顱內(nèi)椎-基底動脈夾層形態(tài)學(xué)與后循環(huán)缺血程度的相關(guān)性研究

邊祥兵，林家驥，張森皓，董小楠，劉鐵芳，段曹輝，婁昕，呂晉浩

顱內(nèi)椎-基底動脈夾層（vertebral-basilar dissection，VBD）是椎基底動脈系統(tǒng)一種相對少見的疾病，其首發(fā)癥狀多為后循環(huán)血管狹窄或閉塞引起腦灌注不足導(dǎo)致的頭痛、眩暈等缺血性癥狀，甚至出現(xiàn)腦梗死[1-2]。VBD導(dǎo)致的后循環(huán)缺血機制復(fù)雜，尚未完全清楚，有研究報道腦灌注缺損是重要機制之一[3]。目前臨床上主要依靠DSA、MRA、高分辨率磁共振管壁成像（high-resolution vessel wall imaging，HR VWI）等神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)對VBD進行診斷以及形態(tài)學(xué)和狹窄程度分析[4-5]。動態(tài)磁敏感對比增強灌注成像（dynamic susceptibility contrast enhanced perfusion weight imaging，DSC-PWI）技術(shù)是目前臨床上最常用的腦灌注成像方法之一，它能夠敏感地獲得患者腦組織的微循環(huán)血流動力學(xué)相關(guān)參數(shù)[6]，并對灌注異常進行定性分析，隨著先進后處理軟件的開發(fā)，目前也可以實現(xiàn)部分參數(shù)的定量測量。本研究預(yù)假設(shè)VBD形態(tài)和患者腦灌注缺損程度相關(guān)，擬采用DSC-PWI對腦組織灌注缺損進行定量分析，比較不同形態(tài)和不同狹窄程度VBD的灌注缺損特點，以期為顱內(nèi)VBD患者的風(fēng)險評估及治療提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性納入2015年12月-2019年12月在中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心連續(xù)收治的VBD患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥18周歲；②缺血性腦血管事件史，包括缺血性卒中與TIA；③經(jīng)DSA證實責(zé)任病變?yōu)閂BD；④同時進行了MRI檢查，包括MRA，HR VWI以及DSC序列。排除標(biāo)準(zhǔn)：①未經(jīng)DSA證實的VBD；②未進行MRI檢查或未同時進行MRA、HR VWI及DSC-PWI檢查；③圖像質(zhì)量差或者不完整，達不到診斷要求或無法進行后處理；④后循環(huán)供血區(qū)域大面積陳舊性梗死（定義為累及病變血管下游供血區(qū)域1/3以上）；⑤已治療的既往VBD。

1.2 數(shù)據(jù)收集和分析 收集患者的基線資料，包括年齡、性別、缺血性事件、發(fā)病至MRI檢查時間，及血管危險因素（高血壓、糖尿病、高脂血癥、冠心?。?shù)據(jù)。

1.3 磁共振檢查及圖像處理 磁共振檢查均采用GE 3.0T（DISCOVERY MR 750，GE Healthcare）磁共振成像儀，32通道頭線圈進行，序列及參數(shù)如下，TOF MRA：重復(fù)時間（time of repetition，TR）34 ms，回波時間（time of echo，TE）3.1 ms，層厚1 mm，采集矩陣512×128；HR VWI：TR 3 ms，TE 3.1 ms，層厚1 mm，采集矩陣512×128，以橫斷面掃描為主，根據(jù)具體情況增加冠狀面或矢狀面，增強前及增強后分別進行掃描；DSCPWI：TR 1200 ms，TE 16.7 ms，層厚5 mm，回波鏈1，連續(xù)掃描50期，采用釓對比劑，用量2 mL/kg，流速4 mL/s。

使用GE Healthcare后處理平臺AW4.5 Workstation重建血管成像，并由2名資深神經(jīng)影像醫(yī)師（從事放射診斷5年以上）通過MR影像進行VBD的分析和判斷。依據(jù)MRA影像，VBD按其形態(tài)分為3型：瘤樣擴張型（不伴有血管狹窄）、線珠型（瘤樣擴張伴血管狹窄）以及狹窄-閉塞型（血管狹窄-閉塞并不伴有瘤樣擴張）[7]。圖1為三種形態(tài)學(xué)分型示意圖。2名醫(yī)師均不參考DSA或HR VWI，首先分別進行分析，對MRA上夾層形態(tài)進行分型，其次對于評價不一致的病例，經(jīng)過商議后給出一致意見進行統(tǒng)計分析。

