高分辨磁共振血管壁成像在不同時(shí)期顱內(nèi)動(dòng)脈夾層評(píng)估中的應(yīng)用

馮芹，白巖，王夢(mèng)珂，張夢(mèng)煥，王梅云*

顱內(nèi)動(dòng)脈夾層(intracranial arterial dissection，IAD)臨床上較為少見，因其可導(dǎo)致嚴(yán)重的缺血性中風(fēng)或顱內(nèi)出血，致殘致死率較高，是中青年發(fā)生卒中的一個(gè)重要原因，其危險(xiǎn)因素及發(fā)病機(jī)制尚不清楚，且常規(guī)磁共振檢查較難檢出，由于影像診斷標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，IAD 的早期診斷仍然具有一定的挑戰(zhàn)［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(tài)取決于內(nèi)部彈性層和介質(zhì)的破壞情況，這就導(dǎo)致其愈合過程可能存在趨向正常化、夾層動(dòng)脈瘤形成，殘腔狹窄或閉塞等情況［4］。數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)是管腔成像的金標(biāo)準(zhǔn)，但它缺少橫斷面成像，在IAD 的診斷中會(huì)導(dǎo)致假陰性的出現(xiàn)，因此，IAD 的定性診斷往往需要與動(dòng)脈壁和管腔成像相結(jié)合［5-6］。高分辨磁共振血管壁成像技術(shù)(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(shí)別壁內(nèi)血腫(identification of intramural hematoma，IMH)，目前被認(rèn)為是IAD 影像診斷的一種強(qiáng)有力的成像方法［7］。近年來，有專家共識(shí)指出，HRMR-VWI 可作為常規(guī)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(shí)期動(dòng)脈夾層的HR-MRI 的影像學(xué)特征，從而尋找IAD 定量評(píng)估的影像學(xué)指標(biāo)，有助于更好地預(yù)測(cè)IAD進(jìn)展情況和了解IAD病理生理學(xué)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)過本單位醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號(hào)：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(yī)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(dòng)脈夾層患者35 例，頸內(nèi)動(dòng)脈夾層患者10 例，具體基線資料見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～75 歲；(2)根據(jù)臨床病史或HRMR-VWI 診斷為IAD 的患者；(3)非創(chuàng)傷性/醫(yī)源性IAD。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)未進(jìn)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(zhì)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(shù)為TR 21 ms，TE 3.45 ms，層厚0.6 mm，層數(shù)150，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm。(2) 3D-SPACE：采用3D-T1W序列，在冠狀面上覆蓋顱內(nèi)主要血管，掃描參數(shù)為TR 900 ms，TE 14 ms，層厚0.5 mm，層間距0 mm，層數(shù)224，F(xiàn)OV 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(qiáng)掃描。

1.3 圖像處理與分析

在圖像存檔與通信系統(tǒng)(picture archiving and communicationsystem，PACS)工 作 站 和 基 于Image J (http：//rsbweb.nih.gov/ii/)的內(nèi)部分析軟件上進(jìn)行圖像分析，由兩名分別具有10 年和5 年神經(jīng)影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對(duì)檢查結(jié)果分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括內(nèi)膜瓣、雙腔、動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張、壁內(nèi)血腫和血管壁強(qiáng)化。其中壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度通過在非增強(qiáng)3D-T1WI 上勾畫ROI 獲得(壁內(nèi)血腫平均信號(hào)強(qiáng)度/鄰近肌肉平均信號(hào)強(qiáng)度，鄰近肌肉ROI 范圍至少大于15 mm2)，血管壁強(qiáng)化在DCE-T1WI上進(jìn)行評(píng)分，根據(jù)視覺分級(jí)系統(tǒng)評(píng)估增強(qiáng)程度如下：0 級(jí)，與正常血管壁相似；1 級(jí)，大于0 級(jí)，但小于或類似于肌肉；2級(jí)，大于肌肉。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本研究數(shù)據(jù)均使用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以±s 表示。使用Fisher 精確檢驗(yàn)比較不同時(shí)期基于HRMR-VWI 的IAD 解剖結(jié)構(gòu)改變檢出率和血管壁強(qiáng)化程度。使用Kruskal-Wallis試驗(yàn)比較不同階段壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度，P＜0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)評(píng)價(jià)觀察者評(píng)估的一致性，ICC＞0.75認(rèn)為一致性良好。

