高分辨磁共振血管壁成像在顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性缺血性卒中的研究進(jìn)展

劉宇博, 馮平勇, 楊海驍, 孫 婕, 張?zhí)熨Y

(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué) 影像科，河北 石家莊 050000)

傳統(tǒng)的血管影像學(xué)檢查技術(shù), 如CTA、MRA及DSA等應(yīng)用已十分廣泛，但這些成像技術(shù)最大的局限性是不能顯示血管壁，都是以評(píng)估管腔狹窄為主。近年來隨著高分辨磁共振血管壁成像(high resolution magnetic resonance imaging vascular wall imaging, HR-VWI)技術(shù)的不斷發(fā)展及應(yīng)用，我們可以清晰地觀察到血管腔和血管壁，使頭頸部血管的相關(guān)疾病越來越可視化，為臨床診療提供了更多信息和依據(jù)。HR-VWI在顱外頸動(dòng)脈血管疾病中的應(yīng)用漸趨成熟，近年來的研究熱點(diǎn)更傾向于顱內(nèi)動(dòng)脈。而顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄性疾病是引起亞洲人群缺血性腦卒中(ischemic stroke，IS)的常見原因，其主要包括動(dòng)脈粥樣硬化性疾病、煙霧病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎、顱內(nèi)動(dòng)脈夾層、可逆性腦血管收縮綜合征等[1-2]。其中顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化(intracranial atherosclerotic stenosis，ICAS)作為進(jìn)一步腦血管事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，是亞洲人群IS的主要病因，約占我國IS患者的46.6%[3-4]。HR-VWI作為目前唯一可以在活體顯示顱內(nèi)動(dòng)脈管壁結(jié)構(gòu)的無創(chuàng)檢查技術(shù)，已越來越多地應(yīng)用于ICAS性IS患者。本文對(duì)HR-VWI在分析ICAS性IS的危險(xiǎn)因素、無創(chuàng)性識(shí)別病因、判斷卒中類型及機(jī)制、分析顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊特點(diǎn)、評(píng)估預(yù)后及復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)等方面進(jìn)行綜述。

1 不同危險(xiǎn)因素對(duì)ICAS性IS患者HR-VWI影像特征及相關(guān)血管參數(shù)特點(diǎn)的影響

IS的危險(xiǎn)因素分為不可干預(yù)因素和可干預(yù)因素，不可干預(yù)因素包括性別、年齡、種族和遺傳性疾病等，可干預(yù)因素包括高血壓、高血脂、糖尿病(diabetes mellitus, DM)、同型半胱氨酸(homocysteine, HCY)、吸煙、飲酒、冠狀動(dòng)脈疾病等[5-6]，而部分可干預(yù)因素影響著ICAS性IS的HR-VWI影像特征及相關(guān)血管參數(shù)，梳理總結(jié)如下：

1.1高血壓 ICAS性IS患者大多伴有高血壓，而高血壓又是ICAS性IS發(fā)生發(fā)展及復(fù)發(fā)的首要危險(xiǎn)因素。高血壓在一定程度上影響著穿支動(dòng)脈，其中以豆紋動(dòng)脈為典型代表，通過HR-VWI可以觀察到高血壓對(duì)豆紋動(dòng)脈的數(shù)量及深度的影響，即2、3級(jí)高血壓病患者雙側(cè)豆紋動(dòng)脈的數(shù)量及深度低于正常人群[7]。

1.2高血脂 許多常見的危險(xiǎn)因素并不能完全反映斑塊的穩(wěn)定性，但低密度脂蛋白膽固醇/高密度脂蛋白膽固醇(LDL/HDL)比值升高可以作為HR-VWI上不穩(wěn)定斑塊的預(yù)測因子[8]。有研究表明，高血脂人群發(fā)生血管病變的風(fēng)險(xiǎn)是非高血脂人群的7倍之多，并且高血脂還是大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery, MCA)M1段病變的一項(xiàng)獨(dú)立危險(xiǎn)因素[9]。

