高分辨率磁共振在卒中動(dòng)脈管壁成像診斷中的研究進(jìn)展

張俊芳，吳云成

卒中是指急性起病、腦局部血液循環(huán)障礙所導(dǎo)致的神經(jīng)功能缺損綜合征。卒中所引起的神經(jīng)系統(tǒng)局灶性癥狀和體征，與受累腦血管的血供區(qū)域相一致。近年來，高分辨率磁共振（high resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI）在冠狀動(dòng)脈及頸動(dòng)脈等心腦血管疾病的臨床診斷中發(fā)揮重要作用，HRMRI已經(jīng)逐漸被引入卒中動(dòng)脈管壁成像的研究當(dāng)中，為卒中的臨床診斷以及治療提供了重要的參考價(jià)值。

MRI圖像質(zhì)量主要取決于幾個(gè)因素，如切片厚度、視野范圍、信噪比、矩陣尺寸及場強(qiáng)等方面[1]。本文中HR-MRI主要是指3 Tesla場強(qiáng)下的圖像（目前更高場強(qiáng)的MRI如7 Tesla仍主要限于運(yùn)用在體外的研究當(dāng)中）。相比于傳統(tǒng)的MRI，HR-MRI的優(yōu)勢在于其圖像獲取的速度更快、圖像質(zhì)量更高。圖像分辨率提高會(huì)為研究提供更多信息。

近年來HR-MRI相關(guān)研究越來越多，HRMRI不僅可以檢測到顱內(nèi)血管如大腦中動(dòng)脈、基底動(dòng)脈內(nèi)的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊[2-3]，還可以清晰地展現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈管壁成像[4]，評(píng)價(jià)血管狹窄程度[5]，并具有鑒定患者是否處于卒中進(jìn)展期以及其是否會(huì)復(fù)發(fā)的可能性[6]。另外HR-MRI繼觀察頸動(dòng)脈粥樣硬化性斑塊出血后[7]，也被引入觀察顱內(nèi)血管的斑塊內(nèi)出血狀況[8-9]。

1 HR-MRI在明確顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致卒中機(jī)制中的作用

在顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊性疾病中，其血管狹窄程度、脂質(zhì)占斑塊百分比及斑塊內(nèi)新生血管情況、斑塊內(nèi)出血、血管栓子是導(dǎo)致卒中的重要原因[10]。

動(dòng)脈粥樣硬化出現(xiàn)在各種各樣的血管并可能導(dǎo)致組織缺血，其中主要機(jī)制為斑塊的破裂和小穿支動(dòng)脈的閉塞。斑塊破裂將斑塊核心成分暴露在凝血因子前，啟動(dòng)了凝血機(jī)制，形成血栓并導(dǎo)致病灶處或者下游動(dòng)脈的閉塞或栓塞。另外，小穿支動(dòng)脈閉塞也會(huì)引起腦組織低灌注。

傳統(tǒng)上，卒中的機(jī)制通常是從患者的臨床表現(xiàn)及梗死灶的形態(tài)大小推斷出來的，但缺少直觀的斑塊位置、大小、形態(tài)及性質(zhì)的描述，因此卒中的機(jī)制并沒有得到直接揭示。在運(yùn)用了HR-MRI后，這些信息得到了展現(xiàn)。例如，當(dāng)HR-MRI動(dòng)脈管壁成像檢測出患者動(dòng)脈粥樣硬化性斑塊內(nèi)出血及纖維帽破裂，引起其卒中的原因會(huì)被認(rèn)為是病灶處或下游動(dòng)脈的栓塞。相反，若檢測出的斑塊是穩(wěn)定的，其纖維帽厚而脂質(zhì)核小，那么通常是其引起血管狹窄從而導(dǎo)致低灌注而引起卒中。因此，HR-MRI有助于直接明確卒中的機(jī)制，并在二級(jí)預(yù)防中起到重要的作用。例如，對(duì)于因動(dòng)脈狹窄導(dǎo)致低灌注最終引起卒中的患者，應(yīng)該進(jìn)行顱內(nèi)血管重建來改善灌注，但這樣的治療對(duì)于斑塊破裂引起栓塞的患者而言可能效果不佳[1]。因此，明確卒中機(jī)制對(duì)卒中患者診斷、治療和預(yù)防都相當(dāng)重要。

