李文君,劉俊艷
顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾?。╥ntracranial atherosclerotic stenosis,ICAS)是亞洲人群缺血性卒中的主要病因[1],癥狀性ICAS(symptomatic intracranial atherosclerotic stenosis,sICAS)的發(fā)病機(jī)制與血流動(dòng)力學(xué)低灌注伴栓子清除率降低、動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞、載體動(dòng)脈粥樣硬化斑塊累及穿支動(dòng)脈開口致其閉塞有關(guān),其共同的病理基礎(chǔ)為各種因素導(dǎo)致的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性下降[2]。組織病理學(xué)研究表明:易損斑塊具有脂質(zhì)壞死核心大、纖維帽薄弱或破裂、斑塊內(nèi)出血等特征[3]。未造成動(dòng)脈明顯狹窄的小體積的粥樣硬化斑塊亦可為易損斑塊。經(jīng)顱多普勒(transcranial Doppler,TCD)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)、腦血管造影(cerebral angiography,CTA)、數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)等傳統(tǒng)血管成像技術(shù)由于不能直觀地顯示動(dòng)脈管壁及動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形態(tài)及結(jié)構(gòu)特征,難以評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的易損性及微小粥樣硬化斑塊的存在,不利于卒中風(fēng)險(xiǎn)的判斷及病因的評(píng)估。而高分辨率磁共振管壁成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR MRI)技術(shù)可診斷動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的存在、明確動(dòng)脈粥樣硬化斑塊與穿支動(dòng)脈開口部的位置關(guān)系、清晰地顯示動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及動(dòng)脈狹窄局部血管的重構(gòu)模式[1,4],從而有助于評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性、明確卒中的病因分型和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)?;诖?,本研究應(yīng)用HR MRI成像技術(shù)探究不同機(jī)制sICAS患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的特征是否存在差別。
1.1 研究對(duì)象 2014年5月至2015年2月河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的sICAS患者。即依據(jù)中國(guó)缺血性卒中亞型(Chinese Ischemic Stroke Subclassification,CISS)分型標(biāo)準(zhǔn)[2],納入經(jīng)顱腦彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)證實(shí)存在區(qū)域內(nèi)皮層、分水嶺區(qū)或穿支動(dòng)脈供血區(qū)新發(fā)陽(yáng)性梗死灶,且入院2周內(nèi)HR MRI檢查證實(shí)責(zé)任動(dòng)脈存在粥樣硬化斑塊的患者。
排除標(biāo)準(zhǔn):心源性栓塞、血管炎、動(dòng)脈夾層等其他原因?qū)е碌哪X梗死患者;生命體征不平穩(wěn)及具有嚴(yán)重的心、肺、腎等功能障礙不能耐受磁共振檢查者;體內(nèi)有金屬植入等有磁共振檢查禁忌證者。
經(jīng)HR MRI檢查發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄,而顱腦DWI/磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)未發(fā)現(xiàn)其供血區(qū)存在新、舊梗死灶的無癥狀性ICAS患者作為對(duì)照組。
1.2 分組方法 對(duì)于sICAS患者參照CISS分型標(biāo)準(zhǔn)[2],依據(jù)顱腦DWI結(jié)果將其分為:
(1)動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞組:指位于同一血管支配區(qū)域內(nèi)的多發(fā)性梗死或皮層單發(fā)梗死;
(2)低灌注或混合性腦梗死組:指位于兩條血管交界區(qū)的多發(fā)性梗死灶,伴或不伴有皮層或穿支動(dòng)脈閉塞;
(3)穿支動(dòng)脈受累者:穿支動(dòng)脈供血區(qū)存在新發(fā)梗死灶者(注:本文主要指腦橋旁穿支動(dòng)脈及豆紋動(dòng)脈供血區(qū))。
