后循環腦缺血的基底動脈高分辨磁共振成像研究

周瑩雪，崔英哲，南東，陳艷菲，劉鵬飛

隨著老齡化的加劇，缺血性腦血管病已成為危害人們生命安全的主要因素［1］。短暫性腦缺血發作(transient ischemic attack，TIA)患者早期主要表現為頭暈、頭痛、惡心、嘔吐，且具有復發的高風險，若不及時進行臨床干預容易進展為更嚴重的腦卒中事件甚至危及生命［2］。在構成缺血性腦血管病病因的眾多因素中，動脈粥樣硬化是一個主要組成部分［3］。在后循環中，基底動脈粥樣硬化最為多見。本研究利用高分辨磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)技術分析后循環TIA 的頻發組患者和非頻發組患者之間的差異，以探究HR-MRI技術對預測患者發生腦缺血發作風險的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2019年1月至2020年1月在哈爾濱醫科大學附屬第一醫院接受治療的68例存在基底動脈粥樣硬化斑塊的患者，根據患者24 h內出現TIA的頻次分為頻發組(≥2次)和非頻發組(＜2次)。所有患者均進行頭部三維時間飛躍法磁共振血管造影(three-dimension time of flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA)、三維質子密度加權體積各向同性渦輪自旋回波采集成像(T1-weighted 3D volumetric isotropic tse acquisition，T1W-3D-VISTA)掃描。同時，采集入組患者的相關臨床信息，包括年齡、性別、吸煙史、飲酒史、高血壓史、是否血脂異常、糖尿病史、卒中家族史。納入標準：(1)近3 個月內出現后循環腦缺血臨床癥狀；(2)結合3D-TOF-MRA 及HR-MRI圖像確診為基底動脈狹窄且存在斑塊。排除標準：(1)排除非動脈粥樣硬化造成的血管狹窄，如動脈夾層、煙霧病等；(2)排除伴有其他嚴重疾病，如心血管疾病；(3)圖像未達到診斷標準。本研究獲得哈爾濱醫科大學附屬第一醫院倫理委員會的批準。所有患者均簽署了知情同意書。

1.2 儀器和方法

采用Philips公司生產的Achieva 3.0 T磁共振掃描儀，由16通道標準頭部正交線圈進行掃描。掃描前對患者進行呼吸運動訓練，以減少對圖像質量的影響。患者取仰臥位，頭先進，先對頭部進行3D-TOF-MRA掃描，范圍上至扣帶回，下至枕骨大孔水平。之后利用MRA圖像定位進行基底動脈管壁掃描。3D-TOF-MRA參數：TR 25 ms，TE 3.5 ms，FOV 194 mm×194 mm×84 mm，層厚1.4 mm，矩陣304×172；T1W-3D-VISTA 參數：TR 800 ms，TE 18 ms，FOV 200 mm×181 mm×40 mm，層厚0.6 mm，矩陣304×172。

1.3 圖像分析

圖像采集完成后傳輸到Achieva 副臺后處理工作站進行處理。所有患者的圖像均由兩名經驗豐富的MRI 診斷醫師在對患者臨床資料不知情的前提下進行盲法評片。結果不一致時協商決定。對T1W-3D-VISTA 圖像進行三維重建，分別在冠狀位和矢狀位調整角度使軸位層面垂直于基底動脈長軸。得到基底動脈狹窄程度最嚴重層面、參考層面的短軸橫斷面圖像，將圖像放大2～3 倍，手動勾畫管腔、管壁輪廓，利用MRI軟件測量出最狹窄層面最大管壁厚度、管腔直徑、管腔面積、血管面積，以及參考層面管腔面積、血管面積。動脈粥樣硬化斑塊在HR-MRI圖像上多表現為管壁偏心性增厚(動脈管壁最薄處直徑不足最厚處直徑的50%)。參考層面為緊靠最狹窄層面與之平行且無斑塊的近端層面和遠端層面。參考層面面積為近端、遠端參考層面面積的平均值。血管狹窄通過HR-MRI 評估，狹窄程度=(1-最狹窄層面管腔面積÷參考層面管腔面積)×100%。重構指數=最狹窄層面血管面積÷參考層面血管面積［4］。正性重構：重構指數≥1.05，負性重構：重構指數≤0.95，中性重構：0.95～1.05；非正性重構：即指中性、負性重構。

描述基底動脈斑塊的橫向分布時，選擇垂直于血管長軸的HR-MRI 斷面圖像，將基底動脈的橫斷面等分為4 部分：腹側、左側、背側、右側。當斑塊分布在兩個或兩個以上象限時，則該斑塊所在的每個象限計數均加1(圖1)。

