高分辨率磁共振對大腦中動脈粥樣硬化狹窄斑塊的觀察

王喜豐李剛張靜汪敏肖瑤沈偉呂國義 金輝王嵐

華中科技大學同濟醫學院附屬普愛醫院1神經內科，2放射科（武漢430000）

缺血性腦卒中患者經常伴有顱內動脈粥樣硬化（intracranial atherosclerosis，ICAS）的病理學改變［1］。影像技術的發展進一步加深了對ICAS斑塊的認識，ICAS研究的重點和熱點已從單純的關注管腔狹窄程度轉移到血管壁成像［2］。最新的研究表明高分辨率磁共振成像（high resolution magnetic resonance imaging，HRMRI）不僅可以進行顱內血管壁成像，還可明確顱內動脈狹窄的原因［3］。本研究采用HRMRI技術探討大腦中動脈（middle ce?rebral artery，MCA）粥樣硬化性狹窄斑塊的特點，為臨床針對性個體化治療及疾病的預后判斷提供依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2015年1月至2016年12月于我院住院的82例MCA粥樣硬化M1段狹窄患者，其中男45例，女37例，年齡51～77歲，平均（62.14±6.37）歲。危險因素包括：高脂血癥61例，高血壓病59例，糖尿病40例，吸煙44例，肥胖32例，其他14例。根據磁共振彌散加權成像（DWI）同側MCA供血區有無急性缺血性病灶分為癥狀性狹窄組（52例）和非癥狀性狹窄組（30例）。兩組資料一般情況（年齡、性別、既往史）相比差異無統計學意義。排除標準：（1）MRI檢查有禁忌證的患者；（2）心源性栓塞；（3）大動脈炎、動脈夾層、肌纖維發育不良、煙霧病等非動脈粥樣硬化性疾病；（4）MRI圖像質量較差不能進行分析的患者。研究方案經我院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 儀器及檢測方法 采用西門子3.0T磁共振掃描儀（SIEMENS MAGNETOM SKYRA）16通道頭顱線圈進行HRMRI成像。其成像序列包括5種：3D ?TOF（three?dimension time of flight）、DWI、TSE3D?T1WI、TSE3D?T2WI和 TSE3D?PDWI（質子加權）橫斷面掃描，并應用飽和脈沖技術抑制血流信號，增加圖像對比度。采用變翻轉角的三維快速自旋回波成像技術（three?dimension sampling perfection with application?optimized contrasts by us?ing different flip angle evolutions，3D?SPACE）行曲面重建和矢狀位重建。相應成像參數分別為3D?TOF掃描：TR/TE 22/3.69 ms，FOV 200 mm×200 mm，NEX1，矩陣 331×384，掃描時間 4 min 46 s；DWI掃描：TR/TE 5 100/103 ms，FOV 220 mm × 220 mm，b=1 000 s/mm2，NEX1，矩陣 160×160，層厚 5 mm，掃描時間 2 min 19 s；TSE3D?T1WI：TR/TE=600/20 ms，FOV=196 mm×196 mm，矩陣320×320，層厚0.6 mm，回波鏈長度28，激勵次數1.5；TSE3D?T2WI：TR/TE=1 300/125 ms，FOV=196 mm ×196 mm，矩陣320×320，層厚0.6 mm，回波鏈長度28，激勵 次 數 1.5；TSE3D?PDWI：TR/TE=1 300/21 ms，FOV=196 mm×196 mm，矩陣320×320，層厚0.6 mm，回波鏈長度28，激勵次數1.5，掃描長度約60層。總掃描時間為：29 min 15 s。

1.2.2 圖像分析 所有圖像由兩名副主任醫師雙盲法進行分析，意見不一致時由1名主任醫師盲法審核確定。根據解剖學將大腦MCA分為近端及遠端，記錄狹窄的位置；斑塊分布根據管壁象限分為前壁、下壁、后壁、上壁，如斑塊占據3或者4象限則歸為環形斑塊，注意動脈炎相鑒別。與同層面臨近腦灰質的信號進行對比，在TSE3D?T1WI、TSE3D?T2WI和TSE3D?PDWI中將斑塊分為高、低、等、混雜信號。以T1WI為基礎，參照橫斷面原始TOF及T2WI圖像，用syngo.via軟件手動測量最狹窄層面的血管總面積（total vessel area，TVA）及管腔面積（lumen area，LA），計算管壁面積（wall area）和管壁標準化指數，管壁標準化指數（normalized wall index，NWI）NWI=［（ TVA?LA）／TVA］×100%。

1.3 統計學方法 所有數據均采用SPSS 20.0軟件包進行分析處理。計數資料用頻數或百分比表示，計數資料比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率檢驗比較各組的名義分類變量；計量資料符合正態分布，采用均數±標準差表示。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 癥狀性狹窄與非癥狀性狹窄斑塊部位及斑塊分布特點 MCAM1段粥樣硬化性狹窄多發生于近端（分叉前段），癥狀性狹窄組與非癥狀性狹窄組在M1段近端及遠端（分叉后段）相比，差異無統計學意義（P＞0.05，表1）。癥狀性狹窄組后壁、上壁及環形斑塊所占比例明顯高于非癥狀性狹窄組，非癥狀性狹窄組斑塊多位于前壁、下壁，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表1。

表1 癥狀性狹窄與非癥狀性狹窄斑塊部位及斑塊分布特點Tab.1 Plaques location and distribution characteristics of symptomatic stenosis and non?symptomatic stenosis 例（%）

