高分辨磁共振血管壁成像在不同時期顱內動脈夾層評估中的應用

馮芹，白巖，王夢珂，張夢煥，王梅云*

顱內動脈夾層(intracranial arterial dissection，IAD)臨床上較為少見，因其可導致嚴重的缺血性中風或顱內出血，致殘致死率較高，是中青年發生卒中的一個重要原因，其危險因素及發病機制尚不清楚，且常規磁共振檢查較難檢出，由于影像診斷標準的缺乏，IAD 的早期診斷仍然具有一定的挑戰［1-3］。IAD 的病理生理過程存在一系列的自然演變，其臨床類型和解剖形態取決于內部彈性層和介質的破壞情況，這就導致其愈合過程可能存在趨向正常化、夾層動脈瘤形成，殘腔狹窄或閉塞等情況［4］。數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)是管腔成像的金標準，但它缺少橫斷面成像，在IAD 的診斷中會導致假陰性的出現，因此，IAD 的定性診斷往往需要與動脈壁和管腔成像相結合［5-6］。高分辨磁共振血管壁成像技術(high-resolution magnetic resonance vessel wall imaging，HRMR-VWI)既可以顯示管腔，又改善了血管壁的可視化，并允許識別壁內血腫(identification of intramural hematoma，IMH)，目前被認為是IAD 影像診斷的一種強有力的成像方法［7］。近年來，有專家共識指出，HRMR-VWI 可作為常規心臟血管造影、腦血管造影或DSA 的輔助成像［8］。本研究的目的是通過提取不同時期動脈夾層的HR-MRI 的影像學特征，從而尋找IAD 定量評估的影像學指標，有助于更好地預測IAD進展情況和了解IAD病理生理學。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究經過本單位醫學倫理委員會批準(批準文號：201967)，免除受試者知情同意，回顧性納入2018 年8 月至2020 年8 月在河南省人民醫院行HRMR-VWI 的IAD 患者45 例(男35 例，女10 例)，平均年齡(50±11)歲(28～75 歲)。其中椎動脈夾層患者35 例，頸內動脈夾層患者10 例，具體基線資料見表1。納入標準：(1)年齡18～75 歲；(2)根據臨床病史或HRMR-VWI 診斷為IAD 的患者；(3)非創傷性/醫源性IAD。排除標準：(1)未進一步行DSA 檢查患者；(2)既往存在頭頸部腫瘤史患者；(3)圖像質量差。

1.2 圖像采集

采用西門子3.0 T MRI(MAGNETOM prisma，8通道頭線圈)，掃描序列為：(1)3D-TOF：掃描參數為TR 21 ms，TE 3.45 ms，層厚0.6 mm，層數150，FOV 240 mm×240 mm。(2) 3D-SPACE：采用3D-T1W序列，在冠狀面上覆蓋顱內主要血管，掃描參數為TR 900 ms，TE 14 ms，層厚0.5 mm，層間距0 mm，層數224，FOV 230 mm×230 mm。靜脈注射釓噴酸葡胺(GD-DTPA，劑量0.1 mmol/kg)后延遲4～5 min行3D-SPACE增強掃描。

1.3 圖像處理與分析

在圖像存檔與通信系統(picture archiving and communicationsystem，PACS)工 作 站 和 基 于Image J (http：//rsbweb.nih.gov/ii/)的內部分析軟件上進行圖像分析，由兩名分別具有10 年和5 年神經影像診斷經驗的醫師對檢查結果分別進行評價，評價指標主要包括內膜瓣、雙腔、動脈瘤樣擴張、壁內血腫和血管壁強化。其中壁內血腫相對信號強度通過在非增強3D-T1WI 上勾畫ROI 獲得(壁內血腫平均信號強度/鄰近肌肉平均信號強度，鄰近肌肉ROI 范圍至少大于15 mm2)，血管壁強化在DCE-T1WI上進行評分，根據視覺分級系統評估增強程度如下：0 級，與正常血管壁相似；1 級，大于0 級，但小于或類似于肌肉；2級，大于肌肉。

1.4 統計學分析

本研究數據均使用SPSS 22.0 統計軟件進行分析。計量資料以±s 表示。使用Fisher 精確檢驗比較不同時期基于HRMR-VWI 的IAD 解剖結構改變檢出率和血管壁強化程度。使用Kruskal-Wallis試驗比較不同階段壁內血腫相對信號強度，P＜0.05 認為差異有統計學意義。采用組內相關系數(intraclass correlation coefficient，ICC)評價觀察者評估的一致性，ICC＞0.75認為一致性良好。

