已流出成像层面，SE成像时信号不能被采集而表现为无信号的流空现象，FSE T2加权成像由于采用了一系列的180°脉冲，回波链较长，高速流动的血流其流出效应较常规SE成像明显，因此FSE T2加权成像快速血流为明显的低信号[2]。流空信号簇是AVM在MRI上的特征性征象，代表含有相应快速流动血流的扩张血管通道。由于MRI能多层面、多方位成像，且有较高的组织对比度，因此它能够准确地显示瘤巢的形态、大小、毗邻关系及瘤巢的内部结构，对手术治疗、γ刀治疗及介入栓塞治疗有重要指导意义。但是MRI为断面成像，对迂曲血管，如供血动脉，引流静脉及瘤巢内的畸形血管的整体情况不能作出良好的评价，在这一点上MRA的优势是明显的，它能提供血管的三维结构，显示供血动脉及引流动脉的全程，并显示瘤巢和周围脑组织的三维解剖关系，为介入栓塞治疗，γ-刀治疗及手术治疗方案提供帮助。
3.3 MRA是近年新兴的一种无创伤性血管检查方法，目前最常用的两种成像方法，即时间飞越法(TOF法)和相位对比法(PC法)。TOF法MRA是利用血流通过梯度磁场时所产生的自旋饱和度的变化，使血管和周围静止组织产生对比而成像[3]。TOF法MRA扫描完毕即得到含高信号血管影原始图像，采用MIP后处理技术，将每一层面中的高信号影用数学方法造成一幅叠加的图像，其平面与扫描平面一致，最后将图像以一定的空间投影角度进行再投影重建，可得到从三维空间观察的血管影像。常规3D-TOF法存在着背景抑制不全和远端小血管易饱和使末梢小血管显示不清的缺点[4-6]。本研究应用的多层重叠薄块采集(MOTSA)和磁转化对比(MTC)新技术可以克服常规TOF的上述缺陷。MOTSA技术将采集总厚度分为几个互相重叠的小块，可减轻血管远端的饱和现象，因此可以改善小血管的显示，MOTSA技术既结合了二维和三维TOF MRA的特点，覆盖面大，又减少了因流动效应而不断饱和的血管信号的流失，从而使视野内的血管得以连续而不致中断，同时又保留了高信噪比、小象素等三维梯度回波的优点。MTC技术是采用一偏置射频脉冲，调谐至其中心频率与自由水的共振频率有较大的相差，进行选择性的抑制，使含有结合水较多的脑组织饱和，抑制了脑组织背景而不损失血管的信号，同样可以改善小血管的显示。本组病例3D-TOF MRA全部采用MOTSA及MTC新技术，结果大血管及其1～2级分支100%显示，大部分的三级分支也显示。因此MOTSA结合MTC MRA是无创性评价脑AVM的有效方法。但是MRA显示脑组织的继发改变，如脑萎缩、脑水肿及占位效应等不如MRI，因此我们认为对AVM的检查单一的MRA是不足的，应结合MRI进行检查，这样既可了解血管的情况，又可以了解血管之外的颅脑内情况，对AVM的诊治具有指导意义。
, 百拇医药
[作者简介]王秀河(1966—)，男，海南人，硕士，主治医师。
[参考文献]
[1] 蒲传强，朗森阳，吴卫平，等.脑血管病学[M].北京：人民军医出版社，1999.348-349.
[2] 张伟国，李晓阳，陈金华，等.脑血管畸形的MRI及MRA诊断[J].临床放射学杂志，1996，15(4)：201-204.
[3] Lewin JS,Laub G.Intracranial MR angiography:a direct comparison of 3D time-of-flight techniques[J].AJR,1992,15:65-70.
[4] Wildy KS,Chun Yuan,Tsuruda JS,et al.Atherosclerosis of the arotid:artery evaluation by magnetic resonance angiography[J].JMRI,1996,6:726-732.
[5] 袁越，郎志谨，韩玉成，等.磁化传递对比时间飞跃法磁共振脑血流成像[J].中华放射学杂志，1997，31(9)：642-643.
[6] Sbosmam F,Stolpen AH,Le FJ,et al.Extracranial atherosclerotic carotid artery disease;Evaluation of non-breath-hold three-dimensional gadoinium-enhanced MR angiography[J].AJR,1998,170:489-495.
