隋滨滨，高培毅，林燕，荆利娜，秦海强

动脉粥样硬化病变是影响人类生命健康的一大类疾病[1]。颈动脉粥样硬化病变是卒中的重要危险因素[2]。颈动脉粥样硬化病变可通过斑块破裂引起的管腔阻塞、血栓形成、栓子脱落等机制引起缺血性卒中的发生，导致严重的临床后果[3-4]。

随着磁共振技术的发展，越来越多的三维成像序列被开发和应用于临床。可变翻转角快速自旋回波成像（sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions，SPACE）序列最初被应用于膝关节、韧带及神经成像[5-8]。由于具备各向同性扫描、分辨率高的特点，也开始被应用于颈动脉斑块成像。本研究拟探讨3D-T2WI-SPACE序列在颈动脉斑块高分辨率成像中的应用价值。

1 对象与方法

1.1 一般资料 自2010年5月～2011年5月，选择性收集30例临床怀疑的颈动脉粥样硬化斑块患者，男24例，女6例。年龄（57.4±12.0）岁（34～74岁）。所有患者年龄为18～80岁，临床存在非急性期脑缺血性症状或病史，包括缺血性卒中或短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack，TIA）；排除标准包括：急性期缺血性脑血管病患者，既往或现有脑出血，颈动脉支架或剥脱术后患者，磁共振禁忌证；此项研究扫描序列及参数均为临床应用序列，符合首都医科大学附属北京天坛医院伦理委员会标准。所有患者均签署书面知情同意。

1.2 磁共振成像检查 磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）扫描应用3.0T MRI扫描仪（Trio-Tim，SIEMENS，Erlangen，Germany），最大梯度场强45 mT/m，最大切换率200 T/（m·s）。应用颈部表面线圈（Machnet BV，Eelde，The Netherlands），同时对患者双侧颈动脉进行扫描。扫描序列包括T1加权像（T1weighted imaging，T1WI）、T2加权像（T2weighted imaging，T2WI）、3D时间飞跃法血管成像（time-of-flight，TOF）、磁化强度预备梯度回波（magnetization prepared rapid acquisition gradient echo，MP-RAGE）序列及3D-T2WI-SPACE序列。扫描定位以颈动脉分叉为中心，具体扫描参数（表1）。

1.3 图像后处理及图像分析 将3D-T2WISPACE原始冠状面图像导入工作站（SIEMENS workstation），重建斜矢状位和横断面图像，层厚为0.75 mm，间距0 mm；再进行任意角度的层面和三维旋转，选择最佳角度重建显示颈动脉分叉及近远端血管情况（图1）。应用横断面T2WI图像作为对照，对两组图像进行评估分析。图像重建及评估由2名具备3年以上颈动脉斑块诊断经验的高级别影像医师分别独自评价，然后行一致性校正。

比较由SPACE序列重建图像与常规轴位高分辨T2快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）序列的图像质量、诊断信息及图像包括范围。图像质量进行3级评分：1级：伪影明显，无法辨别解剖结构；2级：图像可见伪影，但可显示解剖结构，图像质量较好；3级：图像无伪影，显示解剖结构清楚，图像质量清晰。对于颈动脉病变的诊断信息包括对病变形态和范围的充分显示以及病变的信号强度特点。根据图像所提供的诊断信息是否充分对两组图像进行分组：0级：以上几方面信息不充分，对病变形态、信号强度及范围等不能做出全面评价；1级：信息充分，可较全面评价病变形态、信号强度、范围等。

表1 高分辨磁共振成像扫描参数

在颈动脉分叉水平测量肌肉，以及组织外背景噪声的信号强度和标准差，利用公式（1）计算SPACE序列和常规T2TSE序列的信噪比（signal-to-noise ratio，SNR），比较两序列的差别。

SNR=（SI肌肉－SI背景）／S噪声

注：SI：信号强度；S：图像外背景噪声的标准差

1.4 统计处理 所有资料录入SPSS 11.0软件进行统计学处理，计数资料符合正态分布，以均数加减标准差表示，分类资料用绝对或相对频数表示。SPACE序列和常规T2TSE序列的图像SNR之间的比较使用配对t检验。采用双侧检验，以P＜0.05表示差异有显著性。

图1 1例患者的颈动脉斑块的3D-TSE-SPACE序列图像

2 结果

30例患者双侧共60支颈动脉全部成功完成高分辨MRI检查序列。在60支颈动脉中，正常无病变颈动脉13支，发现病变颈动脉47支。其中颈动脉粥样硬化病变44支，颈动脉夹层1支，不明原因的特发性狭窄2支。

2.1 3D-T2WI-SPACE序列图像质量评价及对诊断信息提供的充分程度 30例病例图像质量评价中，无1例1级，3D-T2WI-SPACE序列显示图像质量2级5例，3级25例；T2WI序列显示图像质量2级4例，3级26例，均能满足图像成像诊断标准。3D-T2WI-SPACE序列与高分辨T2WI序列对诊断信息提供的充分程度见表2。3D-T2WI-SPACE序列略优于高分辨T2WI，主要是由于覆盖范围及对颈总动脉、颈内动脉颅外段远侧病灶的显示优于轴位T2WI。

