張連雪， 楊本強， 王子文， 李虹易， 蔡曉楠， 段 陽

大腦中動脈粥樣硬化性狹窄管腔重構模式的高分辨率磁共振研究

張連雪， 楊本強， 王子文， 李虹易， 蔡曉楠， 段 陽

目的 應用高分辨率磁共振(HRMRI)研究粥樣硬化性大腦中動脈(MCA)重構模式。方法 分析我院75例中重度大腦中動脈粥樣硬化性狹窄患者的影像學資料，在HRMRI序列上測量大腦中動脈最窄處血管面積(VAMLN)和管腔面積(LAMLN)及參考處血管面積(VAreference)和管腔面積(LAreference)，分別計算最窄處管壁面積(WA)、斑塊面積(PA)、斑塊負荷(PB)、重構分數(shù)(RI)、狹窄率(SR)；根據(jù)重構分數(shù)分為陽性重構組和非陽性重構組，比較兩組管壁各參數(shù)的差異。結果 非陽性重構組和陽性重構組的RI分別為(0.86±0.10)和(1.36±0.30)，其差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。在最窄層面，非陽性重構病變與陽性重構病變相比，VA、PA均具有顯著差異(P<0.001)，LA、WA、PB均有統(tǒng)計學差異(P=0.009，P=0.001，P=0.002)，而SR在兩組之間無統(tǒng)計學差異(P=0.106)。在參考層面非陽性重構和陽性重構之間VA具有顯著差異(P=0.013)，LA、WA不具有統(tǒng)計學差異(P=0.494，P=0.065)。結論 HRMRI具有清晰顯示MCA粥樣硬化性狹窄的管壁特征的優(yōu)勢，對于評價病變的重構模式具有重要作用。在MCA動脈粥樣硬化性狹窄病變中非陽性重構同陽性重構一樣常見。同非陽性重構模式相比，陽性重構模式的血管面積、管腔面積、管壁面積、斑塊面積、斑塊負荷更大，陽性重構患者病情更為嚴重，可見評價病變處管腔的重構模式可以幫助臨床獲取患者的更多信息。

高分辨率磁共振; 大腦中動脈粥樣硬化性疾病; 重構模式

以往對血管粥樣硬化疾病的研究發(fā)現(xiàn)血管狹窄時管壁會發(fā)生代償性改變，管壁向外擴張(陽性重構)和管壁向內縮小(陰性重構)[1]。管腔的重構模式和斑塊的易損性與介入手術后并發(fā)癥緊密相關[2,3]。專門針對大腦中動脈粥樣硬化管腔重構模式的研究相對較少[4,5]。高分辨率磁共振成像技術是近幾年新興技術，它不但可以顯示顱內動脈管腔的情況更可以在活體內顯示管壁的情況。本研究應用高分辨率磁共振成像技術探究大腦中動脈粥樣硬化性狹窄患者管腔的重構模式。

1 材料與方法

1.1 病例選擇 分析我院2015年12月-2016年10月入院的75例大腦中動脈粥樣硬化性狹窄的患者，病例納入標準如下：(1)MRA上出現(xiàn)一側大腦中動脈中重度狹窄(50%～99%)[6]，不伴有其他顱內外動脈明顯狹窄；(2)3 d內患者一側大腦中動脈供血區(qū)出現(xiàn)缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作；(3)排除其他血管病，例如血管炎、夾層、煙霧病、心源性梗死(房顫)、心功能不全、凝血功能障礙等；(4)排除運動偽影導致圖像無法觀察;(5)排除同側頸內動脈狹窄(狹窄率≧50%)。75例患者均有完整的臨床病史。本研究獲得沈陽軍區(qū)總醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 檢查儀器設備 GE Discover 750 3.0T MR(美國GE公司)8通道頭線圈(美國GE公司) Siemens Leonardo AW Volumeshare 4工作站。

