MR对大脑中动脉流速编码的设置及其影响因素的研究.docx

1、MR对大脑中动脉流速编码的设置及其影响因素的研究刘军波'，范丽娟：，张晓浩'，管延芳'，于铁链2(1.天津医科大学心血管临床学院、泰达国际心血管病医院放射科天津300457,2.天津医科大学总医院放射科天津300052)【摘要】目的采用1.5T磁共振相位对比法(PC-MR)测大脑中动脉(MCA)血流，探讨不同编码速率(Venc)对MCA血流信号的影响及其与性别、年龄和血压的关系。方法对63例健康受检者，男36例，女27例，年龄2075岁，平均(48.1±9.6)岁，分别按性别、年龄、收缩压及舒张压分组。每例预置Venc：55cm/s、65cm/s、75cm/s

2、、85cm/$、95cm/s,对左侧MCA进行5次扫描.在工作站上测得不同Venc相对应的左侧MCA的信号强度，并进行统计学分析。结果不同预置Venc左侧MCA信号强度差别有统计学意义(F=11.852,P=0.000),Venc85cm/s时信号最强。Vcnc预置85cm/$时，左侧MCA信号强度在不同性别(t=-1.301,P=0.198)、年龄组(F=2.098,P=0.132)及不同收缩压组(F=1.051.P=0.356)之间差别无统计学意义；在不同舒张压组间差别有统计学意义(F=3.598,P=0.033),舒张压>80mmHg时，左侧MCA信号强度减低。结论MCAPC-MR

3、测依的最佳Vcnc为85cm/s。MCA血流信号与性别、年龄和收缩压无关；与舒张压有关.信号强度随着舒张压升高而减低。【关键词】磁共振成像；相位对比；大脑中动脉；编码速率中图分类号：R445.2；R743文献标识码：A文章编号：1006-9011(2015)12-2106-04StudyonthesettingofthemiddlecerebralarteryflowvelocityinencodinganditsinfluencingfactorsLlUJunbo1,FANLi-juan1,ZHANGXiao-haox,GUANYan-fang'.YUTie-lian21. Depa

4、rtmentofRadiologyCardiovascularClinicalInstituteofTianjinMedicalUniversity,TEDAinternationalCardiovascularHospitalsTianjing300457,P.R.China2. DepartmentofRadiologyTianjinMedicalUniversityGeneralHospitalsTianjin3OOQ52,P.R.China(AbstractObjectiveIoexploretheinfluencesof1.5TMRcinephasecontrast(PC-MR)te

5、chniquewithdifferentvenconthehloodflowmeasurementsinthemiddlecerebralartery(MCA),andtoassessthebloodflowaccordingtosex,ageandbloodpressure.Methods63healthyvolunteers(36malesand27females»agerange2075years；meanage48.1±9.6years)wereselectedinthestudy.Thevolunteersweredividedintodifferentgroup

6、sbysex,age»systolicbloodpressureanddiastolicbloodpressure,respectively.Foreveryvolunteer,theleftMCAwasscannedfor5timesrepeatedly,withthevencof55,65»75.85and95cm/sseparately.ThesignalintensityoftheleftMCAofdifferentvencwasmeasuredontheworkstation*andthestatisticalanalysiswascarriedout.Resul

7、tsThesignalintensityoftheleftMCAwithdifferentvencshowedstatisticalsignificance(F=11.852,P=0.000).Whenvencwassetat85cm/s,thesignalintensitywasthestrongest.TheleftMCAsignalintensitywasindependentofsex(l=-l.301,P=0.198),agegroup(F=2.098,P=0.132),andsystolicbloodpressuregroup(F=1.05】，P=0.356),whenvencwa

8、ssetat85cm/s.Therewasasignificantdifference(F=3.598,P=0.033)amongdiastolicbloodpressuregroup*andwhendiastolicbloodpressurewashigherthan80mmHg,theleftMCAsignalintensitywasreducedsignificantly.ConclusionThebestvencforPCMRMCAmeasurementwas85cm/s.MCAbloodflowsignalintensitywasindependentofsex*ageandsyst