T1W-3D-VISTA 圖像質量分為4 級：1 級，圖像不能顯示血管壁；2 級，血管壁可見，但管壁結構和管壁、管腔輪廓模糊；3 級，管壁結構顯示清楚，僅局部略模糊；4 級，管壁結構及管腔、管壁輪廓均顯示清晰。圖像質量分級≤2 級的患者予以排除。

1.4 統計學分析

采用SPSS 25.0軟件進行統計分析，其中計量資料以平均值±標準差表示，組間進行獨立樣本t 檢驗，計數資料以頻數、百分比表示，組間進行卡方檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

68 例患者符合條件被納入研究，其中頻發組38 例，平均年齡(63.4±10.7)歲；非頻發組30 例，平均年齡(59.0±8.2)歲。共計184個斑塊，其中頻發組108個，非頻發組76個。

2.1 斑塊形態學指標

在血管最狹窄層面，頻發組管腔直徑、管腔面積顯著小于非頻發組；最大管壁厚度、血管面積顯著大于非頻發組，差異均有統計學意義(P 均＜0.05)。在參考層面，兩組管腔面積、血管面積比較差異均無統計學意義(P 均＞0.05)。與非頻發組相比，頻發組血管狹窄程度更重，重構指數更高(圖2、3)，差異均有統計學意義(P 均＜0.05)，見表1。

2.2 血管重構

與非頻發組相比，頻發組更多的表現為正性重構(73.7% vs 23.3%)，差異有統計學意義(P=0.000)，見表2。

2.3 斑塊分布

頻發組腹側壁斑塊所占比例(38.0%)較非頻發組(22.4%)大，差異有統計學意義(P=0.025)。頻發組背側壁斑塊所占比例(17.6%)較非頻發組(35.5%)小，差異有統計學意義(P=0.006)。頻發組及非頻發組側壁斑塊所占比例分別為44.4%及42.1%，差異無統計學意義(P=0.753)，見表3。

2.4 臨床相關因素

表1 頻發組與非頻發組斑塊形態學指標比較(±s)Tab.1 Comparison of plaque morphological indexes between frequent group and non-frequent group(±s)

表1 頻發組與非頻發組斑塊形態學指標比較(±s)Tab.1 Comparison of plaque morphological indexes between frequent group and non-frequent group(±s)

組別頻發組（n=38）非頻發組（n=30）t值P值最大管壁厚度(mm)2.40±0.12 2.17±0.10 8.829 0.000最狹窄層面管腔直徑(mm)1.19±0.17 1.69±0.15 12.380 0.000最狹窄層面管腔面積(mm2)2.96±0.37 3.49±0.38 5.836 0.000最狹窄層面血管面積(mm2)22.60±2.91 17.55±2.36 7.700 0.000參考層面管腔面積(mm2)7.04±0.43 6.96±0.32 0.887 0.378參考層面血管面積(mm2)19.96±1.40 19.85±1.64 0.320 0.750血管狹窄程度(%)57.79±6.08 49.73±5.31 5.736 0.000重構指數1.14±0.15 0.89±0.12 7.342 0.000

表2 頻發組與非頻發組血管重構比較(%)Tab.2 Comparison of arterial remodeling between frequent group and non-frequent group(%)

表3 頻發組與非頻發組斑塊分布比較(%)Tab.3 Comparison of plaque distribution between frequent group and non-frequent group(%)

所 有68 例 患 者 中，男 性(36 例，52.9%)、吸 煙(41 例，60.3%)及高血壓患者(44 例，64.7%)所占比例較大，其余臨床相關因素(飲酒26 例，38.2%；血脂異常31 例，45.6%；糖尿病17 例，25.0%；卒中家族史25 例，36.8%)所占比例較小，頻發組與非頻發組之間臨床相關因素(年齡、性別、吸煙、飲酒、高血壓、血脂異常、糖尿病、卒中家族史)比較差異均無統計學意義(P均＞0.05)，見表4。

