磁敏感加权成像、磁共振静脉成像及相位对比电影法对健康人与多发性硬化的研究

【摘要】目的本研究利用磁敏感加权成像(Susceptibility-weightedimaging,SWI)评价多发性硬化(multiplesclerosis,MS)患者与健康人脑深部小静脉的形态学及血氧含量的变化；应用三维相位对比法磁共振血管成像技术(threedimensionphasecontrastmagneticresonancevenography,3DPCMRV)研究颈静脉的形态学改变,相位对比电影法(MRphase-contrastcine,MRPC-cine)探讨颈静脉血流动力学改变,分析MS患者脑深部小静脉及颈静脉SWI及MRV、PC-cine的数据,评价其相相互间的关联性,及与脑内病灶负荷、扩展残疾状况评分(ExpandedDisabilityStatusScalescore,EDSS)的相关性,探讨脑深部小静脉、颈静脉形态学及功能改变反映临床病情及预测病情转归的能力。材料与方法1、MS患者：MS患者44例,男12例,女32例；年龄21-60岁,平均年龄36.89±10.52岁。所用患者均行常规MRI序列以及SWI或增强型T2*加权血管成像(enhancedT2*weightedangiography,ESWAN)检查；其中12例间隔12月-16月行MRI复查ESWAN序列检查；30例患者同时进行3DPCMRV及MRPC-cine检查,男5例,女25例,年龄21-60岁,平均年龄39.17±12.76岁。由1名神经内科主治医师根据扩展残疾状况评分(ExpandedDisabilityStatusScalescore,EDSS)量表对患者病情状况进行量化评定。2、健康对照组：65名年龄、性别相匹配的健康志愿者作为对照组进行相同序列及参数的MRI检查,其中男18例,女47例,年龄范围：24-70岁,平均年龄39.55±12.89岁。所有志愿者均进行常规MR扫描及ESWAN、3DPCMRV及MRPC-cine检查。3、脑深部小静脉研究方法：观察SWI层厚为5mm的最小密度投影(minimumintensityprojection,MinIP)图像,对脑深部小静脉形态进行评分,评分标准：3分,大脑内静脉和基底部属支信号均匀,管腔连续,管壁光滑；2分,大脑内静脉和基底部属支信号不均匀,管腔粗细欠均,管壁粗糙,或出现血管增多、扭曲；1分,大脑内静脉或基底部属支管腔粗细不均匀、扭曲、短小,至少有1支静脉管腔连续性中断,血管减少。脑深部小静脉血氧含量研究应用SPIN软件(SWIprocessinneuroradiology,SPIN)测量血管与周围组织的相位值差(△φ)的方法进行评估,测量血管包括脑深部小静脉BV、SMCV、ICV、STV,以及髓静脉FMV,PMV,OMV。(?)内病灶负荷采取计数方法进行评价,T2WI结合SWI,计数图像上病灶长径大于0.5cm的病灶4、颈静脉的研究方法：颈静脉成像应用3DPCMRV,扫描范围为窦汇水平至头臂静脉干水平；MRPC-cine序列扫描定位于颈2-3水平,与颈静脉走行方向垂直,速率编码(MaximumEncodingVelocity.VENC)为50cm/s,颈静脉形态的判断标准如下：颈静脉缺如、针尖状狭窄(横截面积<12.5mm2)、局部不显示视为异常；扁平状、新月形、椭圆形、圆形视为正常表现。PC-cine扫描后原始数据传输到工作站GEAdvantageworkstation4.4,利用reportcard4.0软件处理,通过计算机处理得出正向峰值流速(PeakPositiveVelocity,PPV)、反向峰值流速(PeakNegativeVelocity,PNV)、每心动周期的平均血流量(MeanFlow,MF)、平均正向血流量(PositivePixelFlow,PPF)、平均反向血流量(NegativePixelFlow,NPF)。