DAVF 是指脑膜动脉与硬脑膜静脉窦和(或)蛛网膜下腔静脉之间的异常交通,其病因尚不清楚,最初被认为是先天性疾病,然而,近30 年来的研究证据表明,DAVF 是由于静脉流出受损而导致的后天性病变^[2]｡静脉窦血栓形成､创伤史､开颅手术､脑梗死均为DAVF 形成的诱因,静脉窦血栓形成可以升高静脉压使组织缺氧,创伤可以促进血管内皮生长因子表达,进而促进毛细血管增生,最终形成DAVF^[2-3]｡DAVF 患者可表现为无症状,也可表现为搏动性耳鸣､突眼､球结膜水肿､癫痫,病变侵袭程度与皮质静脉回流有关,伴有皮质静脉回流的患者发生颅内出血或非出血性神经功能缺损的可能性更高^[4]｡

2. 1. 1 传统CT 与CT 血管成像(CTA):非对比增强CT 是怀疑颅内血肿患者的首选检查,但其对DAVF 的敏感度和特异度有限,仅能发现病变部位较大的颅内血管畸形和部分皮质静脉回流所致的病变^[6-7]｡CTA 可以检测到供血动脉和引流静脉扩张,明确病变与周围脑组织和颅骨的解剖位置,指导相应治疗｡Lin 等^[8]研究结果表明,CTA 对DAVF 相关影像表现的敏感度为62% ～96%,特异度为79% ～94%,单独使用MRI 或MR 血管成像(MRA)对DAVF 相关影像表现的敏感度为58% ～ 83% ,特异度为77% ～93% ,使用受试者工作特征曲线分析两种影像技术显示皮质静脉回流的能力,结果显示,CTA 曲线下面积为0. 91,单独使用MRI 或MRA 曲线下面积为0. 87,CTA 优于单独使用MRI 或MRA(P =0. 040)｡

2. 1. 2 四维CTA:四维CTA 为无创诊断DAVF 提供了新的辅助手段,四维CTA 克服了三维CTA 无法提供全脑动态血管信息,难以详细评估DAVF 血液循环时间改变等缺点^[9],可以在显示DAVF 的供血动脉､引流静脉和瘘口部位的同时,提供瘘口与周围结构的解剖学关系,四维CTA 在时间分辨率(1. 0 s比1. 7 s)和空间分辨率(0. 5 mm 比1. 0 mm)方面均优于时间分辨(time-resolved,TR)MR^[10]｡多项四维CTA 与DSA 对比诊断DAVF 的研究结果均表明,采用四维CTA 诊断DAVF 与DSA 的一致性较好,可达89.5% ～100.0% ,但四维CTA 是非选择性显影,且分辨率较DSA 低,因此对血流缓慢分流量低的DAVF,显示和识别DAVF 供血动脉敏感度低^[9,11-12]｡Mizutani等^[13]研究中,四维CTA还可用于评估颅内静脉血流速度及测定血流方向,有利于诊断侵袭性DAVF｡以上关于四维CTA的研究表明,四维CTA是DAVF 诊断和随访的一种有价值的新辅助手段,但是由于四维CTA 的非选择性和对低流速病变的诊断效果不佳,四维CTA并不能完全取代DSA｡

2.2.1时间飞跃(time-of-flight,TOF)MRA:三维TOF MRA 通常可显示病变的硬脑膜窦和异常血流增强的皮质静脉引流^[14],根据是否存在皮质静脉引流及引流特点,MRI 也有不同表现｡Patel 等^[15]研究表明,T2 液体衰减反转恢复序列高信号仅在伴有皮质静脉引流的DAVF 患者中发现,在颅内出血或非出血性神经功能缺损患者中更常见(P < 0. 01)｡Noguchi 等^[16]研究中,三维TOF MRA 显示邻近窦壁的多个高信号结构､静脉窦高信号区和静脉窦早期充盈的敏感度和特异度分别为100%和100% ､76%和86% ､87%和100% ,表明三维TOF MRA 对于诊断伴有中高流量的DAVF 是可靠的,但在显示供血动脉和引流静脉方面不够敏感,易漏诊低流量瘘,其敏感度和特异度均弱于TR MR 和三维CTA^[16-17]｡

2.2.2 磁敏感加权成像(susceptibility-weightedimaging,SWI):SWI 利用组织间磁敏感度差异和血氧水平依赖效应形成影像,在DAVF 患者中,静脉引流出现和静脉压力增加使皮质静脉充血､静脉长期瘀滞,导致静脉吸氧量增加,DAVF 患者在SWI 中通常表现为皮质静脉高信号,这使SWI 在显示静脉扩张与充血方面优于常规MRI,能较为准确地描述DAVF 相关性皮质静脉回流,在伴有皮质静脉回流的DAVF 患者中,SWI 检测出皮质静脉高信号的敏感度可达88% ～ 100% ^[18-19]｡Jain 等^[20]的研究中,SWI 可以在33 例DAVF 病变中准确定位25 例(75% )的瘘口位置｡