1.3 掃描技術及參數(shù) GE Discover 750 3.0T磁共振掃描參數(shù)：常規(guī)MRI平掃(T1WI、T2WI)、彌散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)磁共振血管成像(MRA)和高分辨率磁共振(high-resolution magnetic resonance imaging,HRMRI)檢查。首先進行常規(guī)的3D TOF MRA檢查，定位患側大腦中動脈M1段，結合MRA重建圖像和原始圖像，做垂直于血管長軸的矢狀位HRMRI序列。DWI序列：TR=3000 ms;TE Minimum;FOV=240×240 mm;矩陣=160×160,層厚=6 mm,NEX=1。3D-TOF-MRA序列：TR Minimum;TE Minimum;FOV=240×240 mm；矩陣=256×256,層厚=1.2 mm,NEX=1。T1WI序列：TR=1750 ms;TE=24 ms;FOV=240×240 mm；矩陣=192×192,層厚=6 mm,NEX=1。T2WI序列：TR=5177 ms;TE=80 ms;FOV=240 mm×240 mm;矩陣=160×160,層厚=6 mm,NEX=1。矢狀位高分辨率HRMRI序列：TR=3400 ms;TE=56ms;FOV=130×130,矩陣=256×256,層厚=2.0 mm,NEX=4。

1.4 圖像分析

1.4.1 判斷標準 圖像質量分為3級：1級優(yōu)，圖像顯示清晰，對比度好，無偽影；2級良，圖像顯示病變欠清晰，對比度略差，輕度偽影不影響圖像分析；3級差，圖像顯示病變不清，無法進行分析。管腔重構分數(shù)的測量在Siemens Leonardo AW Volumeshare 4后處理工作站(Siemens公司，德國),將矢狀位HRMRI上選擇狹窄程度最重(maximal lumen narrowing,MLN)的部位和大腦中動脈相對正常的近心端無明顯斑塊層面為參考處血管放大到400%，選取手動勾畫血管壁外輪廓及管腔輪廓，分別測量出狹窄處血管面積(vessel area,VAMLN)及管腔面積(luminal area，LAMLN)；參考處(reference)的血管面積(VAreference)及管腔面積(LAreference)。計算參考處管壁面積(WAreference)，WAreference=VAreference-LAreference;狹窄處管壁面積(wall area,WAMLN)，WAMLN=VAMLN-LAMLN;斑塊面積(plaque area,PA),PA=WAMLN-WAreference；斑塊負荷(plaque burden,PB),PB=(PA/VA)×100%；狹窄率(stenosis ratio，SR)，SR=(1-LAMLN/LAreference)×100%；重構分數(shù)(remodeling index,RI),RI=VAMLN/VAreference。

1.4.2 病例分組 RI≧1.05為陽性重構(positive remodeling,PR);RI<1.05為非陽性重構[4,7,8]。比較陽性重構和非陽性重構患者參考血管處的血管面積(VAreference)、管腔面積(LAreference)和管壁面積(WAreference)及狹窄處血管面積(VAMLN)、管腔面積(LAMLN)、管壁面積(WAMLN)、斑塊面積(PA)、斑塊負荷(PB)、狹窄率(SR)及重構分數(shù)(RI)等管壁特點的差異。所有數(shù)據(jù)的測量由兩名放射診斷科醫(yī)師分別完成，計算兩名放射診斷科醫(yī)師之間的重復性。

2 結 果

75例患者(男56例，女19例)的圖像符合參數(shù)分析及定量分析。75例患者平均年齡(59.33±11.06)歲，陽性重構36例(見圖1);非陽性重構39例(見圖2)。兩名放射診斷科醫(yī)師對重構模式中數(shù)據(jù)一致性分析，VA95%置信區(qū)間分別為0.877(0.835～0.909)和0.935(0.910～0.952);LA95%置信區(qū)間分別為0.893(0.856～0.921)和0.944(0.923～0.959)。

圖1A～C:均為同一患者，該患者為非PR組。男 55歲,言語不清，右側肢體活動不靈3 h。高血壓30余年。圖1A:MRA圖像，右側大腦中動脈M1段狹窄(箭頭所示)；圖1B:上圖為相對近心段正常倍數(shù)，下圖為相對近心段放大至400倍VAreference=0.20 cm2；圖1C:上圖為管腔最窄處正常管徑測量，下圖為管腔最窄處放大至400倍VAMLN=0.19cm2；RI=0.95

