MR對大腦中動脈流速編碼的設置及其影響因素的研究.docx

1、MR對大腦中動脈流速編碼的設置及其影響因素的研究劉軍波'，范麗娟：，張曉浩'，管延芳'，于鐵鏈2(1.天津醫(yī)科大學心血管臨床學院、泰達國際心血管病醫(yī)院放射科天津300457,2.天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科天津300052)【摘要】目的采用1.5T磁共振相位對比法(PC-MR)測大腦中動脈(MCA)血流，探討不同編碼速率(Venc)對MCA血流信號的影響及其與性別、年齡和血壓的關系。方法對63例健康受檢者，男36例，女27例，年齡2075歲，平均(48.1±9.6)歲，分別按性別、年齡、收縮壓及舒張壓分組。每例預置Venc：55cm/s、65cm/s、75cm/s

2、、85cm/$、95cm/s,對左側MCA進行5次掃描.在工作站上測得不同Venc相對應的左側MCA的信號強度，并進行統(tǒng)計學分析。結果不同預置Venc左側MCA信號強度差別有統(tǒng)計學意義(F=11.852,P=0.000),Venc85cm/s時信號最強。Vcnc預置85cm/$時，左側MCA信號強度在不同性別(t=-1.301,P=0.198)、年齡組(F=2.098,P=0.132)及不同收縮壓組(F=1.051.P=0.356)之間差別無統(tǒng)計學意義；在不同舒張壓組間差別有統(tǒng)計學意義(F=3.598,P=0.033),舒張壓>80mmHg時，左側MCA信號強度減低。結論MCAPC-MR

3、測依的最佳Vcnc為85cm/s。MCA血流信號與性別、年齡和收縮壓無關；與舒張壓有關.信號強度隨著舒張壓升高而減低。【關鍵詞】磁共振成像；相位對比；大腦中動脈；編碼速率中圖分類號：R445.2；R743文獻標識碼：A文章編號：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剖結構，而且能夠提供血流方向、速率及流量等血流動力學信息的無創(chuàng)MR檢查技術。PC-MRI其成像質量在很多方面與MR對比劑增強成像和血管DSA具有高度的一致性。其流速測量的關鍵在于編碼速率(Venc)的設定，Venc過低會發(fā)生相位混淆而產生反向血流信號的假象，過高則會因獲得IKeywords!Magneticresonanceimaging；Phase-contrast；相位對比MRI(pha

10、se-contrastmagneticresonanceimaging,PC-MRI)是一種不僅能顯示血管解基金項目：天津市濱海新區(qū)衛(wèi)生局重點支持科技項目(2013BWKZ008)作者簡介：劉軍波(1979).男，山東煙臺人，大學本科.影像主管技師，主要從事影像技術工作通信作者：于鐵鏈主任醫(yī)師Email：tjzyyytl相位改變信息減少使實際測最值偏低。大腦中動脈(middlecerebralartery,MCA)是頸內動脈的直接延續(xù)，是顱內最主要的供血動脈，其血流速度與很多疾病的發(fā)生有關"司。本研究應用PCMRI技術，通過預置不同Vcnc對同一受檢者行多次測量，探討Vcnc對MCA

11、信號強度的影響，同時得出MCA的最佳Venc,為臨床MCA的PC-MRI血流測鼠提供參考；并探討該Venc下MCA血流與性別、年齡和血壓的關系。1資料與方法1一般資料連續(xù)選取63例健康志愿者，男36例，女27例，年齡2075歲，平均(48.1±9.6)歲。所有受檢者血壓正常，收縮壓(100135)mmHg,平均(115.9士9.9)mmHg,舒張壓(6090)mmHg,平均(78.4士6.8)mmHg。受檢者按年齡分為三組：V44歲(n=22),4559歲(n=35)和260歲(n=6)；按收縮壓分為三組W110mmHg(n=25),111120mmHg(n=29)和2121mmHg

12、(n=9)；按舒張壓分為三組W70mmHg(n=17),7180mmHg(n=34)和>81mmHg(n=12)o入選標準：排除24h內大景飲酒，臨床排除高血壓、心腦血管疾病及血液系統(tǒng)相關疾??；所有受檢者均于PC-MRI掃描前行頭部MRI及MRA檢查除外顱內及腦血管病變任。無MR檢查禁忌癥。所有受檢者對此項研究均知情、同意O1.2檢查方法掃描前測量并記錄受檢者血壓。采用GESignaTwinspeed1.5TMR掃描儀，8通道頭頸聯合線圈(NVHEAD)。使用PCSagInHance3D掃描序列，以左頸內動脈與大腦中動脈分叉處為中心編輯一矢狀塊，共96層，掃描參數：矩陣320X256,T