1.3DM及HCY 一項(xiàng)納入120例ICAS性IS患者的研究指出，DM與非DM患者左側(cè)MCA的管壁面積(wall area, WA)及左側(cè)MCA、基底動(dòng)脈(basilar artery, BA)的管壁標(biāo)化指數(shù)(normalized wall index, NWI)存在顯著性差異[10]。HCY是左側(cè)MCA的WA及NWI的獨(dú)立影響因素，而NWI可在一定程度上反映管壁增厚及顱內(nèi)斑塊負(fù)荷。DM和HCY可以促使動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成，造成管壁增厚，管腔狹窄。2型糖尿病(diabetes mellitus type 2, T2DM)患者較非T2DM患者雙側(cè)MCA、BA具有更大的WA[11]，更易出現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈管壁增厚。

1.4吸煙史 相關(guān)研究表明，穿支動(dòng)脈受累(parent artery plaque occluding penetrating artery, POPA)患者的吸煙史明顯多于穿支動(dòng)脈疾病(penetration artery disease, PDA)患者，推測吸煙能促進(jìn)ICAS的形成[12]。另有研究指出，吸煙可以通過影響MCA粥樣硬化斑塊的表面連續(xù)性及強(qiáng)化方式參與缺血事件的發(fā)生，但其在MCA粥樣硬化性狹窄方面的作用不明顯[12-14]。

由此可見，明確IS的可干預(yù)危險(xiǎn)因素，并結(jié)合HR-VWI影像特點(diǎn)進(jìn)行積極有效的干預(yù)，在降低IS發(fā)生率、復(fù)發(fā)率、致殘率、死亡率及改善患者預(yù)后和提高生存質(zhì)量等方面具有重要意義。

2 HR-VWI在ICAS性IS病因?qū)W診斷及發(fā)病機(jī)制中的相關(guān)研究

國外對(duì)于IS病因?qū)W分型的研究大體分為兩個(gè)階段：1993年美國學(xué)者Adams[15]首先提出了TOAST分型，將IS按病因分為5型，即：大動(dòng)脈粥樣硬化型(large-artery atherosclerosis, LAA)、心源性栓塞型(cardioembolism, CE)、小動(dòng)脈閉塞型(small-vessel occlusion, SAO)、其他已知原因型(stroke of other determined etiology, SOE)、原因不明型(stroke of undetermined etiology, SUE)。2007年Han等[16]提出了改良TOAST分型，這一分型中新出現(xiàn)了動(dòng)脈粥樣硬化性血栓形成型(atherothrombosis, AT)，并把原分型中的LAA歸入為其亞型?；谏鲜龇中?，研究者進(jìn)行了一系列HR-VWI相關(guān)研究，結(jié)果表明LAA患者的高血壓、DM、冠心病發(fā)病人數(shù)遠(yuǎn)高于其他4種分型，吸煙、飲酒者在LAA、SAO中占比很高，SAO平均年齡較大[17]。

國內(nèi)學(xué)者根據(jù)IS病因、發(fā)病機(jī)制及其在HR-VWI上的表現(xiàn)提出了中國缺血性卒中分型標(biāo)準(zhǔn)(CISS)，將IS分為4種類型：動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞、POPA、低灌注導(dǎo)致栓子清除力下降及穿支動(dòng)脈自身病變[18]。其中POPA為LAA卒中，而PDA屬于小血管病變，二者均可導(dǎo)致穿支動(dòng)脈急性閉塞，而大動(dòng)脈粥樣硬化是大多數(shù)穿支動(dòng)脈供血區(qū)梗死的主要病因[14]。

對(duì)于部分管腔狹窄程度輕或表現(xiàn)為正性重構(gòu)的動(dòng)脈粥樣硬化性病變所致的IS，常規(guī)血管影像學(xué)篩查容易漏診，因此HR-VWI的優(yōu)勢不言而喻，其不僅能提高病變的檢出率，還能提高病因分型的診斷率，這對(duì)臨床治療尤為重要[14, 19-20]。研究證實(shí)HR-VWI能提高BA粥樣硬化斑塊的檢出率[21]，除此之外，還能使LAA及SAO的診斷比例升高，SUE的比例降低，進(jìn)而提高不明原因腦梗死的病因診斷[17]。