2.2.3 TR MRA:随着对比运动时间分辨MRA 与四维技术发展,多项研究均显示,TR MRA 诊断颅内血管畸形和DAVF 的敏感度达到74% ～ 100% ,且与DSA 评估引流静脉和确定瘘口部位的一致性可达到89%和100% ,有可能成为临床诊断和随访DAVF 患者的一种可靠方法^[21-23]｡有研究对41 例患者进行影像学诊断,TR MRA 可正确诊断38 例,而三维TOF MRA 仅能正确诊断26 例,TR MRA 在显示DAVF 影像表现方面较三维TOF MRA 更具有优势(P = 0. 008),但是TR MRA 时间分辨率(1. 6 s 比0.16 s)和空间分辨率(0. 8 mm 比0. 16 mm)远低于DSA,分辨率的限制使TR MRA 与DSA 相比,在对轻度静脉回流的检测和小供血动脉的描绘效果方面较差,仍需提高分辨率才有可能替代DSA^[17]｡

2.2.4 动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL) MRA:三维准连续动脉自旋标记(pseudocontinuousarterial spin labeling,pCASL)MRA 时间分辨率可达0. 3 s,空间分辨率可达0. 5 mm,其利用动脉血内水质子为内源性示踪剂对其标记,正常ASL 信号相对平坦,由于DAVF 缺乏毛细血管床,水提取量降低,标记水的转运时间缩短,导致静脉ASL 信号增强,使pCASL MRA 在诊断皮质静脉回流方面表现出良好的诊断能力^[24-25]｡Le 等^[6]和Amukotuwa 等^[24]均探讨pCASL MRA 应用于DAVF 诊断的可靠性,在使用TOF MRA 诊断DAVF 时加入pCASL MRA 辅助诊断,研究结果显示,加入pCASL MRA 后两项研究中诊断DAVF 敏感度分别提升至78%和85% ,特异度分别提升至94%和88% ,受试者工作特征曲线分析显示,加入pCASL MRA 辅助TOF MRA 诊断DAVF准确性优于未使用pCASL MRA｡Iryo 等^[26]使用四维ASL MRA 与DSA 进行一致性检验,二者在瘘口部位､分型等级､主要供血动脉方面的一致性分别达到100% ､100%和80% ,相较于TR MRA,四维ASLMRA 基于ASL 技术,无需使用钆对比剂,且时间和空间分辨率更高,与DSA 一致性更好且四维ASLMRA 可在7 ～ 9 min 内对整个大脑进行快速扫描｡因此,四维ASL MRA 可作为无创评价DAVF 的重要工具｡

2.2.5 Flow MRI:Edjlali 等^[27]使用基于四维Flow MRI 成像技术使用MATLAB 软件进行选择性血流追踪,与DSA 进行一致性检验,结果显示,二者在瘘口部位､分型等级､主要供血动脉方面的一致性分别达到100% ､100%和92% ,四维Flow MRI 时间分辨率可达0.17 s,空间分辨率可到0. 86 mm,与三维TOF MRA 和TR MRA 相比,拥有更高的时间和空间分辨率,并能选择性描述供血动脉和引流静脉｡研究表明,四维Flow MRI 高时间和空间分辨率以及选择性血管描述能力使其在诊断脑血管病方面具有巨大潜力^[28-29]｡

2.2.6 高分辨率MRA:Wrede 等[30]比较了7 TMRA､1. 5 T MRA 和DSA 对颅内血管畸形的显示能力,结果显示,7 T MRA 信噪比高于1. 5 T MRA 4 ～5 倍,高于3. 0 T MRA 2 ～ 3 倍,图像显示出更强的对比度,其空间分辨率达到0. 22 mm,成像质量明显优于空间分辨率为0. 35 mm 的1. 5 T MRA,与DSA在诊断供血动脉方面的一致性可达到100% ｡7 TMRA 可以清晰显示供血动脉和静脉回流,可成为制定脑血管病变术前计划和随访的影像学方法｡

2. 3. 1 传统DSA:相比于TR MRA,DSA 拥有更高的时间分辨率､亚毫米级的空间分辨率､极强的对比度和选择性注射能力,使其可以精确地识别出早期DAVF 或皮质静脉回流,检测出其他检查方法可能遗漏的小病灶,DSA 仍是DAVF 诊断､分型､随访的金标准^[1,14]｡近年来有研究使用三维DSA 融合技术,可以观察血管间､血管与骨质间解剖关系,有助于复杂DAVF 的诊断与治疗^[31-32]｡

2. 3. 2 四维DSA:四维DSA(也称三维TR DSA)每秒帧率可达30 帧,其结合了二维DSA 的时间分辨率和三维DSA 重建图像的空间分辨率,对小血管的对比度较传统二维DSA 高^[33]｡四维DSA 的可视化效果同样明显优于传统DSA,可以更形象地表现复杂血管畸形,有助于改进诊疗计划,但四维DSA 辐射剂量较传统DSA 大(1. 2 mSv 比0. 9 mSv)^[34-36]｡Tritt 等^[37]研究使用四维DSA 与MRI 进行图像融合,融合后的图像可精确定位动静脉畸形,为手术入路选择提供帮助｡虽然四维MRA 和四维CTA 时间和空间分辨率也在提升,但是仍然较DSA 低,对小供血动脉和引流静脉可能出现漏诊,四维DSA 凭借高时间分辨率优势可能取代传统DSA 成为新的金标准｡