高分辨率磁共振血管壁成像與癥狀性顱內動脈粥樣硬化性疾病的評估

劉翠翠，李文君，賈亞南，劉俊艷

顱內動脈粥樣硬化是亞洲人群缺血性卒中的主要病理基礎，46%中國缺血性卒中患者為顱內動脈粥樣硬化性疾病（intracranial atherosclerotic disease，ICAD）所致，中國人群ICAD的發病率顯著高于歐美人群[1-2]。ICAD引起缺血性卒中的主要發病機制與血流動力學低灌注及粥樣硬化斑塊的不穩定性有關。為評估癥狀性顱內動脈粥樣硬化性疾病（symptomatic ICAD，sICAD）的發生風險，除了需借助常規血管影像學檢測技術評估血管狹窄程度外，還需評估動脈粥樣硬化斑塊的穩定性以彌補MRA、TCD、DSA等傳統血管影像學檢測技術的缺陷。高分辨率MRI（high resolution MRI，HR-MRI）可直觀觀測顱內動脈管壁結構、明確動脈粥樣硬化斑塊相對管腔的分布位置、判斷斑塊特性、確定血管的重構指數等，是評估sICAD斑塊穩定性的新技術，可指導sICAD的鑒別診斷、風險評估及治療評價。目前HR-MRI成像方法包括2D及3D成像。與2D成像方法比較，3D成像具有掃描時間短、掃描范圍廣，可覆蓋全腦等優點，彌補了2D成像僅僅顯示感興趣區管壁橫斷面信息的缺陷，其臨床應用越來越廣[3]。基于此，本文復習文獻就HR-MRI與sICAD評估相關研究，綜述如下。

1 高分辨率磁共振血管壁成像對顱內動脈粥 樣硬化性疾病的鑒別診斷

引起顱內動脈狹窄、閉塞的常見病因除動脈粥樣硬化外，還包括煙霧病、動脈夾層、血管炎、可逆性血管收縮綜合征及肌纖維發育不良等。傳統血管影像學技術僅能顯示管腔狹窄信息，很難對上述病變進行鑒別診斷。HR-MRI具有顯示管壁橫斷面信息的優勢，可顯示管壁受累部位、程度、病變是否呈透壁性浸潤、管腔重構情況及強化特點，可用于ICAD的鑒別。

在HR-MRI顱內動脈管壁成像中，動脈粥樣硬化多呈偏心性增厚，管腔多表現為正性重構；動脈夾層因壁內血腫的存在表現為沿管壁走形的螺旋樣偏心性高信號影；動脈炎、煙霧病、可逆性血管收縮綜合征病變管壁均勻增厚，管腔多為負性重構[4]。另外，不同病因所致的血管病變的管壁強化表現也不盡相同。動脈粥樣硬化不穩定斑塊內可見不均勻偏心強化，動脈炎管壁多呈環形均勻強化，但煙霧病管壁無或僅有輕度強化，可逆性血管收縮綜合征動脈管壁多無強化[4]。此外，煙霧病可在病變管壁附近發現明顯增多的異常血管影[5]。

2 高分辨率磁共振血管壁成像對癥狀性顱內動脈粥樣硬化性疾病的風險評估

2.1 斑塊內出血 斑塊內出血（intraplaque hemorrhage，IPH）是動脈粥樣硬化不穩定的標志之一，與sICAD及缺血性卒中復發相關，其原因與IPH的產生機制相關。顱內動脈管壁缺少滋養血管，少部分滋養血管主要分布于近心端的頸內動脈（internal carotid artery，ICA）遠端，椎動脈（vertebral artery，VA）、基底動脈（basilar artery，BA）及大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）M1段，動脈粥樣硬化的發生刺激滋養血管由動脈外壁生長并延伸進入斑塊內。由于受斑塊內炎癥的影響，滋養血管的內皮功能不全，容易破裂發生IPH[6]。

與常規影像學相比，HR-MRI可清晰顯示顱內動脈IPH的存在，提高了IPH的檢出率，有助于sICAD的風險評估。頸動脈HR-MRI研究顯示T1加權脂肪抑制圖像上出現高信號，高度懷疑新鮮的或近期斑塊內出血（6周內）[7]；而頸動脈粥樣硬化斑塊IPH與癥狀性頸動脈粥樣硬化狹窄有關，并且IPH是卒中復發的強預測指標[7-8]。另外，應用HR-MRI的sICAD的研究發現，IPH在sICAD患者中的檢出率顯著高于無癥狀性ICAD患者，這與尸檢研究一致[9-10]；IPH的出現也是動脈-動脈栓塞強有力的獨立預測因子（OR11.2，95%CI3.5～36.2，P＜0.001）[11]。

