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3.0T磁共振弥散加强成像在椎体血管异常诊断中的应用

作者:社会保障
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-11

DWI是目前唯一能够检测水分子在活组织中扩散运动的非侵入性方法。水分子在组织中有一定程度的扩散运动,其方向是随机的,扩散梯度场方向的扩散运动会导致体素信号的衰减。如果水分子在敏感梯度场方向上扩散得越自由,扩散距离越大,所经历的磁场变化越大,在施加扩散梯度场过程中组织信号的衰减就越明显。DWI通过测量应用扩散敏感梯度场前后组织的信号强度变化来检测水分子在组织中的扩散状态(自由度和方向)。后者可以间接反映组织的微观结构特征和变化。

扩散加权成像(DWI)不同于传统的磁共振成像技术。它主要取决于水分子的运动,而不是组织的自旋质子密度、T1值或T2值。它可以在分子水平上无创地了解组织结构,为组织成像对比度提供了新的技术。在不同的病理条件下,水分子在各组织中的运动变化不同。我们可以通过DWl了解组织的识别,以提高磁共振对椎动脉异常的识别。不同类型的脊椎血管异常(血管瘤和血管畸形)的生物学特征、治疗方法和预后有很大不同。本研究利用磁共振DWI检测不同类型椎体血管异常的扩散差异,为鉴别诊断提供新的依据。

1研究内容和方法

1。1研究对象

从2004年2月至2013年12月,选择了26例经磁共振诊断并经手术病理证实的椎动脉异常病例,其中男性10例,女性16例。颈椎4块,胸椎14块,腰椎5块,骶椎3块。26例患者局部症状明显,部分伴有神经和脊髓压迫症状。根据国际血管疾病研究协会[1号的血管瘤和血管畸形分类标准,血管瘤3例,血管畸形23例。

1。2内容和方法1.2.1实验方法

GE3.0T超导磁共振仪,先在矢状面和冠状面T2WI扫描8通道体线圈,然后在横T 1WI、T2 WI和磁共振-DWI扫描主要病变。矢状(冠状)T2WI、横向T 1W1(TR/TE 380.0 ms/14.9 ms)和T2WI(TR/TE 3 020 ms/85.0 ms)均为FSE序列,激发时间为2,矩阵320×224,层数为6层,层厚为5 mm,层间距为1.5 mm,其中T2WI为脂质压制图像。磁共振DWI成像:扩散系数设置为500秒/平方毫米和1000秒/平方毫米。使用等平面扩散加权成像(EPI-DWI),TR=4200毫秒,TE=70.9毫秒,激发数1,矩阵128×128,层数6,层厚5毫米,层间距1.5毫米

1.2.2实验数据处理:磁共振-DWI图像处理和模数转换器值测量:通用电气AW4.4工作站输入磁共振-DWI图像的原始图像,调整阈值,去除背景噪声,并输入B值处理。在生成的模拟扩散系数图像上,用手在病变的最大区域水平绘制感兴趣区域,并获得表观扩散系数的平均值。感兴趣区域是尽可能选择典型的病变,并包括病变的最大面积。测量每个病变的平均值3次,测量邻近病变椎体的正常椎体的模数转换器值作为对照。

1.3质量控制:①样本选择:2004-02/2013-12在我院选择经磁共振诊断并经手术病理证实的椎动脉异常26例,其中男性10例,女性16例。颈椎4块,胸椎14块,腰椎5块,骶椎3块。26例患者局部症状明显,部分伴有神经和脊髓压迫症状。

②病理标本的处理:对标本进行常规包埋切片,充分脱钙,石蜡包埋切片,首先对组织进行he染色,除常规HE染色外,根据常规病理的初步诊断对切片进行相关免疫组织化学染色。送我院病理科进行病理诊断的病理常规切片,以及高级病理学家的复查切片和诊断。根据国际血管疾病研究协会[1号的血管瘤和血管畸形分类标准,血管瘤3例,血管畸形23例。

③DWI检查:所有患者均接受系统磁共振检查。该设备为GE3.0T超导磁共振仪。检查序列包括常规序列和扩散加权序列。DWI扫描的其他参数(B值分别为0,500,1000 s/mm2)与常规扫描的参数相同。后来,由于b值为1000s/mm2的图像质量差,该实验选择了500 s/mm2的b值。模数转换器值由两名经验丰富的成像诊断专家读取。通过选择感兴趣区域来测量信号强度和模数转换器值。

1.4统计处理

SPSS17.0统计软件,三组之间采用独立样本t检验进行模数转换比较,α=0.05设定为显着性检验水平。

1.5技术路线图:

2结果:

2.1血管瘤和血管畸形

3血管瘤的常规磁共振表现为TIWI/T2WI混合高信号,其中多个低信号阴影分散,轴向位置点状/蜂窝状小信号改变,矢状位置竖条/栅栏改变,T2WI/STIR脂肪抑制明显高于正常脂质压迫后椎体信号,病变边界清晰(图1A 1b);23例血管畸形中,T1WI显示高、等强信号12例,不均匀等强信号9例,均匀等强信号2例。T2WI显示混合高信号21例,均匀高信号2例(图22B)。所有病例椎体高度无压缩变化,椎间隙无狭窄。

2.2血管瘤和血管畸形的磁共振DWI表现和表观扩散系数测量值为500s/mm2,3个血管瘤中有2个表现为不均匀的高信号,1个表现为相对均匀的高信号。在23种血管畸形中,12种表现为混合超信号,11种表现为混合等信号。

ADC值测量结果(表1)正常椎体、血管瘤和血管畸形的ADC值依次增加,(0.42±0.16)×10-3 mm2/s,(0.94±0.17)×10-3 mm2/s(1.44±0.41)×10-3 mm2/s,95%置信区间为(0.36~0.48)×10-3 mm2/s,(0.86~1.02)×10-3 mm2/s,(1.22)大多数动静脉畸形具有相似的特征,但是在动静脉畸形的灰度图像上通常可以看到大的滋养层血管。光谱分析显示滋养层动脉和异常静脉回流,多普勒成像显示舒张期过度变化。这些特征可以与血管瘤区分开来。Burrows等人[3]还对血管瘤和血管畸形的超声图像进行了详细的分析,认为血管瘤在超声灰阶超声图像上表现为回声不均匀的固体团块,而血管畸形则相反,这可以将血管瘤与各种类型的血管畸形区分开来。然而,是否存在异常动脉、静脉或多气囊腔可用于区分各种类型的血管畸形。此外,Burrows等人[3]的研究还证明,高速血管病变(血管瘤和含有动脉血流的动静脉畸形)的血管密度高于低速病变。动静脉畸形的静脉峰值

血管速度)高于血管瘤和其他类型的血管畸形;淋巴畸形的平均阻力指数明显高于血管瘤和其他血管畸形。这些指标可用于协助血管瘤、血管畸形和血管畸形的鉴别诊断。虽然超声检查在评估血流方面具有优势,但在某些方面也受到限制,例如视野小和不能宏观显示整个病变。超声波不能穿透骨骼和气体,因此不能显示骨骼结构周围、胸腔以及气道和胃肠道附近的深部病变。它不能很好地显示皮肤表面的扁平病变和微小的低流量血管。病变的范围无法评估[3]。

3.2血管造影在鉴别血管瘤和血管畸形中的作用;

血管造影通常不是诊断血管疾病的首选,因为它创伤大、成本高、患者相对疼痛、造影剂用量大以及患者和医生长期暴露于辐射场。血管造影不利于病变范围和低流速畸形的确定,也不能定量测量血流速度。然而,对于病变中异常微血管和动静脉全景的显示,特别是对于动静脉畸形或动脉畸形栓塞治疗的术前评估和准备以及肢体深静脉畸形的诊断,具有其他影像诊断方法无法比拟的优势,仍然具有重要的临床价值[6]。目前,临床上常用的数字减影血管造影是动静脉畸形和动脉畸形治疗前的必要检查[5]。血管瘤血管造影显示一种或多种局部致密的组织着色,形成叶状结构,小动脉和毛细血管不规则弯曲,网状或斑片状血管生成,形成“血池”或“血湖”,形状像“雪花”或“天女散花”,显示出粗大的供血动脉和引流静脉。它的边界是清晰的,它的组织是浓密的彩色[7,8]。动静脉畸形(AVM)的血管造影特征是显示异常血管。动脉期弯曲扩张的动脉分支进入异常血管团,供血动脉增厚。静脉早期可视化,回流静脉明显增厚。分散的动静脉瘘也可以在大型动静脉畸形中看到。选择性和超选择性动脉造影对治疗前准确定位AVM病变范围和营养血管方向非常重要[6,8]。静脉畸形血管造影显示正常的动脉和静脉,血流缓慢且淤滞。经皮直接静脉造影和荧光透视相结合,可以更好地显示其解剖形态和引流静脉。