利用每心动周期的血流量／心动周期得出每秒血流量；引流分数(DrainageFraction,DF)为颈静脉血流量／颈内动脉及椎动脉总血流量。结果1、健康对照组脑深部形态学静脉评分与年龄具有弱相关性(r=-0.347,P=0.005)。2、在所测得脑深部静脉中,SMCV的△φ值最低,ICV的△φ值最高,而BV与STV的Δφ值介于SMCV与ICV之间。额叶、顶叶、枕叶的髓静脉Δφ值均明显低于上述深部静脉,各穿髓静脉之间Δφ值无统计学差异(P>0.05),脑深部静脉的△φ值双侧无差异,无性别及年龄依赖性(P>0.05)。3、MS患者的静脉形态评分显著低于正常对照组的静脉评分(P=0.000)；MS患者BV、SMCV、ICV、STV的△φ值显著高于对照组(P<0.05),而双额叶、顶叶、枕叶髓静脉△φ值与对照组之间无统计学差异(P>0.05),复查时BV、ICV、STV的Δφ值增大。4、MS脑深部静脉评分与BV、ICV静脉的△φ值、病灶负荷呈显著负相关(P<0.01),而与EDSS评分无相关性(P>0.05)。MS基底静脉△φ值与病灶负荷呈显著正相关(r=0.624,P=0.006),与EDSS评分无相关性；PMV、OMV静脉△φ值与EDSS呈显著正相关(r=0.638,P=0.004；r=0.642,P=0.004)5、本组65例健康对照者,共9(13.85%)例出现单侧颈静脉针尖状狭窄或缺如,左侧(8例)异常的比例高于右侧(1例)(P<0.05)；颈静脉形态与年龄有相关性(r=0.258,P=0.038)。对照组右侧颈静脉PPV、PNV、MF、PPF、NPF值均高于左侧(P<0.05),形态异常的对照者双侧颈静脉的总血流量、正向总血流量及引流分数低于无形态异常的志愿者。6、颈静脉狭窄或缺如的比例MS较正常人显著增高(P<0.01)；MS组颈静脉总血流量、颈动脉及椎动脉总血流量低于对照组(P<0.05)；颈静脉反流量、左侧颈静脉反向峰值流速MS组较对照组增高(P<0.05)。结论1、在健康人群中,脑静脉的相位值差与年龄、性别无关联性,说明不同年龄、性别的正常人群脑静脉血氧饱和度无明显差异,这不仅为利用静脉血相位值差进行定量分析提供了正常值参考,还可简化对正常对照组的年龄限定。2、MS患者脑深部静脉的△φ值较对照者增加,复诊患者脑深部静脉的△φ值较首次检查增高,提示MS患者脑深部静脉血氧含量降低,脑组织处于缺氧状态,并且随病程延长,MS患者脑组织缺氧加剧。3、MS患者脑深部静脉评分与静脉血△φ值呈显著负相关,MS脑深部静脉评分及△φ值与病灶负荷显著相关,提示MS患者的脑组织缺氧、病灶负荷与静脉形态密切相关,为临床提供了检测MS患者脑内血氧代谢状态的新思路新方法。4、SWI成像及后处理方法简单、无创,不仅可提供小静脉形态学改变,还间接反映血氧含量信息,静脉的评分、血氧含量的改变有望成为检测MS患者的病情与病程,评估患者脑内病灶负荷,以及评估MS患者脑内代谢状态的生物学指标,可以在临床作为常规检查应用和推广5、对照者颈静脉的形态及血流动力学存在侧别差异；形态学改变有年龄依赖性。6、MS患者颈静脉狭窄或缺如的发生比例、血流动力学改变较正常人有显著性差异；颈静脉形态异常的对照者与MS患者均较颈静脉形态正常者血流动力学存在显著性差异,此研究支持CCSVI与MS有重要关系的学说。
【作者】唐乐梅；
【导师】伍建林；
【作者基本信息】天津医科大学，影像医学与核医学（专业学位），2014，博士
【关键词】多发性硬化；磁敏感加权成像；磁共振相位对比电影成像；血氧含量；相位值差；颈静脉引流功能不足；血流动力学；

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