王婷婷, 張 磊, 吳 軍, 鐘耀祖, 羅雯媛
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3.0T高分辨MRI對癥狀性大腦中動脈狹窄的診斷價(jià)值
王婷婷1,2,張磊3,吳軍1,鐘耀祖3,羅雯媛1
目的應(yīng)用3.0T高分辨磁共振成像(High-resolution MRI,HRMRI)探討:癥狀性大腦中動脈(MCA)狹窄的病因;癥狀性MCA粥樣硬化狹窄患者責(zé)任血管與非責(zé)任血管斑塊特點(diǎn)及管壁特征的區(qū)別。方法應(yīng)用3.0T磁共振掃描儀對18例癥狀性MCA狹窄患者進(jìn)行MCA管壁成像掃描,掃描系列包括T1w-db space(平掃+增強(qiáng))。結(jié)果符合圖像質(zhì)量要求的16例癥狀性MCA狹窄患者圖像納入統(tǒng)計(jì)分析,其中13例MCA為動脈粥樣硬化,2例MCA為血管炎,1例MCA為動脈夾層;責(zé)任血管組上壁斑塊、不規(guī)則斑塊、強(qiáng)化斑塊較非責(zé)任血管組常見(P分別為0.034、0.001、0.011),且責(zé)任血管組斑塊強(qiáng)化更明顯;在最大管腔狹窄處(MLN)處,與非責(zé)任血管組相比,責(zé)任血管組具有較大的管腔狹窄程度、斑塊負(fù)荷(PB)、管壁面積(WA)、最大管壁厚度(MVT)(P分別為0.008、0.002、0.042、0.043),責(zé)任血管組具有較小的血管面積(VA)、管腔面積(LA),較大的重塑指數(shù)(RI)及平均管壁厚度(mVT),差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05);判斷雙側(cè)MCA斑塊特點(diǎn)(位置、規(guī)則性、強(qiáng)化類型、強(qiáng)化程度)的組間一致性較好(K分別為0.83、0.94、0.88、0.95,P均<0.001);測量管壁特征時(shí)組間信度良好,MLN處的血管面積VA、LA、WA、PB、RI、管腔狹窄程度、MVT、mVT的組間相關(guān)系數(shù)(ICC)分別為0.94、0.96、0.92、0.99、0.91、0.99、0.94、0.94(P均<0.001),參考管腔(REF)處的VA、LA的ICC分別為0.96、0.92(P均<0.001)。結(jié)論HRMRI可清晰顯示MCA管壁、管腔,甄別動脈狹窄的病因,試驗(yàn)可重復(fù)性高;可根據(jù)不同管壁病理改變在HRMRI的表現(xiàn)特征鑒別動脈狹窄的病因:動脈粥樣硬化斑塊在HRMRI上表現(xiàn)為管壁偏心性增厚,增強(qiáng)掃描呈偏心性強(qiáng)化;血管炎在HRMRI上表現(xiàn)為管壁顯著環(huán)形增厚,增強(qiáng)掃描呈環(huán)形強(qiáng)化;動脈夾層在HRMRI T1WI像上為長條狀高信號表現(xiàn);責(zé)任血管的斑塊特點(diǎn)、管壁特征不同于非責(zé)任血管,這有助于識別罪犯斑塊、責(zé)任血管及評估斑塊穩(wěn)定性。
大腦中動脈;高分辨磁共振成像;動脈粥樣硬化;血管炎;動脈夾層
顱內(nèi)動脈疾病(Intracranial Arterial Diseases,ICAD)是由顱內(nèi)動脈粥樣硬化(Intracranial Atherosclerosis,ICAS)、血管炎、動脈夾層、Moyamoya等不同病因構(gòu)成的一組異質(zhì)性疾病[1]。其中,ICAS是ICAD的主要病因,我國46.6%的急性缺血性卒中由ICAS所致[2],與ICAS相關(guān)的缺血性腦血管事件的年復(fù)發(fā)風(fēng)率可高達(dá)17.1%[3]。不同的管壁病理改變可導(dǎo)致類似的管腔狹窄[1];除了管腔狹窄程度,斑塊特征亦是卒中發(fā)生的主要預(yù)測指標(biāo)[4,5]。常用的影像學(xué)檢查,如CT血管成像(CTA)、核磁共振血管成像(MRA)、數(shù)字減影血管造影 (DSA)可準(zhǔn)確判斷管腔狹窄程度,但無法清晰顯示管壁結(jié)構(gòu),在鑒別ICAS與顱內(nèi)非動脈粥樣硬化病變、判斷斑塊特征上缺乏特異性。顱內(nèi)、外動脈的HRMRI研究[1,4,6~9]表明,HRMRI能識別出與卒中發(fā)生相關(guān)的斑塊成為[如斑塊內(nèi)出血(IPH)、脂質(zhì)核心、薄纖維帽]、特點(diǎn)(如上壁、不規(guī)則、強(qiáng)化)、管壁特征(如WA、PB),甄別動脈狹窄的病因,且與顱外動脈組織病理活檢結(jié)果具有較高一致性。目前,MCA狹窄的HRMRI研究多為癥狀組與無癥狀組的MCA粥樣硬化特點(diǎn)的對比研究,而癥狀性MCA狹窄病因的HRMRI研究及雙側(cè)MCA粥樣硬化特點(diǎn)的對比研究較少。本研究旨在應(yīng)用3.0T HRMRI探討癥狀性MCA狹窄的病因,比較動脈粥樣硬化性MCA狹窄患者雙側(cè)MCA的斑塊特點(diǎn)、管壁特征。
1.1研究對象
