高分辨磁共振對急性腦梗死患者的顱內動脈評估

張雯麗， 卜 寧， 李曉會， 張桂蓮， 麻姣姣， 楊 柳， 衡東陽

腦梗死年輕化趨勢日趨明顯，致殘率及病死率逐年上升，腦梗死病因篩查對于二級預防至關重要。隨著影像學發展，為腦梗死病因探索提供了有利工具。傳統腦血管影像檢查方法包括：磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)、計算機斷層掃描腦血管造影(computed tomography angiography，CTA)、數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)等成像技術。由于這些技術不能直觀地顯示動脈管壁及斑塊的形態及結構特征，對于卒中風險的判斷及病因的評估存在一定缺陷。高分辨磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR MRI)可使血管壁清晰的顯示，對判斷腦動脈狹窄的原因是否為腦動脈粥樣硬化、動脈夾層、煙霧病、血管炎等有一定的幫助。同時HR MRI也可清晰地顯示動脈粥樣硬化斑塊的形態、結構特征及局部動脈狹窄的重塑模式，從而有助于評估動脈粥樣硬化斑塊的穩定性、明確卒中的病因分型和復發風險。基于此，本研究應用HR MRI血管成像技術對急性腦梗死患者的顱內動脈進行評估，探索腦梗死的病因。對于存在顱內動脈粥樣硬化的患者，比較了前、后循環斑塊分布特點，以明確二者有無差異。

1 研究對象及方法

1.1 研究對象 納入2017年6月-2018年6月西安交通大學第二附屬醫院神經內科收治的發病1 w、且完成高分辨磁共振等血管檢查的急性腦梗死患者52例，根據頭部DWI彌散受限部位，通過頭部MRA尋找責任血管，對責任血管應用3.0T高分辨磁共振進行掃描。

1.2 排除標準 血液系統疾病、心源性栓塞、卵圓孔未閉、肺動靜脈瘺等其他原因導致的腦梗死患者；生命體征不平穩及具有嚴重的心、肺、腎等功能障礙不能耐受磁共振檢查者；體內有金屬植入等有磁共振檢查禁忌證者；對造影劑過敏者。

1.3 分組方法 根據高分辨磁共振掃描結果分為斑塊陽性組和斑塊陰性組，比較兩組一般臨床資料。同時對斑塊陰性組高分辨磁共振發現動脈異常病例進行影像分析。將斑塊陽性組根據責任血管分為前循環組和后循環組，比較兩組在斑塊分布特點、管壁體積百分比、血管重塑指數是否有統計學差異。

1.4 HR MRI成像方法及相關參數設定 使用西門子3.0T磁共振掃描儀，通過8通道頭顱線圈進行成像。其成像序列包括3種：T1加權成像、T2加權成像和質子加權成像，應用飽和脈沖抑制血流信號，增加圖像對比度。相應成像參數分別為：T1加權(TSE序列)：TR/TE=1060/26 ms，矩陣256×256，層厚2 mm；T2加權：TR/TE=2500/76 ms，矩陣256×256，層厚2 mm；質子加權：TR/TE=2400/16 ms，矩陣384×384，層2 mm。在T1序列上行高分辨磁共振增強掃描。

1.5 圖像分析 斑塊分布：斑塊在血管壁呈環形且均勻分布，即為環形斑塊；斑塊在血管壁上不均勻分布且偏向一側稱為偏心斑塊；管壁體積百分比及重塑指數的計算：在T2加權圖像上，手動描繪病變及參考血管的內外壁，經半自動方法定量測量病變及參考血管的管腔及血管面積。參考血管為狹窄截面近端或遠端正常血管截面。病變處管壁體積百分比：管壁面積/血管面積。管壁面積為血管面積與管腔面積的差值[1]。重塑指數：病變處血管面積/參考處血管面積。根據重塑指數可進一步定義正、負性重塑：重塑指數≥1.05定義為正性重塑；≤0.95定義為負性重塑；在0.95與1.05之間定義為無重塑[2]。對于斑塊陰性組除腦動脈夾層外的所有患者行頭部高分辨磁共振增強掃描，排除造影劑過敏患者，并在T1序列分析其成像特點。以上結果經1名影像科醫師及2名神經內科臨床醫師共同判讀，對其測量值求平均值。

