基于Essen卒中風險評分的缺血性腦卒中危險度分層的頸動脈斑塊特征研究

劉碧英，佘德君，戚婉*，許亞曄，葉成斌，張宇陽，劉穎

基于Essen卒中風險評分的缺血性腦卒中危險度分層的頸動脈斑塊特征研究

劉碧英1，佘德君2，戚婉1*，許亞曄1，葉成斌1，張宇陽2，劉穎2

目的 基于Essen卒中風險評分，利用高分辨MR黑血序列及CE-T1WI比較低風險組與高風險組缺血性腦梗死患者頸動脈斑塊負荷及成分的差異。材料與方法 對2014年1月至2015年12月福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院的41例急性腦梗死患者在發(fā)病一周內行頸動脈3D-TOF成像、高分辨MRI黑血序列及CE-T1WI成像，其中低風險組25例，高風險組16例，并對腦梗死的責任頸動脈進行影像分析，比較低風險組及高風險組急性腦梗死患者頸動脈斑塊負荷及成分的差異。結果 (1)低風險組與高風險組患者再發(fā)腦梗死、年齡、糖尿病、吸煙及周圍血管病發(fā)生率兩組間差異均具有統(tǒng)計學意義。(2)低風險組及高風險組患者的標準化管壁指數、管腔直徑、管壁厚度及管腔狹窄率組間差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。(3)高風險組斑塊內纖維帽破裂發(fā)生率、出血發(fā)生率、脂質壞死核心(lipid-rich necrotic core，LRNC)發(fā)生率及管腔狹窄率＞50%發(fā)生率、LRNC面積、LRNC指數及出血面積、出血指數組間差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結論 低風險組和高風險組缺血性腦梗死患者的頸動脈斑塊特征存在差異，利用Essen卒中風險評分結合高分辨MRI可以對缺血性腦卒中危險度進行分層，對具有再發(fā)風險的高危患者采取針對性的干預措施，以降低腦卒中再發(fā)率。

卒中；Essen卒中風險評分；磁共振成像；頸動脈斑塊

腦卒中是中國老年人群主要的致病原因，已成為全球嚴重的公共健康問題[1]，其中以急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)多見，已經成為致殘及致死的主要原因，同時幸存的缺血性腦卒中患者有高再發(fā)風險[2]。本研究通過Essen卒中風險評分(essen stroke risk score，ESRS)分為低、高風險組，探討頸動脈斑塊的特征，指導臨床醫(yī)師對具有再發(fā)風險的高?；颊卟扇♂槍π缘母深A措施，以降低腦卒中再發(fā)率。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2014年1月至2015年12月福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院住院AIS患者104例，剔除心源性栓塞36例，失訪23例，納入45例。本研究經倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。分別計算每一位患者的ESRS。

1.2 高分辨頸動脈MR成像

采用SIEMENS Magneton Verio 3.0 T磁共振，8通道頸部相控陣表面線圈。去除身上所有金屬器物，仰臥位，制動。先行雙側頸動脈亮血3D TOF掃描，再在頸動脈分叉層面上下2 cm的范圍內行軸位黑血高分辨T2WI、T1WI掃描(TSE序列)，再行高分辨CE-T1WI檢查。參數：3D TOF(3D timeof-flight)：TR/TE 20/5.1 ms，翻轉角度 20°；T2WI：TR/TE 2544/76 ms，翻轉角度120°，回波鏈長度15，帶寬133 Hz/px；T1WI：TR/TE 1140/26 ms，翻轉角度180°，回波鏈長度7，帶寬130 Hz/px；對比劑劑量0.1 mmol/kg，注射速率3～3.5 ml/s，注射時間3～5 s，所有序列FOV 14 cm×14 cm，矩陣 256 × 256，分辨率0.6 mm ×0.6 mm×2.0 mm，層厚2 mm，黑血序列T1WI、T2WI及CE-T1WI均用SPAIR脂肪抑制技術。

