高分辨磁共振成像在缺血性脑卒中患者大脑中动脉狭窄重塑模式中的应用

陈林锋 王理 汪荣 王海滨

大脑中动脉的狭窄程度被认为是发生缺血性脑卒中风险的预测因子[1]。但是有研究发现大脑中动脉的狭窄程度在中度至重度的有症状组和无症状组患者之间差异无统计学意义[2]。因此，对于颅内动脉粥样硬化不仅要评估血管狭窄程度还要对血管壁的特征进行评估。目前，用于脑血管评估的常用技术主要包括数字减影血管造影（DSA）、计算机断层扫描血管造影（CTA）和常规磁共振血管造影（MRA），但是DSA和CTA在伴随辐射损伤的同时，并不能清楚准确地显示血管壁的特征。有研究表明，高分辨磁共振成像（HR-MRI）可以描绘大脑中动脉的粥样硬化斑块和梗死边缘，没有任何辐射损伤，且与常规MRI检查相比，HR-MRI信噪比更高、扫描持续时间更短[3-4]。HR-MRI被认为是描述大脑中动脉血管壁特征以及评估狭窄程度的潜在有效工具[5]。因此，本研究采用3.0T HR-MRI评估缺血性脑卒中患者大脑中动脉粥样硬化性狭窄的重塑模式，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 回顾2017年5月至2019年5月浙江大学医学院附属杭州市第一人民医院放射科3.0T HR-MRI检查发现缺血性脑卒中大脑中动脉狭窄患者53例。纳入标准：（1）MRA上单次大脑中动脉M1段狭窄＞30%；（2）同侧颈内动脉狭窄程度＜50%；（3）图片质量可用于诊断和分析；（4）无房颤、动脉栓塞和危及生命的重要脏器疾病。排除标准：（1）既往有卒中病史；（2）发病到入院时间超过24 h；（3）有严重的神经损伤；（4）非动脉粥样硬化性血管病变；（5）影像数据存在运动伪像。根据患者有无临床症状（包括头晕、谵妄、四肢无力等）分为有症状组25例和无症状组28例。两组患者性别、年龄、吸烟史、高血压、糖尿病、实验室检查结果等比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。本研究经本院医学伦理委员会同意。

表1 两组患者一般资料及实验室检查结果比较

1.2 方法 收集患者的性别、年龄、吸烟史、高血压史、糖尿病史、美国国立卫生研究院卒中量表（national institute of health stroke scale，NIHSS）评分以及血常规、血糖、TC、LDL、HDL、TG 等实验室指标。

1.2.1 影像学检查 患者入院3 d内完成轴向平扫T1WI、T2WI以及时间飞跃 MRA（time-of-flight MRA，TOFMRA）。所有患者均使用具有8通道接收器阵列头部线圈的3.0T HR-MRI扫描仪（Ingenia，Philips Medical Systems，Netherlands）进行大脑中动脉狭窄的HR-MRI扫描。运用TOF-MRA进行重建和定位大脑中动脉的狭窄位置。HR-MRI扫描包括垂直于大脑中动脉M1段的黑水T1WI、T2WI和质子密度加权像（PDWI）。具体参数：（1）TOF-MRA：重复时间（TR）22 ms，回波时间（TE）3.45 ms，激励次数（NEX）1，视场（FOV）200 mm×84 mm，矩阵大小332 mm×227 mm，层间隙 0.6 mm，层数 140；（2）T1WI：TR 1 000 ms，TE 9 ms，NEX 2，FOV 80 mm×80 mm，矩阵大小180 mm×144 mm，层厚2.0 mm，层间隙0 mm，层数 6；（3）T2WI：TR 3000 ms，TE 80 ms，NEX 1，FOV 80 mm×80 mm，矩阵大小180 mm×144 mm，层厚 2.0 mm，层间隙0 mm，层数 6；（4）PDWI：TR 2000 ms，TE 9 ms，NEX 2，FOV 80 mm×80 mm，矩阵大小 180 mm×144 mm，层厚2.0 mm，层间隙0 mm，层数6。

