高分辨率磁共振血管壁成像对大脑中动脉粥样硬化斑块与豆纹动脉血管特征分析的运用研究

郝 璐，陈 欢

（新疆医科大学第二附属医院医学影像科 新疆 乌鲁木齐 830000）

当下，国内外均有证实[1]，颅内动脉粥样硬化性狭窄（intracranial atherosclerotic stenosis，ICAS）为缺血性脑卒中的常见病因，引发的动脉粥样硬化疾病有发病率、致死率双高的特点。和磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）相比较，HR-MRI能直接呈现出颅内血管壁斑块，为临床医生评估硬化斑块形态及成分提供更可靠依据。为更好地推广这种影像学技术，本文选择82例大脑中动脉ICAS患者为研究样本，总结HR-MRI在有、无症状患者中的应用情况，现做出如下报告。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2020年4月—2021年3月新疆医科大学第二附属医院神经内科收治的82例大脑中动脉ICAS患者为研究对象，根据有、无症状将其分为有症状组（没有缺血性相关症状且进行颅MRI检查未见梗死灶）与无症状组（既往被诊断成脑卒中病患，但经图像筛查却确认存有MCA狭窄），各41例。无症状组中男29 例，12例；年龄37～76岁，平均（54.77±5.12） 岁；病 程0.8～14年，平 均（6.17±2.04）年。有 症状组中男27例，14例；年龄35～77岁，平均年龄（55.81±5.40）岁；病 程0.6～15年，平 均（6.50±2.24）年。两组患者以上资料差异无统计学意义（P＞0.05）。受试者及其家属均知情同意本试验。

纳入标准：①MRA检查提示均存在着重度（狭窄率70%～99%）或者中度（狭窄50%～69%）MCA狭窄，并且经影像学检查证实存在；②有≥2个CAS或者卒中相关危险因素，包括吸烟、酗酒、高血压等，所有患者均有完整的临床病史及相应的生化检测指标。

排除标准：①合并幽闭恐惧症或者金属植入物等MRI检查禁忌者；②不能自主配合进行＞30 min的MRI检查者；③MRA检查提示MCA完全闭塞或非M1段发生MCA狭窄；④有明确的源性栓塞的证据，包括房颤、深静脉血栓形成等；⑤有精神病家族史者；⑥临床资料不完整或中途退出者等。

1.2 方法

选用飞利浦IngeniaCX3.0T磁共振，用32通道SENSE接收器头部线圈的3.0T磁共振系统上进行HRMRI成像，先进行时间飞跃法MR血管成像（MRA）扫描，把所得图像作为定位相，而后和MCA狭窄位置相垂直进行状位血管壁的扫描、检查，包括黑血技术SE T1WI、FSE T2WI。仪器扫描参数设置：3D-T1WIVISITA：矢状位覆盖头颅范围，扫描参数设定成脉冲序列TR=800 ms，TE=20 ms，有效视野、体素、层厚、层数、层间距、采集时间长度分别是180 mm×162 mm×135 mm、0.6 mm×0.6 mm×0.6 mm、0.6 mm、470、0.3 mm、7 min45 s。

静脉推注15 mL莫迪斯，随后进行3D-T1WI-VISITA增强，所得初始图像均利用后处理工作站软件进行多平面重建。T1WI：重复时间（TR）、回波时间（TE）、层厚、层间距、矩阵、视野（FOV）、层数、激励次数（NEX）分别是1 000 ms、9 ms、2 mm、0 mm、188 mm×144 mm、80 mm×80 mm、6、2；T2WI扫描时，以上参数值分别是3 000 ms、80 ms、2 mm、0 mm、188 mm×144 mm、80 mm×80 mm、6、1。

要求不知实情的高年资主治医生阅片，参照MCA最狭窄位置的斑块层面（MLN）描画出血管管腔及血管壁各自轮廓，也要画出和其相毗邻参考层面（RL）的近侧端、远侧端及对侧血管的血管管腔及血管壁轮廓，据此测算出相应的血管面积（VA）与管腔面积（LA）。测出最狭窄层面最大、小管壁厚度（WTmax、WTmin），管壁面积（WA）=VA-LA；斑块面积（WA）=WAMLN-WARL。

测量参数公式：①狭窄率=（1-LAMLN/LARL)×100%；②斑块负荷=（PA/VA）×100%；③重构指数（RI）=VAMLN/VARL，当RI≤0.95时将其定义成负性重构，而RI≥1.05时则定义成正性重构，如果RI为0.95～10.5时定义成无重构；④斑块强化程度=（SIPOST-SLPRE）/SLPRE，SLPRE、SIPOST分别是斑块增强后、斑块平扫时各自对应的标准化信号值，见图1。

图1 HRMRI的检查情况

1.3 统计学方法

用SPSS 22.0软件包处理数据，（x-±s）表示计量资料，行t检验；率（%）表示计数资料，行χ2检验。单因素分析有差异的指标整合至Logistic回归方程内，分析诱发卒中的危险因素。检验水准为α=0.05，P＜0.05则差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MCA块影像学特征

有症状组MCA粥样斑块的增强指数显著高于无症状组，LSA深度显著小于无症状组（P＜0.05）；两组患者患侧的狭窄率、斑块面积、血管重构率、斑块负荷、LSA数量等指标检出值差异均不显著（P＞0.05），详见表1。

表1 两组患者MCA块影像学特征检出值比较（x- ± s）

2.2 Logistic回归分析

统计回归分析结果发现，伴随增强指数增加，病患发生卒中的风险会提高，可见其是诱发卒中病的危险因素；LSA属于一种保护性因素，随着LSA深度的拓展，患者发生卒中的概率会逐渐降低，详见表2。