3.3 CTA在鉴别血管瘤和血管畸形中的作用:

CTA的主要优势在于其空间分辨率和显示涉及骨的病变细节[9]。目前,CTA和三维重建技术的结合应用,使其在血管病变的诊断和鉴别诊断中更具优势。血管瘤在CTA二维图像上显示为实体瘤样病变,主要相关血管阴影可见。三维CTA清晰地显示了花椰菜样团块的表面和有序进入团块的几个营养血管。动静脉畸形的CTA二维图像与血管瘤相似,表现为高螺旋CT值的肿块和扩张的血管,但三维CTA表现为无序、扩张和缠绕的致密血管肿块,可与血管瘤的离散和有序滋养层血管区分开来。静脉畸形的二维CTA影像特征与动静脉畸形和血管瘤相似。三维CTA图像显示肿块比动静脉畸形更扁平、更疏松,临床上难以区分。此外,CTA通常显示明显的高流量血管病变和低流量或微血管病变。维拉布兰卡等人[10]报道了利用2D和3D-CTA研究41例颅内微小动脉瘤(最大直径<5l),其中最大直径> 3l的15例(37%),特异性100%,敏感性98% ~ 100%,准确性98% ~ 100%。这是因为CTA采用2D和3D模式,没有投影限制。CTA能反映动脉瘤的所有特征,包括动脉瘤颈、动脉瘤囊、瘤壁钙化和血栓形成。

3.4 GE3.0T磁共振优势:

GE3.0T超导磁共振成像系统涵盖BOLD脑功能成像、磁共振波谱成像、扩散加权成像、血管成像、肌肉骨骼成像、腹部成像等邻域领域,使磁共振检查水平从形态学上升到分子和功能水平。与1.5T及以下相比,

GE3.0T超导磁共振仪的超高场磁共振具有以下优点:

1。身体的所有部位,所有系统都有高信噪比,高分辨率成像,图像更清晰:3.0T磁共振机在成像质量上比普通磁共振机清晰几倍,分辨率极高。它能充分显示中枢神经系统、骨骼、肌肉、关节、腹部器官和盆腔器官的解剖细节,并能发现更小和更早的病变。扫描时可以发现小到几毫米的肿瘤,这对肿瘤的早期检测和治疗具有重要的参考和辅助诊断价值。就成像速度而言,普通的磁共振扫描需要几十分钟来扫描一个部位,而设备只需要几分钟。

2。全身血管疾病的筛查和检测:T1短的优势可以使全身血管成像更清晰,扫描时间更短,无需造影剂。对于需要增强的血管,造影所需的造影剂量减半。

3。高信噪比、高分辨率磁敏感成像:在早期脑梗死诊断的特殊序列中,病变信号更强,定位更精细,分辨率更高。可为急性脑缺血提供早期清晰的影像诊断。其脑纤维束跟踪成像功能可以清晰显示脑神经束,从而帮助临床提前判断患者预后。

4.高分辨率化学位移成像:除常规成像外,还可以对组织和器官进行体内生化代谢分析。它能检测乳腺和前列腺的小肿瘤,明显优于其他乳腺和前列腺疾病的检查方法。在肝癌、胆管癌、肾癌、神经系统肿瘤等微小病变的检测中也具有明显的优势。

此外,除常规磁共振检查外,心血管系统检查(无创显示冠状动脉和评估心脏功能以诊断心肌梗死)也达到了相当高的水平。还可用于全身健康检查和肿瘤筛查,从头到脚的全身检查可在约30分钟内完成,无需移动患者。长度为1.57米的3.0T磁共振超短磁体(旧磁体通常超过2米)减少了患者的幽闭恐怖症恐惧,给患者一种舒适的感觉,使患者能够在安静的环境中快速愉快地完成整个检查,从而将磁共振成像的概念提升到一个新的高度,特别适合不能忍受长时间扫描的儿童和老年患者。

3.5±3.0T磁共振成像区分血管瘤和血管畸形

磁共振成像具有多参数成像、多方位、多层次扫描和软组织对比分辨率的主要优点

该比率较高,因此磁共振成像在病变定位、软组织肌肉间隙、神经血管束和关节等肿块侵犯的评估中具有极高的价值。正常肌肉组织TlWI和T2WI等压或等压,脂肪和骨髓高强度。TIWI可以清楚地显示病变区域的解剖结构,提供肿瘤和脂肪组织或骨之间的良好对比,并指示病变内存在内出血或脂肪。T2WI能清晰显示肿瘤范围、边界、病灶内信号的均匀性、病灶周围的水肿和浸润。脂肪抑制成像可以识别病变中的脂肪成分,提高正常组织和病变组织之间的对比度,并更好地显示病变。

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