高分辨磁共振成像在缺血性腦卒中臨床應用中的價值

張飛翔 方 樂 李松濤 邢 影 徐 磊 朱麗君

(吉林大學中日聯誼醫院神經內一科，吉林 長春 130033)

高分辨磁共振成像在缺血性腦卒中臨床應用中的價值

張飛翔 方 樂 李松濤 邢 影 徐 磊 朱麗君

(吉林大學中日聯誼醫院神經內一科，吉林 長春 130033)

目的 探討缺血性腦卒中雙側大腦中動脈(MCA)粥樣硬化管壁特點及動脈硬化腦卒中發生的危險因素。方法 選取起病72 h確診為MCA供血區梗死患者，行頭部高分辨率磁共振成像(HRMRI)檢查。分別測量及計算入組患者雙側MCA的最窄層面及參考層面的血管面積(VA)、管腔面積(LA)、管壁面積(WA)、斑塊面積(PA)、斑塊負荷、狹窄率、重塑指數等參數及評估斑塊分布、斑塊內出血等特征。結果 比較入組患者卒中側及卒中對側MCA，最窄層面VA兩者差異無統計學意義(P>0.05)；最窄層面LA卒中側小于卒中對側(P<0.05)；而最窄層面WA、斑塊面積(PA)、斑塊負荷及狹窄率卒中側大于卒中對側(P<0.05)。兩側MAC重塑方式比例不同(χ2=14.166，P<0.05)，且卒中正性重塑比例大于卒中對側。MCA分布于下壁和腹側壁斑塊明顯多于上壁或背側壁；卒中側分布于上壁和背側壁斑塊多于卒中對側(χ2=8.929，P<0.05)。兩側MCA發生斑塊內出血的比例不同(χ2=10.637，P<0.05)，卒中側要高于卒中對側。結論 動脈粥樣硬化的斑塊負荷、血管正性重塑、斑塊分布及斑塊內出血與缺血性腦卒密切相關。HRMRI能夠更加準確評估動脈硬化血管狀態，預測缺血性腦卒中發生風險。

高分辨磁共振成像；大腦中動脈；腦卒中；動脈粥樣硬化

腦卒中病因眾多，顱內動脈粥樣硬化(ICAD)是全世界腦卒中的常見原因，但是目前體內病理學過程尚不清楚。主要是因為ICAD標本不能在活體中獲得，并且患者很少在腦卒中后立即死亡，導致很少機會研究急性ICAD病理學。相比之下，顱外頸動脈粥樣硬化的病理學已經在內膜剝脫術標本中廣泛研究，并且與高分辨率磁共振成像(HRMRI)定義的斑塊成分具有良好的一致性〔1〕。本文通過使用HRMRI技術研究腦卒中急性期患者卒中側與卒中對側大腦中動脈(MAC)血管狀態，探討病變血管的斑塊負荷、血管重塑以及斑塊位置等與缺血性腦卒中的關系。

1 對象與方法

1.1 對象 2016年5月至2017年1月在吉林大學中日聯誼醫院就診的缺血性腦卒中患者行頭部HRMRI檢查。納入標準：①起病72 h內確診為缺血性腦卒中患者〔有磁共振彌散加權成像(DWI)高信號〕。②DWI呈高信號病變位于MCA供血區內，且局限于大腦半球一側。③雙側MCA血管狹窄率>30%。④1個以上動脈粥樣硬化危險因素，如高血壓、糖尿病、脂代謝紊亂、吸煙等。排除標準：①MRI檢查禁忌證者，如患者具有心臟起搏器等金屬植入物；②腦卒中病因懷疑為非動脈粥樣硬化性患者，如煙霧病、血管炎、自身免疫性疾病、心源性栓塞、纖維化肌營養發育不良等；③存在同側頸動脈狹窄率≥50%；④不能配合完成檢查者，如幽閉恐懼癥、躁動者；⑤掃描圖像質量差，不能進行數據測量和分析者。總篩查患者146例，符合入組要求58例，男23例，女14例，年齡42～74歲〔平均(57.2±10.3)〕歲，腦卒中起病至成像時間間隔4～72 h，平均(51.6±3.1)h。對入組患者腦卒中側MCA及其鏡像血管進行分析比較。

