初发和再发急性脑梗死患者颈动脉斑块的高分辨率MRI对比研究

刘碧英

佘德君2SHE Dejun

陈光辉1CHEN Guanghui

郑永豫1ZHENG Yongyu

肖泽彬2XIAO Zebin

曹代荣2CAO Dairong

作者单位

1. 福建卫生职业技术学院附属省级机关医院放射科 福建福州 350003

2. 福建医科大学附属第一医院影像科 福建福州 350005

初发和再发急性脑梗死患者颈动脉斑块的高分辨率MRI对比研究

刘碧英1LIU Biying

佘德君2SHE Dejun

陈光辉1CHEN Guanghui

郑永豫1ZHENG Yongyu

肖泽彬2XIAO Zebin

曹代荣2CAO Dairong

作者单位

1. 福建卫生职业技术学院附属省级机关医院放射科 福建福州 350003

2. 福建医科大学附属第一医院影像科 福建福州 350005

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第11期：801-804，809

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 (11): 801-804, 809

目的利用高分辨率MRI黑血序列及CE-T1WI比较初发及再发缺血性脑梗死患者颈动脉斑块负荷及成分的差异，为临床评估脑梗死再发风险和制定预防策略提供参考依据。资料与方法回顾性研究2014年1月－2015年12月41例急性脑梗死患者，于发病1周内行颈动脉3D TOF成像、高分辨率MRI黑血序列成像及CE-T1WI成像，比较初发及再发急性脑梗死患者颈动脉斑块负荷及成分的差异。结果初发与再发组急性脑梗死在平均管壁面积（WA）、管腔面积（LA）、血管总面积（TVA）及颈动脉狭窄率方面比较，差异无统计学意义（P>0.05），管壁标准化指数（NWI）、斑块内出血（IPH）、纤维帽破裂比较，差异有统计学意义（P<0.05），斑块内LRNC面积和LRNC指数、出血面积和出血指数比较，差异有统计学意义（P<0.05）。结论初发和再发急性脑梗死患者的颈动脉斑块特征存在差异，利用高分辨率MRI监测初发急性脑梗死患者的斑块情况有助于评估再发脑梗死的风险。

脑梗死；急性病；颈动脉；磁共振成像

早期的研究多关注血管管腔狭窄的程度[1]，而近年来多中心协作研究表明，颈动脉的狭窄对斑块不稳定性和脑卒中的预测作用有限，易损斑块的形成与脑卒中的发生密切相关[2]。赵锡海等[3]研究发现与管腔的狭窄程度相比，斑块负荷对预测脑梗死的发病风险更有意义。脑梗死再发率高，预后不良，目前尚无研究评估初发与再发急性脑梗死患者颈动脉斑块成分及负荷的差异，从而建立二级预防的依据。本研究利用高分辨率MRI黑血序列及CE-T1WI比较初、再发急性缺血性脑梗死患者颈动脉斑块负荷及成分的差异，评估急性脑梗死患者再发风险，指导临床对再发高危人群提前采取有效的预防措施，制定相应的治疗方案。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2014年1月－2015年12月福建医科大学附属第一医院急性脑梗死住院患者45例。根据赵辉林等[4]的方法对所有患者的MRI图像进行分级：1级1例，2级3例，3级7例，4级22例，5级12例。剔除1～2级图像，实际入组41例，其中男32例，女9例；年龄23～84岁，平均（65.37±12.23）岁。初发20例，中位数（median，Med）67岁，四分位间距（interquartile range，IQR）54～72岁；再发21例，Med 70岁，IQR为66～71岁。纳入标准：所有患者均符合全国第四届脑血管病学术会议修订的诊断标准，并经头颅CT/MRI确诊。再发脑梗死的诊断标准：①患者在原神经缺失症状和体征好转和消失后，再次出现同侧或对侧新的神经缺失症状和体征；②出现新的卒中类型；③CT或MRI检查发现新的病灶（同侧或对侧）。排除标准：①心源性栓子；②颈动脉瘤、大动脉炎等颈动脉其他疾病；③颅脑MRA提示颅内动脉狭窄；④有同侧颈内动脉内膜切除史或颈部放射治疗史；⑤有MRI检查禁忌证。

1.2 仪器与方法 应用Siemens Verio 3.0T超导型MR仪，采用颈部8通道相控阵线圈，患者取仰卧位，先行双侧颈动脉亮血3D TOF扫描，MIP法重建MRA图像，以获得颈动脉分叉的准确位置，再在颈动脉分叉层面上下2 cm的范围内行横轴位黑血高分辨率T2WI、T1WI扫描（TSE序列），然后行高分辨率CE-T1WI扫描，层厚2 mm。3D TOF参数：TR 20 ms，TE 5.1 ms，翻转角度20°；T2WI：TR 2544 ms，TE 76 ms，翻转角度120°，回波链长度15，带宽133 kHz；T1WI：TR 1140 ms，TE 26 ms，翻转角度180°，回波链长度7，带宽130 kHz；使用钆喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA），剂量0.1 mmol/kg，注射速度3～3.5 ml/s，注射时间3～5 s，随后注射等量的生理盐水冲洗。视野14 cm×14 cm，矩阵256×256，分辨率0.6 mm×0.6 mm×2.0 mm，层厚2 mm，黑血序列T1WI、T2WI及CE-T1WI均利用SPAIR脂肪抑制技术提高血管壁与周围组织的对比度。

