高分辨MR血管壁成像用于顱內(nèi)動脈粥樣硬化疾病研究進(jìn)展

喬 晨，宋清偉，王 峰*

(1.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院介入科，2.放射科，遼寧 大連 116011)

顱內(nèi)動脈粥樣硬化疾病(intracranial atherosclerotic disease， ICAD)可從管壁輕度增厚、無狹窄斑塊演變?yōu)楣芮恢囟泉M窄，最常累及基底動脈、頸內(nèi)動脈、大腦中動脈、顱內(nèi)椎動脈、大腦后動脈及大腦前動脈。與顱外動脈相比，顱內(nèi)動脈管徑細(xì)小，近端約2～3 mm、遠(yuǎn)端<1 mm，且走行紆曲、位置較深[1-3]?，F(xiàn)有多項影像學(xué)技術(shù)均可用于評估血管斑塊，主要基于有創(chuàng)的數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography， DSA)、侵襲性較低的多普勒超聲、CT血管造影(CT angiography， CTA)及MR血管造影(MR angiography， MRA)等早期顯示狹窄程度或檢測血管閉塞，鑒別血管壁內(nèi)原發(fā)性ICAD的病因存在一定局限性[4-6]。高分辨率MR血管壁成像(high-resolution vessel wall MR imaging， HR VW-MRI)具有高空間分辨率、無電離輻射等優(yōu)點，可有效、定量評估易損斑塊，有助于提高血管疾病檢出率。本文就HR VW-MRI技術(shù)及其評估ICAD研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 VW-MRI技術(shù)

1.1 傳統(tǒng)2D成像技術(shù) 傳統(tǒng)二維血管壁成像技術(shù)包括空間預(yù)飽和技術(shù)、雙重反轉(zhuǎn)恢復(fù)(double inversion recovery， DIR)技術(shù)及四反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)。有效抑制流動血液和腦脊液信號是血管壁成像的關(guān)鍵，而2D成像技術(shù)無法抑制層面內(nèi)的血流；其中DIR技術(shù)具有層面內(nèi)分辨率高、圖像模糊效應(yīng)輕及掃描速度快等優(yōu)點，最為常用，結(jié)合心電同步技術(shù)，根據(jù)檢測到的QRS波發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖，對于局部血管病變?nèi)杂幸欢☉?yīng)用價值[7-8]。

1.2 3D自旋回波序列 常用3D自旋回波序列包括Philips各向同性的快速自旋回波容積(volume isotropic turbo spin echo acquisition， VISTA)、Siemens可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波(sampling perfection with application optimized contrast using different flip angle evolutions， SPACE)和GE的CUBE序列[商品名，主要基于3D fast spin echo with an eXtended echo train acquisition (3D-FSE-XETA)][9-10]；均于2個方向進(jìn)行相位編碼、1個方向進(jìn)行“層”編碼，分割更加細(xì)致，且自旋回波序列中大部分血液信號會流空，故可基本抑制血液信號。另外，3D自旋回波序列可實現(xiàn)3個方向上的體素各向同性，經(jīng)多平面重建或曲面重建后可無幾何失真[11]。

1.3 運動敏感驅(qū)動平衡(motion sensitized driven equilibrium， MSDE)技術(shù) MSDE為黑血成像，主要通過在3D序列基礎(chǔ)上增加1對運動敏感梯度使流動的組織信號衰減有效抑制頸部靜脈和鎖骨下動脈信號；可在極短時間內(nèi)抑制血流信號并抵抗主磁場B0和發(fā)射場B1的不均勻性，但可能使圖像信噪比下降[7]。

1.4 延遲進(jìn)動定制激發(fā)(delays alternating with nutation for tailored excitation， DANTE)技術(shù) DANTE可較好顯示靜態(tài)組織，對B0和B1場的均勻性要求不高。研究[12]表明，DANTE技術(shù)用于采集頸部脊髓的交錯多層2D和3D圖像極具價值，可為顱內(nèi)管壁成像和頸部脊髓成像提供更好的對比度。WANG等[13]嘗試開發(fā)聯(lián)合抑制血液和腦脊液的技術(shù)，用以改善腦脊液和血管壁對比度，結(jié)果顯示DANTE-VISTA可有效抑制腦脊液信號、進(jìn)一步提高管腔邊界的清晰度。