2 結果

2.1 基本資料

納入的患者中，癥狀出現時最主要表現為頭痛伴或不伴有頭暈(34，75.6%)、肢體無力(9，20.0%)，其中2 例患者為體檢時發現，且無相關臨床癥狀，起病不明。以前期研究為基礎［9］，根據癥狀出現的時間間隔將患者分為急性期(0～3 d，10 例)、亞急性早期(3～10 d，10 例)、亞急性晚期(10～60 d，12 例)和慢性期(＞60 d，13例)。各組患者在年齡、基礎疾病、吸煙史及飲酒史等方面無顯著性差異(P＞0.05)。患者基線數據見表1。

2.2 觀察者一致性

2名觀察者定性評估IAD內膜瓣、雙腔、動脈瘤樣擴張、壁內血腫和血管壁強化的一致性較好，其值分別為0.921、0.903、0.934、0.874、0.892，定量評估壁內血腫相對信號強度及血管壁強化程度的ICC 值分別為0.864、0.896，一致性良好。

表1 不同分期患者的臨床特征Tab.1 Clinical characteristics of patients at different stages

表2 HRMR-VWI顯示不同時期夾層影像特征的效能(n/%)Tab.2 The efficiency of HRMR-VWI to display features of IAD at different stages(n/%)

表3 比較不同時期壁內血腫信號強度及血管壁強化程度Tab.3 Compare the mean relative signal intensities of intramural hematoma and degree of vessel wall enhancement according to the stages

2.3 不同分期HRMR-VWI表現

各期患者內膜瓣、雙腔、動脈瘤樣擴張、壁內血腫和血管壁強化的檢出率見表2。急性期及亞急性期內膜瓣(P=0.006)、雙腔(P=0.023)、壁內血腫(P=0.004)和血管壁強化(P=0.022)檢出率高于慢性期，動脈瘤樣擴張檢出率無顯著差別(P=0.094)(圖1、2)。急性期壁內血腫相對信號強度與亞急性期無顯著性差異(P=0.398)，慢性期壁內血腫相對信號強度明顯低于亞急性期(P=0.007)。急性及亞急性期血管壁強化程度明顯高于慢性期(P=0.023)(表3)。

3 討論

HRMR-VWI 因其能更好地顯示和描述血管壁病變，近年來不斷被應用到累及血管壁的顱內腦血管疾病的研究中，如動脈粥樣硬化、血管炎及煙霧病等［10-11］。本研究采用HRMR-VWI 對不同時期IAD 的解剖結構改變進行評估，結果顯示內膜瓣、雙腔、壁內血腫及血管壁強化在急性期及亞急性期的檢出率均高于慢性期，壁內血腫相對信號強度及血管壁強化程度在慢性期較早期也呈現出降低趨勢。

3.1 HRMR-VWI對IAD影像特征顯示效能的評估

IAD 的病理生理學改變主要包括動脈管壁內膜層的廣泛破壞，導致循環血液進入血管壁形成分離，內膜逐步剝離，從而形成真、假腔及壁內血腫，當血腫累及外膜下時，動脈壁膨出呈瘤樣突起，夾層動脈瘤形成［12-13］。有研究顯示［14］HR-MRI 對IAD 影像學表現進行表征，或許可以為臨床分期提供幫助，從而指導治療方式的選擇。本研究結果表明，急性期及亞急性早期，內膜瓣的檢出率可達80%，內膜瓣的存在是診斷IAD 的一個重要影像學指標［15］。從早期到慢性期階段，雙腔、壁內血腫及血管壁強化的檢出率也呈逐漸降低趨勢，但管腔瘤樣擴張未表現出明顯差異。Sun 等［16］提出，HR-MRI 與DSA 相結合，可清晰顯示血管壁特征，并準確評估IDA 的血管腔，對于理解IDA的潛在病理狀態和指導治療選擇具有重要價值。

