高分辨MR血管壁成像在顱內動脈夾層中的應用進展

馬澤蘭， 霍夢娟， 劉國清綜述， 劉 峴審校

顱內動脈夾層(intracranial artery dissection，IAD)包括夾層與夾層動脈瘤，是中青年卒中的主要病因之一[1]，IAD可導致嚴重的腦缺血或腦出血，早期診斷尤為重要。然而，目前IAD的診斷仍然是一個巨大的挑戰，主要原因是患者缺乏特異性癥狀和體征，需要依靠影像學檢查進行診斷，但由于顱內動脈管徑細小且走形迂曲，傳統的管腔成像檢出率較低[2]。近年來，高分辨MR血管壁成像(high resolution magnetic resonance vascular wall imaging，HR-MR VWI)在IAD的應用受到越來越多的關注，該技術具有無創性、重復性強和分辨率高等特點，不僅能夠提供管腔信息，還可提供管壁形態和成分信息[3]，大大提高了IAD的檢出率，同時，HR-MR VWI對理解IAD的潛在病理狀態和指導臨床治療也有重要價值。

1 IAD的病因及發生機制

IAD最常見于椎動脈顱內段，其次是頸內動脈顱內段，尤其是眼動脈段，有時可累及大腦前動脈或大腦中動脈[4]。IAD的病因目前不甚明確，先天性血管結構異常、感染、高同型半胱氨酸血癥、偏頭痛、口服避孕藥等，都可能與IAD發病相關[1]。目前認為IAD的發生機制有兩種，一種是指由于動脈內膜突然撕脫，循環血液通過破口進入內膜下，導致管腔受壓變窄或閉塞；當中膜受廣泛破壞，夾層剝離層面可延伸到外膜下，導致動脈壁膨出，可形成顱內夾層動脈瘤(intracranial dissecting aneurysm,IDA)。另一種機制是中膜滋養血管破裂導致壁間血腫形成，壁間血腫的擴大可引起內膜撕裂或外膜破裂[2]。由于顱內動脈的中膜層和外膜層均較顱外動脈薄，且周圍缺乏支撐結構，因此發生于顱內動脈的夾層動脈瘤更容易發生破裂，造成蛛網膜下腔出血[5]。

2 IAD的影像診斷技術

數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)能直接顯示管腔變化，目前仍然是診斷IAD的“金標準”[6]。然而，雙腔征和內膜片作為有確診意義的典型征象，在DSA的檢出率不足10%[7]。另外，常規CT/MR的管腔成像對IAD的檢出亦存在局限性，如CT血管造影(computed tomography angiography，CTA)易受顱底骨質和牙齒偽影影響，MR血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)易將高信號的壁間血腫誤認為血流信號。

隨著MR成像技術的發展，HR-MR VWI的應用已從頸動脈延伸到顱內動脈，該技術通過抑制血流及血管周圍腦脊液信號，不僅能準確評估管腔情況，還可直接觀察內膜瓣、雙腔征、壁間血腫、腔內血栓這些細微的管壁改變以及壁周情況，因而目前被推薦為IAD診斷及隨訪的首選檢查手段[2,8]。

此外，近年來發展的重T1加權序列對出血信號非常敏感，如三維同步非對比增強血管造影與斑塊內出血(three dimensional simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage,3D-SNAP)成像技術[9]和磁化準備快速梯度回波(magnetization prepared rapid gradient echo，MP RAGE)[10]在顯示顱內動脈夾層的壁間血腫較其他黑血序列更敏感，可作為補充序列，但目前僅限于研究使用。

3 HR-MR VWI在IAD的應用價值及研究進展

3.1 明確IAD診斷

3.1.1 內膜瓣與雙腔征 3D-T1WI增強掃描被認為是最有利于觀察內膜瓣的序列，其次是2D快速自旋回波T2WI序列，有研究表明，這兩種序列對椎基底動脈夾層內膜瓣的檢出率分別為91.4%、68.6%[11]。相比2D序列，3D序列可通過多平面重建和曲面重建對病變血管進行多角度觀察，因而可以更敏感地發現內膜瓣[12]，有時還可以通過辨別真假腔并分析兩者的空間關系，為有血管內治療指證的患者提供術前指導。值得注意的是，當成像平面與血流方向存在夾角時，在管腔內可產生類似內膜瓣的流動偽影，因此Han等[11]將內膜瓣定義為達血管壁的線性信號，用于鑒別內膜瓣與流動偽影。另外，當血流狀態復雜或者流速緩慢時，血流信號很難充分抑制，亦可出現流動偽影，需結合多序列或多種檢查方式進行鑒別[8]。