對(duì)比傳統(tǒng)影像學(xué)與HR-MRI可以發(fā)現(xiàn)：①狹窄程度：傳統(tǒng)影像學(xué)（如磁共振血管造影、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描血管成像、數(shù)字減影血管造影等）只能觀察到血管腔的狹窄，而HRMRI通過動(dòng)脈管壁成像可以檢測血管壁的情況，提高了診斷的準(zhǔn)確率。②明確狹窄的病因：血管狹窄的原因可以是各種各樣的，如動(dòng)脈粥樣硬化、炎癥、血管痙攣等，不同的病因會(huì)有不同的治療策略。傳統(tǒng)的影像學(xué)只能檢測到血管的狹窄，但不同病因引起的狹窄可能會(huì)導(dǎo)致相同的表現(xiàn)（異病同像）。雖然大腦活檢等有創(chuàng)操作有助于明確病因診斷，但是HR-MRI卻可以在無創(chuàng)的條件下，鑒定血管壁情況從而明確病因。Swartz等[11]研究表明，有癥狀動(dòng)脈粥樣硬化性血管病變患者的血管壁增厚往往呈偏心性增強(qiáng)信號(hào)，而炎癥性血管病變則表現(xiàn)為同心性信號(hào)增強(qiáng)。另外，特發(fā)性Moyamoya病管腔狹窄患者并沒有血管壁變厚及增強(qiáng)信號(hào)，而非炎癥性可逆性血管痙攣患者則有管壁增厚卻沒有信號(hào)增強(qiáng)[12]。③斑塊成分的鑒別：動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的小血管一旦破裂，會(huì)導(dǎo)致斑塊內(nèi)出血，進(jìn)而引起紅細(xì)胞膜積聚、膽固醇沉積、巨噬細(xì)胞浸潤和壞死性核增大等一系列后果，這種后果一方面導(dǎo)致了斑塊增大，另一方面也使得斑塊穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致斑塊更易破裂[13]。有研究認(rèn)為，大腦中動(dòng)脈狹窄的患者中，斑塊內(nèi)出血的傾向在有癥狀患者中（19.6%）的比例要高于無癥狀患者（3.2%）[9]。另有研究發(fā)現(xiàn)，基底動(dòng)脈斑塊區(qū)域的斑塊內(nèi)出血是相當(dāng)普遍的，并且與急性卒中的發(fā)生有關(guān)[14]。顱內(nèi)其他動(dòng)脈如椎動(dòng)脈等仍需要進(jìn)一步研究以明確顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性斑塊內(nèi)出血是否預(yù)示著發(fā)生卒中的風(fēng)險(xiǎn)更高。④纖維帽的性狀：研究表明，斑塊纖維帽較薄或者破裂引起卒中的概率是穩(wěn)定、厚纖維帽斑塊的兩倍[15]。⑤血管壁的正性重塑：通過HR-MRI可以反復(fù)地測量基底動(dòng)脈，研究表明，在進(jìn)展期基底動(dòng)脈粥樣硬化患者中，血管壁正性重塑是很常見的，而且相比沒有正性重塑的血管而言，其斑塊更大[16]。在另一項(xiàng)研究中，有癥狀的大腦中動(dòng)脈狹窄患者血管的正性重塑率相比無癥狀組更高[17]。因此可以認(rèn)為，顱內(nèi)血管的正性重塑可能與斑塊的易損性呈正相關(guān)，其可能是卒中的危險(xiǎn)因素之一，當(dāng)然還需要進(jìn)一步的研究加以證明。⑥梗死灶類型：梗死灶類型與動(dòng)脈管壁特征是有相關(guān)性的。正性重塑或表面不規(guī)則斑塊多數(shù)引起動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞，處于動(dòng)脈上游的斑塊則與滲透性動(dòng)脈梗死相關(guān)[18]。

另外，在顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化狹窄性病變中，可將病因分為分支閉塞性疾病（branch occlusive disease，BOD）和非分支閉塞性疾病（non-BOD）。有研究通過HR-MRI發(fā)現(xiàn)：BOD狹窄程度較non-BOD輕，non-BOD的正性重塑的發(fā)生率高于BOD；盡管偏心性信號(hào)增強(qiáng)在兩種類型中都可見，BOD組中穿支動(dòng)脈起源處的信號(hào)增強(qiáng)更為多見[19]。因此，HR-MRI在進(jìn)一步明確的顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致卒中機(jī)制還將發(fā)揮更多的作用。

