高分辨率磁共振在卒中動脈管壁成像診斷中的研究進展

張俊芳，吳云成

卒中是指急性起病、腦局部血液循環(huán)障礙所導致的神經功能缺損綜合征。卒中所引起的神經系統(tǒng)局灶性癥狀和體征，與受累腦血管的血供區(qū)域相一致。近年來，高分辨率磁共振（high resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI）在冠狀動脈及頸動脈等心腦血管疾病的臨床診斷中發(fā)揮重要作用，HRMRI已經逐漸被引入卒中動脈管壁成像的研究當中，為卒中的臨床診斷以及治療提供了重要的參考價值。

MRI圖像質量主要取決于幾個因素，如切片厚度、視野范圍、信噪比、矩陣尺寸及場強等方面[1]。本文中HR-MRI主要是指3 Tesla場強下的圖像（目前更高場強的MRI如7 Tesla仍主要限于運用在體外的研究當中）。相比于傳統(tǒng)的MRI，HR-MRI的優(yōu)勢在于其圖像獲取的速度更快、圖像質量更高。圖像分辨率提高會為研究提供更多信息。

近年來HR-MRI相關研究越來越多，HRMRI不僅可以檢測到顱內血管如大腦中動脈、基底動脈內的動脈粥樣硬化斑塊[2-3]，還可以清晰地展現顱內動脈管壁成像[4]，評價血管狹窄程度[5]，并具有鑒定患者是否處于卒中進展期以及其是否會復發(fā)的可能性[6]。另外HR-MRI繼觀察頸動脈粥樣硬化性斑塊出血后[7]，也被引入觀察顱內血管的斑塊內出血狀況[8-9]。

1 HR-MRI在明確顱內動脈粥樣硬化導致卒中機制中的作用

在顱內動脈粥樣硬化斑塊性疾病中，其血管狹窄程度、脂質占斑塊百分比及斑塊內新生血管情況、斑塊內出血、血管栓子是導致卒中的重要原因[10]。

動脈粥樣硬化出現在各種各樣的血管并可能導致組織缺血，其中主要機制為斑塊的破裂和小穿支動脈的閉塞。斑塊破裂將斑塊核心成分暴露在凝血因子前，啟動了凝血機制，形成血栓并導致病灶處或者下游動脈的閉塞或栓塞。另外，小穿支動脈閉塞也會引起腦組織低灌注。

傳統(tǒng)上，卒中的機制通常是從患者的臨床表現及梗死灶的形態(tài)大小推斷出來的，但缺少直觀的斑塊位置、大小、形態(tài)及性質的描述，因此卒中的機制并沒有得到直接揭示。在運用了HR-MRI后，這些信息得到了展現。例如，當HR-MRI動脈管壁成像檢測出患者動脈粥樣硬化性斑塊內出血及纖維帽破裂，引起其卒中的原因會被認為是病灶處或下游動脈的栓塞。相反，若檢測出的斑塊是穩(wěn)定的，其纖維帽厚而脂質核小，那么通常是其引起血管狹窄從而導致低灌注而引起卒中。因此，HR-MRI有助于直接明確卒中的機制，并在二級預防中起到重要的作用。例如，對于因動脈狹窄導致低灌注最終引起卒中的患者，應該進行顱內血管重建來改善灌注，但這樣的治療對于斑塊破裂引起栓塞的患者而言可能效果不佳[1]。因此，明確卒中機制對卒中患者診斷、治療和預防都相當重要。

