3D HRMRI-VWI技術(shù)在急性腦梗死患者病情程度與預(yù)后評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值＊

郭小會(huì) 張 潔 劉立斌

1.北京市大興區(qū)人民醫(yī)院放射科 (北京 102600)

2.北京市大興區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 (北京 102600)

急性腦梗死(acute cerebral infarction，ACI)為常見腦血管疾病，現(xiàn)階段，CT血管成像、磁共振血管成像、血管造影等管腔成像等方法是評(píng)估ACI患者血管狀況的主要方式；但有數(shù)據(jù)顯示，常規(guī)管腔成像易低估動(dòng)脈粥樣硬化的負(fù)荷，約有37%斑塊無法檢出[1-3]。有研究顯示，高分辨率磁共振血管壁成像可評(píng)估血管重構(gòu)及管腔狹窄狀況，還可評(píng)估斑塊成分與負(fù)荷[4]。三維高分辨率磁共振管壁成像(three dimensional high resolution vessel wall magnetic resonance imaging，3D HRMRI-VWI)為新型成像技術(shù)，軟組織分辨率較高，在顯示管腔的同時(shí)還可觀察管壁病變，有利于顯示斑塊狀況[5-6]。但3D HRMRI-VWI應(yīng)用于ACI患者病情程度及預(yù)后評(píng)估的研究較少。本研究嘗試探討3D HRMRI-VWI技術(shù)在ACI患者中的應(yīng)用價(jià)值，分析該技術(shù)定量參數(shù)與病情程度的相關(guān)性，旨在為臨床評(píng)估ACI病情程度及預(yù)后提供可靠的影像學(xué)方式?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 選例基線資料選取我院2019年7月至2022年7月ACI患者116例，根據(jù)神經(jīng)功能缺損(NIHSS)評(píng)分分為輕度組(37例)、中度組(48例)、重度組(31例)，3組基線資料均衡可比(P＞0.05)，本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批通過。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》[7]相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；首次發(fā)??；發(fā)病7d內(nèi)行首次行3D HRMRI-VWI檢查；經(jīng)血管造影、磁共振血管成像等檢查確診；患者及近親屬均了解本研究并簽訂知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：由血管炎、動(dòng)脈夾層或心源性血栓脫落因素等所致非動(dòng)脈粥樣硬化性病變；發(fā)病后已接受溶栓治療；凝血功能障礙；顱內(nèi)出血；存在重要臟器病變；既往支架植入術(shù)史、動(dòng)脈擴(kuò)張術(shù)史；存在3D HRMRI-VWI檢查禁忌證；精神異常。

1.2 方法

1.2.1 3D HRMRI-VWI技術(shù) 采用3.0 T MRI檢查平臺(tái)(美國(guó)GE公司750)行MRI檢查；定位頭顱，行三維時(shí)間飛躍法磁共振血管成像(3D TOF-MRA)序列、T2加權(quán)成像(T2WI)、彌散加權(quán)成像(DWI)序列、T1加權(quán)成像(T1WI)和T1WI增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)設(shè)置：(1)DWI序列，矩陣：320×256，TE：74.3ms，視野：240mm×240mm，TR：5300ms，層厚：1.5mm，體素：1.5mm×1.5mm×1.5mm，層數(shù)：50，掃描時(shí)間：5min7s。(2)3D TOF-MRA序列，回波時(shí)間(TE)：3.43ms，重復(fù)時(shí)間(TR)：21ms，矩陣：331×384，層數(shù)：144，視野：182mm×200mm，層厚：0.7mm，掃描時(shí)間：4min58s。(3)T1WI采用可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波序列，各向同性分辨率：0.5mm，矩陣：416×268，TE：17ms，TR：800ms，視野：256mm×160mm，體素：0.5mm×0.5mm×0.5mm，回波鏈長(zhǎng)度：60，層數(shù)：240，掃描時(shí)間：6min 45s。采用高壓注射器，以流速2ml/s靜脈注射0.2mmol/kg釓噴酸葡胺造影，行T1WI增強(qiáng)掃描。(4)T2WI序列，TR：1500ms，各向同性分辨率：0.5 mm，視野：256mm×160mm，TE：150ms，層數(shù)：240，矩陣：416×268，體素：0.5mm×0.5mm×0.5mm，回波鏈長(zhǎng)度：100，掃描時(shí)間：6min 27s。