收稿日期：2000-04-28, 百拇医药
单位：暨南大学医学院第一附属医院医学影像中心，广东 广州 510630
关键词：脑动静脉畸形；磁共振成像；磁共振血管成像
中国医学影像技术000912[摘 要] 目的 分析脑AVM的3D-TOF MRA结合MOTSA(multiple overlapping thin slab acquisition)和MTC(magnetization transfer contrast)的表现，探讨其诊断价值。方法 使用GE signa echo speed 1.5T超导MR机对120例AVM患者分别行SE序列MRI，3D-TOF MRA结合MOTSA和MTC检查。结果 MRI及MRA能显示AVM的瘤巢，AVM的继发改变MRI能很好显示，MRA能显示AVM的三维解剖结构。结论 MOTSA结合MTC MRA是无创性评价脑AVM的有效方法，结合MRI可提高诊断准确率。
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[中图分类号] R445.2；R749.1+3 [文献标识码] A
[文章编号] 1003-3289(2000)09-0739-03
The Diagnostic Value of MOTSA and MTC MRA in Cerebral AVM
WANG Xiu-he, HUANG Li, CHEN Di-hua, et al
(Dept of Radiology,First Affiliated Hospital of JNUMC, Guangzhou 510630,China)
[Abstract] Purpose To analyze the MRA features of cerebral AVM with MOTSA and MTC 3D-TOF and discuss its diagnostic value. Methods 120 cases were studied respectively with SE MRI sequence,3D-TOF MRA with MOTSA and MTC on a GE signa echo speed 1.5T scanner. Results The nets of AVM can be seen on both MRI and MRA,the secondary changes of AVM were well defined on MRI and the three-dimensional anatomy of AVM could be demonstrated clearly on MRA. Conclusion MRA with MOTSA and MTC has a definable value in noninvasive evaluation of AVM,when combined with MRI,may improve the diagnostic accuracy.
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[Key words] Cerebral AVM; MRI; MRA
AVM是中、青年颅内出血和诱发癫痫的主要原因之一，过去主要依靠脑血管造影确定诊断，随着MRI技术不断发展，MRA成像及软件功能的开发，脑AVM的发现率和确诊率有了明显的提高，目前MRA已成为颅内AVM首选无创性检查方法，本文对120例脑AVM(所有病例均经DSA或病理证实)作了MRI及MOTSA结合MTC MRA，现将结果报道如下。
1 材料和方法
本文120例，男71例，女49例，年龄15～50岁，平均35岁，临床表现为颅内出血51例，癫痫30例，头痛21例，肢体活动障碍，偏瘫等中枢神经损伤18例。采用美国GE signa echo speed 1.5T超导型MR机，使用头线圈，常规T1WI(TR/TE=450ms/10.5ms),FOV=24cm×24cm,矩阵256×192，Nex=2;T2WI(TR/TE=4000ms/120ms)，FOV=24cm×24cm,矩阵320×224，回波链长度(ETL)=20，Nex=4;MRA采用多层重叠薄块(MOTSA)3D-TOF采集技术，扫描条件为TR/TE=34ms/2.9ms,FOV=24cm×24cm，矩阵256×224，用3个薄块，每个薄块厚32mm，重叠2mm，有效厚度1mm，Nex=1，射频翻转角25°，空间预饱和脉冲加在成像野远侧饱和静脉血流，同时加MTC技术抑制脑组织信号，血管重建采用最大强度投影(MIP)，对血管成像进行再处理。
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2 结果
2.1 AVM的直接征象 120例AVM的MRI及MRA检查均确切地显示了瘤巢，MRI表现为黑色流空现象的血管影(图1a、b)，呈团块状，结节状，或蚯蚓状，MRA原始图像及MIP瘤巢的畸形血管均表现为高信号，MRA能显示AVM的三维解剖结构。于MIP图像上供血动脉及引流静脉仅部分病例显示，120例AVM有85例显示供血动脉，MRA表现为异常增粗迂曲条状高信号，伸入畸形血管团内(图2)。本组中有26例显示两支供血动脉，其中大脑前动脉+大脑中动脉16例，大脑中动脉+大脑后动脉10例。65例显示引流静脉，表现为异常增粗，扭曲条状较高信号自瘤巢引出(图3)，本组中有35例引流入大脑深静脉，10例引流入乙状窦，16例引流入矢状窦不同部位，4例引流入脑表面静脉。T1WI及T2WI供血动脉和引流静脉为明显低信号，但无法显示其全程。
2.2 AVM的间接征象 120例脑AVM，20例伴有脑内急性血肿，T1WI和T2WI上均为片状，团块状高信号。31例为脑亚急性血肿，T1WI、T2WI和3D-TOF成像为高信号，其中12例有“铁环征”。血肿破入脑室17例，破入蛛网膜下腔11例，血肿周围见脑组织水肿并出现不同程度占位效应。120例脑AVM 22例出现局限性脑萎缩，同侧脑室扩大。15例见脑软化灶存在。AVM的继发改变以SE T1WI和FSE T2WI显示较好，3D-TOF成像脑组织的对比度和解剖结构的显示不如SE系列。
