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文献导读
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要点
本文探讨了血管壁磁共振成像(VW-MRI)在脑血管疾患中的临床应用,强调了其在诊断、特征描述和治疗规划中的作用。尽管VW-MRI尚未成为常规检查,但多项研究已证实其在脑血管病管理中的多方面重要性。目前,尚无针对颅内成像优化的商业化VW-MRI序列,因此,自旋回波序列成为有效的选择。此外,为了抑制血管腔内血液和脑脊液的信号,开发了多种抑制技术。
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主要研究方法
研究基于3.0特斯拉MRI扫描仪,采用64通道头部和颈部线圈,进行了VW-MRI序列的技术开发。研究团队在3年的经验基础上,优化了序列参数,以实现足够的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),并达到各向同性3D成像、良好的脑脊液抑制和血液抑制,同时缩短扫描时间以减少运动引起的伪影。
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研究意义
该研究的意义在于提供了一种新的VW-MRI序列,有助于其他机构开发自己的序列,以诊断和跟踪不同的脑血管病变。VW-MRI能够超越传统的“管腔技术”,描绘血管腔和血管壁,具有高灵敏度和低侵入性。这对于诊断主要涉及血管壁的病变,如中枢神经系统血管炎和可逆性脑血管收缩综合征(RCVS),尤为重要。
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创新点
本文的创新之处在于提供了一种无需使用血液抑制技术的VW-MRI序列,从而避免了与抑制相关的伪影。该序列基于3D SPACE序列,通过调整TR和TE参数,实现了介于T1和PD加权之间的对比度,以达到所需的脑脊液抑制效果。此外,该研究还采用了GRAPPA并行成像技术,以缩短扫描时间,提高成像效率。通过这种新方法,研究团队在超过200次的VW-MRI检查中,发现该序列在97.1%的病例中有用,且仅有2.9%的病例因患者运动或血液抑制伪影而无法确定。
02
文献精读
血管壁磁共振成像(VW-MRI)是一种新兴的磁共振序列,用于诊断、表征和规划脑血管病的治疗。尽管VW-MRI尚未广泛常规使用,但其在脑血管病管理中的重要作用已被多项研究所证实。目前,尚无针对颅内成像优化的商业化VW-MRI序列,因此,自旋回波序列成为有效的选择。此外,为了抑制血管腔内血液和脑脊液的信号,开发了多种抑制技术。
本研究在3.0特斯拉MRI扫描仪上进行,采用64通道头部和颈部线圈,对VW-MRI序列进行了技术开发。研究团队在3年的经验基础上,优化了序列参数,以实现足够的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),并达到各向同性3D成像、良好的脑脊液抑制和血液抑制,同时缩短扫描时间以减少运动引起的伪影。VW-MRI序列是3D多层面采集,采用冠状面采集,具有较高的空间和对比度分辨率,能够在对比剂注射后检测到对比度增强。
动脉瘤。一名64岁女性因偶然发现多个动脉瘤而接受脑部MRI检查,其中最大的动脉瘤位于左侧大脑中动脉分叉处(E)和基底动脉顶端(H)。血管壁MRI序列在对比剂注射前(A)和注射后(B),显示左侧大脑中动脉动脉瘤在对比剂注射后有局部顶叶增强(C、D红箭头,以及E),而基底动脉顶端动脉瘤在对比剂注射后没有显示任何顶叶增强(F、G、H)。尽管左侧分叉处的大脑中动脉动脉瘤未达到治疗尺寸标准,但壁增强的存在让我们决定治疗该动脉瘤。