1.2 HRMRI檢查方法 使用西門子Magnetom Skyra 3.0 T超導磁共振掃描儀(Signa，TwinSpeed 3.0T；GE)對患者進行檢查，包括：(1)頭顱常規MRI(T2WI、T1WI、FLAIR、DWI、ADC、SWI等序列)；(2)三維時間飛躍法磁共振血管成像(3D TOF MRA)，掃描參數：層厚=0.6 mm，矩陣=352×256，重復時間(TR)21 ms，回波時間(TE)3.4 ms，視野(FOV)20 cm×20 cm；(3)HRMRI(T1WI- HRMRI、T2WI- HRMRI)。采集HRMRI圖像時，以MAC M1段病變最窄層面處為中心，確保掃描平面與MCA M1段長軸垂直，掃描9～12層。使用脂肪抑制序列減少顱骨頭皮脂肪對圖像的影響。掃描參數：層厚2 mm，矩陣384×256，TR 3 000 ms，TE 38 ms，FOV 13 cm。所有圖像均上傳至工作站。

1.3 參數測量

1.3.1 斑塊負荷及血管狹窄率 首先在HRMRI各序列圖像上找到腦卒中側血管最窄層面及其鏡像血管的最窄層面，使用Osirix MD軟件在血管最窄層面及參考層面(參考層面是選擇最窄層面近心端正常層面，如果近心端無合適層面則選擇遠心端正常層面)分別手動描出 MCA 管壁內、外側邊界，測量出血管面積(VA)、管腔面積(LA)。管壁面積(WA)=VA-LA，斑塊面積(PA)=最窄層面 WA-參考 WA，斑塊負荷=(最窄層面 PA/最窄層面 VA)×100%，狹窄率=(1-最窄層面 LA/參考層面 LA)×100%。

1.3.2 血管重塑 重塑指數(RI)=最窄層面VA/參考VA×100%。規定RI在95%～105%時血管為無明顯重塑，<95%為負性重塑，>105%為正性重塑。比較腦卒中側MCA及其鏡像血管RI差別有無統計學意義。

1.3.3 斑塊位置 在腦卒中側及其對側MCA最窄層面圖像中，將MAC橫斷面分為上壁、下壁、腹側壁、背側壁4個象限。分別將每位患者雙側MCA最窄層面斑塊位置劃分到以上象限中的 1 類，如果斑塊所累及的管壁分布在2個及以上不同的象限，則把該斑塊最厚部位所處在的象限定義為該斑塊所在的象限。

1.3.4 斑塊成分 在HRMRI各序列圖像中，選取MCA最窄層面及其上下兩個層面內的斑塊進行觀察，以同側顳肌的信號為參考，與斑塊內成分的信號進行比較，來確定斑塊內成分的信號強度。斑塊內各成分如富含脂質的壞死核(LRNC)、斑塊鈣化(CA)、斑塊內出血(IPH)在HRMRI上有很好的一致性。本研究T1WI加壓脂成像技術，MCA 斑塊內信號呈高信號提示 IPH。見表1。

表1 使用相對同側顳肌信號強度確定不同的斑塊成分

1.4 統計學方法 應用SPSS19.0軟件進行t、χ2檢驗。

2 結 果

2.1 斑塊負荷及血管狹窄率 患者腦卒中側及腦卒中對側MCA最窄層面VA差異無統計學意義(P>0.05)；最窄層面LA腦卒中側小于腦卒中對側(P<0.05)；而最窄層面WA、PA、斑塊負荷及狹窄率腦卒中側大于腦卒中對側(P<0.05)。見表2。

