磁共振管壁成像在顱內動脈夾層中的應用價值

朱珠，韓翔，董強

動脈夾層指由于血管內膜撕裂或滋養血管破裂引起的壁內血腫，可位于內膜或外膜下，前者可繼發血管狹窄閉塞，后者則易導致管腔擴張[1]。顱頸動脈夾層是導致中青年缺血性卒中和蛛網膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）的重要病因，研究發現，顱內動脈夾層（intracranial artery dissection，IAD）在歐洲人群中的發生率不足頸部動脈夾層（cervical artery dissection，CAD）的10%[2]，但在以東亞人群為對象的研究中IAD的比例則高達67%～90%[3-4]。由于臨床表現缺乏特異性，動脈夾層的診斷主要依賴影像學檢查，但與頸部血管相比，顱內動脈管徑細、走行迂曲，因此診斷更具挑戰性[3]。數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）盡管被奉為診斷顱內血管病變的“金標準”，但由于并不能觀察到管壁自身的情況，因此對表現為管腔正常或非特異狹窄、閉塞的動脈夾層診斷價值有限[5]。基于此，學者們推薦應用管壁聯合管腔成像技術對動脈夾層進行診斷，并指出確診IAD需要壁內血腫證據或影像學動態變化特點[3，6]。本文將對磁共振管壁成像（vessel wall magnetic resonance imaging，VW-MRI）在IAD中的應用進行簡要綜述。

1 VM-MRI技術及特點

顱內血管的諸多病變起源于血管壁，而管腔異常則是繼發性改變，因此諸如計算機斷層掃描血管成像（computed tomography angiography，CTA），磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）或DSA等管腔成像對顱內血管病的診斷存在兩方面不足：其一，對于非特異性的管腔改變如狹窄或閉塞難以確定病因[7]；其二，某些疾病早期未引起管腔改變時很難發現異常[8]。VM-MRI則可彌補以上不足，與管腔成像互為補充，提高

顱內血管疾病的準確診斷率。1995年，有研究者首次應用VM-MRI比較了顱內段頸內動脈及椎動脈管壁強化程度與研究人群年齡的關系，并發現管壁的強化程度隨著年齡的增長而增加，提示這種強化與顱內血管粥樣硬化有關[9]；13年后，Kuker等[10]發現了顱內血管壁增厚及強化與血管炎的關系。近年來VM-MRI技術正越來越廣泛的應用于科學研究和臨床實踐中。

與頸部血管相比，顱內血管細小且迂曲，如大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）直徑約3～5 mm，管壁厚度僅有0.5～0.7 mm，為清晰顯示管壁結構，目前顱內血管顯像所應用的幾乎均為高分辨率磁共振（high resolution magnetic resonance imaging，H R-M R I）。顱內血管周圍多由腦脊液（cerebral spinal fluid，CSF）圍繞，有研究報道，腔內血流聯合腔外CSF信號抑制能更清晰地顯示管壁增厚情況，并有助于對潛在病因進行鑒別[11-15]，但需要注意因抑制CSF信號導致的管壁信噪比損失。三維VM-MRI的發展顯著改善了空間分辨率和（或）信噪比，增加了成像范圍，并可通過多平面重建獲得血管全貌信息；且因圖像采集所需時間更短，降低了運動偽影對圖像質量的影響；而增強技術的應用則使得更精確的病因鑒別成為可能[16]。Mossa-Basha等[8]的研究還發現，如果能夠較理想地抑制血液和CSF信號，則分辨率約為0.4～0.5 mm3體素的VM-MRI可以準確顯示三級分支血管的情況。

2 VM-MRI在IAD中的應用

2.1 診斷 IAD以椎動脈硬膜內段最常見[3]，典型影像學表現包括壁內血腫、內膜瓣、雙腔征及管腔狹窄伴擴張等，它們的發生率在不同研究中差異較大。在一項研究中，在臨床癥狀與CTA檢查懷疑IAD的患者中，90%以上在MRI成像中可見內膜瓣，而50%以上可發現壁內血腫[17]，壁內血腫在VW-MRI中的典型表現為邊緣銳利的“新月形”管壁增厚伴夾層血管的外徑增大及真腔狹窄或閉塞。另有報道在SAH患者中，管腔擴張伴狹窄最為常見，并且在這部分患者中，節段性管腔狹窄或閉塞即高度提示IAD的診斷；相反，在無SAH的患者中，單純的管腔狹窄或閉塞則并不具有特異性[18-21]。相似的，非分叉部位的管腔擴張伴狹窄是動脈夾層的特征性表現，但單純的管腔擴張并不足以診斷動脈夾層。HR-MRI作為一種組織對比度和空間分辨率均較為理想的多參數成像序列，不僅可以獲取管腔形態信息，更重要的是通過管壁成像可直接觀察到動脈夾層所致的特征性壁內血腫、內膜瓣及雙腔征[22-23]，因而被推薦作為診斷動脈夾層的首選方法[3]。利用黑血序列抑制管腔內血流，可清晰顯示血管壁內膜結構，對發現動脈夾層的特異性征象如內膜瓣、雙腔征等十分重要[22，24-25]。Sakurai等[25]發現T1加權體積各向同性快速自旋回波捕獲（volumetric isotropic turbo spin echo acquisition，VISTA）序列與其他方法比較能更清晰的顯示假腔結構。雙翻轉恢復（double inversion recovery，DIR）黑血成像序列的應用還可將壁內血腫與腔內血栓進行鑒別[26]。Han等[17]的研究發現HR-MRI對診斷狹窄閉塞型顱內椎動脈夾層的敏感性和特異性均較高，且觀察者間診斷吻合度良好。我國學者應用非增強血管與斑塊內出血同步（simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，SNAP）磁共振成像在一次掃描中即可同時獲取管腔與管壁形態信息，使成像時間縮短了50%，且對壁內血腫的敏感性達79.2%[27]。另外，短期（3個月）內血管形態恢復也是診斷顱內動脈夾層的重要標準[3]，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）作為一種無創、無放射性的檢查手段更適合對患者進行隨訪，以明確診斷及判斷治療效果。