3 IS相關(guān)的顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊在HR-VWI的特征性表現(xiàn)

3.1易引起卒中發(fā)生和復(fù)發(fā)的易損斑塊特征

3.1.1斑塊成分及信號(hào) 斑塊內(nèi)不同成分在HR-VWI上均有一定的特征性表現(xiàn)，脂質(zhì)核心多為等信號(hào)，纖維帽及斑塊內(nèi)的新鮮出血多為高信號(hào)，新生血管形成可表現(xiàn)為不同程度的強(qiáng)化，而鈣化在諸序列上多呈不規(guī)則形低信號(hào)[22-23]。相關(guān)尸檢結(jié)果驗(yàn)證了不穩(wěn)定斑塊的特征，因此當(dāng)我們在影像上觀察到較大的脂質(zhì)核心、薄或不連續(xù)的纖維帽、斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage, IPH)、新生血管形成及斑塊表面鈣化等征象時(shí)，應(yīng)考慮到斑塊的不穩(wěn)定性，其中IPH更是作為卒中風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測因素，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)提醒臨床醫(yī)師[24-25]。

3.1.2斑塊的分布及部位 在前循環(huán)中，斑塊多分布于頸內(nèi)動(dòng)脈和MCA，尤以MCA M1段為著；在后循環(huán)中，斑塊則多位于大腦后動(dòng)脈和BA。斑塊部位與血流動(dòng)力學(xué)及幾何形態(tài)有關(guān)，主要分布于血管分叉處的外側(cè)壁、血管彎曲處的內(nèi)側(cè)壁及匯合處頂點(diǎn)[26]。MCA M1段向上型斑塊常位于上壁，更易累及穿支動(dòng)脈引起相應(yīng)癥狀。這類斑塊往往較厚、累及范圍更廣、狹窄程度更重，重塑率較大[27]。有研究發(fā)現(xiàn)，BA斑塊好發(fā)于兩側(cè)壁，而穿支血管主要起自兩側(cè)壁，因此BA極易發(fā)生穿支動(dòng)脈梗死[28]。

3.1.3斑塊的負(fù)荷及強(qiáng)化 斑塊負(fù)荷是影響斑塊穩(wěn)定性的因素之一，常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有管腔面積、WA及管壁厚度等。較大的斑塊負(fù)荷在癥狀性動(dòng)脈粥樣硬化狹窄患者中更常見，且更易增加腦卒中的發(fā)生及復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[29-30]。通常認(rèn)為斑塊內(nèi)新生血管形成、炎性反應(yīng)及內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加是其表現(xiàn)為偏心性強(qiáng)化的原因。有研究報(bào)道，有癥狀者斑塊強(qiáng)化發(fā)生率及強(qiáng)化程度均明顯高于無癥狀者，表明斑塊強(qiáng)化可能為不穩(wěn)定斑塊及卒中風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)志, 并且在一定程度上，斑塊強(qiáng)化還與卒中復(fù)發(fā)相關(guān)[31-34]。由此可見，斑塊強(qiáng)化為高風(fēng)險(xiǎn)管壁特征，且強(qiáng)化程度及方式對(duì)腦缺血事件的發(fā)生與發(fā)展具有重要的提示作用。