2 結 果

共納入52例急性腦梗死患者，其中經HR MRI發現責任血管動脈斑塊陽性組34例，斑塊陰性組18例，斑塊陰性組中：腦動脈夾層9例，其中頸內動脈夾層4例(見圖1)，椎動脈夾層4例，表現為血管壁內血腫；基底動脈夾層1例；煙霧病2例，為雙側頸內動脈受累，均表現為狹窄段周圍血管增多(見圖2)，血管炎1例為多支血管受損，受損血管管壁均勻增厚，且呈環形強化(見圖3)；血管無異常組6例。本研究中經HR MRI發現的斑塊陽性組(見圖4)中頭部MRA正常者11例(11/34)，頭部MRA提示管腔狹窄及閉塞者23例(23/34)。斑塊陽性組與斑塊陰性組在高血壓(P=0.02)及年齡(P=0.02)比較有統計學差異。在性別(P=0.20)、糖尿病(P=0.64)、高脂血癥(P=0.82)、高同型半胱氨酸血癥(P=0.96)及吸煙史(P=0.34)兩組比較均無統計學差異(見表1)。斑快陽性組中前循環組12例(均為大腦中動脈)；后循環組22例(基底動脈19例，椎動脈3例)，前循環組(12例)與后循環組(22例)兩組間在斑塊分布特點(P=0.68)、管壁體積百分比(P=0.18)、血管重塑指數(P=0.41)比較均無統計學差異(見表2)。

表1 為斑塊陽性組與斑塊陰性組一般臨床資料對比

注：a為F值，其余均為Pearson卡方檢驗計算而來，*P<0.05，有統計學意義

表2 為前循環組與后循環組顱內動脈粥樣硬化斑塊特點比較

注：a為F值，-為Fisher確切概率，余均為Pearson卡方檢驗計算而來，P>0.05，無統計學意義

圖1 A：頭部DWI提示左側側腦室體旁梗死；B：頭部MRA提示左側頸內動脈血流較右側纖細；C：HR MRI T1加權成像示左側頸內動脈顱內段管壁高信號，提示管壁血腫，考慮頸內動脈夾層

圖2 A：頭部MRA示雙側頸內動脈末端及雙側大腦中動脈起始段狹窄；B：HR MRI T1加權成像示：大腦中動脈狹窄段周圍血管增多，未見明確動脈粥樣硬化斑塊，考慮血管狹窄原因為煙霧病

圖3 A：頭部MRA示：右側頸內動脈未顯影，全腦血管迂曲；B：HR MRI 冠狀位T1增強掃描示：右側頸內動脈管壁全段均勻強化；C：HR MRI T1增強平掃，示基底動脈及右側頸內動脈管腔向心狹窄且管壁均勻環形強化，考慮血管狹窄原因為血管炎

圖4 A：頭部DWI提示腦橋新發梗死；B：頭部MRA正常；C：HR MRI質子加權成像，提示基底動脈偏心斑塊

3 討 論

本次研究中HR MRI發現斑塊陽性34例中有11例為頭部MRA正常患者。提示常規頭部MRA對于腦動脈狹窄的評估存在一定的缺陷，可能會漏診部分存在顱內動脈粥樣硬化性斑塊的患者。自1987年Glagov等人[3]報道了冠狀動脈粥樣硬化的重塑現象以來，許多影像學及組織病理學研究對冠狀動脈粥樣硬化性疾病重塑現象進行深入探索。研究表明，血管重塑模式與斑塊成分密切相關，當管壁增厚時，管壁為維持原來的管腔大小而發生重塑現象。正性重塑常與大的脂質核心、斑塊內的炎癥相關，而負性重塑常與小的脂質核心、斑塊鈣化和纖維化相關[4]。2006年Klein等在研究基底動脈時就發現部分腦梗死患者頭部MRA圖像顯示正常，而HR MRI卻可以看到動脈粥樣硬化性斑塊[5]。鑒于高分辨磁共振在血管壁成像方面的優勢，對于適合行高分辨磁共振成像的血管，如大腦中動脈M1段及基底動脈應該常規開展高分辨磁共振成像，可以提高對責任血管的狹窄的檢出率。