2.2 血管重塑 腦卒中側MAC發生正性重塑 26例(44.8%)，無明顯重塑19例(32.8%)，負性重塑13例(22.4%)。腦卒中對側MAC發生正性重塑11例(19.0%)，無明顯重塑39例(67.2%)，負性重塑8例(13.8%)。兩側MAC重塑方式比例不同(χ2=14.166，P<0.05)，且腦卒中正性重塑比例大于腦卒中對側。

2.3 斑塊位置 腦卒中側：14例(24.1%)斑塊位于上壁，15例(25.9%)位于下壁 ，17例(29.3%)位于腹側壁，12例(20.7%)位于背側壁。腦卒中對側：6例(10.3%)斑塊位于上壁，24例(41.4%)位于下壁，23例(39.7%)位于腹側壁，5例(8.6%)位于背側壁。雙側大腦中動脈分布于下壁和腹側壁斑塊明顯多于上壁或背側壁；腦卒中側分布于上壁和背側壁斑塊多于腦卒中對側(P<0.05)。

表2 腦卒中患者兩側大腦中動脈斑塊負荷、血管狹窄率比較

2.4 IPH 腦卒中側16例(27.6%)發生IPH；腦卒中對側有3例(5.1%)發生IPH。兩側MCA發生IPH的比例不同，腦卒中側要高于腦卒中對側(χ2=10.637，P<0.05)。

3 討 論

動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中的重要病因之一〔2〕，準確評估硬化斑塊的穩定性對于臨床早期干預治療具有重要意義。本研究發現斑塊負荷、IPH、斑塊位置等與缺血性腦卒中密切相關。

相對于頸動脈，MCA位置較深、管徑較細且走形復雜，在體組織很難獲得血管管壁病變情況。 而3.0T HRMRI不僅能夠觀察到MCA管壁硬化斑塊，而且能夠測量血管管腔和血管面積，有研究顯示，測量結果有較好的可重復性。尤其在血管狹窄程度的測量上HRMRI與DSA一致性更好〔3〕，明顯優于3D TOF MRA。而對于血管狹窄程度的準確評估對于臨床上指導治療有重要意義。

Xu等〔4〕對粥樣硬化性MCA狹窄患者的管壁特征進行研究，結果顯示癥狀性MCA狹窄的患者與無癥狀相比較具有更大的斑塊負荷及WA 。與本研究結果一致。考慮主要由于：①斑塊面積或斑塊負荷越大，斑塊穩定性越差，更易發生斑塊破裂，導致腦卒中發生；②斑塊負荷越大，導致血管管腔狹窄更重，在血壓下降或血容量不足，引起灌注不足，誘發腦卒中。VA腦卒中側大于腦卒中對側，但差異無統計學意義，可能由于血管正性和負性重塑同時存在導致。

有關冠狀動脈的研究顯示〔5〕，動脈粥樣硬化可引起冠狀動脈發生重塑：一種是正性重塑，血管擴張性向外生長，血管面積增大；另一種是負性重塑，血管收縮性向內生長，血管面積縮小。本研究顯示，MAC粥樣硬化性病變同樣可以引起血管的兩種重塑模式。病理解剖研究發現，與發生負性重塑的冠狀動脈相比，正性重塑冠狀動脈的斑塊內含有更多脂肪、巨噬細胞及斑塊易損標志物〔5〕。有研究表明〔6〕，血管如果發生正性重塑，表明其斑塊可能更加不穩定。盡管正性重塑血管狹窄程度能夠得到一定程度緩解，但由于斑塊有更大的負荷和易損性，所以即使顱內血管MRA成像提示正常或輕中度狹窄時，患者仍有發生腦卒中風險。

血管介入治療時，在支架成形過程中，當病變血管內斑塊位置靠近分支血管開口時，斑塊由于受到球囊和(或)支架的擠壓，斑塊移位或斑塊碎片有堵塞分支血管開口致梗死發生的可能(“雪犁效應”)，因此識別斑塊的位置對于手術治療腦缺血性疾病十分重要。顯微解剖學研究表明〔7〕，MCA穿支動脈多自主干后、上壁發出。表明斑塊更容易在分支血管開口的對側壁形成。