3.1.2 壁間血腫與腔內血栓 由于IAD常發生正性重構，無狹窄的IAD或瘤內伴有血栓的IDA只依靠管腔成像不容易發現，T1WI黑血序列對亞急性期壁間血腫的顯示非常敏感，有助于發現病變并明確受累范圍，傳統T1WI、T2WI成像上亞急性期壁間血腫亦呈高信號，但有時不易與血管周圍的蛛網膜下腔出血相鑒別[7]。壁間血腫多為偏心性，隨著發生時間的推移，其信號可發生改變。有研究認為急性期IAD壁間血腫不發生強化，而腔內血栓可發生明顯強化，并將其作為兩者鑒別要點[13]，但也有研究發現急性期的壁間血腫局部可發生強化，并認為與滋養血管進入血腫內部有關[14]。對于腔內血栓強化的機制，目前亦不明確，Bachmann等推測是由于急性期血栓較為疏松，對比劑滲入到血栓內而導致彌漫性強化[15]。

3.1.3 與其他病變鑒別 當IAD只表現為亞急性期壁間血腫時，需與粥樣硬化斑塊內部出血鑒別，前者累及范圍相對較廣，常存在明顯的正性重構，信號較為均勻，而后者常存在纖維帽、脂質核心、鈣化成分，信號較混雜，且正性重構現象不如IAD顯著，僅憑肉眼有時難以察覺[16]。另外，由于IAD具有自愈性，大多數自發性無破裂的IAD在2 w～6個月間常可發生形態學改變，通過短期復查也可進行鑒別[1]。然而，修復期的IAD或反復出血的壁間血腫與斑塊內出血的鑒別仍存在困難。當夾層動脈瘤表現為非特異性擴張，與真性動脈瘤可存在混淆，HR-MR VWI可通過觀察是否存在夾層征象，如內膜瓣、雙腔征、壁間血腫進行鑒別，有時還可觀察到夾層的破口[17]。另外，動脈夾層與動脈重復畸形在CTA、MRA的影像表現存在相似之處，有時難以區分[18]，此時可通過HR-MR VWI直接觀察管壁情況，前者因血管壁剝離出現雙腔，表現為一根血管內出現內膜瓣，而后者可見兩根獨立且完整的血管壁結構。

3.2 探討IAD所致缺血性腦卒中的發病機制 根據IAD的病理改變及擴散加權圖像(diffusion weighted imaging,DWI)腦梗死灶的分布模式，既往研究認為IAD導致的缺血性腦卒中存在以下4種發病機制：(1)動脈-動脈栓塞，內膜撕裂后，循環血液的血小板被激活，在內膜瓣下或真腔中形成血栓，在血流沖擊下造成遠端栓塞，該情況的DWI表現為病變血管支配區內單發或多發梗死，位于皮質和(或)皮質下；(2)穿支動脈開口受累，真腔血栓或假腔壁間血腫阻塞穿支動脈開口，該情況的DWI表現為穿支動脈供血區梗死，有研究表明這種情況在IAD是最常見的，約占33.3%[19]；(3)血流動力學低灌注，由于顱內大動脈真腔重度狹窄或閉塞導致分水嶺區腦組織低灌注，該情況的DWI表現為兩條血管供血交界區多發性腦梗死；(4)混合型，存在以上2種或3種情況的可能性。而HRMR-VWI可直接觀察壁間血腫或腔內血栓的范圍及繼發的管徑改變，并判斷夾層延伸方向及遠端分支或穿支動脈開口是否受累，為探討發病機制提供更多強有力的證據，有助于二級預防。

3.3 評估IAD病程分期 大多數IAD呈良性病程，部分研究表明HR-MR VWI可反映IAD在愈合過程的病理變化，因此有助于對發病時間不明的患者進行病程分期。

IAD的壁間血腫信號有一定的變化規律，一般于發病后4～40 d于T1WI呈明顯高信號，而在發病8 d后于T2WI呈高信號，約在發病1個月左右信號強度降低[20]。與腦實質血腫相比，IAD壁間血腫的吸收相對緩慢，這可能與血腫降解環境不同或血腫內部反復出血有關[21]。