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图1 a:左额、顶叶AVM，T1WI像：瘤巢由畸形血管及等信号的非血管成分构成，畸形血管为低信号 b：同一病例FSE T2WI像：
瘤巢的非血管成分为高信号，畸形血管为低信号 图2 3D-TOF MRA像：瘤巢由高信号血管团构成，大脑中动脉迂曲增粗，为供血动脉
图3 3D-TOF MRA像：瘤巢由高信号血管团构成，可见粗大的引流静脉自瘤巢引出
3 讨论
3.1 AVM是由一团发育异常的动脉、静脉及动脉化的静脉组成的血管团构成，可发生于颅内任何部位，90%以上的AVM位于幕上，而幕下为10%，多发生于大脑中动脉分布区[1]。由于许多AVM存在动脉与静脉直接相通，所以AVM存在血流盗流及静脉高压，可引起邻近脑实质的缺血致局限性脑萎缩和脑软化。颅内出血是AVM最严重并发症，其发病机制为：大量血流冲击畸形的血管团的静脉部分，又因先天发育不良的静脉管壁较薄，容易破裂出血，本组病例有51例合并颅内出血。脑表面畸形的血管破裂引起蛛网膜下腔出血，深部者引起脑出血或脑室出血。
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3.2 AVM供血动脉、引流静脉及瘤巢的畸形血管血液流速较快，在两次连续的RF脉冲间隔期，受激励的质子已流出成像层面，SE成像时信号不能被采集而表现为无信号的流空现象，FSE T2加权成像由于采用了一系列的180°脉冲，回波链较长，高速流动的血流其流出效应较常规SE成像明显，因此FSE T2加权成像快速血流为明显的低信号[2]。流空信号簇是AVM在MRI上的特征性征象，代表含有相应快速流动血流的扩张血管通道。由于MRI能多层面、多方位成像，且有较高的组织对比度，因此它能够准确地显示瘤巢的形态、大小、毗邻关系及瘤巢的内部结构，对手术治疗、γ刀治疗及介入栓塞治疗有重要指导意义。但是MRI为断面成像，对迂曲血管，如供血动脉，引流静脉及瘤巢内的畸形血管的整体情况不能作出良好的评价，在这一点上MRA的优势是明显的，它能提供血管的三维结构，显示供血动脉及引流动脉的全程，并显示瘤巢和周围脑组织的三维解剖关系，为介入栓塞治疗，γ-刀治疗及手术治疗方案提供帮助。
3.3 MRA是近年新兴的一种无创伤性血管检查方法，目前最常用的两种成像方法，即时间飞越法(TOF法)和相位对比法(PC法)。TOF法MRA是利用血流通过梯度磁场时所产生的自旋饱和度的变化，使血管和周围静止组织产生对比而成像[3]。TOF法MRA扫描完毕即得到含高信号血管影原始图像，采用MIP后处理技术，将每一层面中的高信号影用数学方法造成一幅叠加的图像，其平面与扫描平面一致，最后将图像以一定的空间投影角度进行再投影重建，可得到从三维空间观察的血管影像。常规3D-TOF法存在着背景抑制不全和远端小血管易饱和使末梢小血管显示不清的缺点[4-6]。本研究应用的多层重叠薄块采集(MOTSA)和磁转化对比(MTC)新技术可以克服常规TOF的上述缺陷。MOTSA技术将采集总厚度分为几个互相重叠的小块，可减轻血管远端的饱和现象，因此可以改善小血管的显示，MOTSA技术既结合了二维和三维TOF MRA的特点，覆盖面大，又减少了因流动效应而不断饱和的血管信号的流失，从而使视野内的血管得以连续而不致中断，同时又保留了高信噪比、小象素等三维梯度回波的优点。MTC技术是采用一偏置射频脉冲，调谐至其中心频率与自由水的共振频率有较大的相差，进行选择性的抑制，使含有结合水较多的脑组织饱和，抑制了脑组织背景而不损失血管的信号，同样可以改善小血管的显示。本组病例3D-TOF MRA全部采用MOTSA及MTC新技术，结果大血管及其1～2级分支100%显示，大部分的三级分支也显示。因此MOTSA结合MTC MRA是无创性评价脑AVM的有效方法。但是MRA显示脑组织的继发改变，如脑萎缩、脑水肿及占位效应等不如MRI，因此我们认为对AVM的检查单一的MRA是不足的，应结合MRI进行检查，这样既可了解血管的情况，又可以了解血管之外的颅脑内情况，对AVM的诊治具有指导意义。
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[作者简介]王秀河(1966—)，男，海南人，硕士，主治医师。
[参考文献]
[1] 蒲传强，朗森阳，吴卫平，等.脑血管病学[M].北京：人民军医出版社，1999.348-349.
[2] 张伟国，李晓阳，陈金华，等.脑血管畸形的MRI及MRA诊断[J].临床放射学杂志，1996，15(4)：201-204.
[3] Lewin JS,Laub G.Intracranial MR angiography:a direct comparison of 3D time-of-flight techniques[J].AJR,1992,15:65-70.
[4] Wildy KS,Chun Yuan,Tsuruda JS,et al.Atherosclerosis of the arotid:artery evaluation by magnetic resonance angiography[J].JMRI,1996,6:726-732.
[5] 袁越，郎志谨，韩玉成，等.磁化传递对比时间飞跃法磁共振脑血流成像[J].中华放射学杂志，1997，31(9)：642-643.
[6] Sbosmam F,Stolpen AH,Le FJ,et al.Extracranial atherosclerotic carotid artery disease;Evaluation of non-breath-hold three-dimensional gadoinium-enhanced MR angiography[J].AJR,1998,170:489-495.
收稿日期：2000-04-28, 百拇医药