1.2.2 圖像后處理 由兩名有10年及以上血管壁成像閱片經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)學(xué)科醫(yī)師，評(píng)估測(cè)量3D HRMRI-VWI圖像的定量特征。

1.3 觀察指標(biāo)(1)比較3組3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)，包括最狹窄層面管腔面積、狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率。(2)分析3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)與病情程度的相關(guān)性。(3)統(tǒng)計(jì)ACI患者預(yù)后情況。(4)比較不同預(yù)后患者治療前后3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)。(5)分析3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)對(duì)預(yù)后的評(píng)估價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料以(±s)表示，t檢驗(yàn)，多組間比較以單因素方差進(jìn)行分析，兩兩比較以LSD-t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料n(%)表示，χ2檢驗(yàn)，以Spearman相關(guān)性分析3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)與病情程度的相關(guān)性，采用受試者工作特征(ROC)曲線分析3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)對(duì)預(yù)后的評(píng)估價(jià)值。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)單因素方差分析，3組最狹窄層面管腔面積、狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；兩兩比較：重度組最狹窄層面管腔面積＜中度組＜輕度組，狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率＞中度組＞輕度組(P＜0.05)，見表2。不同病情程度ACI患者的典型3D HRMRI-VWI影像學(xué)表現(xiàn)見圖1A-圖1C。

表2 3組3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)比較

2.2 3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)與病情程度的相關(guān)性Spearman相關(guān)性分析，最狹窄層面管腔面積與病情程度呈負(fù)相關(guān)，狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率與病情程度呈正相關(guān)(P＜0.05)，見表3。

表3 3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)與病情程度的相關(guān)性

2.3 ACI患者預(yù)后情況116例ACI患者治療30d后，根據(jù)mRs評(píng)分評(píng)估預(yù)后，預(yù)后良好92例，預(yù)后不良24例，其中預(yù)后不良包括中級(jí)殘障，需別人幫助，但行走無需協(xié)助12例；重度殘疾，離開他人幫助不能行走，無法照顧自己9例；嚴(yán)重殘疾，臥床不起，大小便失禁，需持續(xù)護(hù)理和照顧3例，無死亡病例。

2.4 不同預(yù)后患者治療前后3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)組內(nèi)比較：治療30d后不同預(yù)后患者最狹窄層面管腔面積均大于治療前，狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率均小于治療前(P＜0.05)；組間比較：預(yù)后不良患者治療前、治療30d后最狹窄層面管腔面積小于預(yù)后良好患者，狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率大于預(yù)后良好患者(P＜0.05)，見表4。不同預(yù)后患者治療前后3D HRMRI-VWI典型影像學(xué)表現(xiàn)見圖2A-圖2B。

圖2A 預(yù)后良好患者治療前后3D HRMRI-VWI典型影像學(xué)表現(xiàn)，狹窄率8%;圖2B 預(yù)后不良患者治療前后3D HRMRI-VWI典型影像學(xué)表現(xiàn),狹窄率17%.

圖4A-圖4B 3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)對(duì)預(yù)后的評(píng)估價(jià)值

表4 不同預(yù)后患者治療前后3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)比較

2.5 3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)對(duì)預(yù)后的評(píng)估價(jià)值以預(yù)后不良患者作為陽性樣本，預(yù)后良好患者作為陰性樣本，根據(jù)治療30d后3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，最狹窄層面管腔面積、狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率單獨(dú)評(píng)估預(yù)后不良的AUC為0.764、0.788、0.753、0.789、0.774、0.826、0.792，聯(lián)合評(píng)估預(yù)后不良的AUC為0.913，大于各參數(shù)單獨(dú)評(píng)估，見表5、圖3A-圖3B。

表5 3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)對(duì)預(yù)后的評(píng)估價(jià)值