9、olicbloodpressure,butwhichwasdecreasedwiththeincreaseofdiastolicbloodpressure.Middlecerebralartery；Vcnc剖结构，而且能够提供血流方向、速率及流量等血流动力学信息的无创MR检查技术。PC-MRI其成像质量在很多方面与MR对比剂增强成像和血管DSA具有高度的一致性。其流速测量的关键在于编码速率(Venc)的设定，Venc过低会发生相位混淆而产生反向血流信号的假象，过高则会因获得IKeywords!Magneticresonanceimaging；Phase-contrast；相位对比MRI(pha

10、se-contrastmagneticresonanceimaging,PC-MRI)是一种不仅能显示血管解基金项目：天津市滨海新区卫生局重点支持科技项目(2013BWKZ008)作者简介：刘军波(1979).男，山东烟台人，大学本科.影像主管技师，主要从事影像技术工作通信作者：于铁链主任医师Email：tjzyyytl相位改变信息减少使实际测最值偏低。大脑中动脉(middlecerebralartery,MCA)是颈内动脉的直接延续，是颅内最主要的供血动脉，其血流速度与很多疾病的发生有关"司。本研究应用PCMRI技术，通过预置不同Vcnc对同一受检者行多次测量，探讨Vcnc对MCA

11、信号强度的影响，同时得出MCA的最佳Venc,为临床MCA的PC-MRI血流测鼠提供参考；并探讨该Venc下MCA血流与性别、年龄和血压的关系。1资料与方法1一般资料连续选取63例健康志愿者，男36例，女27例，年龄2075岁，平均(48.1±9.6)岁。所有受检者血压正常，收缩压(100135)mmHg,平均(115.9士9.9)mmHg,舒张压(6090)mmHg,平均(78.4士6.8)mmHg。受检者按年龄分为三组：V44岁(n=22),4559岁(n=35)和260岁(n=6)；按收缩压分为三组W110mmHg(n=25),111120mmHg(n=29)和2121mmHg

12、(n=9)；按舒张压分为三组W70mmHg(n=17),7180mmHg(n=34)和>81mmHg(n=12)o入选标准：排除24h内大景饮酒，临床排除高血压、心脑血管疾病及血液系统相关疾病；所有受检者均于PC-MRI扫描前行头部MRI及MRA检查除外颅内及脑血管病变任。无MR检查禁忌症。所有受检者对此项研究均知情、同意O1.2检查方法扫描前测量并记录受检者血压。采用GESignaTwinspeed1.5TMR扫描仪，8通道头颈联合线圈(NVHEAD)。使用PCSagInHance3D扫描序列，以左颈内动脉与大脑中动脉分叉处为中心编辑一矢状块，共96层，扫描参数：矩阵320X256,T

13、R10.3ms,TE4.1ms,翻转角10°,带宽83.FOV24cm,层厚1.4mm,扫描时间为101s。PC预置Venc分别为55,65,75,85和95cm/s。同一受检者依次进行不同Venc扫描。1.3图像分析与测量将扫描图像传至GEAW4.5工作站，利用3DMIP软件对3D图像进行分析，将图像放大，调节至适当窗宽和窗位，层厚调至最薄，测量ROI设定为0.8mmX0.8mm,在矢状位测量距离左侧大脑中动脉分叉约lcm处的大脑中动脉信号强度。各预置Vcnc测量层面相同。所有测星过程由两位有经验的高年资医师独立完成，数据取二者平均值。1.4统计学分析采用SPSS18.0统计软件包

14、进行数据统计分析，以PV0.05为差异有统计学意义，数据均以均数士标准差表示。多组数据比较同一受检者采用重复测量方差分析，两两比较采用Bonferroni检验；不同受检者采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-Z检验。两组独立样本均数比较采用Z检验。2结果2.1大脑中动脉的最佳相位编码流速不同Venc左侧MCA信号图像见(图15),强度比较，见表1(图6),不同Venc左侧MCA信号强度差别有统计学意义。两两比较，除75cm/s组与95cm/s组间差别无统计学意义(P=1.000)外，其他组间差别均有统计学意义(P<0.01)；VencW85cm/s时，随着Venc的增加，信号强度增加，