Xu等〔8〕對斑塊分布進行的研究發現，發生穿支梗死與無穿支梗死相比較，動脈粥樣硬化斑塊更傾向于分布在血管的上壁，較少分布在血管的前側壁或下壁。考慮由于斑塊位置越偏上壁，越易累及穿支動脈開口，引起缺血性腦卒中。所以載體動脈粥樣硬化斑塊位置分布和分支動脈開口的關系與缺血性腦卒中發病機制分型關系密切。

易損性斑塊是缺血性腦血管病重要危險因素，而斑塊內成分是影響斑塊穩定性的主要因素之一〔9〕。有研究表明〔10〕，IPH可加快斑塊的進展，引起斑塊內的活動性炎癥及斑塊纖維帽破裂，與臨床缺血事件密切相關。有研究對 45 歲以上人群的粥樣硬化狹窄MCA 進行尸體解剖，結果顯示腦卒中患者IPH的發生率高于無腦卒中患者〔11〕。與本研究HRMRI技術結果相似。HRMRI技術能夠準確評估MCA管腔和管壁狀態，預測患者發生腦卒中的危險性，對腦血管疾病診斷及治療有重要臨床意義。

1 Yuan C，Mitsumori LM，Ferguson MS，etal.In vivo accuracy of multispectral magnetic resonance imaging for identifying lipid- rich necrotic cores and intraplaque hemorrhage in advanced human carotid plaques〔J〕.Circulation，2001；104(17)：2051- 6.

2 Wong KS，Huang YN，Gao S，etal.Intracranial stenosis in Chinese patients with acute stroke〔J〕.Neurology，1998；50(3)：812- 3.

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4 Xu WH，Li ML，Gao S，etal.In vivo high- resolution MR imaging of PHamsymptomatic and asymptomatic middle cerebral artery atherosclerotic stenosis〔J〕.Atherosclerosis，2010；212(2)：507- 11.

5 Varnava AM，Mills PG，Davies MJ.Relationship between coronary artery remodeling and plaque vulnerability〔J〕.Circulation，2002；105(8)：939- 43.

6 朱先進，王春雪，姜衛劍，等.3.0T高分辨磁共振研究大腦中動脈粥樣硬化性狹窄重構模式〔J〕.中國卒中雜志，2013；8(3)：171- 6.

7 Leung TW，Yu SC，Lam WW，etal.Would self- expanding stent occlude middle cerebral artery perforators〔J〕?Stroke，2009；40(5)：1910- 2.

8 Xu WH，Li ML Gao S，etal.Plaque distribution of stenotic middle cerebral artery and its clinical relevance 〔J〕.Stroke，2011；42(10)：2957- 9.

9 Naghavi M，Libby P，Falk E，etal.From vulnerable plaque to vulnerable patient：a call for new definitions and risk assessment strategies：Part I〔J〕.Circulation，2003；108(14)：1664- 72.

10 Howard DP，van Lammeren GW，Rothwell PM，etal.Symptomatic carotid atherosclerotic disease：correlations between plaque composition and ipsilateral stroke risk〔J〕.Stroke，2015；46(1)：182- 9.

11 Chen XY，Wong KS，Lam WW，etal.Middle cerebral artery atherosclerosis：histological comparison between plaques associated with and not associated with infarct in a postmortem study〔J〕.Cerebrovasc Dis，2008；25(1- 2)：74- 80.

〔2017- 06- 11修回〕

(編輯 袁左鳴)

方 樂(1975- )，女，博士，主任醫師，主要從事腦血管疾病及神經免疫研究。

張飛翔(1989- )，男，在讀碩士，主要從事腦血管疾病及神經免疫研究。

R743

A

1005- 9202(2017)15- 3744- 03；

10.3969/j.issn.1005- 9202.2017.15.044