2015年3~12月在北京大學(xué)深圳醫(yī)院連續(xù)住院的癥狀性MCA狹窄患者。入組標(biāo)準(zhǔn):(1)癥狀性MCA狹窄患者,90 d內(nèi)發(fā)生過短暫性腦缺血發(fā)作(Transient Ischemic Attack,TIA)或急性缺血性卒中(Ischemic Cerebral Stroke,ICS),且診斷的“ TIA”、“ICS”分別滿足以下定義[10]:由腦或視網(wǎng)膜局灶性缺血性引起的、不伴腦組織急性梗死的短暫性神經(jīng)功能障礙則為TIA;而一旦出現(xiàn)引起神經(jīng)功能障礙的相應(yīng)腦組織梗死則為ICS;(2)診斷動脈粥樣硬化者需具備至少2項(xiàng)以下動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素[11]:男性(>50歲)、女性(>60歲)、高血壓、糖尿病、高血脂、高同型半胱氨酸血癥、吸煙、超重(BMI≥25 kg/m2)、既往ICS或TIA、腦梗死家族史;(3)獲得患者或患者合法的授權(quán)代表簽署的知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有MRI禁忌證:恐懼、體內(nèi)金屬物體(如起心臟起搏器等)、病情不穩(wěn)定的患者;(2)存在心源性栓塞的證據(jù):房顫,風(fēng)心病,瓣膜手術(shù),近3 m發(fā)生過心梗;(3)頸動脈彩超提示的一側(cè)或雙側(cè)頸動脈狹窄≥50%的患者。
1.2檢查方法
1.2.1影像學(xué)檢查3.0T MRI 檢查系統(tǒng)(TIM TRIO,Siemens,Erlangen),包括3.0T MRI掃描儀及32通道頭顱線圈。掃描序列包括常規(guī)頭顱掃描序列和HRMRI,后者包括T1w-db space(T1Weighted-The delay alternating with nutation for tailored excitation,Sampling perfection with application-optimized contracts by using different flip angle evolutions)(即T1WI)平掃和T1w-db space增強(qiáng)掃描。T1w-db space參數(shù)如下:TR/TE=1140 ms/23 ms,F(xiàn)OV=212x159 mm2,層厚/層間隔=0.74 mm/0,層數(shù)=72,矩陣=336×256,體素=0.62×0.62×0.62,掃描時(shí)間=7 m 36 s。對比劑為釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA,中國北陸藥業(yè)),用量2 ml/kg,注射速率3.0 ml/s。完成掃描后,在圖像工作站上應(yīng)用最大密度投影(maximum intensity projection,MIP),多平面重建 (multi-planar reformation,MPR)及曲面重建(curved MPR)技術(shù)重建三維圖像(矢狀位、冠狀位、軸位)。
1.2.2圖像分析由兩名資深磁共振研究者在三維圖像上分析MCA管壁結(jié)構(gòu)。首先判斷圖像質(zhì)量,然后分析管壁病變,最后分析MCA粥樣硬化患者的雙側(cè)MCA斑塊特點(diǎn)、測量管壁特征。
圖像質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)[12]:差:有較多的偽影,管腔內(nèi)外壁無法觀察;一般:大部分層面能夠觀察到管腔的內(nèi)外壁,但顯示欠清晰;良:大部分層面管腔內(nèi)外壁顯示清晰,部分層面管腔外壁顯示欠清晰;優(yōu):管腔內(nèi)外壁顯示清晰。意見不一致時(shí)商討決定,如果圖像質(zhì)量為良或優(yōu),則認(rèn)為檢查成功。18例患者中,16例圖像質(zhì)量為良或優(yōu),予納入進(jìn)一步分析。
管壁病變診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]:具備至少2項(xiàng)動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素者,則為動脈粥樣硬化;若患者動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素 ≤1項(xiàng),則為非動脈粥樣硬化:(1)實(shí)驗(yàn)室檢查提示自身免疫疾病抗體陽性,則為血管炎;(2)CTA/ MRA/DSA提示為動脈夾層/動脈瘤/Moyamoya,則相應(yīng)診斷為動脈夾層/動脈瘤/Moyamoya。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn),將16例患者分為動脈粥樣硬化者(13例)及非動脈粥樣硬化者(3例)。
將13例動脈粥樣硬化者的MCA分為責(zé)任血管(責(zé)任血管指引起腦梗死或腦缺血發(fā)作的MCA[4])組與非責(zé)任血管(非責(zé)任血管指對側(cè)未引起腦梗死或腦缺血發(fā)作的MCA[4])組,對比兩組斑塊特點(diǎn)與管壁特征。
