高分辨率磁共振血管壁成像技術(shù)對缺血性腦卒中患者的評估價值

劉春霞，王麗亞，陳玉紅，潘炳燦

（菏澤醫(yī)學(xué)專科學(xué)校，山東 菏澤 274000）

腦血管疾病的發(fā)病大部分始于血管壁病理。傳統(tǒng)的管腔和灌注成像技術(shù)不能清晰顯示血管壁的病理特征。采用黑色血液技術(shù)的高分辨率磁共振血管壁成像（HRMRI-VWI）能提供亞毫米體素大小的高質(zhì)量圖像，同時顯示顱內(nèi)動脈的血管壁和管腔。VWI 管壁增厚、增強和血管重構(gòu)模式等參數(shù)可用于各種顱內(nèi)血管病變（動脈粥樣硬化或非動脈粥樣硬化）的特征鑒別，還可用于確定血管狹窄的原因、卒中機制的識別、風險分層以及指導(dǎo)臨床治療和預(yù)測血管內(nèi)治療的療效[1]。VWI 最大的優(yōu)勢就是能夠進行直接可視化的顱內(nèi)動脈壁病理診斷，并在常規(guī)管腔成像中發(fā)現(xiàn)血管壁的細微病變，有助于顱內(nèi)動脈粥樣硬化病（ICAD）、顱內(nèi)夾層、中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎、可逆性腦血管收縮綜合征和煙霧病等諸多疾病的鑒別診斷，以及患者的風險分層和預(yù)后判斷[2]。目前已成為了解和評估腦血管疾病的一種寶貴技術(shù)。

目前VWI應(yīng)用最多的是對缺血性腦卒中病變的研究。早先就有研究者在7.0-T MRI 開發(fā)了一個三維渦輪自旋回波（TSE）序列的顱內(nèi)血管壁成像，通過倒置恢復(fù)消除腦脊液信號，增強血管壁對比。通過對缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作患者檢測評估發(fā)現(xiàn)：所有患者顱內(nèi)動脈血管壁清晰可見，血管壁與血液、腦脊液對比良好。研究還發(fā)現(xiàn)HR-MRI 可以發(fā)現(xiàn)腔隙性梗死患者潛在的癥狀性分支動脈粥樣硬化，能更好地描述患者的顱內(nèi)動脈病變[3]?，F(xiàn)我們就該項技術(shù)在腦梗死或缺血性腦卒中患者中評估價值的研究進展進行綜述。

1 缺血性腦卒中高危斑塊的基本生物學(xué)特征判斷

能夠有效識別斑塊的基本生物學(xué)特征，尤其是對缺血性腦卒中高危斑塊的特征識別是一切新型輔助診斷技術(shù)的關(guān)鍵支撐所在。而既往的研究已經(jīng)證實：血管壁成像結(jié)合黑血技術(shù)及動態(tài)對比增強技術(shù)，能夠直觀地反映頸動脈狹窄段的諸多重要生物學(xué)特征，尤其是在評估不同類型頸動脈斑塊、特別是易損斑塊的穩(wěn)定性方面有著獨特的優(yōu)勢。另外，MRI 還可以對斑塊的自然發(fā)生發(fā)展過程、治療干預(yù)后的療效進行無創(chuàng)的隨訪跟蹤。直接血管壁成像發(fā)現(xiàn)輕度狹窄的頸動脈中實際上存在著大量的高危斑塊：脂質(zhì)壞死核（LRNC）發(fā)生率達45.8%。此外，管壁體積和LRNC 大小與腦梗死DWI 病變嚴重程度獨立相關(guān)，這有助于對斑塊風險和梗死嚴重程度的分層、預(yù)警[4]。年齡與多發(fā)性頸動脈斑塊密切相關(guān)，無癥狀老年人頸動脈粥樣硬化斑塊，尤其是高危斑塊更加普遍。研究還發(fā)現(xiàn)癥狀側(cè)頸動脈管壁體積標準化指數(shù)與同側(cè)頸內(nèi)動脈供血區(qū)急性腦梗死體積正相關(guān)，而斑塊內(nèi)出血和鈣化同樣是梗死的重要危險因素[5]。應(yīng)用頭頸聯(lián)合HR-MRVWI 研究單梗死和多發(fā)梗死患者顱內(nèi)外動脈致病斑塊發(fā)現(xiàn)：多發(fā)梗死組動脈狹窄程度更重，斑塊強化更明顯，致病斑塊也更多。而非前循環(huán)穿支動脈梗死（PAI）患者同樣具有更多的致病斑塊，梗死表現(xiàn)也更多樣化。因此，管壁狹窄級別和致病斑塊數(shù)量與腦梗死發(fā)病特征密切相關(guān)[6]。趙克強等通過一項前瞻性臨床隊列研究發(fā)現(xiàn)：高分辨率核磁對易損斑塊識別的敏感度、特異度以及總體診斷符合率分別為83.3%、71.4%、78.9%，而超聲造影對頸動脈易損斑塊識別的敏感度為88.2%，特異度為87.5%，總體診斷符合率為88%，以術(shù)后病理作為金標準，兩種檢測易損斑塊方法的準確性無明顯差別[7]。

