高分辨磁共振在颅内动脉疾病诊断中的研究进展

范章燕 任力杰 蔡婧婧

[摘要] 各种颅内动脉疾病病因复杂，发病率高，特别是狭窄性颅内动脉疾病，在高分辨磁共振应用前，临床上常难以进行鉴别。高分辨磁共振是唯一可以在活体内观察颅内动脉管壁的检查，且其是可重复性、高场强、无辐射的无创性检查。不同狭窄性的颅内动脉疾病具有不同的管壁特征，高分辨磁共振在鉴别各种颅内动脉狭窄性疾病起着重要作用。随着高分辨磁共振的发展，可以逐渐实现精准的影像学诊断。本文对各种狭窄性颅内动脉疾病的高分辨磁共振研究进展做一综述。

[关键词] 高分辨磁共振成像；颅内动脉；动脉硬化；夹层

[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2018）21-0165-04

[Abstract] The causes of various intracranial arterial diseases are complicated and the incidence is high， especially stenotic intracranial arterial disease. Before high-resolution magnetic resonance imaging， it is often difficult to distinguish clinically. High-resolution magnetic resonance is the only test that can observe intracranial arterial wall in vivo， and it is a non-invasive examination with repeatability， high field strength， and no radiation. Different stenotic intracranial arterial diseases have different characteristics of the vessel wall. High-resolution magnetic resonance imaging plays an important role in identifying various intracranial arterial stenosis diseases. With the development of high-resolution magnetic resonance， accurate imaging diagnosis can be gradually achieved. This article reviews the advances in high-resolution magnetic resonance imaging of various stenotic intracranial arterial diseases.

[Key words] High resolution magnetic resonance imaging； Intracranial arteries； Atherosclerosis； Dissection

颅内动脉疾病的疾病纷繁复杂，最常见为颅内动脉粥样硬化，其次为烟雾病，还可见于颅内动脉夹层、血管炎等。目前，临床上常用的评估颅内动脉的影像方法有CT血管成像、数字减影血管造影、磁共振血管成像、经颅多普勒等，存在一定局限性，无法准确判断血管壁结构、分析血管狭窄原因。早期诊断颅内动脉疾病，可以避免延误治疗。高分辨磁共振成像（High-Resolution MRI，HRMRI）具有高场强、无辐射的无创性检查，目前已用于诊断各种颅内动脉疾病。

1 HRMRI血管壁成像技术

随着磁共振成像技术的发展，HRMRI的图像质量不断提高。研究表明，使用32通道头颈联合线圈，可以达到高信噪比，覆盖范围大，同时进行颅内和颅外动脉斑块的高分辨率成像[1]。HRMRI血管壁成像主要采用黑血技术。通过运动增敏预脉冲和双反转恢复来产生足够的图像对比[2]。质子密度加权像（Proton density weighed imaging，PDWI）的信噪比高，可以用于测量斑块相关指标，由于抑制脑脊液较差和较弱的对比增强，通常不用于对血管的病因分析，T1加权像（T1-weighted imaging，T1WI）、T2加权像（T2-weighted imaging，T2WI）常用于分析病因[3]。二维和三维成像技术常用于颅内动脉成像。三维成像具有各向同性分辨率的特点，能避免高估血管壁的厚度和降低容积效应[3]。因此三维成像在血管壁成像中具有极大的优势，容易发现小病变。目前3.0T HRMRI已经用于临床，尽管7.0T HRMRI具有更高的信噪比，能进行多平面重建，但主要用于研究机构。随着影像学技术的发展，逐渐实现对患者进行精准的影像学诊断。