1.3 图像分析 使用Siemens后处理工作站，根据血管斑块所在位置重建最大横截面，手工勾画测量面积并计算，主要参数：管腔面积（lumen area，LA）、血管总面积（total vessel area，TVA）、管壁面积（wall area，WA）及管腔狭窄率；计算管壁标准化指数（normalized wall index，NWI）；钙化、脂质坏死核心（lipid rich necrotic core，LRNC）、斑块内出血（intra-plaque hemorrhage，IPH）及其面积，并各自与管壁面积相比，计算钙化、LRNC、IPH的标准化指数。由2名具有丰富经验的主治医师独立完成MRI诊断，根据图像的信噪比和血管壁显示清晰度将图像分为5级[4]，综合3D TOF序列、高分辨T1WI、T2WI及CE-T1WI序列对斑块成分进行分析，主要标准[5]：①钙化：在3D TOF、T1WI、T2WI均表现为低信号；②LRNC：T1WI呈等或高信号，T2WI信号变化很大，可表现为等信号或稍高信号，CE-T1WI不强化或轻度强化，坏死部分不强化；③IPH：出血信号特点取决于出血时间，近期出血T2WI、T1WI均表现为高信号，新鲜出血T1WI呈高信号，而T2WI信号不定，3D TOF呈稍高信号，陈旧性出血各序列均呈稍低信号；④纤维帽：3D TOF上呈管腔与斑块之间的低信号带，T1WI及T2WI呈等、稍高信号，CE-T1WI可见强化，若纤维帽破裂，则说明有溃疡形成。本研究中剔除1级和2级图像。

1.4 统计学方法 采用SPSS 18.0软件，对于正态分布数据用t检验或χ2检验或Fisher精确检验，非正态分布数据用Mann-Whitney U检验，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床特征比较 初发组与再发组间高血压、糖尿病比较，差异有统计学意义（P<0.05），但两组患者年龄、性别、心脏病、吸烟及外周动脉疾病等方面比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 颈动脉斑块负荷比较 再发组患者的颈动脉斑块负荷NWI 值比初发组高，差异有统计学意义（P<0.05），但两组患者的WA、LA、TVA及管腔狭窄率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

表1 两组急性脑梗死患者临床资料比较

表2 两组急性脑梗死患者颈动脉斑块负荷比较

2.3 颈动脉斑块成分比较 再发组和初发组IPH、纤维帽破裂比较，差异有统计学意义（P<0.05）；颈动脉斑块内钙化、LRNC及管腔狭窄率>50%比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表3及图1、2。

再发组与初发组LRNC面积及指数、IPH面积及指数比较，差异有统计学意义（P<0.05）；钙化面积及指数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表4。

表3 两组急性脑梗死患者颈动脉斑块成分及管腔狭窄率的比较[n（%）]

图1 男，67岁，初发脑梗死。左侧颈总动脉分叉处可见偏心性管壁增厚，T2WI（A）及T1WI（B）均呈稍高信号；CE-T1WI未见强化，斑块表面光整，纤维帽完整，考虑LRNC（箭，C）

图2 男，61岁，再发脑梗死。左侧颈总动脉分叉处见管腔狭窄，管壁偏心性增厚，斑块信号混杂，3D TOF（A）呈低信号，T2WI（B）及T1WI（C）信号高低混杂（箭）；CE-T1WI（D）呈低信号，纤维帽局部连续性中断（箭），管腔内可见血栓形成（E、F）

3 讨论

脑梗死因其高致死、致残率成为世界性的健康问题，缺血性脑血管病患者再次发生脑卒中的风险更高。从影像学角度已证实，颈动脉粥样硬化是引起脑梗死的主要原因之一，王庆军[6]报道动脉粥样硬化斑块诊断技术不仅可以最大程度地预防血栓栓塞，还可以避免不必要的手术，本研究利用高分辨率MRI技术分析颈动脉血管形态和量化颈动脉斑块成分。

本研究中初发组与再发组颈动脉血管NWI差异有统计学意义（P<0.05），而LA、WA及TVA组间差异无统计学意义（P>0.05），提示NWI是缺血性脑梗死再发的危险因素，主要是由于斑块负荷增加会造成组织灌注不足，若侧支循环不能充分建立，则具有较高的卒中风险。此外，在管腔狭窄程度方面，无论是管腔狭窄率还是管腔狭窄>50%的比例，组间差异均无统计学意义（P>0.05），提示NWI对于评估颈动脉斑块负荷及预测缺血性脑梗死优于管腔狭窄程度，因为NWI同时包含管腔狭窄与管壁增厚的信息。曹烨等[7]指出，NWI对预测缺血性脑梗死发病风险更有意义，因此NWI可作为动态监测斑块负荷的重要指标，对于预防脑梗死复发具有重要的临床意义。