尤群偉等對有癥狀性大腦中動脈（MCA）分布區(qū)和腦橋旁正中梗死患者分別測量MCA 和基底動脈（BA）管壁并計算最窄處血管面積/參考處血管面積的指數(shù)（指數(shù)＜0.95為陰性，指數(shù)＞1.05為陽性）特征發(fā)現(xiàn)：MCA 和BA 的陽性改變顯著增加，且合并的硬化斑塊面積及負荷更大[8]。深部皮層下梗死是MCA 區(qū)域腦卒中的主要亞型。Shen等的研究則進一步探討了MCA斑塊特征與深部皮層下梗死特征的關(guān)系后最終發(fā)現(xiàn)：對于沒有MCA斑塊的患者，深部皮層下梗死均為單發(fā)病變；而有MCA 斑塊患者的皮層下深部梗死的平均數(shù)為（3.10±4.44），顯著高于前者。兩者最大血管壁厚度（Max WT）、狹窄程度與最低梗死層指數(shù)（LILI）呈負相關(guān)。斑塊內(nèi)出血與最大面積和梗死體積呈正相關(guān)。因此，MCA 斑塊特征與深部皮層下梗死的發(fā)病特征密切相關(guān)，磁共振VWI 能為深部皮層下梗死的病因?qū)W證據(jù)提供更多信息[9]。研究還指出急性腦梗死患者的MCA 粥樣硬化斑塊負荷更大，最大狹窄處管壁更厚、表面更不光整。這些特征均提示其高危斑塊特性。此外，VWI MCA T2加權(quán)血管壁顯像上斑塊高強度也與缺血性卒中獨立相關(guān)[10]。研究還進一步發(fā)現(xiàn)MCA粥樣硬化斑塊負荷是復(fù)發(fā)性缺血性卒中的獨立危險因素[11]。研究還證實斑塊增強是卒中復(fù)發(fā)的獨立危險因素，風險比達14.24。邊界區(qū)梗死在預(yù)測卒中復(fù)發(fā)方面也具有意義。而結(jié)合斑塊增強、梗死類型和側(cè)支狀態(tài)三種特征參數(shù)則能明顯增加對腦卒中復(fù)發(fā)的預(yù)測效力[12]?；咨窠?jīng)節(jié)的豆紋動脈（LSAs）與腔隙性梗死（LIs）密切相關(guān)。研究表明：基底節(jié)LIs發(fā)生與LSA數(shù)量減少以及同側(cè)MCA-M1 斑塊密切相關(guān)。高齡、飲酒史以及更短的LSA是LIs發(fā)病的重要危險因素[13]。全腦血管壁顯像評估近期單側(cè)前循環(huán)缺血性卒中患者的斑塊特征發(fā)現(xiàn)：T1加權(quán)圖像高信號、2級（斑塊增強比≥垂體增強比）造影劑增強和2 型（管壁橫斷面受累≥50%）強化模式與缺血腦卒中事件相關(guān)，這有助于構(gòu)建疾病的風險分層[14]?？傊壳皩τ谌毖阅X卒中動脈斑塊，尤其是高危斑塊的生物學(xué)特征的有效識別診斷已經(jīng)成為高分辨率磁共振血管成像技術(shù)的巨大臨床應(yīng)用優(yōu)勢所在。但是，目前的臨床研究無論從研究設(shè)計還是樣本規(guī)模方面都存在不足。因此，未來仍舊需要更大規(guī)模的更嚴謹?shù)呐R床研究來具體分析磁共振血管壁成像技術(shù)對于缺血性腦卒中發(fā)病風險的具體診斷價值及有效的診斷參數(shù)指標。

