2型糖尿病伴缺血性卒中患者基底動脈VW-MRI成像的臨床應用

謝佩含，周 宏，董雨嵐，伍慧婷，劉進才，胡 駿

(南華大學附屬第一醫院放射影像中心，湖南 衡陽 421001)

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一種由遺傳、環境因素共同作用，導致胰島素缺乏和胰島素作用障礙，從而引起以長期血糖升高為特征的慢性代謝性疾病。DM是動脈粥樣硬化的重要危險因素之一[1]，伴隨病程進展，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)會導致血管內皮受損、動脈粥樣硬化形成，T2DM患者發生缺血性卒中事件的風險較非糖尿病患者增加1.5～3倍，T2DM合并缺血性腦卒中患者神經功能恢復相對較差，具有更高的血管性癡呆、卒中復發、死亡風險[2]。基于高分辨磁共振成像(high resolution magnetic resonance imaging, HR-MRI)技術的顱內動脈管壁成像(vessel wall magnetic resonance imaging, VW-MRI)具有較高的軟組織分辨率和空間分辨力,可以實現多方位、多平面清晰顯示顱內動脈管腔及管壁情況[3-4]。本研究擬使用基于HR-MRI的VW-MRI成像技術顯示基底動脈(basilar artery, BA)的管壁結構細節并測量相關血管參數，探討VW-MRI在T2DM伴缺血性卒中患者的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2015年5月至2018年10月本院神經內科初步診斷為后循環缺血性卒中患者76例，男性50例，女性26例，年齡42～88歲，平均年齡(64.41±11.14)歲。入選標準：(1)臨床初步診斷為后循環缺血性卒中；(2)預計能較好配合完成HR-MRI檢查。排除標準：(1)有幽閉恐懼癥；(2)有MR檢查絕對禁忌證；(3)伴有顱內腫瘤、腦出血、腦血管畸形等疾病。

后循環缺血性卒中診斷標準[5]：存在后循環神經系統局灶性功能缺損癥狀和體征，MR掃描圖像發現與臨床癥狀相符的后循環責任缺血病灶。

T2DM診斷標準[6]：(1)糖尿病癥狀+隨機血糖≥11.1 mmol/L；(2)空腹血糖≥7.0 mmol/L；(3)口服葡萄糖耐量試驗2 h血糖≥11.1 mmol/L。所測血糖均指靜脈血漿葡萄糖，符合上述任一標準，需再測一次驗證，T2DM診斷才能成立。

本研究通過南華大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準，詳細告知患者HR-MRI檢查相關事項，簽訂知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 VW-MRI掃描方案及圖像后處理 采用飛利浦Achieva 3.0 T MR(8通道頭部線圈)進行T1加權三維各向同性快速自旋回波序列(three-dimensional T1WI volumetric isotropic turbo spin echo acquisition, 3D T1-VISTA)、高清T2WI、DWI、3D-TOF-MRA、軸位T1W-SE序列掃描。掃描序列及參數：(1)DWI序列：TR/TE=2 194 ms/84 ms，FOV：230 mm×230 mm×125 mm，矩陣：152×121，掃描時間：46 s。(2)3D-TOF-MRA：TR/TE=25 ms/3.5 ms，FOV：200 mm×200 mm×100 mm，矩陣：572×290，掃描時間：9 min 8 s。(3)3D T1-VISTA序列：TR/TE=500 ms/18 ms，FOV：190 mm×190 mm×56 mm，矩陣：316×317，掃描時間：7 min 57 s。(4)高清T2WI：TR/TE=3 000 ms/53 ms，FOV：180 mm×200 mm×83 mm，矩陣：360×398，掃描時間：11 min。(5)T1W-SE：TR/TE=600 ms/10 ms，FOV：230 mm×183 mm×143 mm，矩陣：256×163，掃描時間：4 min 58 s。將原始數據導入MRI Systems Achieva Release 2.6.3.5工作站進行圖像后處理。

1.2.2 圖像分析及管壁結構評定標準 參照李克特量表(Likert scale)[7]評價圖像質量，舍棄評分<3分的圖像(圖像存在偽影、管壁邊界顯示不清)。由兩位中、高級職稱影像診斷醫師共同在工作站觀察分析圖像，觀察基底動脈管壁結構情況(管壁增厚程度、斑塊位置/厚度等)，使用工作站自帶測繪軟件手動勾畫出血管內、外邊界(選取BA小腦上動脈起始部下方10 mm左右位置)，手動測量計算血管面積(vessel area, VA)、管腔面積(luminal area, LA)、管壁面積(wall area, WA)、標化管壁指數(normalized wall index, NWI)等。斑塊定義[8]：局部的偏心性管壁增厚，且管壁最薄處厚度小于管壁最厚處厚度的50%。斑塊位置評定標準[8]：沿BA血管外周畫正方形，連接兩條對角線分為四個象限(腹側壁、背側壁、左側壁及右側壁)，若斑塊累及范圍超過一個象限，則斑塊位置以斑塊最大厚度所處象限判定。存在不同意見則通過協商達成一致。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 入選病例臨床資料

21例患者因圖像質量不符合數據測量條件或因部分序列圖像缺失而被排除，最終入選病例55例，男性34例，女性21例，平均年齡(64.05±11.05)歲，其中新發腦干缺血性卒中患者37例(67.3%)，T2DM患者22例(40.0%)，高血壓患者38例(69.1%)，高脂血癥患者22例(40.0%)，吸煙患者20例(36.4%)。T2DM患者22例為T2DM組；非T2DM患者33例為非T2DM組。