圖1 非PR組患者

圖2A～C:均為同一患者，該患者為PR組。男 62歲,言語不清，右側肢體活動不靈2 h。圖1A:MRA圖像，右側大腦中動脈M1段狹窄(箭頭所示)；圖1B:上圖為相對近心段正常倍數(shù)，下圖為相對近心段放大至400倍VAreference=0.11 cm2；圖1C:上圖為管腔最窄處正常倍數(shù)，下圖為管腔最窄處放大至400倍VAMLN=0.17 cm2；RI=1.55

圖2 PR組患者

表1所示非陽性重構組和陽性重構組的RI分別為0.86±0.10和1.36±0.30，其差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。在最窄層面，非陽性重構病變與陽性重構病變相比，VA、PA均具有顯著差異(P<0.001)，LA、WA、PB均有統(tǒng)計學差異(P=0.009,P=0.001,P=0.002)，而SR在兩組之間無統(tǒng)計學差異(P=0.106)。在參考層面非陽性重構和陽性重構之間VA具有顯著差異(P=0.013)，LA、WA不具有統(tǒng)計學差異(P=0.494，P=0.065)，差異無統(tǒng)計學意義(見表1)。

表1 陽性重構和陰性重構管壁特點

差異有統(tǒng)計學意義#P<0.05

3 討 論

血管重構現(xiàn)象是動脈在粥樣硬化過程中血管的幾何形態(tài)對自身損害的一種順應性改變，表現(xiàn)為陽性重構、中性重構和陰性重構。陽性重構表現(xiàn)為在管壁出現(xiàn)斑塊發(fā)生管腔擴張；中性重構表現(xiàn)管壁未因出現(xiàn)斑塊發(fā)生管腔擴張或狹窄等適應性變化；陰性重構表現(xiàn)管壁出現(xiàn)斑塊發(fā)生管腔狹窄。本研究中合并中性重構和陰性重構，統(tǒng)稱為非陽性重構。先前的研究表明血管的重構模式與斑塊的易損性及斑塊成分之間有聯(lián)系[1，2]。大腦中動脈與冠狀動脈和頸內動脈等其他動脈一樣，動脈管壁均分為內膜、中膜及外膜結構。所以其也有動脈重構現(xiàn)象。因此研究動脈重構模式在大腦中動脈粥樣硬化性疾病的應用具有重要意義。高分辨率磁共振技術已大面積應用于頸動脈粥樣硬化斑塊的研究[9]。但由于顱內動脈解剖位置及成像條件的制約，對于顱內大腦中動脈的研究還位于摸索階段。

本研究使用3.0T HRMRI對中重度動脈粥樣硬化MCA狹窄進行管壁成像。結果顯示，HRMRI圖像能夠清晰顯示MCA管壁，在HRMRI圖像上可以進行MCA血管面積和管腔面積的測量，可以用來評價病變處的重構模式及不同重構模式的特征。

本研究中對75例MCA粥樣硬化斑塊患者分別計算斑塊的重構分數(shù)，其中陽性重構36例，非陽性重構39例。在顱內動脈粥樣硬化研究[4]對MCA狹窄進行微栓子檢測，存在陽性重構模式的斑塊面積及斑塊負荷較大，加之斑塊內炎癥的活躍性增加，容易使斑塊局部脫落堵塞遠端血管，具有不穩(wěn)定性。本研究在中重度大腦中動脈粥樣硬化性狹窄病例中發(fā)現(xiàn)MCA狹窄處PR組(見圖1)比非PR組(見圖2)有更大的血管面積和管壁面積，PR組較非PR組斑塊負荷增大，與Shi[4]等報道一致，因此，本研究認為顱內動脈硬化斑塊的陽性重構與管壁的不穩(wěn)定斑塊有關。陽性重構的患者比非陽性重構患者更容易出現(xiàn)臨床癥狀并且更需要及時進行干預。斑塊重構模式與介入手術并發(fā)癥密切聯(lián)系[10，11]。陽性重構患者由于血管面積、管壁面積、斑塊負荷較大，及時進行介入治療，穩(wěn)定管壁上的斑塊，阻止斑塊脫落阻塞遠端血管造成嚴重后果。而非陽性重構患者由于血管面積、管壁面積及斑塊負荷相對小，采用保守治療對于患者更為有利。因此，對于MCA狹窄患者進行高分辨率磁共振利于治療方案的確定和手術風險的評估。狹窄率在兩組中無差異，證實單純評價管腔的狹窄率并不能客觀真實的反映患者的臨床癥狀，而狹窄處管腔及管壁的評估具有重要意義。

