張 梁，周志斌

武漢科技大學附屬天佑醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，湖北 武漢 430064

盡管現(xiàn)代醫(yī)學技術(shù)在診斷和治療方面取得不錯的進步，但以動脈粥樣硬化為基礎(chǔ)的腦血管疾病仍然是全球患者死亡或致殘的主要原因。早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化，尤其是識別易損斑塊，對預防急性缺血性腦血管事件起著至關(guān)重要的作用。近年來，隨著臨床診斷需求的不斷提高以及影像技術(shù)的飛速發(fā)展，分子影像學應運而生。分子影像學是一門新興的交叉學科，其通過構(gòu)建具有高度靈敏度及特異度的靶向分子探針，在非侵入性的高分辨率影像掃描下研究活體細胞和分子的生理及病理物學過程，以實現(xiàn)對疾病的早期診斷、靶向性治療及動態(tài)監(jiān)測。3.0 T高分辨率磁共振血管壁成像（HR-VWI）因其場強較1.5 T磁共振更大，具有更高的信噪比，呈現(xiàn)出的圖像更加清晰，分辨率更高，可以顯示普通磁共振無法顯示的微小病變。另外，其采用的快速自旋回波T2序列抑制流動質(zhì)子的橫向磁化信號使呈現(xiàn)的圖像不顯示血流信號而可以清晰顯示血管內(nèi)膜、纖維帽、脂質(zhì)核心及其鄰近組織信號，以達到不同信號區(qū)分血流與血管壁的目的，有助于顱內(nèi)動脈粥樣硬化（ICAS）、血管痙攣、夾層、解剖異常和血管炎的鑒別診斷，是邁向分子影像的技術(shù)成果之一，具有廣泛的應用前景。2017年美國神經(jīng)病學學會推薦將HR-VWI用于臨床實踐以區(qū)分顱內(nèi)動脈狹窄的原因以及識別癥狀性非狹窄性顱內(nèi)動脈疾病[1]。

1 動脈粥樣硬化的病理機制研究

動脈粥樣硬化形成的病理機制十分復雜，目前尚未完全闡明。據(jù)現(xiàn)有的研究表明，在動脈粥樣硬化的早期，低密度脂蛋白膽固醇及其氧化產(chǎn)物、同型半胱氨酸、高血壓、血管分叉部位的血流動力學紊亂等眾多因素[2]可以損害內(nèi)皮細胞（EC）引起內(nèi)皮功能障礙及血管通透性增加。受損的EC表達多種生長因子及黏附分子促進白細胞動脈浸潤，血小板激活以及平滑肌細胞的增殖[3]。平滑肌細胞受到招募后向內(nèi)膜下遷移并增殖分泌細胞外基質(zhì)形成纖維帽。單核/巨噬細胞在黏附分子的引導下進入內(nèi)膜下吞噬沉積的脂質(zhì)形成泡沫細胞，其吞噬脂質(zhì)后暴露的抗原引起樹突狀細胞（DC）抗原呈遞并激活細胞因子信號傳導過程促進局部炎癥反應形成壞死核心。隨著脂質(zhì)累積及炎癥進展，斑塊內(nèi)壞死核心不斷增大，纖維帽被巨噬細胞分泌的基質(zhì)金屬蛋白酶不斷降解，斑塊不穩(wěn)定性逐漸增加并最終破潰發(fā)生急性缺血事件。如果斑塊內(nèi)脂質(zhì)得以清除，炎癥得以控制，則纖維帽厚度增厚，壞死核心縮小形成穩(wěn)定斑塊[4-5]。因此，早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化，尤其是識別易損斑塊并加以干預，對延緩動脈粥樣硬化進展，預防急性心腦血管事件具有重要意義。