2.2 T2DM及非T2DM組BA血管參數的比較

兩組間BA的VA、WA差異具有統計學意義(P<0.05)，T2DM組BA具有更大的VA、WA，兩組間LA、NWI差異沒有顯著性(表1)。

表1 T2DM及非T2DM組BA血管參數比較

2.3 斑塊分布

最終入選的55例患者中，共計29例患者基底動脈存在斑塊(圖1)，斑塊最大厚度范圍0.80～3.66 mm，平均厚度1.91±0.65 mm，其中位于背側壁9處，位于腹側壁6處，位于左側壁6處，位于右側壁8處，基底動脈斑塊分布以背側壁、側壁居多(表2)。在29例伴有斑塊的患者中，T2DM患者13例，非T2DM患者16例，兩組中的斑塊位置分布經Fisher確切概率法比較差異有顯著性(P<0.05)，T2DM患者斑塊分布以背側壁居多，非T2DM患者斑塊分布以側壁居多。

圖1 VW-MRI顯示BA責任斑塊A、B：DWI提示橋腦右側急性期腦梗死灶；C：3D TOF-MRA示BA未見明顯狹窄改變；D：高清T2WI發現責任斑塊(位于BA背側壁)；E：3D T1-VISTA圖像經多平面重建后軸位顯示背側壁斑塊；F：經曲面重建后顯示斑塊，BA多處管壁增厚；G：垂直于BA小腦上動脈起始部下方10 mm左右位置重建3D T1-VISTA圖像，分別測量BA的VA、LA

表2 BA斑塊位置分布情況 (例)

3 討 論

近年來，DM患病人數不斷攀升，最新發布的全球糖尿病地圖(第9版)統計數據顯示[9]：目前全球有4.63億DM患者(其中以T2DM居多)，我國DM患者人數約為1.164億人，高居全球首位。多項研究報道[2,10-13]：高血壓、高血脂、高血糖、肥胖等是顱內動脈粥樣硬化的重要危險因素，高血壓、高血脂、肥胖等危險因素在DM患者人群中(尤其在T2DM人群)具有更高的發生率；DM患者更容易出現顱內動脈硬化性疾病，DM患者發生腦卒中的絕對風險高達1.28%，同時缺血性腦卒中患者中約有20%患者合并有DM，T2DM合并缺血性腦卒中具有發病早、進展快、預后/神經功能恢復差的臨床特點，因此在我國開展T2DM并發缺血性卒中的研究具有重要的臨床意義。

超聲多普勒、CT血管成像、磁共振血管成像、數字減影血管造影等常規血管檢查方法主要是用于顯示血管腔狹窄情況，由于顱內動脈細小迂曲、存在血管重構現象，僅憑管腔狹窄程度無法準確評估腦血管病變的嚴重程度[14]。目前VW-MRI成像技術已經由二維成像發展到三維成像(three dimension, 3D)階段，3D成像具有更高的各向同性分辨率，能更有效抑制血流和腦脊液信號，最大限度減少部分容積效應，從而更精細地顯示管壁結構[15]。本研究所使用的3D T1-VISTA序列可以通過多平面重建、曲面重建圖像后處理技術多維度觀察管壁結構；高清T2WI序列具有較高的信噪比，可以清晰顯示斑塊內信號改變、斑塊纖維帽等。

在本研究中3D T1-VISTA序列可以清晰顯示BA管壁增厚程度，并完成管壁參數測量。本研究結果顯示T2DM組和非T2DM組BA的VA、WA組間差異有顯著性，T2DM組BA具有更大的VA、WA，提示T2DM患者具有更大的BA動脈負荷，容易發生動脈硬化。兩組間BA的LA無統計學差異，而T2DM組VA、WA更大，說明T2DM組BA在管壁增厚的同時血管面積增大，血管向外擴張，提示T2DM組較非T2DM組可能容易發生管壁正性重構。

解剖學研究[16]證實BA的穿支動脈多數開口于血管背側壁，其次為左/右側壁，腹側壁幾乎不發出穿支動脈。當斑塊發生在背側壁或左/右側壁，容易堵塞穿支動脈開口從而引起缺血性事件。張道培等[17]報道，DM血管損害容易累及椎基底動脈，尤其易累及橋腦基底部旁正中動脈，DM是腦干梗死的獨立危險因素。本研究統計BA斑塊位置分布情況，兩組中的斑塊位置分布有統計學差異，T2DM組斑塊分布以背側壁居多，非T2DM組斑塊分布則以側壁居多，提示T2DM患者可能更容易出現斑塊堵塞穿支動脈開口，導致橋腦梗死。

本研究存在的局限性：(1)VW-MRI各序列掃描時間較長，部分患者不能全程配合，運動偽影致圖像質量下降，需要進一步優化掃描方案。(2)本研究使用李克特量表對圖像質量評分、手動測繪血管內外界時，兩位評估者之間不可避免存在主觀評價上的誤差。(3)本研究樣本資料來源于單中心，樣本量偏少，可能存在選擇偏倚。

綜上所述，VW-MRI可以獲得清晰的BA管壁結構圖像，可觀察管壁增厚、斑塊位置/信號并測量管壁參數。T2DM患者BA具有更大的動脈負荷，可能更容易發生顱內動脈硬化和管壁正性重構，其斑塊多位于背側壁，更容易堵塞穿支動脈開口導致橋腦梗死。本研究將VW-MRI成像技術應用于T2DM合并缺血性腦卒中患者，對于明確其卒中發生機制、顱內動脈病變的精準診斷、指導臨床精細化治療及預后評估具有重要的參考價值。