2.2 鑒別診斷

2.2.1 動脈粥樣硬化 顱內動脈粥樣硬化在亞洲人群中十分常見，常引起顱內動脈狹窄或閉塞，當繼發斑塊內出血時，與動脈夾層所致的壁內血腫鑒別較為困難。但動脈粥樣硬化多不伴有血管外徑擴張，而這卻恰是動脈夾層的重要特征之一，采用基線平行解剖掃描（basiparallel anatomic scanning，BPAS）MRI可清晰呈現血管外膜，從而有助于對二者進行鑒別[28-29]。另有研究者通過定量分析發現動脈夾層與粥樣硬化所致MCA狹窄的重構指數存在差異，因而提出該方法有望為MCA狹窄的病因診斷提供依據[4]。

2.2.2 椎動脈發育不良（vertebral artery hypoplasia，VAH） VAH是先天性的椎動脈細小，人群中的發生率約25%[30]。由于多數患者并無后循環缺血癥狀，該病既往被認為呈良性病程[31]，而近年的研究發現VAH可能與后循環缺血有關[31-33]。VAH典型的影像學表現為管腔狹窄，并不具有特異性；而管壁厚度正常或較優勢側薄弱，與動脈夾層壁內血腫所致的管壁增厚恰好相反。因此VW-MRI對二者的鑒別至關重要。需要指出的是，VAH可能是動脈夾層的易感因素之一[34]，提示對于后循環卒中尤其是伴有異常形態VAH的患者，需要進行管壁成像以明確卒中病因學診斷。

3 病理特點分析

HR-MRI可提供動脈夾層的詳細結構信息，如內膜瓣，假腔出入口，壁內血腫體積、長度、延伸方向及分支血管的繼發改變等[35]。Swartz等[22]研究了不同原因血管病變的管壁成像特點，結果發現在動脈夾層中受累血管呈現不規則偏心強化，由此提出動脈夾層的發生可能與血管壁的炎癥相關；Arai等[36]則分析了5例動脈夾層患者VW-MRI的特點，發現4例存在病變部位的血管壁增強而1例表現為壁內血腫近端及遠端管壁增強，推測炎癥可能是動脈夾層的誘因亦或是動脈夾層發生后的修復反應。另有研究者指出，動脈夾層呈現的管壁增強可能源自假腔的慢血流或動脈滋養血管[37]。可見，VWMRI有望為動脈夾層潛在病因的尋找和病理生理機制的闡釋提供依據。

4 病變分期

夾層的壁內血腫信號因發病時間不同而異，典型的偏心高信號壁內血腫（高鐵血紅蛋白）見于發病后數天（T1加權3～4 d，T2加權7～8 d）至60 d[22-23，38]。Gao等[39]針對MCA夾層的研究發現，壁內血腫發生后2～340 d的信號強度變化與預期值吻合，指出通過定量分析MRI中的信號變化可估測夾層發病時間。另有研究證實，急性期與慢性期IAD在病變形態、強化特征及MRI定量分析參數方面均存在不同[40]，提示MRI可能有助于對動脈夾層進行分期。

5 局限性

HR-MRI管壁成像可直接觀察到動脈夾層的特征性壁內血腫，因而可有效彌補管腔成像的不足，提高動脈夾層的診斷率。然而不可否認，它仍然具有局限性：首先，管壁成像的定位仍然依賴MRA檢查，可導致檢查時間延長，且在整個序列采集過程中需要有經驗的技術人員或影像學醫師監督，以保證病變血管的正確覆蓋[22]；其次，由于顱內血管與周圍CSF信號在T1加權像中相似，致使血管外徑的清晰度相對不足[41]；最后，多數關于顱內血管影像學診斷的研究難以得到病理證實，因而診斷大多參考顱外血管的管壁成像結論。

6 展望

如前文所述，動脈夾層壁內血腫的典型信號改變多見于疾病亞急性期，因而急性期（發病24 h內）動脈夾層的診斷始終是個難題。Kato等[42]利用定量非對稱回波的最小二乘估算法迭代水脂分離序列（iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation quantitation sequence，IDEALIQ）技術建立R2*圖，發現它對急性壁內血腫的診斷準確性達88.9%，顯著高于T2*WI及T1-CUBE序列，并能有效降低顱底骨質及血管壁鈣化的干擾作用。但是由于空間分辨率有限，它對內膜瓣與雙腔征的診斷效能尚需更多研究證實。此外，通過注射不同類型的對比劑以顯示特定組織與細胞的分子MRI已在主動脈與心臟疾病研究領域報道[43]，相信在不久的將來也會應用于動脈夾層的診斷中，以提高該病的早期診斷率，改善患者的預后。

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