比較兩組動脈粥樣硬化斑塊位置、形態(tài):將兩組MCA在MLN處的橫斷面平分為四個(gè)相等的壁區(qū)[13],即前壁、上壁、后壁、下壁,若斑塊位于兩個(gè)壁區(qū),則以最大斑塊厚度的壁區(qū)為主;若管腔閉塞或斑塊環(huán)繞管腔一周呈相對均勻分布,則為全壁。若斑塊近管腔側(cè)輪廓較為光滑,則為規(guī)則斑塊,若斑塊凹凸不平,出現(xiàn)破口,則為不規(guī)則斑塊,若管腔閉塞,難以判斷,則為其他類型;若斑塊呈均質(zhì)性或環(huán)形強(qiáng)化,則為向心性強(qiáng)化,若斑塊呈非360°環(huán)形強(qiáng)化或強(qiáng)化處最薄斑塊不及最厚斑塊的50%,則為偏心性強(qiáng)化[1]。
比較兩組MCA粥樣硬化斑塊強(qiáng)化程度[14]:肉眼觀察增強(qiáng)掃描前后兩組MCA斑塊信號變化,增強(qiáng)掃描前斑塊信號為基準(zhǔn),以增強(qiáng)掃描后垂體信號強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn):與增強(qiáng)掃描強(qiáng)化前斑塊信號相近,則無強(qiáng)化(-);高于掃描前斑塊信號但明顯低于垂體信號為輕度強(qiáng)化(+);稍低于垂體信號為中度強(qiáng)化();與垂體信號相近,為高度強(qiáng)化()。
測量兩組MCA管壁參數(shù):在增強(qiáng)掃描后雙側(cè)MCA最大管腔狹窄處(MLN)及臨近參考管腔處(REF)(臨近參考管腔定義[4]為在高分辨T1圖像上管腔無狹窄、管壁表現(xiàn)正常或相對正常層面)圖像上勾勒血管面積(Vessel Area,VA)、(Lumen Area,LA),系統(tǒng)便自動生成VA、LA、MVT、mVT(見圖1)。狹窄程度= (1-MLN處的LA)/REF處的LA*100[4];WA=VA-LA[4];PB=(MLN處WA/VA)×100%[15];RI=MLN處VA/REF處VA[4]。
2.1一般資料符合圖像質(zhì)量要求的癥狀性MCA狹窄患者16例,年齡為51.9±14.0歲,發(fā)病至掃描時(shí)間為28.9±20.6 d,男女比例為3∶1;4例為TIA,12例為ICS。
2.2MCA狹窄性病變性質(zhì)13例動脈粥樣硬化患者中,3例MCA管腔閉塞,10例MCA在T1WI上為不同程度的偏心性增厚,增強(qiáng)掃描見57.7%的斑塊呈不同程度強(qiáng)化,偏心性強(qiáng)化較向心性強(qiáng)化常見(80% vs 20%)(見圖2);其中1例右側(cè)MCA斑塊并發(fā)斑塊內(nèi)出血(Intraplaque Hemorrhage,IPH),在T1WI像上表現(xiàn)為局部高信號(見圖3)。3例非動脈粥樣硬化患者中,2例患者的MRA發(fā)現(xiàn)多發(fā)顱內(nèi)血管狹窄,患側(cè)MCA、頸內(nèi)動脈末段為血
管炎性改變,在T1WI上表現(xiàn)為管壁顯著環(huán)形增厚,管腔向內(nèi)縮小,增強(qiáng)掃描見部分狹窄管壁環(huán)形強(qiáng)化(見圖4);另1例患側(cè)MCA為動脈夾層,在MRA上為不規(guī)則性狹窄,在T1WI像上呈長條狀高信號(見圖5)。
2.3兩組MCA斑塊特點(diǎn)比較兩組前壁斑塊最為常見(50.0%),其次為上壁斑塊(19.5%),責(zé)任血管組上壁斑塊多于非責(zé)任血管組(23.1% vs 15.4%,P=0.034);責(zé)任血管組不規(guī)則斑塊較非責(zé)任血管組常見(62.9% vs 23.1%,P=0.001);總體,偏心性強(qiáng)化斑塊多于向心性強(qiáng)化斑塊(61.5% vs 30.8%),其中,責(zé)任血管組強(qiáng)化斑塊較非責(zé)任血管組常見(84.6% vs 30.8%),兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.011);責(zé)任血管組高度強(qiáng)化斑塊顯著多于非責(zé)任血管組(53.8% vs 7.7%),非責(zé)任血管組僅4例斑塊強(qiáng)化,輕度強(qiáng)化占50%,兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.003)。