2 斑塊內(nèi)出血對急性缺血性腦卒中的預(yù)測價值

斑塊內(nèi)出血是高危斑塊的最典型和最嚴重的結(jié)局病理特征，對它的有效識別判斷甚至預(yù)測評估是血管壁成像技術(shù)的重要應(yīng)用目的所在。中國動脈粥樣硬化風險評估（CARE-II）多中心橫斷面研究利用心血管磁共振（CMR）血管壁成像確定在有癥狀的頸動脈粥樣硬化斑塊患者中頸動脈斑塊內(nèi)出血（IPH）大小與同側(cè)急性腦梗死獨立相關(guān)。而有癥狀的頸動脈出血患者斑塊內(nèi)出血T1加權(quán)圖像上的信號強度比值同樣與急性腦梗死有關(guān)[15]。此外，一項關(guān)于頸動脈IPH 與視網(wǎng)膜動脈阻塞（RAO）發(fā)生關(guān)系橫斷面流行病學(xué)研究分析確定：RAO 患者存在顯著的同側(cè)IPH影像學(xué)證據(jù)。并且，頸動脈IPH 是與RAO 獨立相關(guān)的唯一變量。因此，頸動脈IPH 與RAO 是獨立相關(guān)的，使用斑塊成像來評估急性RAO 患者的病情狀況是支持在臨床推行的[16]。斑塊內(nèi)出血是導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定的主要原因，其早期發(fā)現(xiàn)對缺血性腦卒中的早期預(yù)防具有重要意義?；?D 快速黑血管壁磁共振成像（3D T1-SPACE）技術(shù)分析大腦中動脈水平段重度狹窄患者斑塊特征顯示斑塊主要位于M1 段且多呈偏心形，且發(fā)現(xiàn)斑塊內(nèi)出血與腦梗死發(fā)生密切相關(guān)。使用新型三維高分辨率磁共振成像（3D HRMRI）技術(shù)評估發(fā)現(xiàn)：近期小皮層下梗死（RSSI）同側(cè)MCA硬化斑塊尤其是管壁上位斑塊的發(fā)生率顯著高于對側(cè)[17]。研究者通過聯(lián)合使用磁共振成像和超聲造影（CEUS）顯示使用梯度回聲的磁化快速采集與超聲造影結(jié)果存在顯著相關(guān)性。而兩者檢測斑塊內(nèi)出血和斑塊內(nèi)新生血管有助于評估斑塊的易損性[18]。目前，關(guān)于斑塊內(nèi)出血的血管壁成像技術(shù)診斷效力的臨床研究還遠遠不足，相關(guān)的研究參數(shù)設(shè)定也并不統(tǒng)一，未來這仍是一個非常值得深入探索確證的重要領(lǐng)域。