3.1.4血管的狹窄與重構(gòu) 血管狹窄是ICAS的重要評(píng)估指標(biāo)，其狹窄程度是癥狀性卒中的獨(dú)立影響因素，但不足以作為血管受累的嚴(yán)重程度及預(yù)測未來腦血管事件的評(píng)估指標(biāo)[35]。血管重構(gòu)方式則更能體現(xiàn)斑塊的穩(wěn)定性，影響著卒中的發(fā)生與發(fā)展。重構(gòu)方式包括正性重構(gòu)及負(fù)性重構(gòu)，二者與斑塊成分相關(guān)且均可促使卒中的發(fā)生。前者常見大的脂質(zhì)核心及斑塊內(nèi)炎癥，后者則多為小的脂質(zhì)核心，可伴鈣化和纖維化；前者管壁向腔外增厚，斑塊負(fù)荷及重構(gòu)指數(shù)更大，斑塊穩(wěn)定性差，易發(fā)生破裂，但減輕了管腔狹窄，后者管壁向腔內(nèi)增厚，管腔狹窄加重，但管壁較前者穩(wěn)定；前者多發(fā)生于癥狀性斑塊，而后者多發(fā)生于非癥狀性斑塊[36-38]。正性重構(gòu)還與大腦中動(dòng)脈供血區(qū)多發(fā)性梗死相關(guān)，且與動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞型的梗死模式相一致，而該模式又是卒中復(fù)發(fā)的高危因素[39]。此外，Qiao等[40]研究表明，后循環(huán)動(dòng)脈更易發(fā)生正性重構(gòu)。綜上，可以將正性重構(gòu)視為不穩(wěn)定斑塊和卒中類型鑒別的潛在標(biāo)志。

3.2IS責(zé)任斑塊特征 責(zé)任斑塊是發(fā)生IS供血?jiǎng)用}上唯一的斑塊或供血?jiǎng)用}最狹窄處的斑塊[40]。準(zhǔn)確識(shí)別責(zé)任斑塊并綜合評(píng)估其強(qiáng)化指數(shù)、強(qiáng)化程度、負(fù)荷及血管狹窄程度等指標(biāo)可以預(yù)測卒中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。責(zé)任斑塊以上指標(biāo)均高于非責(zé)任斑塊，但最小管腔面積顯著小于非責(zé)任斑塊，更加驗(yàn)證了責(zé)任斑塊更易發(fā)生炎性反應(yīng)且不穩(wěn)定[41-42]。研究發(fā)現(xiàn)， MCA的責(zé)任與非責(zé)任斑塊均較少出現(xiàn)T1WI高信號(hào)，提示MCA斑塊相對(duì)缺乏IPH或血栓[42]。相對(duì)大斑塊、小管腔、斑塊信號(hào)混雜伴強(qiáng)化為癥狀性MCA責(zé)任斑塊的特征；而BA的責(zé)任斑塊則具有更大的血管外壁面積及WA，可作為腦血管事件發(fā)生的危險(xiǎn)因素[43]。比較MCA和BA責(zé)任斑塊特征發(fā)現(xiàn)：MCA責(zé)任斑塊的血管重構(gòu)率更小，血管的狹窄率和斑塊負(fù)荷更重，推測二者腦血管疾病發(fā)生發(fā)展的病理機(jī)制存在一定的差異。另有研究發(fā)現(xiàn)，斑塊強(qiáng)化與急性IS有關(guān)，且隨時(shí)間延長強(qiáng)化程度逐漸減低[44]。綜上，準(zhǔn)確識(shí)別并評(píng)估責(zé)任斑塊的穩(wěn)定性，對(duì)IS的預(yù)防、治療和預(yù)后等方面十分重要。

4 HR-VWI在ICAS性IS治療、預(yù)后及復(fù)發(fā)方面的研究

4.1治療 近年來，HR-VWI在卒中治療方面的應(yīng)用也取得了重大進(jìn)展。目前卒中的治療主要包括藥物治療和血管內(nèi)治療。HR-VWI可以反映斑塊強(qiáng)化程度的變化，進(jìn)而對(duì)ICAS性IS患者藥物治療效果進(jìn)行評(píng)估[45]。多項(xiàng)臨床研究證實(shí)，發(fā)病3小時(shí)以內(nèi)的急性腦梗死患者靜脈使用組織型纖溶酶原激活劑(recombinant tissue plasminogen activator, rt-PA)能顯著改善臨床預(yù)后，但很少有關(guān)于HR-VWI對(duì)rt-PA療效評(píng)估的相關(guān)研究。通過HR-VWI評(píng)估他汀類藥物療效的相關(guān)研究指出，大劑量他汀類藥物可以減小斑塊強(qiáng)化體積及管壁面積指數(shù)、減輕管腔狹窄程度，進(jìn)而有效穩(wěn)定斑塊[46]。