13、R10.3ms,TE4.1ms,翻轉角10°,帶寬83.FOV24cm,層厚1.4mm,掃描時間為101s。PC預置Venc分別為55,65,75,85和95cm/s。同一受檢者依次進行不同Venc掃描。1.3圖像分析與測量將掃描圖像傳至GEAW4.5工作站，利用3DMIP軟件對3D圖像進行分析，將圖像放大，調節(jié)至適當窗寬和窗位，層厚調至最薄，測量ROI設定為0.8mmX0.8mm,在矢狀位測量距離左側大腦中動脈分叉約lcm處的大腦中動脈信號強度。各預置Vcnc測量層面相同。所有測星過程由兩位有經驗的高年資醫(yī)師獨立完成，數據取二者平均值。1.4統(tǒng)計學分析采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件包

14、進行數據統(tǒng)計分析，以PV0.05為差異有統(tǒng)計學意義，數據均以均數士標準差表示。多組數據比較同一受檢者采用重復測量方差分析，兩兩比較采用Bonferroni檢驗；不同受檢者采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-Z檢驗。兩組獨立樣本均數比較采用Z檢驗。2結果2.1大腦中動脈的最佳相位編碼流速不同Venc左側MCA信號圖像見(圖15),強度比較，見表1(圖6),不同Venc左側MCA信號強度差別有統(tǒng)計學意義。兩兩比較，除75cm/s組與95cm/s組間差別無統(tǒng)計學意義(P=1.000)外，其他組間差別均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；VencW85cm/s時，隨著Venc的增加，信號強度增加，

15、Venc為85cm/s時，信號最強oVenc85cm/s組與95cm/s組間差別有統(tǒng)計學意義(P=0.000),但是Venc85cm/s時信號強度高于95cm/so故認為Venc為85cm/s時，血管顯影最佳。以下以Venc為85cm/s時進行分組比較。表1PC-MR1不同Venc測量左側大腦中動脈信號強度比較(n=63)Venc(cm/s)信號強度("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時左側MCA信號強度與性別、年齡及血壓的關系Venc85cm/s時左側MCA信號強度在不同性別組間差別無統(tǒng)計學意義，見表2；在不同年齡組間差別無統(tǒng)計學意義，在不同收縮壓組間差別亦無統(tǒng)計學意義及在不同舒張壓組間差別有統(tǒng)計學意義，見表3；兩兩均數比較舒張壓<70mmHg與7180mmHg組差別無統(tǒng)計學意義(P=0.938),但兩組與>81mmHg組差別均有統(tǒng)計學意義(PV0.05)o表2不同性別Venc85cm/s左側大腦中動脈信號強度比較(廣±，)男性(n=36)女性(n=27)值P值1479.32±402.351608.25

17、±371.21-1.3010.198圖5為同受檢甘的左的大腦中動脈同-位？?.橫哉而的不同Vene<55-95cn.、）的圖像Venc。左側MCA信號強度關系觸留表3不同年齡及航壓組V<nr85cm、左倘大腦中動昧俏號強度比較（.ri.、）參數分組Pfft年齡（步）<4l(n22)1559(n=35)>60(n6)2.0980.1321512.91±309.451596.51±132.011252.72土324.78收縮壓（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舒張壓（mmHg）<70(n-17)7180(n342813=12)3.5980.0331602.05372.831593.29±400.()3、1272.63±298.86fc注廣a、b”字時m表示差岸無統(tǒng)計學意義.字酢不同表示是»有統(tǒng)計學怠義研究.通過改變不同預置.Venc.測址MCA同一部位的侑號強度。結果顯示預nVenc與MCA的信號強度關系星類似似物線排列正常人群Venc<85cm/s時,MCA信9強度隨齊Venc增高而增強Venc為85cm/$時MCA信號最強

19、.血管顯示成好；Venc超過85crn/s時MR信號強度減痛.Venc75cins1j95cm/s時MCA信9無顯苫性圖6不同水異本研究結果符合PC流速編碼預設值,j3討論PCMRI是一種新電的血流動力學檢代Jj法.Jl：采用雙極梯度對流動進行相位編碼.根據靜止組織和流體之間趨生的相位是進行流速定lit測»Jt在血管流速測地IJj著很高的準確性和可重復性-。臨床S直以超聲多普勒作為腦血管流速測吊:的參號標準m結果受操作中f法和技術的影響較大，如果超步束不完全垂直血管測吶結果會出現較大誤ZbP（'MR住測借M（'A流速上定位方便、誤）；,低'.尤JG在復雜變異1