表2 三维快速自旋回波成像序列图像和高分辨T2加权像所提供诊断信息的充分程度比较

2.2 3D-T2WI-SPACE序列覆盖范围与重建观察 SPACE序列的平均覆盖范围为（114.7±22.4）mm。轴位高分辨率T2WI图像的覆盖范围为46 mm。在1例颈动脉夹层患者MRI扫描中，病变起始于分叉上方20 mm处。普通的2D轴位扫描仅能显示病变起始部，而3D-SPACE序列由于覆盖范围大，可完整显示病变全程（图2）。本组中有5支血管在颈总动脉及颈内动脉窦远端发现斑块病变。对于离颈动脉分叉部位较远的位置，由于扫描时间的限制，常规2D图像往往无法完整显示。而3D-SPACE序列可比较清晰显示病变范围及位置（图3～4）。

3D-T2WI-SPACE序列的各向同性扫描能够允许以任意角度重建图像。本组的60支血管中，所有血管都可以通过后处理重建出清晰的颈动脉分叉的斜矢状位图像和轴位图像，而且可以通过多平面重组和最大密度投影两种方式显示。可实现对斑块的多角度观察，有效避免由于轴位2D扫描部分容积效应引起的伪影。

2.3 3D-T2WI-SPACE序列与T2WI的信噪比 本组病例中，3D-T2WI-SPACE序列图像与轴位高分辨T2WI的信噪比平均值分别为15.7±3.5及22.7±14.7。配对t检验显示，两组图像信噪比之间显著无差异性（P=0.163）。

3 讨论

近年来，高分辨MRI技术在动脉粥样硬化斑块成分及稳定性评价方面的应用逐渐广泛。通过多项在体及体外斑块磁共振成像与病理相关研究，高分辨磁共振成像在颈动脉斑块的应用价值已经被广泛认可[9-11]。高分辨率MRI包括多种黑血成像技术。常用的黑血成像技术包括双翻转回波序列、四翻转回波序列、血流饱和序列等。这些二维成像存在着扫描时间长，扫描范围较小的缺陷，限制了这项技术的临床应用。

图2 1例患者动脉夹层的D-TSE-SPACE序列图像：患者，男性，3 0。左侧颈动脉夹层病变。D-TSE-SPACE序列斜矢位重建图像显示于颈动分叉上部2 cm起可见病，至颅外段远端（红箭头示）。横轴位重建图像示双腔征（长白箭头所）。3D TOF轴位及重建像显示狭窄的颈内动脉壁间血肿（十字所示），轴位高分辨T2加权像示双腔征（短白箭头所）；3D-TSE-SPACE：三T2加权快速自旋回波成技术；3D TOF：时间飞法血管成像

图3 1例患者颈动脉窦上部斑块的3D-TSE-SPACE序列图像

图4 1例患者颈总动脉中远段多发斑块形成的3D-TSE-SPACE序列图像

可变翻转角的3D-SPACE是由美国维吉尼亚大学的Mugler等[12]首先提出并在西门子磁共振操作系统上实现的。SPACE属于一种快速自旋回波，一次激发可采集若干个回波，通过在回聚脉冲中使用可变小角度翻转角，可得到近似恒定的信号强度，其图像呈现TSE的特点和对比度。保证了图像的对比度，解决了回波链短、射频吸收率高的缺点，可实现快速高分辨的三维TSE对比成像。由于能够快速采集高分辨率各向同性数据，可进行病变不同层厚的观察及斜向、曲面重建。

通过本组病例的研究显示，3D-T2WISPACE序列在颈动脉高分辨成像中，基本可以保持与轴位高分辨T2WI相似的图像质量和信噪比。而且，由于具备扫描范围大的优势，能对颈总动脉斑块、颈内动脉远端斑块进行完整的显示，提供更多更完整的诊断信息。本组病例中有1例颈动脉夹层病变。颈动脉夹层通常好发于颈动脉分叉上部约2 cm处，病变往往范围较广，呈半月形双腔结构。对于颈动脉夹层病变而言，仅仅通过以颈动脉分叉为中心的轴位高分辨图像进行诊断是有困难的，如要显示病变全段范围，轴位高分辨图像需要很长的扫描时间。对于这种病变而言，三维成像序列存在明显的优势。

3D-SPACE序列另外一项优势就是各向同性扫描，由此可以对图像进行不丢失信息的任意层面重建。本研究利用SPACE序列对颈动脉原始图像进行三维重建，不需要分别采集各个方向的图像，简化了图像采集过程，与扫描同样范围横轴位图像相比，明显缩短了扫描时间。同时可以按照病变需要对病变部位进行多角度分析，更好地显示病变。对于颈动脉不规则的三维立体结构尤其适用。三维重建后处理图像可避免由于分叉部位轴位扫描导致的部分容积效应，为病变的诊断提供更加全面的信息。

3D-T2WI-SPACE序列在血管成像中也存在着一定的限制，虽然本组病例图像2个序列信噪比之间差异无显著性，但3D-T2WISPACE序列现有的信噪比还略低于高分辨轴位图像的信噪比强度。而且少数情况下，可能出现由于血流抑制不完全的情况，这时就往往需要通过与轴位图像结合观察明确血管及病变的形态及范围。随着更多的三维序列的发展，对颈动脉斑块及其他病变的显示和诊断方面必然会有更进一步的发展。

综上所述，3D-T2WI SPACE技术可作为颈动脉高分辨成像序列中的必要辅助序列。应用3D-T2WI-SPACE序列结合重建技术，可为临床颈动脉成像的诊断提供更多更全面的诊断信息。

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