對比傳統(tǒng)影像學與HR-MRI可以發(fā)現：①狹窄程度：傳統(tǒng)影像學（如磁共振血管造影、電子計算機斷層掃描血管成像、數字減影血管造影等）只能觀察到血管腔的狹窄，而HRMRI通過動脈管壁成像可以檢測血管壁的情況，提高了診斷的準確率。②明確狹窄的病因：血管狹窄的原因可以是各種各樣的，如動脈粥樣硬化、炎癥、血管痙攣等，不同的病因會有不同的治療策略。傳統(tǒng)的影像學只能檢測到血管的狹窄，但不同病因引起的狹窄可能會導致相同的表現（異病同像）。雖然大腦活檢等有創(chuàng)操作有助于明確病因診斷，但是HR-MRI卻可以在無創(chuàng)的條件下，鑒定血管壁情況從而明確病因。Swartz等[11]研究表明，有癥狀動脈粥樣硬化性血管病變患者的血管壁增厚往往呈偏心性增強信號，而炎癥性血管病變則表現為同心性信號增強。另外，特發(fā)性Moyamoya病管腔狹窄患者并沒有血管壁變厚及增強信號，而非炎癥性可逆性血管痙攣患者則有管壁增厚卻沒有信號增強[12]。③斑塊成分的鑒別：動脈粥樣硬化斑塊內的小血管一旦破裂，會導致斑塊內出血，進而引起紅細胞膜積聚、膽固醇沉積、巨噬細胞浸潤和壞死性核增大等一系列后果，這種后果一方面導致了斑塊增大，另一方面也使得斑塊穩(wěn)定性下降，導致斑塊更易破裂[13]。有研究認為，大腦中動脈狹窄的患者中，斑塊內出血的傾向在有癥狀患者中（19.6%）的比例要高于無癥狀患者（3.2%）[9]。另有研究發(fā)現，基底動脈斑塊區(qū)域的斑塊內出血是相當普遍的，并且與急性卒中的發(fā)生有關[14]。顱內其他動脈如椎動脈等仍需要進一步研究以明確顱內動脈粥樣硬化性斑塊內出血是否預示著發(fā)生卒中的風險更高。④纖維帽的性狀：研究表明，斑塊纖維帽較薄或者破裂引起卒中的概率是穩(wěn)定、厚纖維帽斑塊的兩倍[15]。⑤血管壁的正性重塑：通過HR-MRI可以反復地測量基底動脈，研究表明，在進展期基底動脈粥樣硬化患者中，血管壁正性重塑是很常見的，而且相比沒有正性重塑的血管而言，其斑塊更大[16]。在另一項研究中，有癥狀的大腦中動脈狹窄患者血管的正性重塑率相比無癥狀組更高[17]。因此可以認為，顱內血管的正性重塑可能與斑塊的易損性呈正相關，其可能是卒中的危險因素之一，當然還需要進一步的研究加以證明。⑥梗死灶類型：梗死灶類型與動脈管壁特征是有相關性的。正性重塑或表面不規(guī)則斑塊多數引起動脈-動脈栓塞，處于動脈上游的斑塊則與滲透性動脈梗死相關[18]。

另外，在顱內動脈粥樣硬化狹窄性病變中，可將病因分為分支閉塞性疾?。╞ranch occlusive disease，BOD）和非分支閉塞性疾?。╪on-BOD）。有研究通過HR-MRI發(fā)現：BOD狹窄程度較non-BOD輕，non-BOD的正性重塑的發(fā)生率高于BOD；盡管偏心性信號增強在兩種類型中都可見，BOD組中穿支動脈起源處的信號增強更為多見[19]。因此，HR-MRI在進一步明確的顱內動脈粥樣硬化導致卒中機制還將發(fā)揮更多的作用。

最近也有研究認為，HR-MRI動脈管壁成像可對斑塊狀態(tài)進行鑒定，從而運用于預測卒中復發(fā)風險中，有利于臨床上識別高復發(fā)風險患者，并對其加強預防卒中復發(fā)的治療，同時也有利于臨床試驗研究篩選高復發(fā)風險患者[20]。

2 HR-MRI關于腔隙性腦梗死的研究

腔隙性腦梗死占缺血性卒中總人數的25%，它構成了一個重要的卒中亞群。既往傳統(tǒng)的影像學并不能檢測到血管的狹窄等異常，患者也很少因為腔隙性梗死而致死，閉塞的動脈往往在患者過世前已經再通，因此尸檢也無法明確病因。這對其病因的診斷造成了很大的困擾：究竟是小血管閉塞還是動脈粥樣硬化斑塊脫落栓塞所引起？一項研究利用HR-MRI動脈管壁成像來觀察臨床懷疑為小血管閉塞的患者，并監(jiān)測其大腦中動脈及基底動脈的血管壁情況，結果發(fā)現部分患者其血管壁是具有動脈粥樣硬化性斑塊的，診斷從而得以明確[21]。另一項研究則發(fā)現，腦橋內腔隙性梗死與繼發(fā)于基底動脈粥樣硬化的穿支動脈病變有關，因此，HRMRI有助于明確卒中的病因分型[22]。

3 HR-MRI對內囊預警綜合征的作用

內囊預警綜合征（capsular warning syndrome，CWS）是一個少見病，但其預后極差（7 d內卒中發(fā)生概率達60%）。迄今為止，該病病因仍未闡明。有研究報道了兩例CWS，初始磁共振血管造影檢測并未發(fā)現顱內血管狹窄，但后續(xù)HR-MRI則發(fā)現了大腦中動脈的腹側壁即豆紋動脈起始部位有動脈粥樣硬化性斑塊。經過積極的抗栓及他汀類藥物治療，效果顯著。因此可以認為，HR-MRI對于CWS的病因檢測是非常有效的[23]。依靠HR-MRI動脈管壁成像技術，動脈斑塊所在位置與CWS的發(fā)病及預后相關性也在進一步探索中[24]。