1.3 HR MRI成像技術(shù)方法及相應(yīng)參數(shù)設(shè)定 使用3.0T磁共振掃描儀(Verio;Siemens,Erlangen,Germany)以及8通道頭顱線圈進(jìn)行HR MRI成像。其成像序列包括3種:T1加權(quán)、T2加權(quán)和質(zhì)子加權(quán),并應(yīng)用飽和脈沖技術(shù)抑制血流信號(hào),增加圖像對(duì)比度。相應(yīng)成像參數(shù)分別為:T1加權(quán)(TSE序列):TR/TE=1060/26 ms,F(xiàn)OV=150 mm×150 mm,矩陣256×256,層厚2 mm,回波鏈長(zhǎng)度7,激勵(lì)次數(shù)2;T2加權(quán):TR/TE=2500/76 ms,F(xiàn)OV=150 mm×150 mm,矩陣256×256,層厚2 mm,回波鏈長(zhǎng)度15,激勵(lì)次數(shù)2;質(zhì)子加權(quán):TR/TE=2400/16 ms,F(xiàn)OV=150 mm×150 mm,矩陣384×384,層厚2 mm,回波鏈長(zhǎng)度15,激勵(lì)次數(shù)2。掃描長(zhǎng)度約3 cm(14層)。掃描時(shí)間分別為:T1加權(quán)3 min 28 s,T2加權(quán)3 min 10 s,質(zhì)子加權(quán)4 min 19 s;總掃描時(shí)間為16 min 44 s,患者在掃描儀內(nèi)的時(shí)間約為25 min。
1.4 HR MRI圖像解讀 圖像分析經(jīng)工作站(SyngoVia;Siemens,Erlangen,Germany)進(jìn)行。分別檢測(cè)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的存在與否及其部位、形態(tài)和信號(hào),對(duì)于清晰顯示責(zé)任動(dòng)脈內(nèi)外壁者進(jìn)一步計(jì)算責(zé)任動(dòng)脈的狹窄程度、病變管壁體積百分比以及病變局部血管重構(gòu)指數(shù)。
1.4.1 顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的特征分析
(1)粥樣硬化斑塊部位:明確動(dòng)脈粥樣硬化斑塊與相應(yīng)穿支動(dòng)脈開口部的關(guān)系。近穿支動(dòng)脈開口部粥樣硬化斑塊指鄰近大腦中動(dòng)脈M1段管壁上背側(cè)、基底動(dòng)脈管壁左右兩側(cè)的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。
(2)粥樣硬化斑塊內(nèi)高信號(hào):指在任意成像序列上,以鄰近正常腦組織作對(duì)照,觀察動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)是否均存在高信號(hào)。顱外頸動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的HR MRI研究顯示斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分在T1加權(quán)成像(T1-weighted imaging,T1WI)上為等或高信號(hào),T2加權(quán)成像(T2-weighted imaging,T2WI)和質(zhì)子密度加權(quán)成像(proton density weighted imaging,PDWI)通常為稍低信號(hào),而1~6周的新近出血表現(xiàn)為T1WI、T2WI和PDWI高信號(hào),故高信號(hào)的出現(xiàn)說明存在斑塊內(nèi)出血[5]。
(3)粥樣硬化斑塊形態(tài)不規(guī)則:指粥樣硬化斑塊表面不光滑者。
(4)動(dòng)脈狹窄程度、管壁體積百分比及重構(gòu)指數(shù)的計(jì)算:在質(zhì)子加權(quán)圖像上,手動(dòng)描繪病變及參考血管的內(nèi)外壁,經(jīng)半自動(dòng)方法定量測(cè)量病變及參考血管的管腔及血管面積。其中病變血管為最大管腔狹窄截面;參考血管為狹窄截面近端或遠(yuǎn)端正常血管截面。各種參數(shù)的計(jì)算方法如下[6-7]:
①動(dòng)脈狹窄程度:1-病變管腔面積/參考管腔面積。
②病變處管壁體積百分比:管壁面積/血管面積。管壁面積為血管面積與管腔面積的差值。由于直徑大的血管其相應(yīng)的管壁面積也大,為排除血管直徑對(duì)管壁面積的影響,多以管壁體積百分比來代表管壁面積。
③重構(gòu)指數(shù):病變處血管面積/參考處血管面積。根據(jù)重構(gòu)指數(shù)可進(jìn)一步定義正、負(fù)性重構(gòu):重構(gòu)指數(shù)≥1.05定義為正性重構(gòu),≤0.95定義為負(fù)性重構(gòu),在0.95與1.05之間定義為無重構(gòu)。
以上顱腦功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)結(jié)果經(jīng)1名從事腦血管病研究的神經(jīng)內(nèi)科臨床醫(yī)師和1名影像科醫(yī)師共同判讀。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以表示,計(jì)數(shù)資料以頻率表示;對(duì)于計(jì)量資料應(yīng)用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的單因素方差分析進(jìn)行檢驗(yàn),記數(shù)資料應(yīng)用Fisher確切概率檢驗(yàn)進(jìn)行分析,其中組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義者進(jìn)一步應(yīng)用Bonferroni法進(jìn)行多樣本率的多重比較。檢驗(yàn)水準(zhǔn)a為0.05,Bonferroni法的校正檢驗(yàn)水準(zhǔn)為a′為0.0083。