2.4兩組MCA管壁特征比較在REF處,責(zé)任血管組的VA小于、LA大于非責(zé)任血管組的VA、LA,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(VA:P=0.78;LA:P=0.90)。在MLN處,責(zé)任血管組RI大于非責(zé)任血管組RI(1.20±0.31 vs 1.03±0.20,P=0.17);責(zé)任血管組的VA、mVT大于非責(zé)任血管組的VA、mVT,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(VA:P=0.10;mVT:P=0.20);責(zé)任血管組的管腔狹窄程度[90.0(37.4,91.1)]、PB[86.00(71.80,91.18)]、WA(8.03±1.70 mm2)、MVT(1.77±0.58 mm)大于非責(zé)任血管組的管腔狹窄程度[19.6(4.6,35.8)]、PB[32.17(15.66,61.35)]、WA(6.42±1.56 mm2)、MVT(1.33±0.26 mm),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(管腔狹窄程度:P=0.008,;PB:P=0.002;WA:P=0.042;MVT:P=0.043);責(zé)任血管組的LA[1.61(0.76,3.02) mm2]小于非責(zé)任血管組的LA(3.27±1.50 mm2),差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.06)。
2.5組間一致性比較兩名研究者判斷MCA斑塊位置、規(guī)則性、強(qiáng)化類型、強(qiáng)化程度的組間一致性較好,K分別為0.83、0.94、0.88、0.95(P均<0.001);測量管壁特征時(shí)組間信度良好,兩者測量MLN處的VA、LA、WA、PB、RI、管腔狹窄程度、MVT、mVT的組間相關(guān)系數(shù)(ICC)分別為0.94、0.96、0.92、0.99、0.91、0.99、0.94、0.94(P均<0.001);REF處的VA、LA的ICC分別為0.96、0.92 (P均<0.001)。
圖1血管面積(VA)/管腔面積(LA)/管壁面積(WA)測量方法示意圖。綠圈表示血管面積,紅圈表示管腔面積,*表示管腔,綠圈與紅圈之間為斑塊/管壁面積
圖2動脈粥樣硬化斑塊在高分辨核磁共振成像(HRMRI)增強(qiáng)掃描前后表現(xiàn)。患者,男,39歲,吸煙及高脂血癥,表現(xiàn)為部分運(yùn)動性失語、右側(cè)中樞性面癱、右上肢輕偏癱。A:DWI示左基底節(jié)區(qū)缺血灶;B和C:MRA及DSA分別示左側(cè)MCA重度狹窄(>90%),右側(cè)MCA輕度狹窄;HRMRI T1WI像軸位釓增強(qiáng)掃描前(C)、后(D)示雙側(cè)MCA前壁偏心性強(qiáng)化斑塊(虛框),左側(cè)MCA斑塊較大且表面不規(guī)則
圖31例右側(cè)MCA狹窄的腦梗死患者HRMRI掃描責(zé)任血管可見斑塊內(nèi)出血(IPH)。A:DWI示右側(cè)大腦半球多發(fā)缺血灶;B:MRA示右側(cè)MCA中度狹窄;HRMRI T1WI像矢狀位釓增強(qiáng)掃描前(C)、后(D)示右側(cè)MCA前壁偏心斑塊伴局部明顯高信號,增強(qiáng)掃描前后信號無明顯改變
圖4血管炎在HRMRI上增強(qiáng)掃描前后的表現(xiàn)。患者男性,27歲,患Grave病3 y,表現(xiàn)為混合性失語,右側(cè)肢體偏癱。A:DWI示左側(cè)腦室旁缺血灶;B:MRA示雙側(cè)大腦前動脈、左側(cè)MCA未見顯影,右側(cè)MCA不規(guī)則狹窄(箭頭);C:HRMRI T1WI像軸位釓增強(qiáng)掃描前[C(a)]、后[C(b)]示右側(cè)MCA管壁環(huán)形增厚、環(huán)形強(qiáng)化;D:HRMRI T1WI像軸位釓增強(qiáng)掃描前[D(a)]、后[D(b)]示左側(cè)MCA管壁環(huán)形增厚、管腔向內(nèi)縮小,管壁無明顯強(qiáng)化
圖51例左側(cè)大腦中動脈夾層的腦梗死患者HRMRI圖像。A:DWI示左側(cè)腦室旁缺血灶;B:MRA示左側(cè)MCA不規(guī)則性狹窄(箭頭);C:HRMRI T1WI像冠狀位示左側(cè)MCA長條狀高信號,可見真腔(白*)及血腫(黑*);D和E:HRMRI T1WI像冠狀位圖(經(jīng)cMPR重建)(D)、軸位圖(E)示左側(cè)MCA血腫呈長條狀高信號
傳統(tǒng)影像學(xué)技術(shù),如CTA、MRA、DSA可清晰顯示顱內(nèi)血管輪廓,評估管腔狹窄程度,但在顯示管壁結(jié)構(gòu)、動脈粥樣硬化斑塊特征方面的分辨率及特異性不如HRMRI。頸動脈組織病理活檢與HRMRI對照研究[9]證實(shí)HRMRI可識別與血栓栓塞相關(guān)的斑塊形態(tài),如IPH。組織病理活檢證實(shí)的顳動脈炎[1]在HRMRI上表現(xiàn)為管壁呈光滑、彌漫性、向心性強(qiáng)化,這不同于動脈粥樣硬化斑塊的強(qiáng)化特點(diǎn)。目前,顱內(nèi)動脈狹窄性病變、粥樣硬化斑塊在HRMRI的表現(xiàn)特點(diǎn)尚未得到相應(yīng)顱內(nèi)動脈組織病理活檢證實(shí)。顱內(nèi)動脈與顱外動脈具有相似的管壁構(gòu)成、病理生理改變,不同顱內(nèi)動脈狹窄性病變性質(zhì)、斑塊特征在HRMRI的信號表現(xiàn)可由類似的顱外動脈HRMRI研究推斷。顱內(nèi)動脈HRMRI研究[1,4,6]表明,HRMRI能有效甄別缺血性卒中的顱內(nèi)動脈狹窄的病因(如動脈粥樣硬化、血管炎、夾層、Moyamoya等),根據(jù)顱內(nèi)動脈斑塊信號特點(diǎn)判斷斑塊穩(wěn)定性。