2.2 斑塊強化 HR-MRI增強掃描顯示的顱內動脈粥樣硬化斑塊強化與缺血性卒中的發生、復發相關，為sICAD強有力的預測因子。粥樣硬化斑塊強化與斑塊內炎性反應及斑塊內新生血管相關，后兩者均為動脈粥樣硬化斑塊進展的因素，共同導致了動脈粥樣硬化斑塊的不穩定，使動脈粥樣硬化斑塊易于破裂并引發急性缺血性卒中事件[6]。因此，增強HR-MRI顯示的動脈粥樣硬化斑塊高信號是顱內動脈不穩定斑塊的影像學標志之一，同時也有助于缺血性卒中急性期責任病灶的確定。Ajay Gupta等[12]進行的Meta分析納入了295例急性缺血性卒中患者，利用增強HR-MRI研究了176個顱內動脈的責任動脈粥樣硬化斑塊及111個非責任動脈粥樣硬化斑塊，結果顯示責任動脈粥樣硬化斑塊強化率遠高于非責任動脈粥樣硬化斑塊（59%vs23%），進一步回歸分析證實強化的動脈粥樣硬化斑塊是卒中事件的獨立危險因素（OR10.8，95%CI4.1～28.1，P＜0.001）。

動脈粥樣硬化斑塊的強化程度也與卒中事件具有相關性，急性缺血性卒中患者顱內責任動脈粥樣硬化斑塊多為中度強化，而非責任動脈粥樣硬化斑塊多呈輕度強化，提示動脈粥樣硬化斑塊的強化程度越高，穩定性越差[13]。一項前瞻性研究證實動脈粥樣硬化斑塊的強化與卒中復發相關，該研究納入138例sICAD患者，依據HR-MRI顯示的責任動脈粥樣硬化斑塊的強化結果將患者分為強化組及非強化組，隨訪18個月，主要終點事件為卒中復發，結果顯示強化組卒中復發率顯著高于非強化組（34%vs6%，P=0.004），Cox比例風險模型分析表明動脈粥樣硬化斑塊強化預測卒中復發的HR為7.42（95%CI1.74～31.75，P=0.007）[14]。

2.3 管壁正性重構 動脈血管管壁正性重構是指在動脈粥樣硬化形成過程中病變局部管壁代償性擴張，導致病變處動脈外徑增加。HRMRI圖像本身并不能顯示重構模式，對管壁重構的判斷依賴于重構指數的計算，重構指數為病變處血管面積與參考處血管面積的比值。研究表明發生正性重構的顱內動脈粥樣硬化性斑塊多為不穩定斑塊，具有大的脂質核心、薄的纖維帽、斑塊內炎癥成分增多等特點，與卒中事件的發生具有相關性[15]。一項以癥狀性MCA狹窄患者為研究對象的HR-MRI研究發現顱內動脈管壁的正性重構不僅與卒中發生相關，而且參與動脈-動脈栓塞機制和過程[16]。另一項研究比較了動脈-動脈栓塞與穿支動脈梗死患者責任動脈的重構情況，結果發現動脈-動脈栓塞患者責任動脈正性重構發生率高于穿支動脈梗死患者（P＝0.013）[17]。與前循環相比，后循環動脈具有更大的正性重構能力，且后循環正性重構與動脈下游卒中事件輕微相關（OR1.34，95%CI0.99～1.81）[18]。

上述研究結果表明，顱內動脈管壁正性重構是sICAD患者發生卒中的危險因素，并且與動脈-動脈栓塞性卒中的發生機制相關。對管壁及管腔的雙重精確成像使HR-MRI可對sICAD患者責任血管管壁及重構指數進行評估。

2.4 斑塊分布 借助HR-MRI圖像血管橫截面可直接獲得動脈粥樣硬化斑塊相對管腔的分布信息，利用HR-MRI的這一優勢可評估穿支動脈梗死的發生風險。研究發現，動脈粥樣硬化斑塊的分布特點與sICAD尤其穿支動脈梗死的發生風險相關，位于MCA上壁及基底動脈兩側弧形的動脈粥樣硬化斑塊更易導致穿支動脈梗死[9，13，19]。其原因可能在于豆紋動脈及腦橋的穿支動脈多由MCA上壁、BA左右兩側發出，上述部位的動脈粥樣硬化斑塊易堵塞穿支動脈開口或延伸至穿支動脈內導致急性缺血性卒中事件發生。

