脑膜瘤血供的影像学评价

脑膜瘤血供的影像学评价 【摘 要】脑膜瘤是颅内常见的肿瘤之一，大部分脑膜瘤血供丰富，手术准备不足往往引 起大量出血，DSA为血管性病变诊断的金标准，但有创且不能显示瘤体及周边组织的关系。 作为无创的CTA和MRA等不但可以显示肿瘤的血液供应还能显示瘤体与血管之间的关系，注 射对比剂后的影像学检查对脑膜瘤血供的评价更精确。 【关键词】 脑膜瘤；数字剪影血管造影; CT血管成像; 磁共振血管成像 脑膜瘤是颅内常见的肿瘤之一，大部分脑膜瘤血供丰富，手术准备不足往往引起大量 出血，带来不必要的危险，术前进行脑膜瘤血管成像显得尤为重要。评价脑膜瘤血管方法 包括：数字剪影血管造影（digital subtraction angiography DSA）、磁共振血管造影 （magnetic resonance angiography MRA）、计算机断层血管造影（CT angiography CTA）等，随着CTA、MRA的出现及发展，应用DSA进行脑膜瘤血管诊断逐渐减少，但是在某 些方面，DSA仍有着无法替代的作用，随着各种成像技术竞相发展，选择何种方法应用于脑 膜瘤血管成像才能对临床制定手术路径及治疗方法的选择上具有重要的指导价值是当前我 们面临的主要问题。 1 1、DSADSA DSA作为诊断血管病变的“金标准”，其在脑膜瘤的诊断应用中依然以其无伪影、直观 观察狭窄、细小分支及血管有无受侵、牵拉、包埋而应用于脑膜瘤术前诊断，根据脑膜瘤 的DSA图像，分析肿瘤血供是否丰富、肿瘤的不同部位和供血动脉以及是否存在颅内外危险 吻合，选择合适病例实行术前栓塞治疗。 旋转3D DSA技术的出现在一定程度上克服了血管结构的重叠问题，可以从任意角度观 察病变血管的三维空间位置关系和血管腔内的情况，并且已经应用于颅内动脉瘤和动静脉 畸形的诊断与治疗【1、2】，3D DSA 比常规DSA 能够提供更丰富的影像学信息，可从任意角 度观察肿瘤血管的结构及其与周围血管的毗邻关系；同时可以精确测量受侵蚀血管的程度， 为临床提供治疗方案提供详细资料。旋转DSA软组织断层重建技术(Dyna CT)是采用平板C 臂的旋转采集技术来同时实现血管造影和CT 软组织成像的完美结合。通过Dyna CT 可以看 见低对比物体( 10HU、10mm ) ，不仅可以看见细小血管， 还能见到肿瘤，为临床手术带 来了前所未有的突破【3、4】。与旋转3D DSA 技术相比， Dyna CT 技术除了拥有前者的优 势外，还实现了CT 软组织成像，使得我们既能够直观地评价肿瘤供血血管的形态及性质， 还可以通过三维重建技术观察肿瘤与周围大血管及重要组织的毗邻关系，在一定程度上突 破了3D DSA 技术的瓶颈。但是它的性能与螺旋CT的亚毫米级的空间分辨率和小于3 Hu的密 度分辨率仍有很大的差距。 2 2、CTACTA 由于脑膜瘤的血供特点是血供丰富，动脉相上升较快，峰值持续时间长，静脉回流较 早显像快，早期 CTA 检查设备扫描速度慢，图像分辨率差，所以无法对脑膜瘤血管的细节 进行准确的评估。多层螺旋 CT 的出现以其扫描速度快，扫描层厚薄（最薄层厚可达到 0625mm）为主要特点，尤其是 64 层螺旋 CT 采用独特的 ZSharp 技术使 z 轴分辨率可以 达到 0.33mm，甚至超过横断面内的空间分辨率，可在有限时间内连续扫描较大的范围【5】。 国内外学者应用多排螺旋在脑膜瘤血供进行评价效果上得到了一致的认可【6-8】。 近年来，3D-CTA（Three-dimensional CTA）技术应用连续、快速、无间隔空间数据扫 描技术获得了高质量的三维图像，并且由于扫描速度的增快，使得离子辐射强度明显降低、 对比剂使用量明显减少，同时对比剂跟踪触发技术的应用，使扫描延迟时间更为准确，为 获得高质量图象奠定了基础。Kazuhiro Tsuchiya等【9】较早应用3D-CTA对15例颅底脑膜瘤 进行评价，认为3D-CTA可以准确的评价脑膜瘤血管的结构、瘤体与周围血管及骨质的关系， 是一种方便、快捷、准确并且低危的检查技术， 目前3D-CTA有了长足的进步不仅在肿瘤周 围毗邻血管及供血动脉的检测有明显优势【10】，同时在肿瘤引流静脉方面也具有显著意义， 可以显示肿瘤静脉的引流过程、与主要大脑回流静脉的汇合点，并清晰显示周围静脉的受 侵或包埋情况。 