1.3 圖像分析

利用SIEMENS自帶的后處理工作站，垂直于責任血管的斑塊所在位置重建出最大橫截面，手工勾畫測量面積并計算，主要參數：管腔面積(lumen area，LA)、血管總面積(total vessel area，TVA)及管壁面積(wall area，WA=TVA-LA)及管腔狹窄率；計算管壁標準化指數(normalized wall index，NWI=WA/TVA×100%)；鈣化、脂質壞死核心(lipid rich necrotic core，LRNC)、斑塊內出血(intra-plaque hemorrhage，IPH)及其面積，并各自與管壁面積相比，計算出鈣化、LRNC、IPH的標準化指數。由2名具有豐富經驗的頸動脈斑塊分析主治醫(yī)師按如下標準[3]獨立完成血管的MRI診斷，意見不一致時協(xié)商解決。(1)鈣化：在3D-TOF、T1WI、T2WI均為低信號；(2)LRNC：T1WI呈等或高信號，T2WI信號變化大，為等信號或稍高信號，CE-T1WI不強化或輕度強化，壞死部分不強化；(3)IPH：出血信號特點取決于出血時間，近期出血T2WI、T1WI均表現為高信號，新鮮出血T1WI呈高信號，而T2WI信號不定，3D-TOF呈稍高信號，陳舊性出血各序列均呈稍低信號；(4)纖維帽：3D-TOF上呈管腔與斑塊之間的低信號帶，T1WI及T2WI呈等、稍高信號，CE-T1WI可見強化。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 18.0軟件包，正態(tài)分布數據用t檢驗或χ2檢驗或Fisher精確檢驗，對于非正態(tài)分布數據采用Mann-Whitney U檢驗，P＜0.05有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

45例患者的圖像中剔除1～2級圖像4例，實際入組41例。男32例，女9例，年齡23～84歲。本研究參照部分文獻[4-5]并根據ESRS將≤3分者劃為低風險組，＞3分者劃為高風險組，低風險組25例，平均ESRS為2.16分，高風險組16例，平均ESRS為4.56分。

高、低風險組再發(fā)腦梗死、年齡、糖尿病、吸煙、周圍血管病發(fā)生率組間均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，性別、高血壓、心臟病組間均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見表1。

2.2 低風險組與高風險組間斑塊負荷比較

低風險組與高風險組患者的標準化管壁指數、管腔直徑(lumen diameter，LD)、管壁厚度(wall thickness，WT)及管腔狹窄率組間差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。兩組患者的管腔面積、管壁面積、血管總面積組間差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見表2、3。

2.3 低風險組與高風險組間斑塊組成成分比較

IPH發(fā)生率、纖維帽破裂(fbrous cap rupture，FCR)發(fā)生率、LRNC發(fā)生率、管腔狹窄率＞50%發(fā)生率、LRNC面積、LRNC指數及IPH、IPH指數組間差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，斑塊鈣化發(fā)生率、鈣化面積及鈣化指數組間差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見圖1，表4、5。

3 討論

AIS發(fā)病率逐年增高，給患者及其家庭造成了極大的經濟及精神負擔，因此，對AIS患者進行危險度分層是非常必要的。本研究通過ESRS聯(lián)合高分辨MRI檢查，探討頸動脈斑塊的特征，進而對腦卒中危險度進行分層，指導臨床醫(yī)師對具有再發(fā)風險的高?；颊卟扇♂槍π缘母深A措施，以降低腦卒中再發(fā)率。

3.1 AIS的發(fā)生因素

AIS的發(fā)生與許多因素有關，包括年齡、性別、種族等不可干預因素及糖尿病、高血壓、吸煙、心臟疾病、頸動脈狹窄等可干預因素。其中年齡是動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)的重要因素，有文獻報道，年齡能預測中長期的AIS再發(fā)風險[6]，這是因為血管內皮細胞的功能隨著年齡增加而減退，損傷的血管難以修復，使脂質、血小板聚集并沉積形成頸動脈斑塊。高血糖與AIS的發(fā)生密切相關[7]，馬露等[8]通過研究分析，結果顯示糖尿病患者頸動脈斑塊穩(wěn)定性較正常糖代謝者差，本組研究中，高風險組糖尿病患者發(fā)生率較低風險組明顯增高，組間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，提示糖尿病是再發(fā)AIS的重要危險因素。吸煙和外周血管疾病也是再發(fā)AIS的危險因素，減少吸煙對預防AIS有重要意義。