15、Venc为85cm/s时，信号最强oVenc85cm/s组与95cm/s组间差别有统计学意义(P=0.000),但是Venc85cm/s时信号强度高于95cm/so故认为Venc为85cm/s时，血管显影最佳。以下以Venc为85cm/s时进行分组比较。表1PC-MR1不同Venc测量左侧大脑中动脉信号强度比较(n=63)Venc(cm/s)信号强度("士S)F值P值551157.46±236.0711.8520.000651298.04±282.04751396.79±356.28851534.58±391.55951426.80±

16、351.382.2Venc85cm/s时左侧MCA信号强度与性别、年龄及血压的关系Venc85cm/s时左侧MCA信号强度在不同性别组间差别无统计学意义，见表2；在不同年龄组间差别无统计学意义，在不同收缩压组间差别亦无统计学意义及在不同舒张压组间差别有统计学意义，见表3；两两均数比较舒张压<70mmHg与7180mmHg组差别无统计学意义(P=0.938),但两组与>81mmHg组差别均有统计学意义(PV0.05)o表2不同性别Venc85cm/s左侧大脑中动脉信号强度比较(广±，)男性(n=36)女性(n=27)值P值1479.32±402.351608.25

17、±371.21-1.3010.198图5为同受检甘的左的大脑中动脉同-位？?.横哉而的不同Vene<55-95cn.、）的图像Venc。左侧MCA信号强度关系触留表3不同年龄及航压组V<nr85cm、左倘大脑中动昧俏号强度比较（.ri.、）参数分组Pfft年龄（步）<4l(n22)1559(n=35)>60(n6)2.0980.1321512.91±309.451596.51±132.011252.72土324.78收缩压（mmHg）<110(n-25)III-l2O(n=29)>12l(n=9)1.0510.3561588.1

18、8士35】.331539.99土423.121368.21±388.64舒张压（mmHg）<70(n-17)7180(n342813=12)3.5980.0331602.05372.831593.29±400.()3、1272.63±298.86fc注广a、b”字时m表示差岸无统计学意义.字酢不同表示是»有统计学怠义研究.通过改变不同预置.Venc.测址MCA同一部位的侑号强度。结果显示预nVenc与MCA的信号强度关系星类似似物线排列正常人群Venc<85cm/s时,MCA信9强度随齐Venc增高而增强Venc为85cm/$时MCA信号最强

19、.血管显示成好；Venc超过85crn/s时MR信号强度减痛.Venc75cins1j95cm/s时MCA信9无显苫性图6不同水异本研究结果符合PC流速编码预设值,j3讨论PCMRI是一种新电的血流动力学检代Jj法.Jl：采用双极梯度对流动进行相位编码.根据静止组织和流体之间趋生的相位是进行流速定lit测»Jt在血管流速测地IJj着很高的准确性和可重复性-。临床S直以超声多普勒作为脑血管流速测吊:的参号标准m结果受操作中f法和技术的影响较大，如果超步束不完全垂直血管测呐结果会出现较大误ZbP（'MR住测借M（'A流速上定位方便、误）；,低'.尤JG在复杂变异1

20、（11管的测址方面比超川多普勒更有优势uo本研究应用PCMR技术.通过预置不同Venc对同-受检者行多次测植.探讨Venc对MCA信号强度的影响同时得出MCA的最佳Venc,对临床有-定的指导意义。PCMR法测定血液流动时.信号强度与流速呈正相关,信号强度随流动速度的增大而增高11本血管实际流速越接近MR信号强度（|*1越大.但预设值过大或舌过小MR信号强度值减弱的原理由此推测本研究人群M（'A实际流速更接近85cm&这对实际应用中P（'MR法脑血管流速测bt时Venc参数的设定有爪要的指导意义。本研究也对最佳Venc时MCA的值号强度与性别、年龄及血压的关系进行了分组