1.2.2 图像分析 所有参数测量均在Philips Intellispace Portal工作站上进行。将PDWI的短轴向图像放大到300%，分别测量最狭窄部位和参照部位大脑中动脉的血管面积和管腔面积（参照部位是指最接近大脑中动脉狭窄处的近端管腔、远端管腔），并计算下述指标，公式如下：

狭窄程度=[1-管腔面积（狭窄）/管腔面积（参照）]×100%；

血管壁面积=血管面积-管腔面积，斑块面积=壁面积（狭窄）-壁面积（参照）；

重塑指数=血管面积（狭窄）/血管面积（参照）；重塑指数≥1.05为正性重塑。

2 结果

有症状组患者正性重塑的比例、重塑指数、NIHSS评分和大脑中动脉狭窄程度均高于无症状组（均P＜0.01）。两组间参照部位的血管面积、管腔面积和血管壁面积比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。两组患者最狭窄部位血管面积的差异无统计学意义（P＞0.05），有症状组的血管壁面积和斑块面积均大于无症状组，而管腔面积小于无症状组（均P＜0.05），见表2、图1。

图1 高分辩磁共振血管造影（MRA）血管成像图[a：最大密度投影（MIP）示右侧大脑中动脉M1段中度狭窄，管腔狭窄程度＞60%（箭头所示），其远段血管显影浅淡；b、c：T2WI及T1WI矢状位平扫，右侧大脑中动脉M1段狭窄处血管腔呈等及低信号（箭头所示），测得血管面积14.5 mm2、血管腔面积6.5 mm2、血管壁面积8.7 mm2；d：T1WI矢状位增强扫描，右侧大脑中动脉M1段狭窄处斑块强化呈高信号（箭头所示），测得血管面积17.4mm2、血管腔面积2.8mm2、血管壁面积14.6 mm2和斑块面积4.8 mm2]

表2 两组患者大脑中动脉测量结果的比较

3 讨论

颅内动脉粥样硬化性狭窄是我国脑卒中最常见的原因[3]。动脉是形态动态变化的器官，当形成动脉粥样硬化斑块时，可以改变其形态进行血管重塑[6]。早期关于动脉重塑模式的研究包括正性重塑和负性重塑。正性重塑导致血管扩大，血管狭窄减轻，负性重塑引起血管内腔收缩[7]。有研究发现在狭窄的大脑中动脉内，正性重塑组比非正性重塑组更频繁地观察到微栓塞信号，这表明正性重塑更易发生斑块[2，8]。Schoenhagen 等[9]检测到正性重塑与急性心脏症状明显相关，而负性重塑在稳定型心绞痛患者中更常见。在脑缺血症状患者颈动脉中的正性重塑更常见[10]。此外，由于大脑中动脉具有与冠状动脉和颈动脉相似的结构和组分，所以这些动脉的重塑可能具有相同的血管生物学特征[11]。但大脑中动脉和动脉重塑方式之间的直接关系仍然不清楚。

HR-MRI被认为是描述大脑中动脉血管壁特征以及评估狭窄程度的潜在有效工具。既往研究认为，使用HR-MRI显示粥样硬化斑块的对比增强可以作为斑块稳定性的标记[12]。本研究表明，有症状组患者在大脑中动脉狭窄的血管面积、血管壁面积、斑块面积和重塑指数均高于无症状组患者（均P＜0.01），且有症状组患者正性重塑的比例多于无症状组（P＜0.05），此外，本研究中发现有症状组的血管狭窄程度高于无症状组（P＜0.05），笔者认为有症状组存在一定程度的脑实质损伤，因此有症状组狭窄程度较高。

本研究仍存在不足之处。首先，本研究为单中心回顾性研究，样本量相对较小，需要进一步扩大样本量来确定大脑中动脉狭窄与急性缺血性脑卒中的血管壁特征之间的关系。其次，本研究选择近端或远端段作为参照位点，这可能导致大脑中动脉重塑比例的误差被低估。总之，重塑指数和正性重塑较高的患者发生急性缺血性脑卒中的风险较高，应进行积极的干预治疗。而HR-MRI是揭示重塑模式与缺血性脑卒中之间的关系以及检测大脑中动脉狭窄较有前景的工具。