根據(jù)美國神經(jīng)放射學(xué)會推薦和我國專家共識[14-16]，行HR VW-MRI時需確保短軸和長軸平面均能顯示血管壁，可選擇在正交平面中多次使用2D序列掃描，重點觀察已知的病變血管，但血管傾斜度和曲率可致部分容積平均效應(yīng)，使動脈壁外觀變得混亂，故有一定局限性；也可選擇應(yīng)用3D序列，重新格式化各向同性數(shù)據(jù)，之后在多個2D平面中觀察。3D采集覆蓋面廣，可全面顯示典型部位的顱內(nèi)斑塊，還可在任何平面上重建3D各向同性體積采集，實現(xiàn)回顧性可視化曲折血管中的斑塊。2D序列層面內(nèi)分辨率高、圖像模糊效應(yīng)輕，故最佳血管壁成像協(xié)議應(yīng)同時包括2D和3D序列。

2 VW-MRI臨床應(yīng)用

2.1 評估易損斑塊 顱內(nèi)動脈的易損斑塊通常表現(xiàn)為不穩(wěn)定斑塊或斑塊有血栓形成傾向，其組織學(xué)構(gòu)成自高到低依次為脂質(zhì)壞死核、斑塊內(nèi)出血和巨噬細(xì)胞浸潤。重構(gòu)是ICAD發(fā)展過程中的重要病理生理現(xiàn)象。顱內(nèi)動脈發(fā)生粥樣硬化病變后可有正性重構(gòu)和負(fù)性重構(gòu)2種表現(xiàn)，以減少斑塊對管腔的侵蝕而維持其內(nèi)徑。正性重構(gòu)表現(xiàn)為血管壁增厚代償性向外生長，也稱代償性擴張，更為常見；負(fù)性重構(gòu)表現(xiàn)為斑塊侵犯管腔四周，外膜增厚并加重管腔狹窄；二者均可導(dǎo)致腦卒中。癥狀性大腦中動脈(middle cerebral artery， MCA)狹窄患者的粥樣硬化斑塊更不穩(wěn)定，易有危險栓子脫落，影像學(xué)上斑塊更多表現(xiàn)為正性重構(gòu)[17]。也有學(xué)者[18]通過對比觀察癥狀性與無癥狀性MCA和基底動脈(basilar artery， BA)狹窄患者，發(fā)現(xiàn)其重構(gòu)方式無明顯差異。HR VW-MRI有助于檢出其他影像學(xué)方法難以發(fā)現(xiàn)的早期ICAD和判斷血管重構(gòu)類型[19]。

斑塊內(nèi)出血(intra-plaque hemorrhage， IPH)增強T1WI呈高信號是顱內(nèi)動脈易損斑塊的主要特征之一。纖維帽T2WI表現(xiàn)為斑塊表面近管腔處的高信號帶，脂質(zhì)核為纖維帽下的低信號。研究[18]表明，MCA和BA 的IPH發(fā)生率在癥狀性ICAD患者明顯高于無癥狀者。ICAD斑塊分層表現(xiàn)與頸動脈粥樣硬化斑塊的VW-MRI表現(xiàn)相關(guān)[20]，故HR VW-MRI可識別ICAD所致IPH；但對于IPH的發(fā)生率、起始時間、初始特點及其是否為腦卒中的高危因素尚待進(jìn)一步觀察。