Dynamic 3D-CTA（d3D-CTA）是继3D-CTA后的又一种新兴技术，它在3D-CTA的基础上进 一步提供了血流的动力学，解决了相对于DSA，CTA不能观察血流的改变、流动及灌注的改 变的缺点，Matsumoto M【11】等的研究显示使用d3D-CTA技术可以获得脑血管血流动力学的 三维CT血管造影图像，对肿瘤的血管侵犯程度范围更深入的显示，虽然明显依赖放射线剂 量，对比剂注药速度，以及扫描野范围的局限，但是这种技术对肿瘤的侵犯性及指导治疗 方面十分有意义。 数字减影CTA(Subtraction CTA, DSCTA)技术是利用与DSA相似的“蒙片技术”，得到 骨骼去除后的血管图像。由于脑膜瘤大多属脑外肿瘤，颅底骨质对血管易产生伪影，DSCTA 通过去骨可以得到与DSA同样效果的3D图像，并且可以进一步评价血管的狭窄及受侵程度， 对脑膜瘤术前制定手术方案有重要的临床应用价值。双源螺旋CT提供了双能量去骨(DE HeadAngio BoneRen)和CT数字成像(Digital Subtraction Angiography CTDSACT)血管成 像法。前者是一项新技术，临床应用刚刚起步；后者是一项成熟技术。已广泛应用于临床。 目前，双能CT主要用于去骨骼与钙化斑块方面的研究，它可以区别不同介质物质,从而达到 去除骨骼与钙化的目的。有学者【12】应用双源CT剪影技术主要对血管狭窄程度方面进行研 究，证实，双源CT剪影技术在评价血管狭窄及受侵蚀程度与DSA有良好的一致性，期待应用 于脑膜瘤血供检查评价肿瘤毗邻大血管受侵蚀程度。光谱CT (spectral computed tomography)通过运用钆的K缘特点来区分血管内钆对比剂、钙化斑块及支架，从而提高血 管管腔的显示，期待用于评价脑膜瘤邻近大血管受侵蚀程度。此技术尚处于临床前期。 3 3、MRAMRA 磁共振血管造影术(MRA)是一个崭新的影像学检查技术，由于其无创、无辐射的特点使 得其在脑膜瘤血管成像诊断上越来越受关注，同时MRA继承了MR技术良好的组织分辨率进一 步拓展了其应用的领域，可以观察到动脉环及其近端分支、瘤体的供血动脉与引流静脉以 及硬脑膜静脉窦的移位、包埋、狭窄等，与DSA相比，有便捷、经济、安全等特点， 已部 分地代替了DSA的功能。 MRA的成像原理较复杂，而且成像方法也较多，但是由于脑膜瘤血管纤细、分布密度大， 且走行迂曲多变等特点，对成像要求很高，并非每一种技术都适合于脑膜瘤血管成像。另 外，脑血管的无搏动性和颅脑可长时间静止，也为脑血管的高质量成像创造了条件。脑膜 瘤血管成像主要有以下几种：（一）时间飞越法(time of flight，TOF)MRA成像：TOF法是 基于“流动相关增强” (flow related enhancement)现象为原理的一种的成像方法，其实 质是伴有流动补偿的梯度回返回波(gradient recalled echo、GRE)序列。TOF按数据采集 处理模式可分为二维成像及三维成像。二维TOF图像由连续多个薄层采集而获得，减少了饱 和效应，适合于评价脑膜瘤较大回流静脉、动静脉畸形及流速慢的扩张、迂曲动脉等。但 其固有缺点在脑血管的评价方面仍有限，诸如空间分辨率低、血管涡流产生的信号丢失等。 3D TOF 法：目前较常用是连续3D TOF 法也称MOTSA (multiple overtapping thin slab acquisition) 多个重叠薄层块采集，是将需成像的区域分成数个部分重叠的薄层块，采用 可变反转角脉冲(ramp pulse)相继进行容积性数据采集，保证重建三维血管的连续性，适 合于对饱和效应敏感而快速流动的主干动脉，如脑膜中动脉显示较清晰，但慢流速小动脉 和静脉系统由于饱和效应信号丧失显示不佳。（二）相位对比血管成像（phase- contrast PC）MRA：PC法是基于相位效应为原理而得到只有流动质子的图像，亦可分为 2DPC和3DPC法，PC法特点是：(1)背景抑制佳，高Tl物质不显影： (2)对流动饱和效应不敏 感，可以显示各类不同流速的血管，因而对慢血流应用好；(3)可以提供功能性信息如血流 速率与方向，所以PC法对于静脉窦的显示占有一定优势，Zhang XL【13】等对19例脑膜瘤伴 失状窦侵犯的病例行MRA成像， （包括PC、TOF）结果显示两种方法在脑膜瘤供血动脉显示上 无明显差别，PC法对窦内侵犯及血栓的形成（90.5%对76.2%）具有优势，对静脉窦的解剖 及侵犯程度显示良好，但是其显像时当相位改变超过场360度，易出现失真现象，导致速率 分辨率不清。