最近也有研究認(rèn)為，HR-MRI動(dòng)脈管壁成像可對(duì)斑塊狀態(tài)進(jìn)行鑒定，從而運(yùn)用于預(yù)測卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)中，有利于臨床上識(shí)別高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)患者，并對(duì)其加強(qiáng)預(yù)防卒中復(fù)發(fā)的治療，同時(shí)也有利于臨床試驗(yàn)研究篩選高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)患者[20]。

2 HR-MRI關(guān)于腔隙性腦梗死的研究

腔隙性腦梗死占缺血性卒中總?cè)藬?shù)的25%，它構(gòu)成了一個(gè)重要的卒中亞群。既往傳統(tǒng)的影像學(xué)并不能檢測到血管的狹窄等異常，患者也很少因?yàn)榍幌缎怨Ｋ蓝滤溃]塞的動(dòng)脈往往在患者過世前已經(jīng)再通，因此尸檢也無法明確病因。這對(duì)其病因的診斷造成了很大的困擾：究竟是小血管閉塞還是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊脫落栓塞所引起？一項(xiàng)研究利用HR-MRI動(dòng)脈管壁成像來觀察臨床懷疑為小血管閉塞的患者，并監(jiān)測其大腦中動(dòng)脈及基底動(dòng)脈的血管壁情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)部分患者其血管壁是具有動(dòng)脈粥樣硬化性斑塊的，診斷從而得以明確[21]。另一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)，腦橋內(nèi)腔隙性梗死與繼發(fā)于基底動(dòng)脈粥樣硬化的穿支動(dòng)脈病變有關(guān)，因此，HRMRI有助于明確卒中的病因分型[22]。

3 HR-MRI對(duì)內(nèi)囊預(yù)警綜合征的作用

內(nèi)囊預(yù)警綜合征（capsular warning syndrome，CWS）是一個(gè)少見病，但其預(yù)后極差（7 d內(nèi)卒中發(fā)生概率達(dá)60%）。迄今為止，該病病因仍未闡明。有研究報(bào)道了兩例CWS，初始磁共振血管造影檢測并未發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)血管狹窄，但后續(xù)HR-MRI則發(fā)現(xiàn)了大腦中動(dòng)脈的腹側(cè)壁即豆紋動(dòng)脈起始部位有動(dòng)脈粥樣硬化性斑塊。經(jīng)過積極的抗栓及他汀類藥物治療，效果顯著。因此可以認(rèn)為，HR-MRI對(duì)于CWS的病因檢測是非常有效的[23]。依靠HR-MRI動(dòng)脈管壁成像技術(shù)，動(dòng)脈斑塊所在位置與CWS的發(fā)病及預(yù)后相關(guān)性也在進(jìn)一步探索中[24]。

4 HR-MRI在顱內(nèi)動(dòng)脈夾層及夾層動(dòng)脈瘤中的作用

HR-MRI可以直接觀察到動(dòng)脈壁的分層，包括偏心性的血管壁增厚及彌散信號(hào)增強(qiáng)，并能清楚地觀察到假膜內(nèi)的壁內(nèi)血腫，還可以清楚地分辨壁內(nèi)血腫及管腔內(nèi)栓塞。運(yùn)用HRMRI也使得動(dòng)態(tài)觀察夾層動(dòng)脈瘤的演變成為可能。HR-MRI動(dòng)脈管壁成像技術(shù)在椎-基底動(dòng)脈夾層的掃描中被證實(shí)是有效的，且相比于傳統(tǒng)影像學(xué)能提供更多有效信息[25]。

HR-MRI的臨床優(yōu)勢在于，它能描述內(nèi)膜瓣、假腔的入口、壁內(nèi)血腫的大小及分支動(dòng)脈的入口。當(dāng)觀察到動(dòng)脈瘤的壁內(nèi)血腫時(shí)，因?yàn)槠洳环€(wěn)定性，通常會(huì)考慮對(duì)患者進(jìn)行密切的觀察并做必要的治療來干預(yù)。另外，根據(jù)HRMRI獲得的信息，在進(jìn)一步的支架放置操作過程中既能明確應(yīng)該放置的位置并避開不合適的位置，又能減少操作引起的并發(fā)癥[26-28]。