2 結(jié)果

2.1 基本資料

納入的患者中，癥狀出現(xiàn)時(shí)最主要表現(xiàn)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(shí)發(fā)現(xiàn)，且無相關(guān)臨床癥狀，起病不明。以前期研究為基礎(chǔ)［9］，根據(jù)癥狀出現(xiàn)的時(shí)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(chǔ)疾病、吸煙史及飲酒史等方面無顯著性差異(P＞0.05)?；颊呋€數(shù)據(jù)見表1。

2.2 觀察者一致性

2名觀察者定性評(píng)估IAD內(nèi)膜瓣、雙腔、動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張、壁內(nèi)血腫和血管壁強(qiáng)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(píng)估壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度及血管壁強(qiáng)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(shí)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(shí)期壁內(nèi)血腫信號(hào)強(qiáng)度及血管壁強(qiáng)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(xiàn)

各期患者內(nèi)膜瓣、雙腔、動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張、壁內(nèi)血腫和血管壁強(qiáng)化的檢出率見表2。急性期及亞急性期內(nèi)膜瓣(P=0.006)、雙腔(P=0.023)、壁內(nèi)血腫(P=0.004)和血管壁強(qiáng)化(P=0.022)檢出率高于慢性期，動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張檢出率無顯著差別(P=0.094)(圖1、2)。急性期壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度與亞急性期無顯著性差異(P=0.398)，慢性期壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度明顯低于亞急性期(P=0.007)。急性及亞急性期血管壁強(qiáng)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(yīng)用到累及血管壁的顱內(nèi)腦血管疾病的研究中，如動(dòng)脈粥樣硬化、血管炎及煙霧病等［10-11］。本研究采用HRMR-VWI 對(duì)不同時(shí)期IAD 的解剖結(jié)構(gòu)改變進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示內(nèi)膜瓣、雙腔、壁內(nèi)血腫及血管壁強(qiáng)化在急性期及亞急性期的檢出率均高于慢性期，壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度及血管壁強(qiáng)化程度在慢性期較早期也呈現(xiàn)出降低趨勢(shì)。

3.1 HRMR-VWI對(duì)IAD影像特征顯示效能的評(píng)估

IAD 的病理生理學(xué)改變主要包括動(dòng)脈管壁內(nèi)膜層的廣泛破壞，導(dǎo)致循環(huán)血液進(jìn)入血管壁形成分離，內(nèi)膜逐步剝離，從而形成真、假腔及壁內(nèi)血腫，當(dāng)血腫累及外膜下時(shí)，動(dòng)脈壁膨出呈瘤樣突起，夾層動(dòng)脈瘤形成［12-13］。有研究顯示［14］HR-MRI 對(duì)IAD 影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行表征，或許可以為臨床分期提供幫助，從而指導(dǎo)治療方式的選擇。本研究結(jié)果表明，急性期及亞急性早期，內(nèi)膜瓣的檢出率可達(dá)80%，內(nèi)膜瓣的存在是診斷IAD 的一個(gè)重要影像學(xué)指標(biāo)［15］。從早期到慢性期階段，雙腔、壁內(nèi)血腫及血管壁強(qiáng)化的檢出率也呈逐漸降低趨勢(shì)，但管腔瘤樣擴(kuò)張未表現(xiàn)出明顯差異。Sun 等［16］提出，HR-MRI 與DSA 相結(jié)合，可清晰顯示血管壁特征，并準(zhǔn)確評(píng)估IDA 的血管腔，對(duì)于理解IDA的潛在病理狀態(tài)和指導(dǎo)治療選擇具有重要價(jià)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(cè)椎動(dòng)脈可見真、假腔；B：T1WI 可見內(nèi)膜瓣；C：軸位3D-SPACE 示顯示動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張及雙腔；D：CE-T1WI 示內(nèi)膜瓣及血管瘤壁均強(qiáng)化圖2 男，44 歲，亞急性早期IAD 患者，因“左側(cè)顳部疼痛5 d”入院。A：TOF-MRA 原始圖像示右側(cè)椎動(dòng)脈V5段瘤樣擴(kuò)張并可見真假腔；B：T1WI示瘤內(nèi)信號(hào)不均勻；C：軸位3D-SPACE示壁內(nèi)血腫呈高信號(hào)；D：CE-T1WI示血管瘤壁可見環(huán)形強(qiáng)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(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的定量評(píng)估