3 斑塊分布和重構(gòu)特征對缺血性腦卒中風險的預(yù)判價值

目前，高分辨率磁共振技術(shù)對于顱腦動脈斑塊分布、重構(gòu)特征的判斷也已經(jīng)積累了比較豐富的臨床研究結(jié)論和證據(jù)，這些方面的相關(guān)診斷參數(shù)也呈現(xiàn)出了顯著的臨床應(yīng)用價值。如研究者運用三維血管壁成像（3D-VWI）技術(shù)評估急性腦卒中顱內(nèi)動脈壁，并計算病變與胼胝體信號強度的對比比值（CR）發(fā)現(xiàn)：幾乎所有患者均可見雙側(cè)大腦中動脈（MCA）壁增厚，但同側(cè)MCA 壁增厚的CR 顯著高于對側(cè)，尤其是腔隙性梗死患者，提示有更多的出血或脂質(zhì)不穩(wěn)定斑塊。但非腔隙性梗死患者的CR 卻明顯高于腔隙性，且斑塊增強更常見，提示這類梗死的M1 段斑塊更不穩(wěn)定，更危險[19]。顱內(nèi)VWI 技術(shù)檢測狹窄大腦中動脈的斑塊特征發(fā)現(xiàn)偏心性病變常伴有局灶性增厚模式，而向心性病變則多伴有彌漫性增厚模式。無癥狀狹窄和偏心病變存在密切關(guān)聯(lián)，但與強化或增厚模式無關(guān)。而癥狀性病變則沒有任何特定的斑塊形態(tài)學(xué)特征[20]。趙慶龍等利用T1W 3D-VISTA磁共振成像序列發(fā)現(xiàn)：基底節(jié)區(qū)急性腦梗死患者腦中動脈M1段斑塊更多分布于上側(cè)壁，且穩(wěn)定性更佳[21]。而HRMRI 血管壁成像評價ESRS 中低?；颊進CA 硬化性斑塊多分布于前下壁，管腔狹窄多為偏心性，并且T1Wl 及T2Wl 高信號或明顯強化的斑塊預(yù)示著斑塊更不穩(wěn)定，多見于急性腦梗死患者。彎曲的M1 節(jié)段是所有MCA 動脈粥樣硬化患者的主要形狀。絕大部分MCAs斑塊累及彎曲部位的內(nèi)側(cè)壁，而M1段向下彎曲的更容易出現(xiàn)下壁斑塊，而優(yōu)勢斑塊的存在則與卒中發(fā)病獨立相關(guān)[22]。目前專門針對椎-基底動脈系統(tǒng)的HRVWI 研究很少，但相關(guān)的研究還是揭示了一些重要的關(guān)系特征。如石增強等通過探討HRMR-VWI對椎-基底動脈系粥樣硬化血管重構(gòu)模式、斑塊負荷、分布特點與急性腦梗死的關(guān)系最終發(fā)現(xiàn)：責任血管的正性重構(gòu)比率達到了70%，且正性重構(gòu)的斑塊面積及斑塊負荷均大于負性重構(gòu)。另一方面，椎-基底動脈粥樣硬化斑塊多發(fā)生于穿支動脈分支開口周圍，以背外側(cè)多見，且責任斑塊多呈輕度或明顯強化，因此，HRMR-VWI 可作為后循環(huán)急性腦梗死病因診斷的重要輔助診斷和評估技術(shù)[23]。研究者通過從CARE-II 橫斷面多中心研究中招募有癥狀的急性腦梗死（ACI）患者，進而利用磁共振血管壁成像評估患者的顱內(nèi)和顱外頸動脈粥樣硬化病變特征發(fā)現(xiàn)：同側(cè)ACI 患者同時存在顱內(nèi)狹窄和頸動脈平均壁厚（MWT）、鈣化和LRNC 的發(fā)生率顯著高于非ACI患者；且合并顱內(nèi)動脈狹窄，頸動脈MWT、鈣化和LRNC與同側(cè)ACI獨立相關(guān)[24]。運用7T磁共振比較動脈內(nèi)血栓吸引治療與未使用血栓吸引治療的缺血性卒中患者血管壁強化特征差異發(fā)現(xiàn)：在動脈內(nèi)治療組中，79%顯示血管壁增強，而未行動脈內(nèi)治療則只有49%患者存在增強。在動脈治療組中，同側(cè)比對側(cè)有更多的強化病灶。與對側(cè)相比，同側(cè)的增強斑塊以同心狀更常見。而在未進行動脈內(nèi)治療的組中，以上這些差異都不存在。因此，與未行動脈內(nèi)吸栓治療的患者相比，動脈內(nèi)吸栓治療的缺血性卒中患者的同側(cè)血管壁同心強化灶更多見，這提示血管壁發(fā)生了反應(yīng)性改變[25]。