21、分析。结果显示正常健康人群MCA信号强度在不同性别组及年龄组间无显著性差异。该结果与StockKW等'以及ZarrinkoobL'的研究：大脑中动脉流速勺性别或占年龄相关不致。究其原因有以F儿个方而:计光木研究针对正常健康人群.StockKW的研究对象中包括愚者;其次虽然Zarrinkoob1,的研究对象为健康人群.但其两年龄组（2030岁与6480岁）间年龄差别大本研究按WTO年龄标准连续性分坦.4其不-致:此外上述两个研究均未剔除血压对结果的影响。国内外文献均未见仃血压对PCMR血流信。影响的相关报道.因而本课题绢将研究对象分别按收缩压和舒张压分组进行研究。结果显示MCA信

22、号强度在不同收缩压组间均无显著性差异，笔者也对收缩压血压121mmHg的9例受试者进行了进一步分析，其中121130mmHg者6例，2131mmHg者3例，两组间差别亦无统计学意义，但由于样本量过少，因而实际统计中将两组合并归为一组进行分析。MCA信号强度在不同舒张压组间有显著性差异，进一步分析发现舒张压70mmHg组与舒张压7180mmHg组差别无统计学意义，但两组与舒张压281mmHg组差别均有统计学意义。这说明舒张压在80mmHg以下时，大脑中动脉的流速与舒张压无关，但当舒张压81mmHg时，大脑中动脉的流速随着舒张压升高而降低。由此可见舒张压较收缩压对血流的影响更大，即使在正常人群，舒

23、张压不同，血流也存在差别。此发现对于解释临床相关疾病的发生及指导治疗有重要意义，也提示临床舒张压对血管影响的意义更大。综上所述，本研究明确了MCAPC-MR测量的最佳Venc为85cm/s,对PC-MR法脑动脉成像的参数设定具有参考意义。MCA血流信号与性别、年龄和收缩压无关；与舒张压有关，舒张压对血流影响更大，这对临床相关疾病的认识及指导治疗有重要意义。然而，本研究样本量相对小，研究结果仍需大样本研究进一步证实而且未对MCA的流速及流量进行定量测量，这是课题组下一步研究的重点。参考文献：LummelN,Boeckh-BehrensT,LutzJ,etal.Evaluationofthesup

24、raaorticarteriesusingnoncontrast-enhancedVelocityMRAngiography"Inhance”；_J.Neuroradiology,2012,54(11) ：1215-1219.2 周小勇，谭昱.江魁明，等.编码速率对大脑中动脉PC-MR1测量值的影响口.临床放射学杂志,2014,33(8),1265-1268.3 曾德芳.程璐.TCD显示大脑中动脉信号缺如或血流速度降低与脑临床超声医学杂志，2004,6(2):120.妇尹美华.项宁.郝永红.大段饮酒者大脑中动脉血流速度观察DJ.中国误诊学杂志，2008,8(6),1293-1294.

25、5 赵新宇，华扬，段春，等.超声评价颈内动脉闭塞后颅内侧支循环开放类型对大脑中动脉血流速度和临床表现的影响J.中国脑血管病杂志,2012,9(11),581-584.6 于天英.孙莲美，郭晓等.控制性降压和血液稀释联合应用对大脑中动脉流速的影响J.实用医学杂志,2011.27(15),2769-2771.7 JamesSH,WaldR,WinterspergerBJ,etal.Accuracyofrightandleftventricularfunctionalassessmentbyshort-axisvsaxialcinesteady-statefree-precessionmagneticresonanceimaging：intrapatientcorrelationwithmainpulmonaryarteryandascendingaortaphase-contrastflowmeasurementsJ.CanAssocRadiolJ,2013,64(3)：213-219.8jSpiltA.BoxFM,vanderGeestRJ.etal.ReproducibilityoftotalcerebralbloodflowmeasurementsusingphasecontrastmagneticresonanceimagingJ.JMagnResonImaging,20