圖1 男，65 歲，急性期，因“頭痛偶伴頭暈3 d”入院。A：TOF-MRA 原始圖像示左側椎動脈可見真、假腔；B：T1WI 可見內膜瓣；C：軸位3D-SPACE 示顯示動脈瘤樣擴張及雙腔；D：CE-T1WI 示內膜瓣及血管瘤壁均強化圖2 男，44 歲，亞急性早期IAD 患者，因“左側顳部疼痛5 d”入院。A：TOF-MRA 原始圖像示右側椎動脈V5段瘤樣擴張并可見真假腔；B：T1WI示瘤內信號不均勻；C：軸位3D-SPACE示壁內血腫呈高信號；D：CE-T1WI示血管瘤壁可見環形強化Fig. 1 Male, 65 years old, acute stage, headache and dizziness occasionally for 3 days.A: Original TOF-MRA images showed lumen in the left vertebral artery;B:Intimal flap on the T1WI;C:3D-space showed aneurysmal dilatation and double lumen;D:Intimal flap and vessel wall all enhancement.Fig.2 Male,44 years old,early subacute stage,the left temporal area pain for 5 days.A:The original TOF-MRA image showed an aneurysmal dilatation and lumen in the right vertebral;B:Inhomogeneous signal intensity in sagittal T1WI;C:On 3D-SPACE,intramural hematoma showed hyperintensity;D:The vessel wall circular enhancement.

3.2 壁內血腫相對信號強度的定量評估

本研究對壁內血腫的相對信號強度進行定量評估，結果顯示，急性期、亞急性期壁內血腫相對信號強度均高于慢性期，且以亞急性期為著。這與前期相關研究結果一致。一項關于頸內動脈夾層患者壁內血腫信號動態變化的研究表明［17］，在發病3 個月后，壁內血腫體積明顯縮小，80%患者已檢測不到壁內血腫的存在，在6 個月時，所有患者均未發現壁內血腫。這一表現也符合其發展的自然病程。有研究分析癥狀出現后不同時間點獲得的手術及尸檢樣本組織發現［18］，發病14 d后，壁內出血逐漸被肉芽組織取代，隨后假腔周圍出現代償性內膜增厚，在癥狀出現30 d后獲得的樣本中，新生血管內膜增厚，夾層動脈瘤形成。另外，Nakamura等［19］回顧性研究IAD患者的臨床表現和影像學特征發現，HRMR-VWI 對壁內血腫的檢出率明顯高于常規MRI 及MRA。本研究中，早期階段壁內血腫的相對信號強度顯著高于慢性期，這與隨病程進展血腫內含鐵血黃素沉積影響T1、T2 弛豫時間從而引起信號強度改變相關。因此，壁內血腫相對信號強度的改變也可作為HRMR-VWI評估IAD分期的一項定量指標。

3.3 血管壁強化程度的評估

本研究中發病早期血管壁強化程度明顯高于慢性期，這可能與疾病早期受累動脈啟動修復與重建，新生血管形成以及炎性細胞浸潤和血管滋養血管的存在有關，當無炎癥的組織學征象時，也不再出現血管壁強化［20］。近年來血管瘤壁強化是否可作為其評判有無生物學進展的指標逐漸受到關注。Saito等［21］對IVAD 的血管壁強化進行半定量研究，重點分析了穩定型偶發病例、突發頭痛病例和破裂型臨床發病亞型的差異，結果顯示每種發病類型的血管壁強化程度與臨床表現的嚴重程度相關。Hashimoto等［22］對49 例未破裂IAD 患者血管壁強化程度進行回顧性分析研究發現，進展性IAD患者的解剖病變與垂體柄的對比增強比顯著高于改善或穩定的患者，他們認為VWI 增強掃描定量分析可預測未破裂IADs 的不穩定性。因此，通過HRMR-VWI 觀察血管壁強化能為IAD分期及風險分層提供重要信息。

3.4 本研究的局限性與總結

HRMR-VWI 作為一種較新的血管壁成像技術，可無創評估顱內血管壁的微小病變，有助于更好地評估IAD的分期，從而選擇最優治療手段。但其也因缺少統一的掃描參數及標準化掃描流程，前期相關研究結果具有不一致性，本研究依舊存在以下不足：(1)本研究為小樣本量回顧性研究，存在一定的選擇偏倚；(2)研究中納入的病例缺少出血型病例，因此對結果的解釋也存在局限性；(3)本研究仍局限于橫斷面研究，缺少對疾病發展過程的縱向隨訪。因此，在今后的研究中進行前瞻性的實驗設計，通過多中心擴大樣本量及研究范圍，采用更豐富的技術手段進行長期隨訪觀察，或許能為進一步揭示IAD發病機制及病理過程提供重要信息。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。