3 討論

3.1 檢查方法

以往評價動脈粥樣硬化嚴重程度的常用指標是血管的狹窄程度，但近年來研究顯示，動脈粥樣硬化病變過程中真正起到致病作用的是斑塊本身，且由于正性重構和腦側枝循環的存在，僅對狹窄程度進行測定無法精準反映粥樣硬化的程度［5］。傳統影像學檢查如計算機斷層攝影血管造影(computed tomographic angiography，CTA)、MRA 等均可對動脈管腔的狹窄進行評價，但僅可提示管腔的情況，而管壁特征變化則顯示較少，而血管壁高分辨磁共振成像技術則彌補了這一缺陷［6］。該方法利用黑血技術可直觀且非侵入性地顯示管壁的病變，發現動脈粥樣硬化斑塊，并顯示斑塊的成分，包括脂質核心、纖維帽、斑塊內出血、鈣化等，這些信息則能夠幫助臨床醫生評估責任病變及其易損性，明確卒中的病因和機制［7］。本研究采用3D VISTA 技術得到的圖像進行多平面重組(multiplanar reformation，MPR)后，可以在高空間分辨率的任意平面上觀察到斑塊，并獲得與基底動脈長軸垂直的橫斷面圖像。各向同性分辨率技術減少了部分容積效應造成的誤差，也避免了2D 掃描造成的傾斜偽影，尤其在顱內動脈檢查中具有較大優勢，因為2D 掃描對血管壁厚和面積的測量并不準確［8］。

表4 頻發組與非頻發組臨床特征比較Tab.4 Comparison of clinical characteristics between frequent group and non-frequent group

3.2 血管重構

血管重構是指在動脈粥樣硬化進程中，血流對血管壁損傷后進行的代償性選擇，管腔壁增厚向外擴張則出現正性重構，粥樣硬化的血管向內縮窄則出現負性重構。本研究結果顯示，頻發組的正性重構占比顯著高于非頻發組，在以往對冠狀動脈的研究中，也得出過類似的結論，即不穩定冠脈綜合征相對穩定心絞痛來說，正性重構發生率較高［9］。頻發腦缺血正性重構占比較大、而非頻發腦缺血多數為負性重構，這也進一步闡明正性重構的斑塊其易損傾向，進而誘發腦血管疾病，而負性重構的斑塊穩定性較好。其原因可能是正性重構主要表現為管腔壁增厚，此時斑塊脂質核心較大、纖維帽薄弱，故穩定性較差；負性重構管腔狹窄程度雖然比較嚴重，但是斑塊脂質成分較少，炎性因子亦少，因此穩定性相對較高［10-11］。最近的一項研究表明，伴有正性重構模式的基底動脈粥樣硬化患者容易形成較大的斑塊［12］。迄今為止，臨床上沒能完全解釋血管重構的機制。此外，重構模式與介入治療并發癥密切相關。正性重構患者介入治療后更易發生心血管不良事件，而負性重構患者血管夾層發病率更高［13］。因此，利用高分辨磁共振成像對重構模式的研究有助于指導臨床選擇治療方案、判斷預后。

3.3 斑塊負荷

本研究結果顯示，頻發組最大管壁厚度、最狹窄層面血管面積均顯著大于非頻發組，這表明較大的斑塊負荷與腦缺血發生發展的關系密不可分。血流動力學和機械因素的共同作用使血管內皮損傷是動脈粥樣硬化發生的根本原因。較大的斑塊負荷不僅會增加自身的脆弱性，也會對管腔的血流動力學產生不良影響［14］。更大的斑塊面積堵塞穿支動脈的可能性更高，更大的斑塊負荷則提示斑塊易損，容易脫落形成栓子阻塞遠端管腔，兩者均可引起供血區缺血性梗死。臨床上，斑塊體積的進展是預測不良事件發生的指標［15］。

3.4 斑塊分布

頻發組斑塊分布在腹側所占比例較非頻發組大，非頻發組斑塊分布在背側的比例大于頻發組，兩組之間側壁斑塊占比相似。在以往的研究中，Yu等［16］認為低度狹窄的基底動脈癥狀性斑塊易累及背側和左右側壁，無癥狀性斑塊易累及腹側。然而，Huang 等［17］的研究結果顯示在后循環腦缺血患者中，基底動脈的腹側是粥樣硬化斑塊主要分布所在。這可能是研究樣本量和入組條件不同造成的差異。從解剖上看，如果斑塊分布在基底動脈穿支動脈附近，則更容易發生缺血性腦卒中。

3.5 局限性

本研究具有一定局限性。首先，本研究屬于回顧性研究，并沒有對研究對象進行長期隨訪，且樣本量相對較少，對研究結果產生一定的影響；其次，由于重構模式的存在，參考層面可能并不是完全無斑塊存在；最后，本研究并沒有對斑塊成分進行分析，也沒有進行增強掃描，無法進一步對斑塊的炎癥程度、易損情況及責任斑塊進行評價，這將是本研究下一步重點闡明的問題。

綜上所述，高分辨磁共振成像技術可以清晰地識別斑塊的位置和大小，通過三維重建可以提供更多信息，從而對顱內動脈粥樣硬化嚴重程度進行評估，為臨床的早期干預和治療提供科學的理論基礎。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。