顱內動脈前后循環動脈粥樣硬化斑塊是否存在分布特征上的差異？Qiao等人在顱內動脈重塑模式的意義中發現，后循環的斑塊負荷更大，重塑比率更高，正性重塑更常見[6]。有研究表明基底動脈和大腦中動脈硬化斑塊就其重塑模式而言，無顯著性差異[7]。本研究比較了急性腦梗死患者的前后循環責任血管在斑塊分布、血管重塑及血管管壁體積百分比，發現二者之間無統計學差異。限于本研究納入病例數較少，將來需要開展多中心臨床研究，比較前循環和后循環在動脈斑塊病理及影像學的差異，更好地指導臨床診療。

高分辨磁共振結合常規顱內血管MRA檢查方法，使血管壁可視化，并根據其成像特點為急性腦梗死的少見病因如腦動脈夾層、血管炎、煙霧病等提供診斷依據。在我們納入的52例患者中，通過HR MRI診斷為腦動脈夾層9例、煙霧病2例及血管炎1例。(1)腦動脈夾層是僅次于動脈粥樣硬化的第二大卒中致病因素[8,9]。DSA一直被認為是診斷腦動脈夾層的金標準，但其假陰性率高達17%[10]。DSA的最大優勢在于顯影快，可全程動態觀察血管管腔的顯影狀況，卻無法顯示管壁、血腫、內膜等結構。 HR MRI則能更清楚地顯示血腫、內膜瓣、管壁和管腔的形態學特點，顯著提高檢測腦動脈夾層的敏感性和特異性。(2)煙霧病是一種以顱底雙側大動脈進行性狹窄甚至閉塞為特征的先天性腦血管疾病。煙霧病的診斷需要與臨床常見的動脈粥樣硬化煙霧綜合征相鑒別。基于它們的發病機制不同，二者存在影像學差異。前者主要的病理改變是不斷增多的平滑肌細胞導致內膜增厚，而后者則是動脈粥樣硬化所致，其病理改變主要是纖維帽、脂核、炎性細胞浸潤、鈣化、壞死和斑塊內出血等[11]。Takagi等對煙霧病和非煙霧病患者的大腦中動脈尸檢中，發現煙霧病患者的大腦中動脈外徑較非煙霧病患者小[12]。有學者在煙霧病高分辨磁共振研究中提出煙霧病患者管壁厚，常呈負性重塑，偶有環形增強，附近多有微小血管結構。而煙霧病綜合征患者受損血管外徑常呈正性重塑，多有增強效應，特別是局灶性增強，且附近少有微小血管結構[13,14]。我們納入的2例煙霧病患者，其HR MRI顯示血管管壁均勻增厚，未發現明顯的動脈斑塊，且動脈狹窄周圍有較多的微小血管結構，與國外報道一致。(3)血管炎發病率低，由于缺乏典型的臨床表現、實驗室指標及影像學表現，導致其診斷十分困難。病理解剖仍為診斷動脈炎的金標準。然而臨床取材困難。有研究顯示依靠常規的血管檢查方法，假陰性率高達25%[15]。HR MRI的影像表現與病理改變的一致性最高[18]，這就為血管炎的診斷提供很好的補充。有研究顯示對于血管炎患者進行HR MRI增強掃描多表現為管壁向心性增厚及環形強化，此與血管炎管壁炎癥及水腫的病理學特點相一致[16]。本研究中有1例血管炎患者，其頭部MRA表現為顱內多支血管狹窄，HR MRI提示右側頸內動脈顱內段及基底動脈呈向心性狹窄，且在HR MRI增強中表現為血管壁均勻強化。符合HR MRI血管炎的特點。

顱內動脈粥樣硬化是亞洲人群卒中的主要病因[17]。因此利用HR MRI識別斑塊特征、評估斑塊的穩定性，將有助于腦梗死的診斷、治療及二級預防。顱外動脈HR MRI血管壁影像學特點與其病理表現的高度一致性[18]，使其成為評估腦血管病變的重要檢查。然而，HR MRI在臨床中應用仍存在一些局限性，頸內動脈顱外段行內膜剝脫術，通過術后病理可以進一步驗證HR MRI對血管壁的判讀。但顱內動脈取材困難，缺乏活體標本的病理檢查，血管壁的影像學評估質量控制難以把關。將來需開展前瞻性的隊列研究，來明確血管壁影像學改變對腦血管病因診斷的敏感性與特異性。目前由于HR MRI血管壁成像的技術限制，對于一些顱內走行復雜和位置較深的細小血管成像辨識度差，有時存在血管搏動偽影而影響結果判讀，需要有硬件軟件提升，改善技術手段，更好地發揮HR MRI 在腦血管疾病診斷的優勢。