表4 两组急性脑梗死患者颈动脉斑块成分比较[ Med（IQR）]

Takaya等[8]发现，易损斑块的存在与脑梗死的发生具有相关性，这主要与斑块的成分有关，而非血管管腔的狭窄程度。病理上，易损斑块主要由较大的富脂质坏死核和薄纤维帽组成，纤维帽破裂和IPH是易损斑块的重要特征[9]，本研究采用CE-T1WI序列，通过增强来判定纤维帽是否完整，结果发现斑块内纤维帽破裂比例及IPH比例、IPH面积和IPH指数组间差异均有统计学意义（P<0.05），与上述研究结果相符。纤维帽是覆盖于脂质核上的纤维结缔组织，对维持斑块稳定具有重要作用，当纤维帽较薄或破裂时，斑块易发生破裂、脱落，堵塞脑血管，从而引发脑梗死[10]；IPH是无症状斑块发展到高危斑块过程中的重要因素，与微血管密度的增加有关[11-12]，可导致斑块的不稳定[13-14]，IPH也可作为评估斑块稳定性的指标；Sun等[15]经过一项长达54个月的临床随访发现，IPH可以立即或长期促进动脉粥样硬化的进程，它对斑块的作用没有因随访时间的延长而减弱，可推测IPH从根本上改变了动脉粥样硬化的生物学过程。初发脑梗死患者颈动脉斑块内若发现出血则要引起高度重视，临床医师要及时采取干预措施，以免患者再发脑梗死；早期识别颈动脉斑块中高风险的成分对于预防脑梗死的再次发生有重要作用，并且动态监测IPH时期，有助于了解斑块从稳定到不稳定的进程，利于早期治疗改善预后。

另外，在本研究中两组患者斑块内可见LRNC面积、LRNC指数及IPH面积、IPH指数及IPH比例组间差异有统计学意义（P<0.05），LRNC比例组间差异无统计学意义（P>0.05），这与王庆军[6]报道不完全相符，其原因可能是本研究样本量较少，有待于后期增加样本继续分析。本研究中初发组及再发组斑块内钙化比例差异无统计学意义（P>0.05），可能是MRI对于钙化的显示不敏感，特别是位于内膜表面的钙化，也可能是因为血流或呼吸运动伪影，造成一定程度的低估。故钙化与斑块稳定性的关系有待进一步研究。本研究中使用了MRI对比剂，可能在大脑组织中沉积而影响健康，这有待于以后更先进的MRI序列用于临床，无需MRI增强就能很好地显示斑块情况。

总之，高分辨率MRI黑血序列除了可以显示管腔的狭窄程度，还能更清晰地显示血管壁的成分，初发组与再发组颈动脉斑块负荷和成分差异有统计学意义，可以指导临床医师对具有再发风险的脑梗死患者采取针对性的干预措施，以降低脑卒中再发率。

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（本文编辑 张晓舟）

Comparison Study of High-resolution MRI Findings of Carotid Atherosclerotic Plaque in Initial and Recurrent Acute Ischemic Stroke

Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of Fujian Medical University, Fuzhou 350005, China
Address Correspondence to:CAO DairongE-mail: dairongcao@163.com

PurposeTo compare MRI characteristics of carotid plaque in the patients with first-time or recurrent acute ischemic stroke, and to provide basis for assessment of cerebral infarction recurrence risk and development of prevention strategies.Materials and MethodsMRI of 41 patients with acute ischemic stroke from January 2014 to December 2015 were analyzed retrospectively. MRI scans, including three-dimensional time-of-flight (3D TOF), high-resolution black-blood MRI sequences, and contrast-enhanced T1 weighted imaging (CE-T1WI) sequences, were taken within one week after infarction. The carotid plaque burden and compositional features were compared between the initial and recurrent stroke patients.ResultsThere was no statistical significance in the mean WA, LA, TVA and luminal stenosis between first-time and recurrent stroke patients (P>0.05). But the mean NWI was significantly higher in patients with recurrent stroke than those with first-time stroke (P<0.05). The frequency of both intraplaque hemorrhage (IPH) and fibrous cap rupture were significantly different (P<0.05). The mean area of LRNC, the index of LRNC, IPH and the index of IPH had significant difference (P<0.05).ConclusionThe characteristics of carotid plaque in patients between primary and recurrent acute cerebral infarction were different in high resolution MRI, which allows us to monitor the carotid plaques in patients with initial stroke and evaluate the risk of recurrent stroke.

Brain infarction; Acute disease; Carotid arteries; Magnetic resonance imaging

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.11.001

曹代荣

2016-06-13

2016-09-26

福建省卫计委骨干人才培养课题（2013-ZQN-JC-12）。

R743；R445.2