高分辨率磁共振成像对颅内动脉病变的精准化诊疗

徐曼曼，徐运

以缺血性卒中为代表的脑血管疾病是造成全世界人口致残和致死的主要原因，动脉斑块和管壁的非侵入性体内评估是指导诊治的重要内容[1]。随着血管造影技术的发展，颅内外动脉狭窄的检出率逐渐升高，也逐渐被大家认识[2]。目前，传统的血管成像方法有数字减影血管造影术（digital subtraction angiography，DSA）、计算机断层扫描血管成像（computed tomography angiography，CTA）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）等。由于这些血管成像方法的空间分辨率低，而颅内动脉血管小，位置深[3]，仅能显示颅内动脉狭窄程度，不能直接显示病变血管管壁情况，难以确定颅内动脉狭窄性病变的原因[4]。病理学研究显示，血管管壁异常主要包括颅内动脉粥样硬化、夹层及烟雾病等。近期，高分辨率磁共振成像（high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI）血管壁成像（vascular wall imaging，VWI）的出现弥补了传统血管成像技术的缺陷，能直接评价管壁信息，可呈现出每种颅内动脉疾病的特征病变，有利于颅内动脉狭窄的精准化诊疗。

1 颅内动脉粥样硬化（intracranial atherosclerosis，ICAS）

1.1 诊断 由于种族和区域不同，缺血性卒中和颅内动脉疾病表现出群体性差异。北美白人中ICAS仅引起＜10%缺血性卒中[5]，但在亚洲人群中可引起50%～60%的卒中[6]。西班牙裔和黑人患者ICAS性卒中的相对比率是白人的5倍[7]。因此，全世界缺血性卒中最常见的原因可能是ICAS。

颈动脉及冠状动脉研究显示，斑块位置、不稳定斑块特征及管壁重构模式均是患者临床表现、治疗及预后的重要影响因素。不稳定斑块特征是大的脂质核心、薄的纤维帽、新生血管形成等。近期，大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）尸检发现颅内动脉易损斑块在颈动脉颅外段中，HRMRI可以区分斑块的易损性[8-10]。

1.1.1 斑块位置 近年来，有学者用HR-MRI-VWI对颅内动脉的斑块位置及其与临床症状的相关性进行了研究，使医学研究者对斑块位置有了进一步了解。XU等[11]用VWI对92例MCA狭窄患者的粥样斑块位置进行分析，发现斑块主要分布于前壁和下壁，明显多于上壁和后壁（P＜0.001）；与无症状性患者相比，症状性MCA狭窄患者斑块主要位于上壁（P=0.016）。HUANG等[12]对38例症状性基底动脉（basilar artery，BA）粥样硬化患者的斑块位置进行研究，显示以腹侧斑块（21.6%）为主（P＜0.001）。KIM等[13]还发现MCA-M1段不同形状与斑块位置的相关性，直线型和U型血管斑块大多位于上壁，而倒U型和S型血管斑块多位于下壁，这也提示血管形状可能是影响动脉粥样硬化斑块发生位置的重要因素。

1.1.2 斑块特征 YUAN等[14]对颈动脉内膜剥脱术患者斑块进行术前影像与术后病理对比分析，发现多对比加权像能更好地识别斑块成分。HR-MRI信号特征与组织病理学也具有良好的一致性[15]，此技术对脂质核心、纤维帽等斑块成分的检测具有较高敏感性和特异性。在颈动脉研究中，以肌肉信号作为参照，斑块脂质核心在T1加权成像（T1-weighted imaging，T1WI）序列上为等或高信号，在T2WI上为低至高信号；各序列上纤维帽为等至低信号。斑块内出血在T1WI上为高信号，在T2WI上为各种信号强度；钙化在各序列上均表现为低信号[15]。在HRMRI上观察到的ICAS个案报告中，脂质核在T1WI上为等信号，在T2WI上为低信号；纤维帽在T1WI和T2WI均为等信号；钙化在T1WI和T2WI为低信号[16]。