血管壁MRI技术的核心在于清晰地可视化颅内血管壁,这依赖于对内外结构的抑制,即血管腔内的血液信号和外部脑脊液的信号。虽然两种结构都是流体,但由于它们的不同属性,需要不同的抑制技术。多种流体抑制技术已经由MR厂商开发,每种技术都有一些局限性。
最常用的抑制技术被称为“黑血”(BB)技术,可以分为依赖血流和不依赖血流两大类。尽管血液抑制技术不是本文的主题,但必须考虑BB技术的局限性,它们可能导致常见伪影,其中最常见的是由于血液抑制不足导致的残留血液信号,这可能模仿或掩盖血管病变。这种情况可能发生在血液流动停滞、缓慢或逆行的情况下,通常与依赖血流的技术有关。
无论使用何种抑制技术,都必须认识到VW-MRI存在的陷阱,例如无法评估颈内动脉海绵窦段的壁增强,因为在对比剂注射后海绵窦内会出现弥漫性增强。
中枢神经系统血管炎。一名58岁男性因头晕、呕吐和言语障碍接受了MRI检查,时间飞跃(TOF)序列显示颅内动脉循环中存在多发口径改变(A),与脑组织中的近期缺血性病变(B–D)相关,这些病变涉及前循环和后循环。TOF序列检测到的口径改变在对比剂注射后显示出壁增强(G, J, l),特别是在左侧大脑中动脉M1段(E, F, G, 红箭头),基底动脉顶端(H, I, J 蓝箭头)以及右侧小脑前下动脉水平的基底动脉近端(H, K, L 白箭头)。实验室检测显示梅毒苍白螺旋体感染阳性,因此最终诊断为梅毒性中枢神经系统血管炎。
本研究提供的VW-MRI序列参数是在3年多的努力中实现的,基于3D SPACE序列,即自旋回波序列。所有自旋回波序列都是脉冲序列,可以根据预定义的时间参数(如TR和TE)获得不同的加权。研究选择了介于T1和PD加权之间的对比度,因为T1加权序列在注射对比剂后有更明显的增强,而PD加权提供了更高的信噪比。
在临床实践中,使用采集时间长的序列可能会导致运动引起的伪影。因此,即使MRI是一种固有的慢速成像方式,也需要缩短扫描时间。为此,不同的MR厂商提供了不同的并行成像技术。研究团队报告了一套VW-MRI序列的设置经验,这是一种近年来不断发展的新型成像工具,用于诊断和治疗决策不同的脑血管病变,如动脉瘤、中枢神经系统血管炎、可逆性脑血管收缩综合征(RCVS)、颅内动脉粥样硬化、夹层、Moya-Moya和类似Moya-Moya疾病。
可逆性脑血管收缩综合征(RCVS)。一名56岁女性因突发头痛就诊,CT扫描显示右侧顶叶后部沟回有少量蛛网膜下腔出血(A)。检测到导致蛛网膜下腔出血(SAH)的非血管性病变,因此患者在几天后接受了脑部MRI检查,确认了右侧顶叶后部沟回有少量蛛网膜下腔出血,T2*和FLAIR序列显示高信号(B, C白色箭头)。时间飞跃(TOF)序列突出显示左侧M2段存在口径改变(D–F,红色箭头),血管壁MRI检查在对比剂注射前(G)和注射后(H)显示左侧M2段狭窄处有轻微的环形增强(蓝色箭头)。几天后,患者接受了数字减影血管造影(DSA)(I),显示颅内动脉血管有更广泛的口径改变。六个月后的MRI随访显示,血管壁研究中的增强在对比剂注射前(J)和注射后(K)以及口径改变(L–N蓝色箭头)完全消失。这些发现的可逆性提示为可逆性脑血管收缩综合征(RCVS),尽管不增强的同心性壁增厚比增强的更常见。
尽管VW序列存在异质性,但最近一项关于颅内动脉瘤VW-MRI使用的元分析确定了14.4%的阳性预测值,96.0%的阴性预测值,以及59.7%的整体准确性。在200多次VW-MRI检查中,发现VW-MRI检查在97.1%的病例中有用(31.7%的VW-MRI检查被确定为血管壁病变阳性,而65.4%为阴性),仅在2.9%的病例中,由于患者运动或血液抑制伪影,VW-MRI无法确定。与其他文献中报告的VW-MR序列相比,本研究的序列具有简单性的优势,因为没有使用血液抑制技术,从而避免了抑制相关的伪影。
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