2 高分辨率磁共振血管壁成像在顱內(nèi)動脈粥樣硬化性疾病（ICAD）中的臨床應用

2.1 對ICAD的評估

動脈粥樣硬化是最常見的顱內(nèi)動脈病變，一項納入2864例急性腦缺血中國患者的前瞻性多中心研究顯示ICAS在急性腦缺血患者中的患病率為46.6%[6]。對于ICAS患者，HR-VWI可以在體內(nèi)顯示顱內(nèi)血管壁病變情況。依據(jù)成像，增強的不均勻偏心性管壁增厚代表動脈粥樣硬化斑塊，斑塊中的纖維帽通?？拷芮?，在磁共振T2加權(quán)像（T2WI）上表現(xiàn)為高信號，增強掃描可見強化。脂質(zhì)核心在T2WI上為低信號，增強掃描無強化。部分有滋養(yǎng)動脈的斑塊可表現(xiàn)出分層強化現(xiàn)象。目前已有研究證實臨床使用高分辨率磁共振血管壁成像識別ICAS斑塊具有相當高的敏感性及準確率[7-8]。HR-VWI在對動脈粥樣硬化的評估上具有以下幾點優(yōu)勢：（1）評價血管重塑：血管動脈粥樣硬化病變部位發(fā)生的重塑可分為管壁向外擴張、管腔正?；驕p小的正性重塑，以及管壁不向外擴張、管腔減小的負性重塑，其中以正性重塑較為多見。HR-VWI可直接顯示血管壁結(jié)構(gòu)，評價血管重構(gòu)類型，并且在大腦中動脈粥樣硬化患者中，正性重構(gòu)患者比負性重構(gòu)患者具有更高的斑塊破裂及卒中風險[9]。（2）判斷狹窄程度：HR-VWI圖像質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)MRI，能清晰顯示血管壁結(jié)構(gòu)，利于精確評價斑塊狹窄程度。有研究回顧性分析了高分辨率HR-VWI、CT血管造影（CTA）、數(shù)字減影血管造影（DSA）等3種成像模式在測量大腦中動脈（MCA）狹窄程度的準確性，發(fā)現(xiàn)高分辨率HR-VWI測量結(jié)果的相關(guān)性優(yōu)于DSA及CTA[10]。（3）判斷斑塊成分：斑塊穩(wěn)定性與眾多因素有關(guān)，包括纖維帽厚度、脂質(zhì)核心大小、有無斑塊內(nèi)炎癥、出血等。HR-VWI可清晰顯示纖維帽厚度、脂質(zhì)核心大小[11]。在HR-VWI增強掃描下，斑塊內(nèi)炎癥、出血均可顯示強化信號，這些強化信號通常表示斑塊不穩(wěn)定性增加，并且是與癥狀相關(guān)的最強獨立標志物[12-13]，缺乏斑塊內(nèi)強化信號或者隨訪過程中斑塊內(nèi)強化信號逐漸減弱通常表示其并非致病原因[14]。有研究[15]報道了1例反復大腦中動脈梗塞患者的臨床案例：前3次病程中，患者MRA示左側(cè)大腦中動脈M1～M2段連接處完全閉塞，左頸內(nèi)動脈斑塊形成，行靜脈內(nèi)重組組織纖溶酶原激活劑溶栓治療后，行CTA復查示左側(cè)MCA完全再通，患者臨床癥狀完全康復。最后一次病程中，患者溶栓治療康復后行HR-VWI檢查發(fā)現(xiàn)患者左頸內(nèi)動脈斑塊成分復雜且脆弱并伴有斑塊內(nèi)出血。行頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)后將斑塊進行病檢，結(jié)果與HR-VWI檢查結(jié)果一致，隨訪1年內(nèi)患者未再發(fā)生類似癥狀。（4）判斷狹窄病因：傳統(tǒng)影像學只能顯示狹窄及狹窄程度，無法明確狹窄病因，因此無法為臨床診療決策提供有效幫助。但HR-VWI可以清晰顯示血管壁結(jié)構(gòu)，血管痙攣表現(xiàn)為均勻一致的管壁增厚管腔縮小，增強掃描管壁無強化信號；血管炎性病變表現(xiàn)為管壁增厚管腔縮小，增強掃描管壁可見同心性強化信號；煙霧病病變血管僅表現(xiàn)為管腔縮小，無管壁增厚，增強掃描管壁有或無強化信號；而動脈粥樣硬化斑塊所致狹窄則表現(xiàn)為管壁增厚伴有偏心性強化信號[16]。（5）觀察狹窄的形態(tài)學特征：有研究對46例有癥狀的基底動脈狹窄患者使用3D高分辨率磁共振成像掃描[17]，依據(jù)圖像結(jié)果使用重塑指數(shù)≥1.05定義為陽性重塑（PR），重塑指數(shù)≤0.95作為負重塑，研究發(fā)現(xiàn)PR組的血管面積、壁面積、斑塊大小和斑塊負荷百分比顯著高于非PR組（P＜0.001）。另外，所有患者大多數(shù)斑塊（90.9%）位于背壁，左壁和右壁并且大多數(shù)斑塊（68.2%）是偏心分布的。依據(jù)這些形態(tài)學特征可以評估斑塊負荷及斑塊分布，為介入治療提供有價值的影像信息。