3.2 腦卒中發(fā)生與頸動脈易損斑塊的關系

腦卒中的發(fā)生與頸動脈易損斑塊(carotid atherosclerosis plaque，CAP)關系密切，CAP病理特點有較大的脂質核心、薄的纖維帽、新生血管形成、斑塊內出血、表面潰瘍及炎性細胞浸潤等，高分辨MR技術可以很好地顯示頸動脈斑塊成分和測量斑塊負荷，誤差小，具有很好的可重復性[9]。本研究CAP中IPH、FCR和LRNC發(fā)生率、LRNC面積、出血面積及LRNC指數、出血指數高低風險組組間差異均有統(tǒng)計學意義，這主要是斑塊內出血及富含磷脂和膽固醇的紅細胞膜，其在斑塊內聚集引起壞死核心的膨脹和炎癥細胞的浸潤，增大斑塊負荷，造成斑塊不穩(wěn)定，而FCR的出現則表明斑塊潰瘍或破裂，從而產生栓子并脫落，造成急性腦血管事件，楊利新等[10]研究也認為斑塊內出血與斑塊的生長相互刺激，最終引起斑塊的擴大及破裂。Takaya等[11]前瞻性研究表明，FCR可促進斑塊IPH，而IPH又可進一步刺激形成LRNC并導致斑塊負荷增大。與此同時，增大的LRNC又會影響斑塊表面破裂的風險。因此，大的LRNC面積、IPH或FCR是再發(fā)AIS的危險因素，這與學者[12]研究認為斑塊的不穩(wěn)定性和血栓是引起AIS的重要因素相符。

圖1 A～C：腦梗死低風險組(ESRS=2分)左側頸總動脈-頸內動脈可見偏心性管壁增厚，管壁內見多發(fā)結節(jié)狀低信號影，T2WI (A)、T1WI (B)及CE-T1WI (C)均呈低信號，內膜光整，考慮管壁多發(fā)鈣化；D～F：腦梗死高風險組(ESRS=5分)責任動脈為左側頸總動脈，可見左側頸總動脈近分叉處管腔狹窄，管壁偏心性增厚，斑塊信號混雜，T2WI (D)及T1WI (E)信號高低混雜，CE-T1WI (F)呈低信號，纖維帽局部連續(xù)性中斷(彎箭)；管壁前方也可見一結節(jié)狀低信號影，T1WI、T2WI及CE-T1WI均呈低信號，考慮管壁鈣化Fig. 1 A—C: Low risk group of cerebral infarction (ESRS=2) left common carotid artery and internal carotid artery wall were eccentrically thicken, with multiple nodular low signal inside the wall on T2WI (A), T1WI (B) and CE-T1WI (C); D—F: High risk group of cerebral infarction (ESRS=5), The left common carotid artery bifurcation showed lumen stenosis and eccentric wall thicken, with mixed signal patch on T2WI (D) and T1WI (E) signal patch, low signal on CE-T1WI (F). Local continuous interrupt was found in the fber cap (curved arrow). There was a low signal intensity on T1WI, T2WI and CE-T1WI in the front part of lumen, which was considered as calcifcation.

表1 兩組患者臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between the two group

表2 兩組患者責任頸動脈斑塊負荷比較(x±s)Tab.2 Comparison of carotid plaque burden between the two group(x±s)

表3 兩組患者責任頸動脈斑塊負荷比較[Med(IQR)]Tab.3 Comparison of carotid plaque burden between the two group[Med(IQR)]

表4 兩組患者責任頸動脈斑塊成分及管腔狹窄率比較(%)Tab.4 Comparison of carotid plaque composition between the two group(%)

表5 兩組患者責任頸動脈斑塊成分負荷比較[Med(IQR)]Tab.5 Comparison of carotid plaque composition burden between the two group[Med(IQR)]

斑塊負荷包括斑塊的厚度、面積、管腔直徑、管腔面積等，是影響斑塊穩(wěn)定性的重要因素，本研究結果顯示NWI、WT、LD高低風險組組間差異有統(tǒng)計學意義，但管腔面積、管壁面積及血管總面積組間差異無統(tǒng)計學意義，管腔直徑與面積在統(tǒng)計結果上就存在矛盾，分析原因可能是責任血管的管腔不一定都是圓形的，對管腔直徑的測量就存在較大的誤差，而血管面積的測量與血管的形狀無關，測量結果誤差較小，故認為管腔面積的組間統(tǒng)計結果更加客觀；NWI同時包含管腔狹窄與增厚管壁兩者的信息，對于評估頸動脈斑塊負荷及預測ASI優(yōu)于管腔狹窄程度，與既往文獻相一致[13]。

雖然Wattanakit等[14]研究證實頸動脈斑塊鈣化發(fā)生率與AIS再發(fā)關系密切，Cai等[15]研究顯示鈣化位于斑塊表面或纖維帽中可能會加重斑塊內出血或纖維帽破裂，并提出這可能與鈣化、非鈣化成分界面的機械壓力增加有關，但本研究中鈣化發(fā)生率、鈣化面積上組間均無統(tǒng)計學意義，原因可能是MR對于鈣化的顯示不敏感，特別是位于內膜表面的鈣化，也可能是因為血流或呼吸運動的偽影造成一定程度的低估。