圖1 顱內(nèi)椎-基底動脈夾層形態(tài)學(xué)分型示意圖

在MRA和HR VWI影像上行最狹窄處狹窄率測量，采用華法林vs阿司匹林治療癥狀性顱內(nèi)動脈狹窄研究（Warfarin-Aspirinfor Symptomatic Intracranial Disease，WASID）中的標(biāo)準(zhǔn)[8]，依據(jù)狹窄部位的血管直徑（D狹窄）與狹窄近端的正常血管直徑（D正常）計算，公式為：狹窄率=（1－D狹窄/D正常）×100%。并按照上述標(biāo)準(zhǔn)分為：無狹窄、輕度狹窄（狹窄率0～49%）、中度狹窄（狹窄率50%～69%）、重度狹窄-閉塞（狹窄率70%～100%）。

將DSC-PWI原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入后處理軟件NeuBrainCARE軟件（東軟，Beta1.2.10.17），自動化設(shè)置動脈輸入函數(shù)，生成灌注參數(shù)圖。利用軟件灌注分割的功能，低灌注區(qū)進行量化和可視化，自動計算相應(yīng)閾值下的容積，必要時進行分割結(jié)果的手工調(diào)整。低灌注區(qū)通過Tmax參數(shù)圖進行判定，定義Tmax＞4 s為低灌注區(qū)，記錄每例患者Tmax＞4 s的容積。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 統(tǒng)計分析均使用SPSS 25.0及MedCalc（V18.11.3）軟件進行。計量資料采用表示，計數(shù)資料采用頻數(shù)（%）表示。比較不同夾層形態(tài)、狹窄程度之間的低灌注區(qū)容積差異，根據(jù)是否符合正態(tài)分布及方差齊性，計量資料多組間比較采用方差分析或非參數(shù)檢驗，組間兩兩比較使用Bonferroni校正的t檢驗；計數(shù)資料采用χ2檢驗。夾層不同狹窄程度與VBD的低灌注區(qū)容積相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析。不同夾層形態(tài)分組之間狹窄程度的比較采用單向有序的非參數(shù)檢驗。采用Kappa檢驗評價VBD形態(tài)判斷的觀察者間一致性，當(dāng)Kappa值＞0.60代表具有高度的一致性，＞0.80代表具有極好的一致性。以雙向P＜0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 本研究共納入VBD患者34例，其中男27例（79.4%），年齡范圍30～72歲，平均年齡53.79±10.83歲，平均低灌注區(qū)容積為47.50±64.03 mL?；贛RA上VBD形態(tài)學(xué)評判結(jié)果，瘤樣擴張型11例，線珠型15例，狹窄-閉塞型8例。MRA上夾層形態(tài)學(xué)分型觀察者間Kappa=0.728（95%CI0.529～0.927），表明通過MRA進行夾層形態(tài)學(xué)分型具有高度的觀察者間一致性。

三組不同形態(tài)VBD組年齡、性別比例及發(fā)病事件的比例無統(tǒng)計學(xué)差異，發(fā)病到檢查時間間隔具有統(tǒng)計學(xué)差異，狹窄-閉塞型患者發(fā)病到檢查時間間隔明顯較短；三組高血壓、糖尿病、高脂血癥、冠心病的患病比例無統(tǒng)計學(xué)差異（表1）。

2.2 不同夾層形態(tài)的低灌注區(qū)容積比較 不同夾層形態(tài)組間低灌注區(qū)容積比較有統(tǒng)計學(xué)差異（瘤樣擴張型18.99±21.63 mLvs線珠型78.31±85.64 mLvs狹窄-閉塞型28.91±16.88 mL，P=0.014）；圖2為三組間低灌注區(qū)容積比較箱圖；兩兩比較顯示，線珠型VBD組的低灌注區(qū)容積高于瘤樣擴張型VBD組（P＜0.05），與狹窄-閉塞型VBD組無統(tǒng)計學(xué)差異。