20、（11管的測址方面比超川多普勒更有優(yōu)勢uo本研究應用PCMR技術.通過預置不同Venc對同-受檢者行多次測植.探討Venc對MCA信號強度的影響同時得出MCA的最佳Venc,對臨床有-定的指導意義。PCMR法測定血液流動時.信號強度與流速呈正相關,信號強度隨流動速度的增大而增高11本血管實際流速越接近MR信號強度（|*1越大.但預設值過大或舌過小MR信號強度值減弱的原理由此推測本研究人群M（'A實際流速更接近85cm&這對實際應用中P（'MR法腦血管流速測bt時Venc參數的設定有爪要的指導意義。本研究也對最佳Venc時MCA的值號強度與性別、年齡及血壓的關系進行了分組

21、分析。結果顯示正常健康人群MCA信號強度在不同性別組及年齡組間無顯著性差異。該結果與StockKW等'以及ZarrinkoobL'的研究：大腦中動脈流速勺性別或占年齡相關不致。究其原因有以F兒個方而:計光木研究針對正常健康人群.StockKW的研究對象中包括愚者;其次雖然Zarrinkoob1,的研究對象為健康人群.但其兩年齡組（2030歲與6480歲）間年齡差別大本研究按WTO年齡標準連續(xù)性分坦.4其不-致:此外上述兩個研究均未剔除血壓對結果的影響。國內外文獻均未見仃血壓對PCMR血流信。影響的相關報道.因而本課題絹將研究對象分別按收縮壓和舒張壓分組進行研究。結果顯示MCA信

22、號強度在不同收縮壓組間均無顯著性差異，筆者也對收縮壓血壓121mmHg的9例受試者進行了進一步分析，其中121130mmHg者6例，2131mmHg者3例，兩組間差別亦無統(tǒng)計學意義，但由于樣本量過少，因而實際統(tǒng)計中將兩組合并歸為一組進行分析。MCA信號強度在不同舒張壓組間有顯著性差異，進一步分析發(fā)現舒張壓70mmHg組與舒張壓7180mmHg組差別無統(tǒng)計學意義，但兩組與舒張壓281mmHg組差別均有統(tǒng)計學意義。這說明舒張壓在80mmHg以下時，大腦中動脈的流速與舒張壓無關，但當舒張壓81mmHg時，大腦中動脈的流速隨著舒張壓升高而降低。由此可見舒張壓較收縮壓對血流的影響更大，即使在正常人群，舒

23、張壓不同，血流也存在差別。此發(fā)現對于解釋臨床相關疾病的發(fā)生及指導治療有重要意義，也提示臨床舒張壓對血管影響的意義更大。綜上所述，本研究明確了MCAPC-MR測量的最佳Venc為85cm/s,對PC-MR法腦動脈成像的參數設定具有參考意義。MCA血流信號與性別、年齡和收縮壓無關；與舒張壓有關，舒張壓對血流影響更大，這對臨床相關疾病的認識及指導治療有重要意義。然而，本研究樣本量相對小，研究結果仍需大樣本研究進一步證實而且未對MCA的流速及流量進行定量測量，這是課題組下一步研究的重點。參考文獻：LummelN,Boeckh-BehrensT,LutzJ,etal.Evaluationofthesup

24、raaorticarteriesusingnoncontrast-enhancedVelocityMRAngiography"Inhance”；_J.Neuroradiology,2012,54(11) ：1215-1219.2 周小勇，譚昱.江魁明，等.編碼速率對大腦中動脈PC-MR1測量值的影響口.臨床放射學雜志,2014,33(8),1265-1268.3 曾德芳.程璐.TCD顯示大腦中動脈信號缺如或血流速度降低與腦臨床超聲醫(yī)學雜志，2004,6(2):120.婦尹美華.項寧.郝永紅.大段飲酒者大腦中動脈血流速度觀察DJ.中國誤診學雜志，2008,8(6),1293-1294.

25、5 趙新宇，華揚，段春，等.超聲評價頸內動脈閉塞后顱內側支循環(huán)開放類型對大腦中動脈血流速度和臨床表現的影響J.中國腦血管病雜志,2012,9(11),581-584.6 于天英.孫蓮美，郭曉等.控制性降壓和血液稀釋聯合應用對大腦中動脈流速的影響J.實用醫(yī)學雜志,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