頸動脈多序列掃描技術可進行“黑血”及“亮血”成像，獲取管腔及管壁結構的數據，能抑制血流信號的成像技術被稱為“黑血”技術。在黑血技術中，由于管腔變?yōu)榈托盘枺虼搜鼙陲@示得更為清晰，本研究采用黑血高分辨MRI掃描可以清晰地顯示頸動脈管腔和管壁的對比圖像，較好地顯示了斑塊的形態(tài)學特征。磁共振多序列可以幫助判斷斑塊的不同成分，可以很好地顯示斑塊內的脂核、出血，纖維帽等結構，具有較高的特異性和敏感性，尤其是增強T1WI序列可以很好地觀察纖維帽是否變薄或破裂。

3.3 本研究的不足

研究時間較短，患者行頸動脈高分辨MR成像掃描時間較長，患者的依從性和耐受性受到很大影響，所以納入本研究的低風險組及高風險組缺血性腦卒中患者病例數偏少，本研究還需加大樣本量及延長影像隨訪時間以提高研究的準確度。此外，本研究缺乏病理金標準，可能會造成對斑塊成分的誤判。

綜上所述，基于Essen卒中風險評分，利用高分辨MR成像，本研究認為低風險組與高風險組頸動脈斑塊負荷和成分差異有統(tǒng)計學意義，高風險組患者在頸動脈斑塊的脂核發(fā)生率、出血發(fā)生率、纖維帽破裂率及脂核面積、出血面積上均較低風險組高，所以可以對腦卒中危險度進行分層，指導臨床醫(yī)師對具有再發(fā)風險的高風險組患者采取針對性的干預措施，以降低腦卒中再發(fā)率。

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The study of carotid plaque characteristic of the low risk and high risk of acute ischemic stroke based on essen stroke risk score system

LIU Bi-ying1, SHE De-jun2, QI Wan1*, XU Ya-ye1, YE Cheng-bin1, ZHANG Yu-yang2, LIU Ying21Department of Radiology, the People's Hospital of Fujian Traditional Chinese Medicine University, Fuzhou 350004, China
2Department of Radiology, the First Affliated Hospital of Fujian Medical University, Fuzhou 350005, China

Objective: To investigate the difference of carotid plaque burden and plaque composition between the low risk and high risk of acute ischemic stroke (AIS) patients based on essen stroke risk score (ESRS). Materials and Methods: Fortyone patients with AIS proved by clinic and follow-up, including low risk AIS (n=25) and high risk AIS (n=16), were enrolled in this retrospective and ethics committeeapproved study. Carotid plaque high-resolution MR imaging was performed in all patients, and the responsible carotid arteries were quantitatively and qualitatively analyzed. The carotid plaque burden and compositional features were compared between the low and high risk stroke patients. Results: (1) The prevalence of recurrent AIS, age, diabetes mellitus smoking and peripheral arterial disease in patients with high risk AIS were signifcantly greater than patients with low risk (all P＜0.05). (2) There existed statistical difference between low and high risk AIS patients in normalized wall index (NWI), lumen diameter (LD), wall thickness (WT) and stenosis (all P＜0.05). (3) Patients with high risk AIS had a signifcantly higher prevalence of fbrous cap rupture (FCR), intraplaque hemorrhage (IPH) compared, lipid rich necrotic core (LRNC) and lumen stenosis＞50% with those with low risk AIS (both P＜0.05). The LRNC area, LRNC index, IPHarea and IPH index in high risk AIS patients was statistically higher than that in low (all P＜0.05). Conclusion: There existed some differences between low risk and high risk AIS patients, and ESRS combined with carotid plaque high-resolution MR imaging will be helpful for the stratifcation study for AIS patients．

Stroke; Essen stroke risk score; Magnetic resonance imaging; Carotid plaque

福建省衛(wèi)生計生委骨干人才培養(yǎng)課題(編號：2013-ZQN-JC-12)

1.福建省中醫(yī)藥大學附屬人民醫(yī)院放射科， 福州 350004

2.福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科，福州 350005

戚婉，E-mail：742860555@qq.com

2016-07-12

接受日期：2016-09-23

R445.2；R743.3

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.10.004劉碧英, 佘德君, 戚婉, 等. 基于Essen卒中風險評分的缺血性腦卒中危險度分層的頸動脈斑塊特征研究. 磁共振成像, 2016, 7(10): 738-742.

*Correspondence to: Qi W, E-mail: 742860555@qq.com

Received 12 Jul 2016, Accepted 23 Sep 2016

ACKNOWLEDGEMENTS This work was part of Key personnel training project of Fujian Provincial health and family Planning commission (No. 2013-ZQN-JC-12).