2.1颅内动脉粥样硬化

各种颅内动脉疾病具有不同的病理，在HRMRI上具有不同的信号特征。3.0T HRMRI能准确识别和定量评估颅内动脉粥样硬化斑块成分[4]。斑块不稳定常导致症状发生，其不稳定性与成分相关。导致斑块不稳定的因素包括纤维帽破裂、斑块内出血、脂质核心大等[5，6]。HRMRI不同序列能够识别上述斑块特征。组织病理学检查发现，不稳定斑块具有更大的管壁厚度和面积，HRMRI检查与组织病理结果一致[7]。在HRMRI出现前，临床上常以狭窄程度评估动脉硬化。应用HRMRI测量斑块的面积和分析斑块特征，更准确地判断动脉硬化程度。研究表明，HRMRI识别斑块成分的准确性达90.4%[8]。随着HRMRI发展，动脉重塑逐渐受到重视。不同动脉重塑方式的程度和方式不同。正性重塑达到一定程度时，才引起血管狭窄。当管壁面积小于40%，冠状动脉的管腔大小可无变化[9]。与前循环动脉相比，后循环具有更大的正性重塑能力，当斑块负荷达到55.3%时，管腔出现狭窄[10]。对于颈动脉而言，当管壁面积小于62%，颈内动脉可以保持正常大小的管腔[11]。斑块发展过程中可以转变为负性重塑。因此，常规的血管腔成像方法可能漏诊责任斑块。随着HRMRI在临床上的应用，在对患者进行随访时，HRMRI极其重要，能连续观察患者的管壁病变。在大脑中动脉研究中，有症状组者斑块负荷更大，而且斑块可以是偏心，亦可以为向心性[12]。动脉硬化是进展性的，斑块在发展过程亦可以变成全壁斑块。HRMRI不仅能识别血管狭窄病因，还能预测中风的风险。斑块内出血与症状相关。一项颈动脉斑块HRMRI的Meta分析表明，斑块内出血作为脑梗死的预测危险率为4.59（95%CI：2.91～7.24）[13]。病理研究表明前循环与后循环的斑块特征不同，腔内血栓、钙化更常见于后循环，后循环向心性斑块更常见[12]。研究表明，症状性大脑中动脉狭窄患者，斑块面积、管壁面积和重塑指数比无症状大[14]。动脉到动脉栓塞是大脑中动脉引起卒中重要机制。研究表明，斑块表明不规则和高信号斑块与动脉到动脉栓塞相关[15]。在难以与心源性栓塞鉴别时，HRMRI可以帮助检测颅内动脉责任病变。斑块强化与炎症和血管形成有关[16]。研究表明，斑块强化与缺血性卒中密切相关[17]。HRMRI研究显示颅内动脉斑块强化与斑块领域近期的梗死有关。斑块可分为不同强化程度，其强化程度与炎症和脑梗死的病程相关，卒中急性期后斑块明显强化的程度逐渐降低，研究中，7例患者中有4例（57%）在发病后1个月出现局灶性增强，但在7个月后强化程度下降[18]。因此，推断斑块强化为卒中的危险因素，尤其是明显强化。根据斑块强化的特征，可以利用HRMRI识别出责任斑块。动脉斑块分布具有一定的规律。HRMRI研究表明，大脑中动脉斑块常位于前壁和下壁，上壁和后壁相对较少[19]。对于症状性患者，上壁斑块更常见[19]。Huang等[20]报道了一项对38例症状性基底动脉狭窄患者的研究，斑块更常见于前壁（21.6%），而后壁（6.3%），左侧壁（4.6%）和右側壁（2.6%）相对较少。不同的分布位置引起不同的脑梗死类型。分析斑块分布位置有利于明确病因分型。确定斑块和穿支动脉的关系，有助于评估血管成形术的风险。

2.2 颅内动脉夹层

DSA是诊断颅内动脉夹层的金标准，敏感性只有30%。内膜瓣、双腔征是典型征象。由于颅内动脉夹层病因不明，临床上常容易误诊为动脉硬化。研究显示，HRMRI识别颅内动脉夹层的准确性更高[21]。内膜瓣在T1WI、T2WI上呈高信号。研究发现，67例研究对象中16%在CT血管成像、磁共振血管成像或数字减影血管造影上发现内膜瓣，42%研究对象在HRMRI发现内膜瓣和82%壁内血肿[22]。三维血管壁成像技术检出率更高，约87.5%[23]。另外一项研究表明，HRMRI检测91.4%内膜瓣和54.3%壁内血肿[24]。因此，HRMRI被认为是检测壁内血肿的最佳成像工具。研究发现，62%～76%未破裂的椎基底动脉夹层出现血管病变改善[25]。一项对29例颅内动脉夹层患者进行随访发现，血管壁完全恢复正常6例，局部管壁增厚8例[26]。连续进行血管壁随访观察，可以评估治疗效果。基于HRMRI的病因识别有助于临床医生制定更有效的治疗方案及评估预后。