2.3 不同狹窄程度VBD的低灌注區(qū)容積比較根據(jù)MRA影像進行VBD狹窄程度分組，無狹窄10例，輕度狹窄7例，中度狹窄3例，重度狹窄-閉塞14例。不同形態(tài)的狹窄程度情況，其中狹窄-閉塞型VBD責(zé)任血管的狹窄程度最重，8例患者的狹窄程度均大于85%；線珠型VBD責(zé)任血管的狹窄程度不同，6例（40%）患者的狹窄程度在10%～50%，6例（40%）在50%～85%，3例（20%）大于85%；瘤樣擴張型VBD患者以責(zé)任血管擴張為主，僅有1例患者的責(zé)任血管近端管壁增厚。不同狹窄程度各組低灌注區(qū)容積見表2；兩兩比較顯示，輕度狹窄組、中度狹窄組及重度狹窄-閉塞組低灌注區(qū)容積均高于無狹窄組（均P＜0.05）。相關(guān)性分析結(jié)果顯示基于MRA影像測得的狹窄程度與低灌注區(qū)容積具有相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)r=0.383，P=0.025）。不同夾層形態(tài)分組之間狹窄程度具有明顯差異（P＜0.001），兩兩比較顯示狹窄-閉塞型VBD管腔狹窄程度最重，高于線珠型VBD及瘤樣擴張型VBD。

根據(jù)HR VWI影像進行VBD狹窄程度分組，無狹窄6例，輕度狹窄10例，中度狹窄6例，重度狹窄-閉塞12例，各組低灌注區(qū)容積見表2；兩兩比較各組間低灌注區(qū)容積無統(tǒng)計學(xué)差異。相關(guān)性分析結(jié)果顯示基于HR VWI影像測得狹窄率的程度與低灌注區(qū)容積具有顯著相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)r=0.435，P=0.010）。不同夾層形態(tài)分組之間狹窄程度具有明顯差異（P=0.017），兩兩比較顯示狹窄-閉塞型VBD及線珠型VBD管腔狹窄程度高于瘤樣擴張型VBD，而狹窄-閉塞型VBD及線珠型VBD管腔狹窄程度無統(tǒng)計學(xué)差異。

表1 不同夾層形態(tài)組的患者基線資料

圖2 不同夾層形態(tài)組的低灌注區(qū)容積比較箱圖

表2 不同狹窄程度分組的低灌注區(qū)容積比較

3 討論

VBD的發(fā)病機制目前尚不明確，可能和遺傳因素、感染性因素、代謝因素、內(nèi)分泌因素等密切相關(guān)，也可能為多種因素共同作用的結(jié)果[9]。既往研究主要認(rèn)為血管相關(guān)危險因素是導(dǎo)致VBD發(fā)生的重要原因：尸檢結(jié)果顯示VBD的血管內(nèi)膜破損，血流通過破損的內(nèi)膜流入血管壁，并向血管壁的外膜進展，柔軟的外膜無法維持管壁的正常形態(tài)，從而形成夾層或夾層動脈瘤[10-11]。研究發(fā)現(xiàn)外傷性因素也是VBD發(fā)生的重要原因，椎動脈顱內(nèi)段和基底動脈的活動度較大，頭頸部按摩、過度屈伸或外傷都可能造成相鄰的骨質(zhì)活動，從而造成血管損傷[12]。既往一項VBD的多中心大樣本研究，690例動脈夾層患者和1170名健康志愿者進行對比，結(jié)果顯示夾層組患者的高血壓比例明顯高于正常對照組，提示高血壓可能與動脈夾層有關(guān)聯(lián)[13]。雖然本研究中高血壓在不同VBD形態(tài)學(xué)分組中沒有統(tǒng)計學(xué)差異，但34例患者中31例（91.2%）患者有高血壓病史，推測高血壓可能是VBD的一個潛在危險因素。