4 HR-MRI在顱內動脈夾層及夾層動脈瘤中的作用

HR-MRI可以直接觀察到動脈壁的分層，包括偏心性的血管壁增厚及彌散信號增強，并能清楚地觀察到假膜內的壁內血腫，還可以清楚地分辨壁內血腫及管腔內栓塞。運用HRMRI也使得動態(tài)觀察夾層動脈瘤的演變成為可能。HR-MRI動脈管壁成像技術在椎-基底動脈夾層的掃描中被證實是有效的，且相比于傳統(tǒng)影像學能提供更多有效信息[25]。

HR-MRI的臨床優(yōu)勢在于，它能描述內膜瓣、假腔的入口、壁內血腫的大小及分支動脈的入口。當觀察到動脈瘤的壁內血腫時，因為其不穩(wěn)定性，通常會考慮對患者進行密切的觀察并做必要的治療來干預。另外，根據HRMRI獲得的信息，在進一步的支架放置操作過程中既能明確應該放置的位置并避開不合適的位置，又能減少操作引起的并發(fā)癥[26-28]。

5 HR-MRI在非狹窄性顱內動脈粥樣硬化疾病的作用

隨著HR-MRI的發(fā)展，有研究發(fā)現，除了豆紋動脈分支口閉塞，非狹窄性顱內動脈粥樣硬化性疾病也可以導致深部腦梗死[29]。Havenon等[29]報道了一例非狹窄性顱內動脈粥樣硬化病變出現缺血性卒中的患者，起初電子計算機斷層掃描血管成像提示右側大腦中動脈高度狹窄，但隨后的磁共振血管造影及數字減影血管造影卻未觀察到狹窄病灶，初始考慮為栓塞溶解。但是栓塞的來源不得而知，這導致了治療和預后的不確定性。隨后進一步通過HR-MRI檢測發(fā)現一處有高危險性的非狹窄性斑塊是導致發(fā)病的真正原因。該患者開始使用華法林進行治療時卻依然出現了短暫性缺血發(fā)作；考慮病因為斑塊病變后，即把華法林換成氯吡格雷治療，患者病情明顯好轉。如果早期運用HR-MRI動脈管壁成像，并對患者采取雙重抗血小板療法，應該可以避免其并發(fā)癥的發(fā)生。因此，HR-MRI對此類疾病的診斷具有極高的臨床價值[29]。

6 HR-MRI在穿支動脈粥樣硬化性疾病中的作用

顱內穿支動脈粥樣硬化是缺血性卒中的常見類型。既往腦橋的穿支動脈粥樣硬化性疾病可以通過MRI檢測腦橋基底表面病灶延長來間接診斷，而HR-MRI動脈管壁成像則可以直接觀察到動脈壁內的斑塊，對診斷的判斷更加準確[30]。

HR-MRI除了用于觀察動脈壁、動脈狹窄的情況，也可以直接觀察到大腦中動脈口引起閉塞的栓塞[31]，還可以用于鑒別基底動脈及椎動脈的狹窄及發(fā)育不全[32]。

7 HR-MRI在藥物試驗中的應用

HR-MRI在藥物試驗中已經逐步得到廣泛應用，尤其是針對穩(wěn)定血管壁斑塊的藥物（如他汀類等）。HR-MRI動脈管壁成像可以對比觀察斑塊在用藥前后是否變穩(wěn)定、脂質核是否縮小等，有利于臨床評估藥物效果、開發(fā)及篩選新藥，推進卒中藥物的開發(fā)[33]。

8 HR-MRI目前存在的不足

盡管HR-MRI具有眾多優(yōu)點，該技術目前仍存在不足：①對患者顱內病理樣本采樣困難，導致難以證實HR-MRI圖像與病理之間確切的關聯(lián)。②目前大部分研究主要為回顧性質，缺乏前瞻性研究進一步證實相關觀點。③想要提高圖像的分辨率，主要依靠提高MRI場強，但更高的場強會使比吸收率（specific absorption rate，SAR）升高、組織吸收熱量增加，威脅患者安全。

9 展望

作為一項新興的卒中影像學診斷手段，HR-MRI不僅可以診斷傳統(tǒng)影像學難以明確的疾病，還可能成為預測卒中發(fā)生發(fā)展的重要技術。因此，需要開展更多的研究以探索其對卒中等神經系統(tǒng)疾病的診斷價值，并為未來卒中的防治提供幫助。

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