增强PC MRA主要用于显示脑膜瘤低流速的小动脉和静脉(窦)及迂曲动脉的评 价。（三）对比剂增强磁共振血管成像（contrast enhanced MRA，CE-MRA）CEMRA法是 通过静脉内注射顺磁性对比剂缩短血液T1弛豫时间的原理进行成像，它采用快速梯度回波 序列进行扫描，利用短TR、小翻转角、短TE抑制血管周围组织的信号，形成血管信号明显 高于周围静态组织信号的强烈对比效果进行成像，所获得的血管造影原始图像经过后处理， 得到类似DSA的效果。成为了血管诊断的首选方法之一。CE-MRA弥补了不规则血流(如涡流) 导致部分血流信息的丢失而出现夸大血管狭窄程度甚或出现假阳性结果的缺点，而且提高 了正常小血管和肿瘤血管的显示度，有效地改善并克服了常规MRA 可能低估肿瘤富血管度 的局限性，并在血管显像的同时能清晰强化肿块、瘤体的轮廓及其与邻近血管的关系，从 而更精确地显示了硬膜及窦周的侵犯程度和范围，尤其是对窦旁脑膜瘤的评价能提供更多 的临床信息。但Cosottini【14】等仍认为3D CE-MRA有高估狭窄的现象，并提出可以结合高 分辨黑血技术予以解决收到较好效果。Anzalone.N【15】等对一组脑内血管病例（包括脑膜 瘤）行3D CE-MRA法检查并与传统造影术对比取得很好效果，在他们的实验中所有异常血管 包括供血血管以及瘤旁静脉窦都清晰显示,并与DSA成明显线性相关，CE-MRA是一种无创的 能够为手术提供有价值信息的实用手段。 4 4、脑膜瘤血管成像的优化选择脑膜瘤血管成像的优化选择 由于各种血管成像技术的不同优点以及脑膜瘤发病部位、成像特点的多样化,所以不能 拘泥于单一的检查,根据不同部位不同特点的脑膜瘤应采取不同的血管造影技术，以达到最 大的优化。 DSA 是作为诊断血管病变的“金指标” ，但常规 DSA，往往进行多个位置造影才能找到 最佳显示肿瘤血供角度，这样既增加了造影剂用量，又增加了医生和患者的照射剂量。旋 转 DSA 虽仅作一次旋转 DSA 造影，便可通过该 3D 重建显示载瘤血管与周围邻近血管的解剖 关系，减少了造影剂用量，但缺点是球管不能向头或足侧倾斜，观察静脉期时效果稍差。 总之，DSA 检查的创伤性和机器设备极大地限制了其临床的应用。 CTA 是以组织密度对比为基础,并且采用其强大的后处理技术，对肿瘤可以多角度重建 从而确定血管的压迫原因及压迫程度；CTA 显示血管有时比 MRA 更好,CTA 较 MRA 显示 骨性结构占明显优势，能同时显示供血动脉与周围的骨性结构和软组织比邻关系并进行术 前模拟手术入路，为临床提供精确的术前资料。虽然 CT 对于骨性结构具有明显的显像优 势，但是骨性结构同时也会影响邻近血管的全面显示，尤其是静脉窦旁脑膜瘤对窦腔侵犯 改变显示比较困难。随着 CT 剪影技术的发展，此方面已经得到解决,并随着软硬件的开发， CTA 在脑膜瘤诊断及治疗的应用将会发挥越来越重要的作用。 MRA 成像是以组织弛豫时间为基础,达到绝对无创的效果,并以其强大的扫描序列、后 处理技术及良好的组织分辨率，使其在脑膜瘤血管诊断中占有明显优势：MRA 可以了解肿 瘤的血供、正常血管的推移，尤其在肿瘤回流静脉及邻居静脉（窦）的阻塞或受侵程度方 面较 CTA 具有明显优势。 总之，脑膜瘤与脑血管关系的显示对于治疗方法的选择和手术计划的制定有重大影响， 对两者关系的判断应根据肿瘤的不同部位和与之相邻的不同血管选择不同的血管成像方法。 脑膜瘤血管成像方法上进行对比研究.还需进一步研究，增加临床资料，为临床提供全面的 影像学依据。 5 5、参考文献：参考文献： 【1】王金龙; 凌锋; 李慎茂; 宋庆斌; 黄居义; 王玉林; 吴婷夏旋转DSA及三维重建技 术在颈动脉狭窄介入治疗中的应用中国医学影像技术， 2005 ，21(1) ：112 一114. 【2】钱爱翠，旋转DSA在脑血管造影中的应用，中国医学装备，2008，5（lO）：42-43. 【3】Zellerhof M, Scholz B, Rhrnschopf E, Brunner T (2005) Low contrast 3D- reconstruction from C-arm data. 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