本研究對(duì)壁內(nèi)血腫的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定量評(píng)估，結(jié)果顯示，急性期、亞急性期壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度均高于慢性期，且以亞急性期為著。這與前期相關(guān)研究結(jié)果一致。一項(xiàng)關(guān)于頸內(nèi)動(dòng)脈夾層患者壁內(nèi)血腫信號(hào)動(dòng)態(tài)變化的研究表明［17］，在發(fā)病3 個(gè)月后，壁內(nèi)血腫體積明顯縮小，80%患者已檢測(cè)不到壁內(nèi)血腫的存在，在6 個(gè)月時(shí)，所有患者均未發(fā)現(xiàn)壁內(nèi)血腫。這一表現(xiàn)也符合其發(fā)展的自然病程。有研究分析癥狀出現(xiàn)后不同時(shí)間點(diǎn)獲得的手術(shù)及尸檢樣本組織發(fā)現(xiàn)［18］，發(fā)病14 d后，壁內(nèi)出血逐漸被肉芽組織取代，隨后假腔周圍出現(xiàn)代償性內(nèi)膜增厚，在癥狀出現(xiàn)30 d后獲得的樣本中，新生血管內(nèi)膜增厚，夾層動(dòng)脈瘤形成。另外，Nakamura等［19］回顧性研究IAD患者的臨床表現(xiàn)和影像學(xué)特征發(fā)現(xiàn)，HRMR-VWI 對(duì)壁內(nèi)血腫的檢出率明顯高于常規(guī)MRI 及MRA。本研究中，早期階段壁內(nèi)血腫的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度顯著高于慢性期，這與隨病程進(jìn)展血腫內(nèi)含鐵血黃素沉積影響T1、T2 弛豫時(shí)間從而引起信號(hào)強(qiáng)度改變相關(guān)。因此，壁內(nèi)血腫相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的改變也可作為HRMR-VWI評(píng)估IAD分期的一項(xiàng)定量指標(biāo)。

3.3 血管壁強(qiáng)化程度的評(píng)估

本研究中發(fā)病早期血管壁強(qiáng)化程度明顯高于慢性期，這可能與疾病早期受累動(dòng)脈啟動(dòng)修復(fù)與重建，新生血管形成以及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和血管滋養(yǎng)血管的存在有關(guān)，當(dāng)無炎癥的組織學(xué)征象時(shí)，也不再出現(xiàn)血管壁強(qiáng)化［20］。近年來血管瘤壁強(qiáng)化是否可作為其評(píng)判有無生物學(xué)進(jìn)展的指標(biāo)逐漸受到關(guān)注。Saito等［21］對(duì)IVAD 的血管壁強(qiáng)化進(jìn)行半定量研究，重點(diǎn)分析了穩(wěn)定型偶發(fā)病例、突發(fā)頭痛病例和破裂型臨床發(fā)病亞型的差異，結(jié)果顯示每種發(fā)病類型的血管壁強(qiáng)化程度與臨床表現(xiàn)的嚴(yán)重程度相關(guān)。Hashimoto等［22］對(duì)49 例未破裂IAD 患者血管壁強(qiáng)化程度進(jìn)行回顧性分析研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)展性IAD患者的解剖病變與垂體柄的對(duì)比增強(qiáng)比顯著高于改善或穩(wěn)定的患者，他們認(rèn)為VWI 增強(qiáng)掃描定量分析可預(yù)測(cè)未破裂IADs 的不穩(wěn)定性。因此，通過HRMR-VWI 觀察血管壁強(qiáng)化能為IAD分期及風(fēng)險(xiǎn)分層提供重要信息。

3.4 本研究的局限性與總結(jié)

HRMR-VWI 作為一種較新的血管壁成像技術(shù)，可無創(chuàng)評(píng)估顱內(nèi)血管壁的微小病變，有助于更好地評(píng)估IAD的分期，從而選擇最優(yōu)治療手段。但其也因缺少統(tǒng)一的掃描參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化掃描流程，前期相關(guān)研究結(jié)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(duì)結(jié)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(duì)疾病發(fā)展過程的縱向隨訪。因此，在今后的研究中進(jìn)行前瞻性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過多中心擴(kuò)大樣本量及研究范圍，采用更豐富的技術(shù)手段進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪觀察，或許能為進(jìn)一步揭示IAD發(fā)病機(jī)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。