此外，易損斑塊?？砂l(fā)生強化，其機制可能為新生血管形成、活動性炎癥反應(yīng)或內(nèi)皮細(xì)胞滲透性增加；斑塊強化可能與近期缺血性卒中事件發(fā)生密切相關(guān)[21-22]。SKARPATHIOTAKIS等[23]采用HR VW-MRI觀察29例缺血性腦卒中合并ICAD患者，發(fā)現(xiàn)斑塊強化程度隨時間推移而逐漸減弱，提示斑塊強化可能與炎癥相關(guān)。由于HR VW-MRI空間分辨率有限，部分斑塊不會出現(xiàn)彌漫性增強表現(xiàn)，故尚無法確定斑塊強化是否可用于預(yù)測急性缺血性卒中。

2.2 鑒別診斷顱內(nèi)血管病變 雖然多普勒超聲、CTA、MRA和DSA等成像方式均可用于評估顱內(nèi)動脈管腔狀態(tài)，但無法判斷導(dǎo)致顱內(nèi)動脈閉塞的具體病因。HR VW-MRI有助于鑒別ICAD與其他顱內(nèi)血管疾病所致動脈狹窄。既往研究[24]表明，HR VW-MRI可有效識別癥狀性后循環(huán)病變。HR VW-MRI顯示的動脈粥樣硬化斑塊以偏心性增厚及不均勻強化為特征；中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎所致動脈壁增厚多較平滑、均勻、呈同心狀并可強化；顱內(nèi)動脈夾層可表現(xiàn)為壁內(nèi)血腫及受累動脈節(jié)段管腔狹窄；煙霧病多表現(xiàn)為頸內(nèi)動脈遠(yuǎn)端同心圓性強化，血管外徑變小，伴周邊側(cè)支血管形成[25-27]。雖然約18%的動脈粥樣硬化斑塊無明顯強化，使增強T1WI評估外部邊界的效果受限，但結(jié)合T1WI和T2WI可將HR VW-MRI鑒別ICAD與其他血管病變的敏感度從90.1%提高至96.3%[28-29]。

2.3 輔助血管內(nèi)介入治療 與顱外動脈硬化相似，ICAD通常與管壁偏心性、不規(guī)則增厚有關(guān)。血管內(nèi)介入是治療動脈粥樣硬化的常用方法，但血管成形術(shù)可能導(dǎo)致“掃雪”效應(yīng)，即斑塊在傳輸支架過程中破裂并推移或壓迫穿支開口致其閉塞。在與冠狀動脈粥樣硬化相關(guān)的血管內(nèi)介入手術(shù)中，“掃雪”效應(yīng)約見于30%患者，分支血管閉塞率高達(dá)19%[17]。ICAD主要累及MCA和BA，HR VW-MRI有助于確定動脈粥樣硬化斑塊位置，避免血管內(nèi)介入治療并發(fā)癥。XU等[17]觀察粥樣硬化斑塊在MCA的分布，發(fā)現(xiàn)與冠狀動脈粥樣硬化相似，MCA粥樣硬化斑塊多位于與穿透動脈開口處相對的腹壁和下壁，而BA粥樣硬化斑塊主要位于腹壁，故“掃雪”效應(yīng)在顱內(nèi)血管成形術(shù)中可能并不常見。另一方面，對于靠近穿透動脈的BA斑塊，釋放自膨式支架前，應(yīng)以小型氣囊對狹窄的BA進(jìn)行預(yù)擴張。術(shù)前行HR VW-MRI有助于識別BA壁上偏心的粥樣硬化斑塊位置，清楚顯示真腔與假腔的解剖關(guān)系，指導(dǎo)植入BA支架。

3 小結(jié)

作為一種高度通用的非侵入性技術(shù)，HR VW-MRI對于早期檢出顱內(nèi)斑塊、準(zhǔn)確評估斑塊成分、判斷斑塊穩(wěn)定性及預(yù)測腦血管事件風(fēng)險等方面的應(yīng)用價值越來越受到重視，用于防治腦卒中具有重要臨床意義。目前HR VW-MRI仍存在成像序列多、掃描時間長、空間和組織分辨率有限等問題，期待未來研究有助于逐一加以克服。