目前臨床上有多種方式可以對VBD進行形態(tài)學(xué)分型，如按病理組織學(xué)可將VBD血管形態(tài)分型為4類：經(jīng)典型夾層動脈瘤，部分?jǐn)U張型夾層動脈瘤，延長擴張型夾層動脈瘤，囊狀動脈瘤[14-15]；按DSA影像可分型為雙腔征、線珠征、玫瑰花征、梭形擴張等[14]。雖然DSA作為VBD形態(tài)學(xué)分型的金標(biāo)準(zhǔn)常用于臨床診療，但是因其介入有創(chuàng)的特點制約了其在臨床篩查、隨訪中的應(yīng)用。隨著神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，MRA及HR VWI等技術(shù)影像也可以對VBD形態(tài)學(xué)進行分型，由于兩種影像檢查均無創(chuàng)，更適宜于臨床廣泛應(yīng)用；對于這兩種成像技術(shù)，管壁成像對掃描設(shè)備要求高，掃描時間長，因此MRA更適用于臨床篩查和隨訪，且管壁成像更加側(cè)重于血管壁局部細節(jié)的顯示，而MRA對整體形態(tài)的顯示更加直觀。本研究中依據(jù)MRA分析不同VBD形態(tài)之間的對低灌注區(qū)容積，結(jié)果存在明顯整體差異，線珠型VBD的低灌注區(qū)容積顯著高于瘤樣擴張型VBD和狹窄-閉塞型VBD。該結(jié)果和既往VBD血管形態(tài)學(xué)和繼發(fā)性的低灌注相關(guān)研究一致，提示VBD形態(tài)學(xué)分型和患者后循環(huán)缺血密切相關(guān)，VBD形態(tài)學(xué)分型對于臨床預(yù)后具有重要的提示意義，值得臨床醫(yī)師重視[16-17]。

此外，本研究中發(fā)現(xiàn)VBD相關(guān)后循環(huán)供血區(qū)域的低灌注區(qū)容積同基于MRA和HR VWI測量的不同狹窄程度存在相關(guān)性，雖然都為弱相關(guān)，但仍提示了狹窄率對后循環(huán)灌注的影響，隨著狹窄率的增加，后循環(huán)缺血隨之更加嚴(yán)重。同時，基于MRA影像的不同夾層形態(tài)分組之間狹窄程度不同，其中狹窄-閉塞型VBD的8例患者責(zé)任血管的狹窄程度均大于85%，而線珠型VBD責(zé)任血管狹窄程度并不相同，只有3例（20%）患者的狹窄程度大于85%，瘤樣擴張型VBD患者以責(zé)任血管擴張為主。以上結(jié)果提示，線珠型VBD后循環(huán)灌注缺損最為嚴(yán)重，并非狹窄-閉塞型VBD后循環(huán)灌注缺損最為嚴(yán)重，而這提示了除管腔狹窄程度之外，癥狀性顱內(nèi)椎-基底動脈夾層MRA的形態(tài)學(xué)特征與后循環(huán)灌注缺損嚴(yán)重程度密切相關(guān)，分析原因可能與TOF-MRA技術(shù)特點本身有關(guān)，不同程度狹窄所引起的血流變化，夾層動脈瘤壁間血腫、附壁血栓及動脈瘤腔內(nèi)的緩慢血流均可以導(dǎo)致TOF-MRA上血流信號發(fā)生變化，所以TOFMRA上病變形態(tài)可能是各種因素綜合作用的結(jié)果，能夠反映夾層病變所致血流動力學(xué)變化之后的后循環(huán)灌注情況。

本研究存在一定的局限性：①本研究為單中心回顧性研究，樣本數(shù)量較少，同時納入的臨床指標(biāo)較少。②TOF MRA對于血管狹窄程度的準(zhǔn)確評估在VBD中會受到病變本身特點的影響，如壁間血腫、附壁血栓都有可能導(dǎo)致局部磁場信號的變化、丟失，從而影響對管腔狹窄程度的測量或估計。③本研究采集的HR VWI影像只測量了狹窄率，雖然HR VWI影像對于血管腔內(nèi)壁間血腫、內(nèi)膜瓣和管壁周圍結(jié)構(gòu)等具有高度敏感性，以及目前在血管病變中應(yīng)用越來越普遍，但HR VWI對病變整體形態(tài)的評價不夠直觀，未來應(yīng)進一步開展VBD的HR VWI影像形態(tài)學(xué)研究，包括圖像后處理、重建技術(shù)的開發(fā)及改進，以及其臨床意義的拓展和深入。

綜上所述，本研究表明在顱內(nèi)椎-基底動脈夾層中，后循環(huán)灌注缺損程度不僅與狹窄率有關(guān)，也與MRA所示的VBD形態(tài)學(xué)分型密切相關(guān)，其中線珠型夾層可能會引起更為嚴(yán)重的后循環(huán)供血區(qū)缺血，該結(jié)論可能有助于這類患者危險分層、隨訪及療效評估。

【點睛】顱內(nèi)椎-基底動脈夾層形態(tài)學(xué)分型與后循環(huán)灌注缺損程度密切相關(guān)，其中線珠型夾層可能引起更為嚴(yán)重的后循環(huán)缺血。