顱內(nèi)動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄的卒中患者應(yīng)該傾向于置入支架來降低復(fù)發(fā)率[47]。HR-VWI對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄介入治療的術(shù)前評(píng)估具有重要價(jià)值，通過評(píng)估斑塊的位置、大小、穩(wěn)定性及穿支動(dòng)脈閉塞風(fēng)險(xiǎn)來減少“雪犁現(xiàn)象”或并發(fā)癥的出現(xiàn)[3, 48]。對(duì)于支架種類的選擇可以根據(jù)血管的走行來決定，走行迂曲的動(dòng)脈優(yōu)先選擇自膨脹支架，而走行平直的動(dòng)脈優(yōu)先選擇球囊擴(kuò)張支架[49]。有研究報(bào)道，通過HR-VWI可觀察到顱內(nèi)動(dòng)脈機(jī)械取栓后未行支架置入者管壁的增厚和強(qiáng)化，并且自膨脹支架置入后仍能清晰顯示管腔情況及斑塊強(qiáng)化面積的變化[50-51]。

4.2預(yù)后 準(zhǔn)確判斷卒中的預(yù)后有助于臨床治療并及時(shí)采取預(yù)防措施。楊亞妮[52]研究表明，年齡、高血壓、高膽固醇血癥、入院NHISS評(píng)分及ICAS易損斑塊是IS預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素，易損斑塊還是影響患者臨床預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[53]。李鑫等[54]指出，同時(shí)出現(xiàn)磁共振3D CUBE T1序列血栓高信號(hào)和磁敏感血管征的急性IS患者出院時(shí)NIHSS評(píng)分更高，3個(gè)月預(yù)后也更差，因此二者的聯(lián)合應(yīng)用能更好地預(yù)測患者預(yù)后。

4.3復(fù)發(fā) 預(yù)測IS發(fā)生的危險(xiǎn)因素同樣是其復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)因素。IS的復(fù)發(fā)可能會(huì)帶來比第一次卒中更加嚴(yán)重的后果，因此逐漸受到重視，成為近年來的研究熱點(diǎn)。但由于對(duì)這種復(fù)發(fā)性卒中患者的HR-VWI隨訪有一定困難，相關(guān)報(bào)道仍較少見。有研究指出，ICAS斑塊數(shù)量越多、責(zé)任斑塊增強(qiáng)比越高、斑塊負(fù)荷越重，IS的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)越高，且HR-VWI有助于卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)分層[5, 55]。

5 HR-VWI的應(yīng)用前景及局限性

HR-VWI可以在體外、無創(chuàng)、無輻射地顯示ICAS斑塊，評(píng)估其成分和穩(wěn)定性，在ICAS性IS的危險(xiǎn)因素、病因診斷，發(fā)病機(jī)制、危險(xiǎn)分層、臨床治療及預(yù)后評(píng)估等方面展現(xiàn)了巨大的潛力及應(yīng)用前景，有助于風(fēng)險(xiǎn)分層管理，精準(zhǔn)預(yù)測腦血管事件的發(fā)生和指導(dǎo)個(gè)體化治療。針對(duì)目前的研究現(xiàn)狀，仍存在許多問題：顱內(nèi)斑塊成分的精準(zhǔn)識(shí)別和穿支動(dòng)脈真實(shí)三維結(jié)構(gòu)的重現(xiàn)仍被有限的分辨率所限制；掃描時(shí)間長、費(fèi)用較高、病人耐受性差等問題仍限制其在臨床的廣泛應(yīng)用；缺乏組織病理學(xué)的對(duì)照及大樣本研究；對(duì)危險(xiǎn)因素及病因?qū)W診斷的研究還不夠完善和明確。綜上，HR-VWI在ICAS性IS的應(yīng)用廣度毋庸置疑，而對(duì)其深度和精度的探索應(yīng)是研究者們今后不斷努力的方向。