5 HR-MRI在非狹窄性顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾病的作用

隨著HR-MRI的發(fā)展，有研究發(fā)現(xiàn)，除了豆紋動(dòng)脈分支口閉塞，非狹窄性顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病也可以導(dǎo)致深部腦梗死[29]。Havenon等[29]報(bào)道了一例非狹窄性顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化病變出現(xiàn)缺血性卒中的患者，起初電子計(jì)算機(jī)斷層掃描血管成像提示右側(cè)大腦中動(dòng)脈高度狹窄，但隨后的磁共振血管造影及數(shù)字減影血管造影卻未觀察到狹窄病灶，初始考慮為栓塞溶解。但是栓塞的來源不得而知，這導(dǎo)致了治療和預(yù)后的不確定性。隨后進(jìn)一步通過HR-MRI檢測發(fā)現(xiàn)一處有高危險(xiǎn)性的非狹窄性斑塊是導(dǎo)致發(fā)病的真正原因。該患者開始使用華法林進(jìn)行治療時(shí)卻依然出現(xiàn)了短暫性缺血發(fā)作；考慮病因?yàn)榘邏K病變后，即把華法林換成氯吡格雷治療，患者病情明顯好轉(zhuǎn)。如果早期運(yùn)用HR-MRI動(dòng)脈管壁成像，并對(duì)患者采取雙重抗血小板療法，應(yīng)該可以避免其并發(fā)癥的發(fā)生。因此，HR-MRI對(duì)此類疾病的診斷具有極高的臨床價(jià)值[29]。

6 HR-MRI在穿支動(dòng)脈粥樣硬化性疾病中的作用

顱內(nèi)穿支動(dòng)脈粥樣硬化是缺血性卒中的常見類型。既往腦橋的穿支動(dòng)脈粥樣硬化性疾病可以通過MRI檢測腦橋基底表面病灶延長來間接診斷，而HR-MRI動(dòng)脈管壁成像則可以直接觀察到動(dòng)脈壁內(nèi)的斑塊，對(duì)診斷的判斷更加準(zhǔn)確[30]。

HR-MRI除了用于觀察動(dòng)脈壁、動(dòng)脈狹窄的情況，也可以直接觀察到大腦中動(dòng)脈口引起閉塞的栓塞[31]，還可以用于鑒別基底動(dòng)脈及椎動(dòng)脈的狹窄及發(fā)育不全[32]。

7 HR-MRI在藥物試驗(yàn)中的應(yīng)用

HR-MRI在藥物試驗(yàn)中已經(jīng)逐步得到廣泛應(yīng)用，尤其是針對(duì)穩(wěn)定血管壁斑塊的藥物（如他汀類等）。HR-MRI動(dòng)脈管壁成像可以對(duì)比觀察斑塊在用藥前后是否變穩(wěn)定、脂質(zhì)核是否縮小等，有利于臨床評(píng)估藥物效果、開發(fā)及篩選新藥，推進(jìn)卒中藥物的開發(fā)[33]。

8 HR-MRI目前存在的不足

盡管HR-MRI具有眾多優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)目前仍存在不足：①對(duì)患者顱內(nèi)病理樣本采樣困難，導(dǎo)致難以證實(shí)HR-MRI圖像與病理之間確切的關(guān)聯(lián)。②目前大部分研究主要為回顧性質(zhì)，缺乏前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)相關(guān)觀點(diǎn)。③想要提高圖像的分辨率，主要依靠提高M(jìn)RI場強(qiáng)，但更高的場強(qiáng)會(huì)使比吸收率（specific absorption rate，SAR）升高、組織吸收熱量增加，威脅患者安全。

9 展望

作為一項(xiàng)新興的卒中影像學(xué)診斷手段，HR-MRI不僅可以診斷傳統(tǒng)影像學(xué)難以明確的疾病，還可能成為預(yù)測卒中發(fā)生發(fā)展的重要技術(shù)。因此，需要開展更多的研究以探索其對(duì)卒中等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷價(jià)值，并為未來卒中的防治提供幫助。

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