基于多對比度磁共振血管壁成像技術對前循環癥狀性顱內外動脈粥樣硬化斑塊特征的對比研究

許藝蘭，李睿，崔園園，鄭卓肇，趙錫海，

發生于顱內外動脈的粥樣硬化易損斑塊是缺血性卒中的主要致病原因[1-3]。動脈粥樣硬化是系統性疾病，常累及全身多個血管床。研究發現，缺血性卒中患者顱內外動脈并存粥樣硬化斑塊的發生率高達77.6%[4]。有證據表明，頸動脈粥樣硬化發生要早于顱內動脈約10年[5]。此外，受局部血管形態學和血流動力學因素的影響，不同血管床的粥樣硬化疾病可能存在不同的進展速率和演變規律。然而，目前尚缺乏顱內外動脈粥樣硬化斑塊易損特征的差異性研究證據。了解顱內外動脈粥樣硬化易損斑塊特征的差異性，對于缺血性卒中責任病變的評估和卒中防控均具有重要價值。本研究采用3D多對比度頭頸聯合MRI血管壁成像技術，對比分析顱內、外動脈并存動脈粥樣硬化斑塊的癥狀性前循環患者中顱內、外動脈斑塊的影像學特征差異。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 本研究回顧性分析2013年1月-2014年3月入組清華大學“頸動脈粥樣硬化斑塊與復發性缺血性腦血管事件的相關性研究”項目的患者資料，該項目為前瞻性、多中心（4個中心）、觀察性研究。本研究的入組標準：①近2周內發生前循環缺血性卒中或TIA[6]；②頭頸聯合MRI血管壁成像證實顱內外動脈存在并存粥樣硬化斑塊。排除標準：①心源性卒中；②出血性卒中；③存在顱內腫瘤、感染性疾病；④存在MRI檢查禁忌證。本研究的數據來自上述研究項目數據庫，患者均簽署了知情同意書。

患者臨床資料包括性別、年齡、身高、體重、血壓、高血壓[7]、糖尿病[8]、高脂血癥[9]、吸煙史、既往缺血性卒中或TIA病史、既往冠狀動脈粥樣硬化心臟病史[10]。吸煙定義為連續或累積吸煙6個月以上者，每日吸煙至少1支。計算患者BMI。出現癥狀2周內采集患者靜脈血測定HDL-C、LDL-C、TG和TC水平。

1.2 磁共振檢查技術 應用 Philips公司3.0T MRI儀（Achieva TX，Philips Healthcare，Best，The Netherlands）及自制36通道頭頸聯合線圈進行顱內外動脈多對比度成像，掃描范圍從主動脈弓至顱頂部，掃描過程中未進行釓對比劑增強掃描[4，11]。掃描序列包括3D運動敏感驅動快速梯度回波（motion-sensitizing driven equilibrium rapid gradient echo s e quenc e，M ERGE），3D同時非增強血管造影和斑塊內出血成像（simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，SNAP）和3D T2-等體素快速自旋回波采集（volume isotropic turbo spin echo acquisition，VISTA）序列[11]。掃描參數如下：①3D MERGE序列：快速場回波（fast field echo，FFE），重復時間（repeat time，TR）/回波時間（echo time，TE）9.2 ms/4.3 ms，翻轉角6°；②3D SNAP序列：FFE，TR/TE 9.9 ms/4.8 ms，翻轉角11°/5°；③3D T2-VISTA序列：快速自旋回波（turbo spin echo），TR/TE 2500 ms/278 ms，翻轉角90°。所有序列視場（field of view，FOV）為40×160×250 mm3，各向同性空間分辨率為0.8×0.8×0.8 mm3。

1.3 磁共振圖像分析 由4名具有5年以上神經血管MRI診斷經驗的醫師，在MRI工作站（Extended MR WorkSpace 2.6.3.4，Best，Netherlands）采用盲法、獨立完成圖像分析，如分析結果有異議，將會商確定。其中2名分析顱外動脈、另外2名分析顱內動脈。分析的血管包括頸總動脈、頸動脈球部、頸內動脈C1～C7段，大腦中動脈M1段。顱外動脈包括頸總動脈、頸動脈球部、頸內動脈C1～C5段；顱內動脈包括頸內動脈C6～C7段、大腦中動脈M1段。

圖像分析和測量內容包括：①斑塊負荷：測量顱內動脈、顱外頸動脈各段粥樣硬化斑塊的最大管壁厚度、斑塊長度、管腔狹窄程度。顱外頸動脈及顱內動脈管腔狹窄程度是根據北美癥狀性頸動脈內膜切除試驗（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET）和華法林對比阿司匹林治療癥狀性顱內動脈狹窄研究（Warfarin-Aspirin Symptomatic Intracranial Disease，WASID）所公布的方法進行測量計算[12-13]。②分析斑塊成分，包括鈣化、斑塊內出血（intraplaque hemorrhage，IPH）、脂質壞死核（lipid-rich necrotic core，LRNC）。斑塊內成分的分析標準如下：鈣化定義為在所有序列均為低信號；LRNC定義為在MERGE序列等或稍低信號、在T2-VISTA序列為低信號；IPH定義為在SNAP序列高信號（圖1、圖2）[14-15]。