2.2 癥狀性狹窄與非癥狀性狹窄斑塊的信號特點 各掃描系列癥狀性狹窄組混雜信號所占比例明顯高于非癥狀性狹窄組，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表2，圖1、2。

表2 癥狀性狹窄與非癥狀性狹窄斑塊的信號特點Tab.2 Plaques signal characteristics of symptomatic stenosis and non?symptomatic stenosis 例（%）

2.3 癥狀性狹窄與非癥狀性狹窄組NWI、LA、TVA、WA比較 斑塊負荷檢測癥狀性狹窄組LA明顯低于非癥狀性狹窄組，差異有統計學意義（P＜0.05），NWI、TVA、WA明顯高于非癥狀性狹窄組，差異有統計學意義（P＜0.05，表3）。

3 討論

顱內動脈狹窄是亞洲人群缺血性腦卒中較為常見的原因［4］。病理學研究表明載體動脈粥樣硬化斑塊的位置與缺血性卒中的發生關系密切［5?6］。目前關于MCAM1段粥樣硬化狹窄部位的研究報道較少。MCAM1段分為近端（分叉前段）和遠端（分叉后段）。本研究中大腦MCA粥樣硬化性狹窄多位于M1段近端（68/82，82.93%），表明MCA粥樣硬化性狹窄易發生于M1段近端（圖1A、2A），筆者推測可能與血流的沖擊和剪切力有關。同時研究發現癥狀性狹窄組與非癥狀性狹窄組在M1段近端及遠端相比差異無統計學意義，表明MCAM1段狹窄部位與臨床癥狀無明顯關聯，但仍需更大樣本的研究進一步證實。SUI等［5］認為MCA粥樣硬化血管壁斑塊分布的特點具有重要的臨床意義。由于HRMRI可以對狹窄處血管壁進行掃描并進行多平面甚至曲面重建，因此國內外學者均認為血管壁成像能夠幫助顯示斑塊的位置以及斑塊與分支及穿支動脈血管的關系［7］。本組資料中前壁斑塊（癥狀性狹窄組及非癥狀性狹窄組）共計36例（43.9%），所占比例較大，已有研究證實顱內動脈的前壁承受血流側壓力最大故成為粥樣硬化斑塊的常見好發部位，所以MCA粥樣硬化斑塊多位于相應血管的前壁［5］。癥狀性狹窄組后壁上壁斑塊分別為（11/52，10/52）明顯多于非癥狀性狹窄組（1/30，1/30）。可能是因為在血管的顯微解剖學上MCA的分支或穿支多從后、上壁發出，因此后上壁的斑塊易阻塞穿支動脈的開口。同時還發現癥狀性狹窄組環形斑塊較多（10/52）（圖1C、D、F），筆者分析認為除了環形斑塊一般負荷較大易阻塞穿支動脈開口或者阻塞管腔導致低灌注者外，還有可能斑塊脫落或破裂隨血流至遠端導致動脈到動脈栓塞。RYU等［8］研究認為通過磁共振成像信號強弱對動脈粥樣硬化斑塊的成分進行辨別，多模式序列顯示斑塊成分更有意義，不同成分在不同的序列上顯示不同信號，比如T1WI高信號常被認為是出血。李明耀等［9］認為T1WI、T2WI和PDWI這3個序列是目前高分辨率MRI最常用的序列。本研究中癥狀性狹窄組T1WI、T2WI及PWI上的混雜信號明顯多于非癥狀性狹窄組。混雜信

號常常提示斑塊內含有多種復雜成分，如較大的脂質核心、炎細胞浸潤和合并斑塊內出血，斑塊的易損性增加引起腦梗死。斑塊負荷是評價斑塊整體情況的，包括很多指標，如WA、LA、NWI等等［10?11］。有學者認為癥狀性MCA斑塊具有較大的管壁面積和較大的管腔重塑率，與管腔的狹窄程度相比，NWI對評估動脈粥樣硬化和評估腦梗死的發病風險更有意義［12］。本研究中癥狀性狹窄組LA明顯低于非癥狀性狹窄組，差異有統計學意義（P＜ 0.05）；NWI、TVA、WA明顯高于非癥狀性狹窄組，差異有統計學意義（P＜0.05）。表明斑塊負荷越大，斑塊越不穩定。

圖1 68歲男性患者癥狀性大腦MCA狹窄HRMRIFig.1 HRMRI of symptomatic MCA stenosis in a 68 year old male patient

圖2 67歲女性患者非癥狀性大腦MCA狹窄HRMRIFig.2 HRMRI of non?symptomatic MCA stenosis in a 67 year old female patient

表3 癥狀性狹窄與非癥狀性狹窄組NWI、LA、TVA、WA比較Tab.3 Comparison of NWI、LA、TVA、WA between symptomatic stenosis and non?symptomatic stenosis group x ± s

近年來血管病變的檢測和診斷技術取得很大進展［13］，HRMRI的血管壁成像為ICAS的評估提供了一種非常有價值的工具和方法。隨著研究的不斷深入，有研究者發現血管內的血栓可以出現在完全沒有癥狀的人群［14］；沒有任何高危因素的青年人中可以發現顱內斑塊；Moyamoya病的患者也可以發現顱內斑塊［15］。但由于顱內血管較細小走行彎曲而且個體差異較大，同時受到檢查時間較長的限制，顱內HRMRI在技術層面仍存在許多困難，血管壁多平面重建和曲面重建圖像可能會導致斑塊測量的誤差，這些問題還需要更深入的研究。