本研究參照評價冠狀動脈重構模式的方法，利用管腔最窄處血管面積與近心端血管面積的比值進行分組[3]。近心端血管的最終選擇會影響RI的計算，影響重構模式的評估，雖然選取病變近心端和遠心端的平均值會減低參考血管對于RI的影響[12,13]，但由于病變的影響，病變遠心端處血管也不是完全正常，因此本研究選取病變相對正常近心端測量，采取兩名放射診斷科醫(yī)師雙盲測量數(shù)據(jù)，盡量減低參考血管對RI的影響。并進行兩名放射診斷醫(yī)師間數(shù)據(jù)的一致性分析，結果表明不同診斷醫(yī)師具有良好的一致性，證實了管腔的重構方式在良好圖像條件下可以取得很好的一致性，在臨床工作中具有應用價值。

由于高分辨率磁共振掃描序列多、掃描時間長，很多患者因為自身原因，無法配合，導致部分圖像采集不完全，圖像質量欠佳的特點，因而在臨床實際工作應用具有挑戰(zhàn)性和局限性。此外由于測量數(shù)據(jù)手動勾畫，費時費力，雖由兩名醫(yī)師共同測量，采用相應的方法，減少誤差產生，但難免會有一定主觀性和差異，有待進一步開發(fā)自動精準分割管壁的軟件完成對血管測量，達到客觀、簡單和快速的影像學處理方法。

總之，HRMRI具有清晰顯示MCA粥樣硬化性狹窄的管壁特征的優(yōu)勢，對于評價病變的重構模式具有重要作用，在MCA動脈粥樣硬化性狹窄病變中非陽性重構同陽性重構一樣常見。同非陽性重構模式相比，陽性重構模式的血管面積、管腔面積、管壁面積、斑塊面積、斑塊負荷更大，陽性重構患者病情更為嚴重，可見評價病變處管腔的重構模式可以幫助臨床獲取患者的更多信息。

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The research of remodeling pattern in middle cerebral artery atherosclerotic disease:high-resolution magnetic resonance

ZHANG Lianxue,YANG Benqiang,WANG Ziwen,et al.

(Department of Radiology,General Hospital of Shenyang Military Command,Shenyang 110016，China)

Objective The application of HRMRI in middle artery atherosclerotic remodeling pattern.Methods Seventy-five cases of moderate to severe middle cerebral artery atherosclerotic stenosis imaging data were analyzed.Vessel area and lumen area of maximum stenosis in middle cerebral artery and reference were measured respectively.The WA,PA,PB,RI,SR were calculated respectively.According to the remodeling index,75 cases were divided into positive remodeling and non-positive remodeling group.The parameters were compared between two groups.Results The RI in two groups were (0.86±0.10) and (1.36±0.30) respectively.There was significant difference between the two groups (P<0.001).VA,PA was significantly different in two groups at the maximum luminal narrow site (P<0.001).LA,WA,PB was significantly different in two groups (P=0.009,P=0.001,P=0.002).As for SR,there was no significantly different between two groups (P=0.106).VA was significantly different between two groups at reference site (P=0.013).LA and WA was no significant difference between two groups(P=0.494,P=0.065).Conclusion The features of the MCA atherosclerotic stenosis was clearly shown in the HRMRI.That was important for evaluating the remodeling pattern.Non-PR was as normal as PR.The VA,LA,WA,PA and PB in PR was bigger than that in non-PR.The patients in PR group was more terrible than non-PR group.In a word,evaluating the remodeling pattern was beneficial for patients.

HRMRI; Middle cereclerotic disease; Remodeling pattern

2017-04-08；

2017-05-30

遼寧省自然科學基金指導計劃項目(No.20162768)

(沈陽軍區(qū)總醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110016)

段 陽，E-mail：duanyang100@126.com

1003-2754(2017)08-0676-04

R743.1

A