根據動脈粥樣硬化斑塊發生部位，分為顱內動脈斑塊和顱外動脈斑塊兩組，比較顱內動脈和顱外動脈粥樣硬化斑塊的特征，包括斑塊負荷和斑塊成分特點。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0軟件進行數據分析，計量資料符合正態分布以描述，非正態分布以中位數（四分位間距）描述。分類變量使用百分率進行描述。兩組間正態分布的計量資料用獨立樣本t檢驗，非正態分布的計量資料用非參數檢驗，計數資料采用卡方檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 本研究共入組45例患者，平均年齡（58.3±8.5）歲，其中30例（66.7%）為男性、31例（68.9%）患高血壓、17例（37.8%）患糖尿病、41例（91.1%）有高脂血癥、8例（17.8）有冠狀動脈粥樣硬化性心臟病史、40例（88.9）有卒中史、5例（11.1%）有TIA史、25例（55.6%）有吸煙史。平均BMI為（25.1±3.3）kg/m2、平均收縮壓為（142.2±25.3）mm Hg、平均舒張壓為（90.3±14.4）mm Hg、平均LDL-C（3.26±1.24）mmol/L、平均HDL-C（1.12±0.42）mmol/L、平均TC（4.85±1.04）mmol/L、平均TG（1.67± 0.80）mmol/L。

圖1 顱內動脈粥樣硬化斑塊MRI圖像

圖2 顱外動脈粥樣硬化斑塊MRI圖像

2.2 動脈粥樣斑塊的分布情況 在本研究的45例患者中，共檢出顱內外動脈粥樣硬化斑塊203個，其中156個斑塊（76.8%）位于顱外動脈，47個斑塊（23.2%）位于顱內動脈。其中，頸內動脈C2段斑塊檢出率最高為52個（25.6%），其次為頸總動脈41個（20.2%）。其他血管分段檢出率分別為頸動脈球部28個（13.8%）、C1段20個（9.9%）、C3～C5段15個（7.4%）、C6～C7段28個（13.8%）、MCA段19個（9.4%）。

2.3 顱內動脈、顱外動脈粥樣硬化斑塊特征的比較 顱外動脈斑塊最大管壁厚度、長度顯著大于顱內動脈，而狹窄程度小于顱內動脈。顱外動脈斑塊內LRNC的發生率顯著高于顱內動脈，而IPH的發生率低于顱內動脈，差異均存在統計學意義（表1）。

3 討論

本研究基于3D多對比度磁共振頭頸聯合血管壁成像技術，同時對顱內、外動脈進行成像，比較同組患者顱內動脈與顱外動脈粥樣硬化斑塊負荷、斑塊成分等特征的差異。結果發現，顱外動脈粥樣硬化斑塊最大管壁厚度、斑塊內LRNC的發生率顯著高于顱內動脈，而顱內動脈管腔狹窄程度、斑塊內IPH的發生率高于顱外動脈。

本研究中，多數顱內動脈粥樣硬化斑塊位于頸內動脈，其中C2段的發生率最高。有兩項研究報道頸內動脈顱內段、大腦中動脈M1段的粥樣硬化斑塊發生率分別為35.6%和35.6%、16.7%和38.6%[16-17]。一項尸檢研究發現，法國人群中椎動脈粥樣硬化斑塊發生率最高（32.7%），其次為大腦中動脈（28.9%）[18]。本研究中，頸內動脈顱內段粥樣硬化斑塊發生率高于其他研究，可能與本研究的入組標準為具有前循環缺血的臨床癥狀、同時顱內外動脈有并存斑塊的患者有關。此外，入組人群的種族也會影響動脈粥樣硬化斑塊發生率及分布，這種種族差異已在既往研究中報道[19-20]。目前，顱內動脈粥樣硬化斑塊的分布規律尚無統一的結論，需要進一步的研究證實。

表1 顱內外動脈粥樣硬化斑塊負荷及成分的對比

本研究中顱內動脈狹窄程度大于顱外頸動脈。既往研究證實顱內外動脈的管腔狹窄程度之間存在正相關性[21-23]，但未明確比較顱內外動脈管腔狹窄程度之間的差異。頸動脈顱外段、頸動脈顱內段到大腦動脈的逐漸移行過程中，動脈血管壁中膜的彈性膜逐漸減少、平滑肌逐漸增多，這些組織學的改變，會與血管重構效應相關，血管壁中彈性膜越多，其正性重構效應更強，管腔狹窄程度低于預計[24-25]，這種組織學差異可能會影響顱內外動脈管腔狹窄程度的不均勻發展和演變。

本研究中顱內動脈LRNC的發生率低于顱外動脈，IPH的發生率高于顱外動脈。但有研究發現，顱內動脈相比顱外頸動脈，易損斑塊中LRNC和IPH發生率較低[26-27]。本研究中未使用釓對比劑進行增強的血管壁成像，對斑塊內較小的LRNC的檢出有一定限制，可能導致了LRNC在顱內外動脈檢出率均低于既往研究，但顱內動脈LRNC檢出率低于顱外動脈的結果與既往研究一致。本研究中顱內動脈IPH的發生率與既往研究結果相近[26，28]；但顱外動脈IPH的發生率低于之前的研究報道[29-32]，可能與本研究中入選的患者大部分的管腔狹窄程度為輕度-中度相關，而研究證實IPH的發生率與管腔狹窄程度呈正相關[26]。

本研究存在一定局限性。本研究樣本量較少、入組患者的血管狹窄程度以輕度-中度為主，有待狹窄程度范圍更廣泛、樣本量大的研究進行進一步驗證。

【點睛】存在顱內外動脈并存粥樣硬化斑塊的患者中，顱外動脈斑塊最大管壁厚度、脂質壞死核的發生率顯著高于顱內動脈，而管腔狹窄程度、斑塊內出血的發生率低于顱內動脈。