1.1.2.1 斑块内出血（intraplaque hemorrhage，IPH） IPH的诊断对区分斑块易损性、预测卒中风险及临床干预有重要价值。HR-MRI能对新鲜和近期发生的IPH进行辨别，近期（1～6周）IPH在各个序列上均为高信号，新鲜（＜1周）IPH在时间飞跃序列（time of flight，TOF）及T1WI序列上呈高信号，而在T2WI及质子密度加权成像（proton density weighted imaging，PDWI）序列上呈等或低信号。XU等[17]发现有症状和无症状MCA狭窄患者的IPH的发生率有显著性差异（19.6%vs3.2%，P=0.01）。最近，YU等[18]也报道症状性BA狭窄患者的IPH明显高于无症状性患者（80.0%vs48.8%，P＜0.01）。IPH在HR-MRI上可检测的时间、最初表现和持续时间等都是值得关注的，有待进一步研究。YAMADA等[19]研究证实，对于存在IPH的颈动脉斑块行支架术和内膜剥脱术后同侧静默脑梗死的发生率有显著差异（61%vs13%，P=0.006），这一结果提示HR-MRI成像评价斑块特征对制定临床治疗策略有一定指导意义。

1.1.2.2 脂质核（lipid core，LC） 动脉粥样硬化性斑块内脂质核占斑块总体积40%以上时，称为大的脂质核（large lipid core，LLC）。LLC是易损斑块的另一个迹象[20]。颈动脉研究证实，HR-MRI上LC的信号区与组织病理学有较好的一致性[21]。同时，在颈动脉狭窄患者的研究中显示，HR-MRI图像上LLC与卒中事件相关[20]。目前，文献中有关ICAS斑块内脂质核心的报道较少，有待深入研究。

1.1.2.3 纤维帽（fibrous cap，FC） 纤维帽是覆盖在脂质核上的纤维结缔组织。在颈动脉狭窄患者中，病理学标本显示薄的纤维帽是不稳定性斑块的特征。HR-MRI显示近期发生卒中的患者的颈动脉斑块厚度有显著差异，纤维帽破裂（70%）和薄纤维膜（50%）明显多于厚纤维帽（9%），表明纤维帽状态可能也是卒中风险的预测因子[10]。尽管已有用HR-MRI观察到颅内动脉粥样硬化性病变（intracranial atherosclerotic disease，ICAD）斑块纤维帽的报道[21]，但还没有关于纤维帽状态与卒中之间相关性的系统性研究。

1.1.2.4 强化 通常认为HR-MRI中斑块强化与斑块内的新生血管及内皮细胞的通透性增加有关。多数情况下，动脉粥样硬化斑块在VWI上具有特征的表现——偏心性管壁增厚和强化[22]。许多研究表明斑块强化与近期的卒中密切相关，可作为其稳定性的标志，随着时间的推移，症状性斑块强化程度逐渐降低（急性期＜4周，亚急性期4～12周，慢性期＞12周）。然而，斑块强化和缺血性卒中之间的关系可能受诸多因素的影响。虽然已有很多学者提出斑块强化提示斑块为易损斑块，但依据仍不充分[23]。

1.2 治疗

1.2.1 药物治疗 对颈动脉斑块给予他汀类药物后，HR-MRI观察到管壁面积减小、斑块负荷减轻，延缓了疾病的进展[24]。但是目前XU等[25]对1例颈内动脉颅内段狭窄患者强化降脂、抗血小板聚集治疗后，HR-MRI显示斑块消退。CHUNG等[26]对136例服用不同剂量的他汀类药物治疗颅内动脉粥样硬化性急性卒中患者行HR-MRI检查，发现使用他汀药物患者的斑块强化的体积显著降低[非使用者（33.26±40.72），低剂量者（13.15±17.53），高剂量者（3.13±5.26）；P=0.002]。这提示在颅内动脉粥样硬化中，HR-MRI能够作为观察药物疗效的评价工具，但需要大样本数据来支持。