另外，Park等[22]研究通過對比顱內椎動脈夾層在不同階段的影像表現，發現IAD在早期階段更易出現內膜瓣、雙腔征、壁間血腫、瘤樣擴張征象，而在慢性期(發病60 d后)此類征象減少；且早期階段管壁強化程度較明顯，而慢性期以輕度強化或無強化為主，該現象可能與發病早期的炎性反應或外膜滋養血管豐富有關。同時，Hunter等[13]發現，在急性期顱內動脈夾層管壁周圍可出現T2WI高信號，提示炎性水腫所致，該表現與急性期冠狀動脈夾層有相似之處。另外，Jung等[23]通過隨訪慢性期自發性IAD的HR-MR VWI影像特征，發現完全修復或部分修復的患者管壁可存在局部增厚伴強化，而在此前，Ono等[24]在慢性期IAD標本上觀察到沿著假腔增生的內膜和肉芽組織，該現象可解釋上述Jung等在影像上的發現，提示MR-VWI可無創性反映IAD的組織病理學特征。

3.4 IAD卒中風險評估 HR-MR VWI不僅提高了顱內動脈夾層的檢出率，對其卒中風險評估亦有一定價值。Coppenrath等[25]通過研究頸內動脈及椎動脈夾層發現，強化的腔內血栓與缺血性腦梗死的發生或復發存在相關性。Wu等[14]研究發現，在頭頸動脈夾層的HR-MR VWI特征中，壁間血腫管腔面不規整及存在腔內血栓是預測缺血性腦梗死的獨立因素。近期一項關于IAD壁間血腫形態與腦梗死相關性的研究發現，壁間血腫主體位于動脈近端者，比壁間血腫位于動脈遠端者更容易發生腦梗死，推測該現象與該兩種形態下的血流動力學差異有關[26]，但仍需更多的研究加以證實。目前已有大量研究表明HR-MR VWI可通過觀察瘤壁的強化程度來預測囊狀動脈瘤的穩定性，強化明顯的瘤壁在病理上炎性反應往往更明顯，新生血管更豐富，因此該部分動脈瘤發生破裂風險更高[27]，近期研究發現該結論也適用于夾層動脈瘤[26,28]。

3.5 IAD療效評估 在療效評估方面，HR-MR VWI可用于監測IAD患者壁間血腫的變化，如在巨大椎基底動脈夾層動脈瘤血管內栓塞術后的患者，HR-MR VWI通過觀察壁間血腫體積和信號的改變評價患者病情的穩定性，較DSA檢查可提供更多信息。另外，Zhang等[29]對經血管內重建的椎基底動脈夾層動脈瘤患者進行隨訪，發現在支架覆蓋率和彈簧圈栓塞程度不理想的區域常可觀察到管壁強化，通過隨訪證實瘤壁強化是預測IDA進展的獨立危險因素。因此，HR-MR VWI可通過提供管壁信息，彌補傳統管腔成像的不足，以更全面評估IAD的治療效果。

4 HR-MR VWI的局限性與展望

HR-MR VWI雖作為目前唯一能夠在活體內顯示血管管壁結構的無創影像技術，在IAD的應用方面仍存在一定局限性。首先，在偽影方面，由于該成像采集時間較長，約10%的患者因存在嚴重運動偽影而無法診斷[4]，另外，在體積較大的動脈瘤或管腔重度狹窄區域，容易將流動偽影誤判為內膜瓣，對比劑的滯留還可引起管壁假強化現象[27]，應注意避免過度評估。其次，亞急性期壁間血腫在T1WI呈高信號是IAD的典型征象，但急性期和慢性期的壁間血腫呈等信號，HR-MR VWI檢查可能難以發現這些階段的IAD[14]，結合其它檢查手段可提高診斷準確性。

目前，IAD在流行病學調查、診斷和治療等諸多方面均處于起步階段，而MR-VWI是有效診斷IAD病變的無創影像技術，并對探討IAD的卒中病因機制、病程分期、卒中風險評估和治療療效評估均有重要價值。未來亟需開展關于IAD的HRMR-VWI大樣本、多中心的前瞻性研究，以進一步提高HR-MR VWI在IAD的診斷價值，為IAD臨床決策及預后預測提供重要影像學依據。