ICAS是顱內(nèi)動脈疾病常見的病因,亦是造成缺血性卒中的主要原因,但對于無明顯動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素而發(fā)生卒中的患者,需重點(diǎn)鑒別動脈粥樣硬化與血管炎、動脈夾層等其他顱內(nèi)動脈疾病。本研究納入分析的16例癥狀性MCA狹窄患者,13例患者具有至少2項(xiàng)動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素,患側(cè)MCA在HRMRI上表現(xiàn)為不同程度的偏心性增厚、甚至閉塞,增強(qiáng)掃描呈偏心性強(qiáng)化,與文獻(xiàn)[1,6]報(bào)道的斑塊強(qiáng)化特點(diǎn)相符。1例無明顯動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素患者,發(fā)病前1 w有頭顱閉合性外傷,患側(cè)MCA在MRA上呈不規(guī)則性狹窄,在T1WI像上表現(xiàn)為長條狀高信號,其余顱內(nèi)動脈未見異常,與研究[1,16]發(fā)現(xiàn)的顱內(nèi)動脈夾層在HRMRI的表現(xiàn)一致。2例臨床懷疑中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎的患者,只有1項(xiàng)動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素,均有Grave病及服用抗甲亢藥物病史,抗甲狀腺抗體陽性,MRA發(fā)現(xiàn)多發(fā)顱內(nèi)動脈狹窄,部分狹窄的顱內(nèi)動脈在T1WI像上表現(xiàn)為管腔向內(nèi)縮小,管壁向心性增厚,增強(qiáng)掃描呈環(huán)形強(qiáng)化,符合血管炎的HRMRI表現(xiàn)[1,17]。文獻(xiàn)[18~20]報(bào)道甲狀腺功能亢進(jìn)癥可并發(fā)血管炎,抗甲亢藥物可引起抗中性粒細(xì)胞胞質(zhì)抗體(Anti-neutrophil Cytoplasmic Antibodies,ANCA)相關(guān)性血管炎或中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎。因此,盡管這2例患者M(jìn)CA的HRMRI表現(xiàn)符合血管炎性改變,其根本病因不甚明確,我們推斷可能與Grave病自身、抗甲亢藥物或兩者共同作用相關(guān)。
普遍認(rèn)為管腔狹窄程度是卒中復(fù)發(fā)的高危因素,而越來越多的顱內(nèi)、外動脈HRMRI研究[4,6,7,9,13,21,22]表明,不同斑塊成分(如IPH、脂質(zhì)核心、薄纖維帽)、斑塊特點(diǎn)(如上壁、不規(guī)則、強(qiáng)化等)、管壁特征(如WA、PB、RI、MVT)與卒中發(fā)生或復(fù)發(fā)密切相關(guān)。因而,除管腔狹窄程度外,其他反應(yīng)ICAS性質(zhì)的特征,如斑塊成分及特點(diǎn)、管壁特征,可能成為ICAS患者發(fā)生腦卒中或卒中復(fù)發(fā)的預(yù)測因素。本研究對比研究了13例癥狀性MCA粥樣硬化患者雙側(cè)MCA斑塊特點(diǎn)及管壁特征,發(fā)現(xiàn)1例患側(cè)MCA斑塊在T1WI像上出現(xiàn)局部高信號,與文獻(xiàn)[21]報(bào)道的IPH在HRMRI的表現(xiàn)一致,而Xu等[22]發(fā)現(xiàn)癥狀性MCA狹窄者IPH發(fā)生率顯著高于無癥狀者。據(jù)此,IPH可能為斑塊不穩(wěn)定的標(biāo)志之一,與卒中發(fā)生相關(guān)。關(guān)于MCA粥樣硬化斑塊位置與腦缺血事件關(guān)系,目前研究[4,13]多發(fā)現(xiàn)癥狀性MCA狹窄者上壁斑塊較無癥狀性MCA狹窄者多見,而多數(shù)MCA的穿支動脈起源于上壁。因此,與他管壁位置相比,上壁斑塊更容易堵住穿支動脈開口引起腦梗死,提示上壁斑塊可能為ICAS患者發(fā)生卒中的預(yù)測指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,前壁斑塊(50.0%)最為常見,責(zé)任血管組上壁斑塊較非責(zé)任血管組常見(23.1% vs 15.4%,P=0.034),與上述研究結(jié)論一致。但本研究樣本量小,兩組上壁斑塊數(shù)目相差較小,難以有力證明斑塊分布是卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。斑塊分布是否為卒中發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測因子,有待進(jìn)一步研究。本研究還發(fā)現(xiàn),責(zé)任血管組不規(guī)則斑塊較非責(zé)任血管組(62.9% vs 23.1%)常見,3例管腔閉塞見于責(zé)任血管組,兩者差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001),與文獻(xiàn)報(bào)道[1,4]較為一致,提示不規(guī)則斑塊可能為破裂斑塊的表現(xiàn)之一,與卒中發(fā)生相關(guān)。在本研究中,盡管斑塊形態(tài)在責(zé)任血管組與非責(zé)任血管組的比例顯著不同,由于樣本量較小,斑塊形態(tài)是否為腦缺血事件的一個(gè)預(yù)測指標(biāo)有待大樣本、前瞻性研究明確。