1.2.2 介入治疗 HR-MRI对斑块进行全面精确分析定位，有助于对颅内动脉狭窄患者行介入治疗时选择合适的器械及适当的部位，以减少并发症的出现。SHI等[27]用HR-MRI血管壁成像技术对MCA狭窄血管经皮腔内血管成形术（percutaneous transluminal angioplasty，PTA）和Wingspan支架植入进行评估，显示PTA改变了MCA管壁结构，导致斑块不稳定，而Wingspan支架植入能恢复MCA管径，效果优于PTA，这也提示HR-MRI能清晰显示介入前后管壁及斑块变化。但病例数较少，仍需深入探讨HR-MRI用于ICAS血管介入治疗的潜在价值。

2 烟雾病（Moyamoya disease，MMD）

MMD是一种病因不明的慢性进展性脑血管疾病，特征为颈动脉末端或其主要分支近端进行性狭窄及闭塞或狭窄动脉周围形成异常血管。在东亚人群中，区分MMD与ICAS有一定挑战性，MMD和ICAS的发病率均高，尤其是临床表现和影像学特征类似的患者[28]。KIM等[29]报道，MMD和ICAS在病变血管闭塞段上表现出不同的管壁特征，在T1WI和T2WI图像上MMD的管壁信号强度比ICAS的更均匀。RYOO等[30]首次使用HRMRI-VWI比较MMD（32例）和颅内动脉狭窄患者（16例）的研究中，发现MMD患者颈内动脉末端和MCA显示环形强化，而ICAS患者在病变血管段呈现出偏心性强化。XU等[31]研究发现有58例（56.9%）MMD患者在基底节区有明显的深部微流空（deep tiny flow voids，DTFV），而有DTFV的ICAS患者没有此现象（P＜0.001）。此结果在区分MMD和ICAS有潜在价值。MMD通常采用手术治疗使血管再通，而ICAS者采取积极的药物治疗。故HR-MRI-VWI有助于提供管壁特征性信息，以获取更精确的诊断来指导治疗。

3 颅内动脉夹层（intracranial arterial dissection，IAD）

由于颅内血管内皮、内膜突然撕裂，受到强有力的血液冲击，循环血液流入其间隙导致IAD。IAD的发病率明显低于颅外颈动脉夹层，因此其相关研究较少[32]。IAD在亚洲人群中更常见。IAD是青年（即20～50岁）缺血性卒中的重要原因。52%的IAD有缺血症状。IAD的常规放射学检查可见内膜瓣、双腔、壁内血肿、动脉瘤样扩张等。由于颅内动脉的管径细小，走形迂曲，所以IAD的放射学诊断比较困难。虽然DSA是诊断IAD的金标准，但只在少数病例（30%）中观察到内膜瓣或双腔等可靠的标志性改变。HR-MRI-VWI可检测到IAD的病理学改变。WANG等[33]用VWI对76例颅内椎动脉夹层进行评估，显示61%的患者为壁内血肿，50%为双腔，42%为内膜瓣。而TAKANO等[34]用三维HR-MRI技术检测到87.5%的IAD的壁内血肿。与二维相比，三维HR-MRI-VWI可以提供较高空间分辨率图像，以获取可视化病变。MIZUTANI[35]报道，83.9%的未破裂IAD在随后2周至2个月内发生了形态变化，其中61.5%表现为管腔的改善，18.3%随访造影显示完全恢复正常。所以，IAD的HR-MRI结果会随着时间而变化，我们根据这些改变做出正确诊断并制定精确的治疗方案，以改善患者预后。

4 结语

HR-MRI可以同时显示颅内动脉的血管壁和管腔，并且用于评估各种颅内血管病变的形态特征，来确定颅内动脉狭窄的原因，识别卒中机制，危险患者分层，指导血管内治疗和评估治疗反应，因此具有较好的发展前景。但目前HR-MRI仍有一定的局限性：其一，取材困难、尸检数量有限使得颅内动脉HR-MRI血管成像缺乏病理学对照；其二，由于颅内血管管径小，走行复杂，影像评估需要高分辨率和高信噪比，使得HR-MRI扫描成为一个耗时的过程。所以未来需要前瞻性研究进一步评估各种颅内血管病变的管壁成像特征的预测值，揭示影像学与临床风险的相关性，动态跟踪疾病进展和治疗效果。

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