3 討論

目前對(duì)于ACI患者動(dòng)脈粥樣硬化的評(píng)估主要基于管腔狹窄程度，3D HRMRI-VWI可作為磁共振血管成像、CT血管造影的補(bǔ)充技術(shù)，實(shí)現(xiàn)顱內(nèi)外動(dòng)脈一站式成像，降低部分容積效應(yīng)，明確顱內(nèi)斑塊總體負(fù)荷，通過多平面重建，更清晰觀察動(dòng)脈粥樣硬化管壁特征[8-9]。動(dòng)脈血管重構(gòu)的冠狀動(dòng)脈、顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄的一種代償形式，是動(dòng)脈壁慢性、長(zhǎng)期結(jié)構(gòu)變化，在動(dòng)脈斑塊形成的過程中發(fā)揮重要作用[10-11]。3D HRMRI-VWI可直觀顯示血管重構(gòu)狀態(tài)，同時(shí)可定量測(cè)量狹窄處血管面積與參考層面血管面積，計(jì)算重構(gòu)指數(shù)[12-13]。本研究分析不同預(yù)后患者血管重構(gòu)指數(shù)顯示，預(yù)后不良患者治療前、治療30 d后血管重構(gòu)指數(shù)大于預(yù)后良好患者(P＜0.05)；分析與血管重構(gòu)的機(jī)制有關(guān)，血管重構(gòu)受平滑肌細(xì)胞過度增殖、外周血流動(dòng)力學(xué)刺激、炎癥反應(yīng)損傷、細(xì)胞周圍基質(zhì)成分改變等多種因素影響，可引發(fā)早期冠狀動(dòng)脈重塑[14-15]。本研究3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)中，重度組最狹窄層面管腔面積＜中度組＜輕度組，狹窄率＞中度組＞輕度組，且最狹窄層面管腔面積與病情程度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.512)，狹窄率與病情程度呈正相關(guān)(r=0.624)(P＜0.05)；隨著ACI患者病情進(jìn)展，動(dòng)脈的代償性擴(kuò)張減弱，管腔變窄，管壁負(fù)荷增加，隨后的修復(fù)過程及炎性反應(yīng)可進(jìn)一步加重管腔狹窄[16]。

斑塊體積是斑塊所累及層面的面積總和，斑塊負(fù)荷是最狹窄層面斑塊面積的百分比[17]。有研究表明，斑塊負(fù)荷是復(fù)發(fā)性缺血性腦卒中的危險(xiǎn)因素[18]。本研究重度組斑塊體積、斑塊負(fù)荷＞中度組＞輕度組(P＜0.05)，進(jìn)一步說明斑塊體積、斑塊負(fù)荷可作為ACI患者病情程度評(píng)估的參考指標(biāo)。既往斑塊強(qiáng)化相關(guān)研究中，田霞[19]等報(bào)道顯示，缺血性腦卒中復(fù)發(fā)患者最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率高于病情穩(wěn)定患者；Zhang等[20]學(xué)者研究表明，中重度斑塊強(qiáng)化的缺血性腦卒中患者復(fù)發(fā)率高于輕度強(qiáng)化，驗(yàn)證了斑塊強(qiáng)化程度與腦血管事件發(fā)生有關(guān)。本研究最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率與病情程度呈正相關(guān)(r=0.649、0.692，P＜0.05)，可見斑塊強(qiáng)化程度與ACI患者病情聯(lián)系密切。ACI患者病情進(jìn)展過程中內(nèi)皮滲透率升高、新生血管增加是斑塊強(qiáng)化的重要影響因素，釓噴酸葡胺通過內(nèi)皮滯留于斑塊，引發(fā)斑塊不同程度強(qiáng)化[21]。斑塊強(qiáng)化可反映新生血管形成、炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，而炎癥可促使內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、斑塊進(jìn)展與破裂，故斑塊強(qiáng)化可標(biāo)志斑塊不穩(wěn)，與ACI患者病情程度有關(guān)[22]。

本研究聯(lián)合多項(xiàng)3D HRMRI-VWI技術(shù)定量參數(shù)，進(jìn)一步繪制ROC曲線顯示，最狹窄層面管腔面積、狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率聯(lián)合評(píng)估預(yù)后不良的AUC為0.913(95%CI：0.847-0.958)，大于各參數(shù)單獨(dú)評(píng)估，可為改善ACI患者預(yù)后提供參考。

綜上所述，3D hr-VW-MRI可有效分析不同病情程度ACI患者最狹窄層面管腔面積、狹窄率、斑塊體積、斑塊負(fù)荷、血管重構(gòu)指數(shù)、最狹窄層面斑塊強(qiáng)化率、斑塊整體強(qiáng)化率，評(píng)估ACI患者病情程度，對(duì)臨床評(píng)估、預(yù)防ACI預(yù)后不良具有積極意義。