3 高分辨率磁共振血管壁成像對顱內動脈粥樣硬化性疾病的治療評估

3.1 他汀類藥物 利用HR-MRI檢測技術不僅有助于sICAD患者的風險評估，還可通過其對動脈粥樣硬化斑塊強化程度的顯示指導他汀類藥物治療策略及療效評估。動脈粥樣硬化斑塊的強化程度與斑塊內的炎性反應程度呈正相關，而他汀類藥物除了具有降脂作用外，還可降低斑塊內炎性反應，提高斑塊穩定性[20]。對于他汀類藥物抗炎和穩定斑塊作用的評估，既往多依據患者的結局隨訪判斷，而HR-MRI的應用，使直接觀察其對粥樣硬化斑塊的作用得以實現。強化他汀治療伴有顱內動脈粥樣硬化的急性缺血性卒中患者（Intensive Statin Treatment in Acute Ischemic Stroke Patients With Intracranial Atherosclerosis trial，SATMNA-MRI）試驗共納入了136例急性缺血性卒中患者，依據發病前是否使用他汀類藥物及劑量分為未應用他汀組，低劑量應用組和高劑量應用組，進行HR-MRI檢測后發現，動脈粥樣硬化斑塊強化患者的比例隨他汀類藥物應用劑量的增加而降低（80.6%、68%和43%，P=0.006）[21]。該研究還發現，使用他汀類藥物可降低顱內動脈粥樣硬化斑塊強化的體積未應用他汀組、低劑量組、高劑量組強化動脈粥樣硬化斑塊的體積分別為（33.26±40.72）mm3、（13.15±17.53）mm3和（3.13±5.26）mm3（P=0.002）。

綜上所述，目前的研究結果提示可在臨床研究中應用HR-MRI來輔助判斷不同療程、不同劑量他汀類藥物的療效，從而指導卒中二級預防策略的選擇。

3.2 血管內治療的術前、術后評估 隨著血管內治療及影像學技術的發展，越來越多的研究者將HR-MRI應用于顱內外閉塞性疾病患者血管內治療適應證的篩選及預后評估。在術前評估方面，HR-MRI的突出優勢在于可顯示顱內動脈血栓或栓子的長度。傳統血管影像學技術如CTA和DSA均是通過充盈缺損判斷管腔狹窄程度，但當近端血管管腔嚴重狹窄或閉塞后，遠端管腔因無血流通過而無法顯影，因此無法判斷顱內動脈血栓或栓子的長度，而HR-MRI通過對病變血管進行縱向掃描或重建，可直接觀測到動脈粥樣硬化斑塊長度，借此判斷患者是否適合血管內治療，并指導支架類型的選擇。

sICAD患者血管內治療后病變管腔再通率較高，但血管內治療過程中可導致動脈管壁損傷，增加術后出血轉化的風險，導致預后不良[22]。血管及結構影像學均無法精確顯示手術過程中動脈管壁的損傷，而HR-MRI可評估sICAD患者血管內治療后責任血管管壁的變化，以預測臨床預后。一項以sICAD患者為對象的研究利用HR-MRI分別觀察了血管內治療（15例）和靜脈rt-PA溶栓（14例）后血管再通患者動脈管壁的特點，結果顯示，血管內治療再通組動脈閉塞段及其近端管壁環形強化發生率高于靜脈溶栓血管再通組（66%vs14%）；血管內治療過程中操作次數與病變血管再通后管壁環形強化發生率相關；多元回歸分析證實，病變血管再通后管壁的環形強化可獨立預測出血轉化風險（OR11.18，95%CI1.07～117.40，P=0.044）[20]。研究者認為血管內治療術后再通血管管壁強化與術中損傷血管內皮細胞或血管痙攣有關，而血管內皮細胞損傷導致的血腦屏障破壞增加出血轉化風險，提示介入治療術中應輕柔操作，提高技術以降低血管再通需要的操作次數，從而降低并發癥和改善患者預后。

此外，由于常規血管影像學技術對顱內外動脈閉塞性疾病狹窄遠端管壁存在的透壁缺血性水腫不能鑒別，其常被誤診為血管內治療不徹底或動脈粥樣硬化斑塊擴大，而HR-MRI檢測可明確嚴重狹窄遠端管腔縮窄是否源于動脈管壁的缺血性水腫[23]。

綜上所述，HR-MRI動脈管壁成像作為一種新型影像技術，可通過檢測顱內動脈粥樣硬化管壁的變化輔助sICAD患者的鑒別診斷。通過檢測斑塊內高信號、斑塊強化、管壁正性重構及斑塊相對管腔分布特點評估sICAD的卒中復發風險。另外，HR-MRI在輔助判斷他汀及其他藥物治療療效，血管內治療適應證的篩選及預后評估等方面也具有重要的應用前景。

【點睛】顱內動脈管壁高分辨率MRI可無創顯示顱內動脈管腔及管壁情況，在癥狀性顱內動脈粥樣硬化性疾病患者的鑒別診斷、危險性評估及治療評價等方面具有重要價值。