2.3 烟雾病

烟雾病在东亚比全球其他地方更常见，病因尚不清楚，目前基因组研究提示RNF213基因为东亚人群烟雾病患者的易感基因[27]。研究表明，烟雾病患者大脑中动脉的HRMRI特征为外径和壁厚显著小于动脉粥样硬化组，血管呈向心性狭窄，管壁信号均匀，不同阶段的烟雾病患者的大脑中动脉管壁厚度无明显差异；而颅内动脉粥样硬化主要表现为管腔呈偏心性狭窄、信号强度不均匀[28]。烟雾病大多数累及前循环中，后循环偶尔涉及，且椎动脉和基底动脉很少涉及[28]。烟雾病综合征常有动脉硬化等继发性原因引起，HRMRI可以用于鉴别烟雾病和烟雾综合征，烟雾综合征患者的血管壁常有其原发病的特征[29]。烟雾病血管壁病变逐渐加重，因此烟雾病患者应进行动态影像学随访。

2.4原发性中枢神经系统血管炎

由于临床表现不具有特异性，其诊断极具挑战性。数字减影血管造影表现为多发节段性脑动脉狭窄、闭塞或扩张，敏感性仅为70%，特异度低至30%[30]。临床上常易将血管炎患者诊断为不明原因型。部分患者得不到及时的治疗。HRMRI血管壁成像有助于诊断原发性中枢神经系统血管炎。血管炎的血管壁特征与其他颅内动脉疾病不同。大多数原发性中枢神经系统血管炎患者的HRMRI特征为血管壁弥漫性光滑、均匀、向心性增厚和强化，少数患者管壁增厚和强化表现为偏心性[31]。血管炎与非典型的动脉硬化容易混淆。研究表明，T2WI序列有助于区分潜在病变，血管炎在T2WI上为等信号，而动脉硬化呈现为高信号或混合高信号[3]。血管炎患者的血管壁强化与炎症相关，由于内皮的渗透性增加，对比剂从管腔渗漏到血管壁。血管壁增强提示血管炎的活动。在动脉粥样硬化病变中，斑块的强化可能与斑块不稳定性相关[30]。此外，原发性中枢神经系统血管炎的强化通常持续很长时间，长达13.5个月[31]。Pfefferkorn等[32]研究发现，4例原发性中枢神经系统血管炎进行免疫抑制剂治疗后，随访HRMRI显示2例患者在2个月增强稳定，2例患者6个月内有增强消退。关于血管炎的强化消退的时间仍无定论，无法明确持续强化为持续的炎症活动或是治疗不充分。中枢神经系统血管炎的强化差异，需要进行大样本的前瞻性研究。目前原发性中枢神经系统血管炎诊断的金标准是病理活检，但创伤性大，患者不易接受，而HRMRI具有无创性、无辐射，易被患者接受，成为重要的辅助影像检查。

2.5 可逆性脑血管收缩综合征

尽管可逆性脑血管收缩综合征与原发性中枢神经系统血管炎的临床及影像学特征相似，但临床治疗方案存在较大差异。HRMRI成像可以鉴别血管炎和可逆性脑血管收缩综合征。两种疾病都表现为动脉壁增厚，但后续随访发现可逆性脑血管收缩综合征血管壁增厚可以缓解[31]。研究表明，颅内动脉粥样硬化可累及远端分支，而血管炎和可逆性脑血管收缩综合征主要累及一级分支[29]。可逆性脑血管收缩综合征在HRMRI上表现为向心性，无增强或弥漫性增强[29]。可逆性脑血管收缩综合征动脉壁增厚和缺乏动脉壁缺乏強化与其病理一致。血管收缩后导致管壁厚度增加。Laneuville等[33]报道了一例病例，可逆性脑血管收缩综合征患者动脉内注射米力农后，血管狭窄和症状缓解，用于血管炎无明显变化，认为米力农具有鉴别两种疾病作用。由于可逆性脑血管收缩综合征具有可逆性，需要动态观察血管壁情况。

3 展望

传统评估颅内动脉的影像学方法可以有效评估动脉管腔狭窄情况，无法明确动脉管壁情况，HRMRI是目前唯一适合活体内观察颅内动脉的方法，不仅能辨别斑块成分、动脉重塑及斑块分布，判断斑块的稳定性，还可以鉴别各种颅内动脉疾病，在明确脑梗死病因分型和指导个体化治疗中起着重要作用，且能动态观察疾病进展及治疗效果。HRMRI不足之处在于，扫描时间较长、病情较重以及老年患者常无法完成全部序列。随着影像学技术的发展，HRMRI扫描时间进一步缩短，HRMRI分辨率不断提高，将会成为评估颅内动脉病变的常规检查。

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（收稿日期：2018-04-23）