在評估斑塊穩(wěn)定性的指標(biāo)(薄纖維帽、脂質(zhì)核心、IPH、斑塊強(qiáng)化)中,斑塊強(qiáng)化是最常見、最可靠的指標(biāo),在T1WI像釓增強(qiáng)掃描后表現(xiàn)為不同程度的高信號[14]。研究[14]表明,斑塊強(qiáng)化與新發(fā)卒中相關(guān),隨著發(fā)病時(shí)間的推移,斑塊強(qiáng)化程度逐漸減弱。斑塊出現(xiàn)強(qiáng)化的解釋是,炎癥與斑塊形成與發(fā)展相關(guān),炎癥可改變斑塊內(nèi)血管內(nèi)皮的通透性,增強(qiáng)掃描時(shí)造影劑從微血管漏出,在T1WI上表現(xiàn)為特定的強(qiáng)化特征[9,23]。因此,伴炎性成分或新生血管形成的裸露血管內(nèi)皮最有可能出現(xiàn)強(qiáng)化,明顯斑塊強(qiáng)化提示發(fā)病時(shí)間比較短、斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)嚴(yán)重。據(jù)此,斑塊強(qiáng)化為斑塊不穩(wěn)定的重要標(biāo)志,與卒中或TIA發(fā)生密切相關(guān),這已得到前瞻性HRMRI研究[6]證實(shí)??筛鶕?jù)斑塊強(qiáng)化的程度來識別罪犯斑塊、預(yù)測卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而為加強(qiáng)穩(wěn)定斑塊治療、降低卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供有力依據(jù)。本研究結(jié)果顯示,責(zé)任血管組斑塊強(qiáng)化發(fā)生率高于非責(zé)任血管組(84.6% vs 30.8%,P=0.015),且責(zé)任血管組斑塊強(qiáng)化更明顯,與文獻(xiàn)[1,7]報(bào)道一致。非責(zé)任血管組部分斑塊出現(xiàn)輕至中度強(qiáng)化,提示炎癥不只限于患側(cè)血管,還可同時(shí)累及其余顱內(nèi)動脈粥樣硬化斑塊,但斑塊炎癥程度不同引發(fā)斑塊不穩(wěn)定從而造成卒中發(fā)生的時(shí)機(jī)不同,此時(shí)加強(qiáng)穩(wěn)定斑塊治療可能大大減少其余部位腦梗死發(fā)生或卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
癥狀性MCA狹窄與無癥狀性MCA狹窄相比,除斑塊特點(diǎn)不同外,管壁特征亦存在差異,目前關(guān)于MCA粥樣硬化管壁特征的研究結(jié)論不一。Zhao等[4]發(fā)現(xiàn),盡管兩者狹窄程度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與無癥狀性MCA狹窄組相比,癥狀性MCA狹窄組具有更大的斑塊面積(Plaque Area,PA),但兩組MLN處WA、LA、VA以及REF處VA、LA無顯著差異,但其他研究[7]表明,較大的WA與新發(fā)梗死相關(guān),新發(fā)梗死組PA、LA、管腔狹窄程度與無梗死組無差異。本研究發(fā)現(xiàn),責(zé)任血管組與非責(zé)任血管組在REF處的VA、LA無顯著差異;在MLN處,與非責(zé)任血管組相比,責(zé)任血管組具有更大的WA(P=0.042)、PB(P=0.002)、MVT(P=0.043)、管腔狹窄程度(P=0.008),提示具有這些管壁特征的ICAS引起卒中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)可能較高。