最近，研究者利用HR-MRVWI技術(shù)探討MCA皮質(zhì)下小梗死（SSI）與皮質(zhì)下大梗死（LSI）患者的斑塊特征差異發(fā)現(xiàn)：SSI 組的斑塊發(fā)生率（60.6%）顯著高于LSI 組（39.4%）。SSI 組只涉及一個象限的斑塊比例明顯更高，這些斑塊位于MCA 血管壁上或背側(cè)。兩組間涉及兩個或兩個以上象限的斑塊比例、斑塊分布或斑塊負荷（PB）無顯著差異。兩組大部分斑塊均表現(xiàn)為正性重塑，且重塑模式百分率相似。而在SSI組中觀察到低級別狹窄發(fā)生率明顯更高。因此，SSI 患者的斑塊形成象限相對較少，狹窄程度也較小[26]。而張明宇等研究則發(fā)現(xiàn)：急性腦梗死患者檢測到38.71%的椎動脈斑塊、61.29%的基底動脈斑塊。而支配側(cè)管壁的增厚程度、斑塊表面不規(guī)則率、斑塊T1高信號率、斑塊強化程度、管腔狹窄程度等參數(shù)指標均明顯高于非支配側(cè)。此外，大部分（71.77%）血管為正性重構(gòu)，負性重構(gòu)僅有28.23%；并且，正性重構(gòu)血管的重構(gòu)指數(shù)（RI）值也明顯高于負性重構(gòu)。進一步的分析還指出：正性重構(gòu)血管的斑塊負荷、斑塊面積、最窄層面的血管面積、管壁面積、管腔面積均明顯大于負性重構(gòu)血管。因此，急性腦梗死的發(fā)生與椎-基底動脈硬化血管壁的狹窄程度、管壁的增厚模式、粥樣硬化斑塊的強化模式、血管重構(gòu)情況均存在顯著關(guān)聯(lián)，HRWR-VWI技術(shù)有助于急性腦梗死的發(fā)病及預(yù)后情況的判斷[27]。這一點和前循環(huán)血管的研究結(jié)論比較一致。目前這個方向的相關(guān)研究參數(shù)的臨床價值認識仍不統(tǒng)一，而且研究覆蓋面也相對不足，顯示這一領(lǐng)域的臨床研究仍處于分散探索階段，仍有待進一步的更權(quán)威臨床研究去豐富和確證相關(guān)結(jié)論。

4 血管壁成像對于缺血性腦卒中及TIA 患者斑塊特征差異的鑒別意義

目前的臨床研究已經(jīng)關(guān)注到了缺血性腦卒中及TIA 患者斑塊特征差異并試圖提出一定的鑒別診斷指標界值。如研究者通過頭頸關(guān)節(jié)高分辨率血管壁成像（HNJ-VWI）評估發(fā)現(xiàn)：短暫性腦缺血發(fā)作（TIA）/缺血性腦卒中的病因包括大動脈粥樣硬化、腦小血管病變、心源性病變、夾層病變、血管炎、煙霧病等。而對于動脈粥樣硬化腦卒中患者，顱內(nèi)外斑塊共存的比單純顱內(nèi)的更常見。因此，HNJ-VWI 掃描檢測顱外和顱內(nèi)動脈異常是一種可行的、有價值的缺血性腦卒中評估和鑒別診斷技術(shù)[28]。研究還證實缺血性腦卒中和TIA 患者斑塊和血流動力學(xué)特征均有顯著差異。其中，IPH 和順行性評分（AnS）是卒中患者的獨立預(yù)測因子，可用于預(yù)測腦卒中的發(fā)生。IPH、高血壓、AnS與腦卒中患者神經(jīng)功能損害（也即NIHSS 評分高低）同樣密切相關(guān)，這些因素可以用來預(yù)測腦卒中患者的評分水平[29]。顱內(nèi)動脈粥樣硬化病（ICAD）是急性缺血性腦卒中和TIA 的主要病因。研究發(fā)現(xiàn)：2級強化和高脂血癥是診斷AIS的獨立指標，而高同一化壁指數(shù)（NWI）增高則與TIA 獨立相關(guān)。而在中度狹窄亞組中，斑塊壁高CR與AIS相關(guān)，而TIA 發(fā)生同樣與高NWI 密切相關(guān)。因此，磁共振血管壁顯像對ICAD 患者的預(yù)后及結(jié)局轉(zhuǎn)歸的預(yù)測評估均有重要的意義[30]。目前對于這兩者的斑塊特征差異的鑒別診斷仍是一個很新穎且很有意義的臨床研究領(lǐng)域，仍需要未來相關(guān)研究的深入探索。

5 總結(jié)與展望

HR-MRVWI 技術(shù)對于腦卒中患者的顱內(nèi)外斑塊特征評估確實具有顯著的優(yōu)勢，同時，對于腦卒中患者的發(fā)病風險預(yù)測及相關(guān)鑒別診斷也具有重要的臨床實用價值，因此，這項技術(shù)的實際意義需要受到更高的臨床重視，更積極加以推廣實踐。但是，目前的研究仍有比較明顯的不足，比如各項研究樣本規(guī)模較小，缺少專門的多中心的更好代表性的臨床研究結(jié)論來進一步的確證相關(guān)結(jié)論，有待更進一步的臨床研究探索來明確其實際的應(yīng)用途徑和價值。