表2 多因素Logistic回归分析结果统计

3 讨论

颅内动脉粥样硬化疾病为亚洲地区缺血性脑卒中患者发病的主要因素，特别是在中国缺血性脑卒中病患中更加普遍。粥样硬化疾病属于系统性病变，可能会累及颅内所有血管，相比之下大脑中动脉的主干相对较粗、供血范围更广泛，故而其受累的概率更高。

由于颅内动脉管径较纤细，管壁薄、走行弯曲等解剖学特征，增加了管壁成像的难度。颅内HR-MRI技术要求主要有[2]：空间分辨率较高；多平面2D或3D成像；数个组织加权成像；对管腔中血液与脑脊液信号形成抑制作用。和传统影像检查技术相比较，HR-MRI扫描时不仅能清晰地呈现出管腔狭窄严重程度，还能垂直于狭窄位置血管进行短轴位血管壁扫描、检查，进而能相对直观地呈现出动脉粥样硬化斑块的大小、分布位置；通过计算狭窄处与参照处管腔面积比值对血管狭窄程度做出的评估和直径比值相比更加精准。动脉粥样硬化主要是由高血压、高血脂等危险因素引起的血流动力学异常导致的局部大脑动脉内膜受损，随后损伤管壁局部发生脂质及复合糖类聚集、出血或者血栓形成等情况，进而出现纤维增生或者钙质沉积等表现，最后造成大脑动脉管壁弹性下降、增厚且变硬、血管腔隙变得更加狭窄等。而受颅内动脉的前壁特殊解剖位置及血流流向等因素的作用影响，自身承受着较大的血流侧压力，形成粥样硬化斑块的风险明显增加，这也是大部分大脑中动脉硬化斑块聚集在血管前壁的主要原因。HR-MRI血管壁成像内最常用的3D序列选用的为可变翻转角度聚焦脉冲，VISTA、SPACE与Cube均是其快速自旋回波序列的命名。以上这些序列通过整改回波长度上的翻转角去降低横向磁化衰减导致的成像模糊程度，进而维持信号的相对稳定性。既往有研究证实，颅内动脉粥样硬化斑块强化和缺血性卒中事件的发生之间存在关联性，且通过血管壁成像能客观、有效地测评颅内斑块自体特征[3]。在本次研究中，有症状组病患MCA增强指数为（0.89±0.22） %，高于无症状组的（5.82±0.79）%，差异有统计学意义，这和既往一些研究报告作出的结果一致，主要是因不稳定的责任斑块自身有较严重的炎性反应，这样对比剂进入斑块中的难度明显被弱化，最后造成不稳定的责任斑块显著强化[4]。另外，硬化斑块中新生微小血管管壁相对较薄、通透性高，会显著加重炎症细胞的聚集以及脂质沉积过程，导致斑块体积增大、容易造成斑块破裂或斑块内出血情况。通过HR-MRI扫描能清晰地呈现出斑块信号，现已经证实部分新的序列对出血病灶表现出较高的敏感性，但是却不能清晰地显示出斑块中新生血管情况。而通过HR-MRI扫描时，其利用斑块内新生小血管通透性较高的特征使造影剂顺利进到斑块而出现强化表现，故而可以利用其间接测评样硬化斑块的不稳定性程度。此外，斑块自身发生的炎性细胞浸润也会造成自身体积扩增，且炎症反应发生时释放的金属蛋白酶都可能导致纤维帽的变薄甚至破裂，管腔中造影剂浸入斑块。可以将以上这种特征设定为识别、判断颅内斑块是否稳定的标志，可用于初步预测存在颅内斑块患者发生卒中的风险。

通过测评MCA粥样硬化斑块的稳定程度，能为脑缺血疾病临床治疗及预防提供科学指导。HR-MRI能够无创、清晰地呈现出大脑中动脉狭窄位置的管壁、管腔以及斑块各自的特征。基于多序列成像操作能够实现定性分析斑块的主要成分构成与稳定性，且这种影像学技术具备良好的可重复性。有研究证实[5]，HR-MRI技术对LSA有较高的可视性。本课题采用HR-MRI分析豆纹动脉特征，发现有症状组LSA数量、深度分别是（5.52±1.09）、（16.70±1.52）mm，无症状组分别为（5.82±0.79）、（20.79±4.78）mm，可见有症状组患者豆纹动脉的深度显著变小，且经Logistic回归分析发现，豆纹动脉长度为是否发生脑卒中的保护性因素，伴随豆纹动脉深度的延长，患者发生基底节区卒中事件的风险就越低。

常规血管检查技术能较准确地检出管腔的狭窄程度，而动脉粥样硬化可以采用重建血管的方式维持管腔直径恒定，常规血管检查技术的漏诊率较高，而HR-MRI能清楚、整体地显现出管壁的重建表象。报道指出[6]，有症状MCA狭窄病患时正性重建，无症状病患以负性重建为主，和负性重建相比较，正性重建患者的斑块负荷与重构指数更大，斑块更不稳定，增加了患者发生卒中的风险。HR-MRI以上典型的ICAS斑块主要表现是偏心性、不匀称轻度至中等强化，斑块中新生血管出现、炎性反应及内皮通透程度增加均影响斑块强化结果，故而可以把斑块强化作为评估斑块不稳定程度与卒中发生概率的标志物[7]。

DSA被国内临床认定是振动颅内动脉夹层的“金标准”，但其仅能呈现出管腔结构，而HR-MRI能有效弥补以上不足，协助临床医生观察动脉夹层的直接征象，掌握斑块的大小及分布位置，测评支动脉闭塞以及急性缺血性卒中发生的风险，更好地指导疾病的临床治疗工作，最大限度地改善患者预后，造福人类社会。但是本文属于回顾性研究，可能存在着一些缺陷，同行在后续研究中应不断完善、加深。