血管重構(gòu)是管壁特征的一個(gè)重要指標(biāo),被定義為血管結(jié)構(gòu)或組成的持續(xù)性改變,是動脈粥樣硬化的常見特征之一[24],主要分為正性重構(gòu)(Positive Remodeling,PR)、負(fù)性重構(gòu)(Negative Remodeling,NR)。癥狀性MCA的HRMRI研究[7,24]表明,PR與卒中發(fā)生密切相關(guān),正性重構(gòu)組可觀察到更多的微栓子信號,提示正性重構(gòu)與斑塊不穩(wěn)定、破裂有關(guān),而破裂的斑塊可促進(jìn)局部血栓形成在原位閉塞血管或脫落后隨血流移動至遠(yuǎn)端血管而堵塞血管,結(jié)果均是造成腦組織缺血壞死。本研究中,責(zé)任血管組具有更大的RI、更常見的PR,雖然兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.17),但動脈粥樣硬化為系統(tǒng)性疾病,部分動脈粥樣硬化血管通過正性重構(gòu)來維持管腔通暢,正性重構(gòu)程度不同引發(fā)腦梗死的時(shí)機(jī)不同。且本研究部分血管無論輕重度狹窄均有正性重構(gòu)表現(xiàn),提示正性重構(gòu)可能是動脈粥樣硬化早期的活躍性病變,貫穿斑塊的發(fā)生與發(fā)展全程。因正性重構(gòu)與斑塊不穩(wěn)定密切相關(guān),對于血管狹窄輕微但出現(xiàn)正性重構(gòu)的患者,應(yīng)盡早加強(qiáng)穩(wěn)定斑塊治療,預(yù)防腦卒中的發(fā)生??傊?,癥狀性MCA與無癥狀性MCA的管壁特征不同,但前述管壁特征中哪些與卒中發(fā)生或復(fù)發(fā)更相關(guān),待大樣本、前瞻性研究明確。
本試驗(yàn)可重復(fù)性高,兩研究者間閱片一致性較好(K均>0.8,P均<0.001);組間測量信度良好(ICC 均>0.9,P均<0.001),與文獻(xiàn)[25]報(bào)道的類似。因此,應(yīng)用HRMRI顯示顱內(nèi)動脈管壁結(jié)構(gòu)、鑒別動脈狹窄的病理性質(zhì)及不同斑塊特點(diǎn)具有較高的可行性。
本研究將3D-SPACE技術(shù)[4]與DANTE技術(shù)[26]結(jié)合,即T1w-db space,可同時(shí)抑制血流及腦脊液信號,減少血流偽影對斑塊識別的干擾,掃描后圖像經(jīng)MIP、MPR、cMPR重建,可從冠狀位、矢狀位、軸位等多角度顯示顯示管壁、管腔情況,為判斷斑塊特點(diǎn)、測量管壁特征提供更為詳細(xì)的信息。據(jù)我們所知,尚無其他學(xué)者應(yīng)用T1w-db space研究癥狀性MCA狹窄的病因。但本研究為一組應(yīng)用T1w-db Space對MCA狹窄性病變進(jìn)行探索性研究的結(jié)果,樣本量小,缺乏顱內(nèi)動脈組織病理活檢結(jié)果對照,所選參考血管并非絕對正常,可能影響管壁特征的測量,僅為HRMRI辨別MCA狹窄性病變、斑塊特點(diǎn)及管壁特征提供參考信息。如何利用該項(xiàng)技術(shù)更準(zhǔn)確地甄別MCA狹窄性病因需增大樣本量,行顱內(nèi)動脈管壁組織活檢證實(shí)。
綜上,HRMRI可清晰顯示MCA管壁、管腔,甄別動脈狹窄的病因,試驗(yàn)可重復(fù)性高。可根據(jù)不同管壁病理改變在HRMRI的表現(xiàn)特征鑒別動脈狹窄的病因:動脈粥樣硬化斑塊在HRMRI上表現(xiàn)為管壁偏心性增厚,增強(qiáng)掃描呈偏心性強(qiáng)化;血管炎在HRMRI上表現(xiàn)為管壁顯著環(huán)形增厚,增強(qiáng)掃描呈環(huán)形強(qiáng)化;動脈夾層在HRMRI T1WI像上為長條狀高信號表現(xiàn)。責(zé)任血管的斑塊特點(diǎn)、管壁特征不同于非責(zé)任血管,這有助于識別罪犯斑塊、責(zé)任血管及評估斑塊穩(wěn)定性。
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The value of 3.0T High-resolution magnetic resonance imaging in the diagnosis of symptomatic middle cerebral arterial stenosis
WANGTingting,ZHANGLei,WUJun,etal.
(DepartmentofNeurology,PekingUniversityShenzhenHospital,Shenzhen518036,China)
ObjectiveUsing 3.0T High-resolution magnetic resonance imaging (HRMRI) to investigate:causes of symptomatic middle cerebral artery (MCA);differences of plaque and vessel wall characteristics between culprit arteries and non-culprit arteries in patients with symptomatic MCA atherosclerotic stenosis. MethodEighteen patients with symptomatic MCA stenosis underwent middle cerebral arterial wall imaging. HRMRI scans included pre-contrast T1w-db space and post-contrast T1w-db space. ResultsAmong 16 patients qualified for statistical