共有71例sICAS患者、12例無癥狀性ICAS患者滿足入組標(biāo)準(zhǔn)納入研究。排除責(zé)任血管難以明確、圖像質(zhì)量欠佳和缺乏合適的參考平面的患者18例,共有56例sICAS患者、9例無癥狀性ICAS患者納入本研究。其中,穿支動(dòng)脈受累患者25例(大腦中動(dòng)脈16例,基底動(dòng)脈9例),動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞患者24例(基底動(dòng)脈7例;大腦中動(dòng)脈9例,其中M2段1例;大腦后動(dòng)脈4例;椎動(dòng)脈3例;頸內(nèi)動(dòng)脈1例),低灌注或混合性腦梗死患者7例(大腦中動(dòng)脈6例,基底動(dòng)脈1例)。不同發(fā)病機(jī)制的sICAS患者的人口構(gòu)成情況及臨床特征無顯著差異(表1)。
表1 不同發(fā)病機(jī)制的sICAS患者的人口構(gòu)成情況及臨床特征
比較不同發(fā)病機(jī)制的sICAS患者與無癥狀性ICAS患者的顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊特征。結(jié)果顯示:與對(duì)照組相比,穿支動(dòng)脈受累組患者的粥樣硬化斑塊更多分布于近穿支動(dòng)脈開口處(P值為0.004),動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞組患者病變血管局部的正性重構(gòu)率更高(P值<0.001),負(fù)性重構(gòu)率更低(P值為0.003);而粥樣硬化斑塊的部位、形態(tài)、斑塊內(nèi)高信號(hào)、動(dòng)脈狹窄程度、管壁體積百分比及病變血管局部重構(gòu)指數(shù)等特征在各癥狀組間差異無顯著性(表2)。
入組患者中有10例經(jīng)TCD/MRA檢查未發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄,經(jīng)HR MRI檢查發(fā)現(xiàn)存在粥樣硬化斑塊,其中5例為穿支動(dòng)脈受累者,另5例為動(dòng)脈到動(dòng)脈栓塞患者。
表2 不同發(fā)病機(jī)制的sICAS患者顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的特征比較
與對(duì)照組相比,本研究入組的動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞患者存在責(zé)任血管的高正性重構(gòu)率、低負(fù)性重構(gòu)率,證實(shí)正性重構(gòu)為不穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的特征,更多見于sICAS患者,尤其是動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞患者;而血管的負(fù)性重構(gòu)作為穩(wěn)定斑塊的特征性表現(xiàn),更多見于無癥狀性ICAS患者,與國(guó)外研究結(jié)果一致[6,8-9]。血管的正性重構(gòu)指隨著動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展,病變局部管壁發(fā)生代償性擴(kuò)張,以維持動(dòng)脈管腔的相對(duì)恒定;而負(fù)性重構(gòu)指動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致動(dòng)脈本身發(fā)生收縮性重構(gòu),加重病變管腔的狹窄[6,8]。有關(guān)冠狀動(dòng)脈的影像學(xué)研究證實(shí),發(fā)生正性重構(gòu)的冠狀動(dòng)脈其管腔狹窄不明顯,但其動(dòng)脈粥樣硬化斑塊多具有較大的脂質(zhì)核心、薄弱的纖維帽及更多的炎癥成分,為易損斑塊。而發(fā)生負(fù)性重構(gòu)的冠狀動(dòng)脈,雖然動(dòng)脈管腔狹窄程度較重,但其動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的脂質(zhì)成分少,纖維成分較多,相應(yīng)部位動(dòng)脈內(nèi)膜較厚,故為穩(wěn)定斑塊[8]。血管重構(gòu)的發(fā)生機(jī)制尚未完全清楚,考慮管壁的正性重構(gòu)與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊釋放的金屬蛋白酶有關(guān)[9],存在正性重構(gòu)的病變動(dòng)脈局部金屬蛋白酶釋放增加,導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性下降、斑塊破潰和栓子形成,致使遠(yuǎn)端分支動(dòng)脈栓塞形成腦梗死。
此外,本研究顯示與對(duì)照組相比,穿支動(dòng)脈受累組患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的好發(fā)部位具有特征性分布,更多的見于穿支動(dòng)脈開口附近(圖1),與國(guó)外研究結(jié)論一致[10]。說明動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的分布與梗死的病因分型有關(guān),載體動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的體積增大、殘端血栓形成及斑塊不穩(wěn)定等因素,均可累及穿支動(dòng)脈開口部,或經(jīng)由動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞機(jī)制造成穿支動(dòng)脈閉塞,誘發(fā)腦梗死發(fā)生。對(duì)于大腦中動(dòng)脈和基底動(dòng)脈穿支分布區(qū)梗死患者應(yīng)注意明確載體動(dòng)脈粥樣硬化存在與否,以利于卒中二級(jí)預(yù)防。