analysis,13 MCAs were atherosclerosis,2 were vasculitis and 1 was arterial dissection. Compared with group of non-culprit artery,group of culprit artery had more plaques on superior wall,and more irregular and enhanced plaques (Pwas 0.034,0.001 and 0.011 respectively). At maximal lumen narrowing (MLN),group of culprit artery had larger lumen stenosis,plaque burden (PB),wall area (WA) and maximal vessel thickness (MVT) (Pwas 0.008、0.002、0.042 and 0.043 respectively);group of culprit artery had smaller vessel area (VA) and lumen area (LA),greater remodeling index (RI) and mean vessel thickness (mVT),but no significant differences existed between two groups (AllP>0.05). Inter-observer reproducibility was excellent for identifying plaque characteristics (location,regularity,enhanced type and degree) (K was 0.83,0.94,0.88 and 0.95 respectively,allP<0.001),and for measuring VA、LA、WA、PB、RI、lumen stenosis、MVT and mVT at MLN(Interclass correlation coefficient [ICC ]was 0.94、0.96、0.92、0.99、0.91、0.99、0.94、0.94,allP<0.001) and VA,LA at
ite(REF)(ICC was 0.96,0.92 respectively,bothP<0.001). ConclusionHRMRI helps to clearly visualize the lumen and vessel wall of MCA,and distinguish causes of arterial stenosis with high reproducibility. Different pathological manifestations on HRMRI indicate underlying causes of arterial stenosis:atherosclerotic plaques manifest as eccentric thickening of arterial wall with eccentric enhancement,vasculitis has concentric vessel thickening and enhancement,arterial dissection shows long-striped hyper-intensity on HRMRI T1WI. The plaque and vessel wall characteristics differ between culprit arteries and non-culprit arteries,which help to identify culprit plaques and arteries,and evaluate plaque stability.
Middle cerebral artery;High-resolution magnetic resonance;Atherosclerosis;Vasculitis;Arterial dissection
1003-2754(2016)09-0783-07
2016-05-10;
2016-06-02
深圳市科技研發(fā)資金項(xiàng)目(No. JCYJ20130402114317402)
(1.北京大學(xué)深圳醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,廣東 深圳 518036;2.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院,廣東 汕頭 515041;3.中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院,廣東 深圳 518055)
吳軍,Email:wujun188@163.com
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