既往研究表明,動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)出血為不穩(wěn)定斑塊的特征,在HR MRI圖像上顯示為管壁內(nèi)高信號(hào)。這種管壁內(nèi)高信號(hào)不隨患者病程的延長(zhǎng)而發(fā)生變化,可見于急性、陳舊性腦梗死患者,并與卒中復(fù)發(fā)密切相關(guān)[5]。本研究sICAS患者存在斑塊內(nèi)高信號(hào)的比例高于對(duì)照組(圖2),但差異無顯著性??赡芘c病例數(shù)較少有關(guān)。
研究表明:不同機(jī)制sICAS患者顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的部位、形態(tài)、斑塊內(nèi)高信號(hào)、動(dòng)脈狹窄程度、管壁體積百分比及重構(gòu)指數(shù)等各項(xiàng)特征差異均無顯著性。說明無論是低灌注性腦梗死還是動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞患者,其動(dòng)脈粥樣硬化斑塊均具有相同的病理表現(xiàn),即斑塊的穩(wěn)定性下降。而低灌注性腦梗死僅僅體現(xiàn)了機(jī)體對(duì)血流動(dòng)力學(xué)障礙代償能力的下降,與動(dòng)脈粥樣硬化本身特征無關(guān)。
本研究納入的患者中有10例經(jīng)常規(guī)血管影像學(xué)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)異常的sICAS患者,經(jīng)HR MRI檢查發(fā)現(xiàn)相應(yīng)責(zé)任動(dòng)脈均存在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。說明:對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的診斷HR MRI比常規(guī)血管影像學(xué)具有更高的敏感性[1,7,11],更有利于卒中的病因分型。而研究提示sICAS患者的動(dòng)脈狹窄程度及斑塊體積百分比與對(duì)照組無差別,說明通過病變血管的狹窄程度難以預(yù)測(cè)粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性及缺血事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[3,7-8]。故對(duì)于常規(guī)血管影像學(xué)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)責(zé)任動(dòng)脈狹窄但結(jié)構(gòu)影像學(xué)疑診為大動(dòng)脈粥樣硬化型卒中患者,應(yīng)注意行顱內(nèi)動(dòng)脈管壁HR MRI檢查,以明確不穩(wěn)定微小動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的存在。
對(duì)比經(jīng)HR MRI明確診斷的載體動(dòng)脈粥樣硬化斑塊累及穿支動(dòng)脈開口致其閉塞患者及穿支動(dòng)脈本身病變患者的顱腦DWI發(fā)現(xiàn):sICAS患者的梗塞灶多表現(xiàn)為穿支動(dòng)脈供血區(qū)直徑>2 cm、呈簇型分布的巨大“紋狀體內(nèi)囊梗死”,也可表現(xiàn)為直徑不足1 cm的“腔隙性腦梗死”。故對(duì)于穿支動(dòng)脈供血區(qū)梗死患者,單純依據(jù)梗死灶的大小及常規(guī)血管影像學(xué)檢查結(jié)果難以明確卒中的病因分型,進(jìn)行載體動(dòng)脈HR MRI成像以診斷其是否存在粥樣硬化性病變、明確卒中分型是必要的[11,12]。
雖然樣本量小、對(duì)HR MRI圖像的解讀并非雙盲等因素均會(huì)造成結(jié)果的偏差。但研究顯示與無癥狀性ICAS患者比較,sICAS患者的責(zé)任動(dòng)脈存在正性重構(gòu)率高、負(fù)性重構(gòu)率低、粥樣硬化斑塊多位于穿支動(dòng)脈開口處等特點(diǎn),說明具有這些特點(diǎn)的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性差,是缺血性卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)。不同機(jī)制的sICAS患者具有相同的病理基礎(chǔ):動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性下降,其粥樣硬化斑塊特征無明顯差別。HR MRI掃描對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的診斷敏感性更高,有利于卒中病因的診斷。
圖1 穿支動(dòng)脈受累患者載體動(dòng)脈的HR MRI掃描圖像
圖2 動(dòng)脈-動(dòng)脈栓塞患者責(zé)任動(dòng)脈的HR MRI掃描圖像
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