2.2 在顱內(nèi)動脈夾層及動脈瘤中的應用價值

動脈粥樣硬化及高血壓是動脈夾層及動脈瘤形成的重要危險因素。HR-VWI能清晰顯示血管壁結(jié)構(gòu)，在動脈夾層和動脈瘤的診斷及鑒別診斷中具有重要價值。動脈夾層在HR-VWI圖像上可見到明顯血管壁分層以及強化信號的壁內(nèi)血腫[18]。Zhang等[19]的研究依據(jù)HR-VWI結(jié)合DSA將39例椎基底動脈夾層動脈瘤（VBA-DA）患者分為經(jīng)典型、狹窄型、螺旋型、出血型4類，隨訪3～25月后發(fā)現(xiàn)：經(jīng)典VBA-DA患者具有更高的改善率和更低的惡化率，螺旋和出血性VBA-DA患者的臨床結(jié)果較差。在治療效果方面，VBA-DA狹窄患者的臨床療效差于經(jīng)典型，但優(yōu)于螺旋型和出血型。使用HR-VWI檢測壁內(nèi)血腫和夾層皮瓣為VBA-DA的診斷提供了基礎(chǔ)信息并通過分型對治療和預后有一定指導意義。對于未破裂的顱內(nèi)動脈瘤，HR-VWI檢查可以顯示出動脈瘤的形態(tài)特征以及瘤壁的強化信號，這通?？梢苑从吵鰟用}壁炎癥情況并有助于不穩(wěn)定動脈瘤的識別，是顱內(nèi)動脈瘤破裂風險評估的新型成像標志物[20]。有研究回顧性分析了37例動脈瘤患者的HR-VWI影像資料及臨床資料[21]，結(jié)果顯示動脈瘤壁增強在有頭痛、動眼神經(jīng)麻痹等前驅(qū)癥狀的患者中比在無癥狀患者中的發(fā)生率更高，在多變量logistic回歸分析中，動脈瘤壁增強是與癥狀相關(guān)的唯一獨立因素。Hu等[22]的前瞻性研究為此提供了進一步的病理學證據(jù)：破裂及不穩(wěn)定動脈瘤壁增強信號與淋巴細胞及巨噬細胞的侵入有關(guān)。此外，研究使用HR-VWI對1例多發(fā)動脈瘤行MCA動脈瘤夾閉術(shù)的患者隨訪1年[23]，發(fā)現(xiàn)患者部分動脈瘤已自發(fā)消退，HR-VWI圖像上未見壁增強信號及血栓形成證據(jù)。雖然無法確定患者動脈瘤自發(fā)消退原因是血壓嚴格控制的結(jié)果還是血流動力改變后的結(jié)果亦或存在其他原因，但可以表明HR-VWI在動脈瘤的隨訪觀察中具有重要價值。

2.3 在癥狀性非狹窄性ICAD（nICAD）中的應用

盡管高度狹窄的ICAD是大多數(shù)卒中的病因，但nICAD同樣可以導致卒中并且容易被“金標準”的DSA遺漏。有研究報道了1例復發(fā)性血栓栓塞性中風和TIA但常規(guī)顱內(nèi)血管影像學檢查（包括CTA、MRA、DSA）陰性的nICAD病例[24]?；颊咝蠬R-VWI檢查后識別出多個具有高風險特征的非狹窄斑塊，考慮其為患者血栓栓塞事件的病因，隨后將治療方案從抗凝治療過渡到抗血小板治療及他汀治療，長期隨訪顯示患者斑塊處于穩(wěn)定狀態(tài)并且未再發(fā)生栓塞事件。上述案例表明HR-VWI在nICAD的診斷中具有重要價值，早期使用HR-VWI對有癥狀的ICAD患者進行影像學檢查有助于病因診斷，并對治療有重要指導意義，因為HR-VWI上斑塊內(nèi)強化信號可能代表有斑塊內(nèi)出血風險，啟動抗凝治療應更加謹慎以避免出血增加引起斑塊破裂。

2.4 HR-VWI在腦小動脈病變及腔隙性腦梗死中的應用

腦小動脈病變主要包括腦小動脈閉塞及動脈粥樣硬化性狹窄，是導致腔隙性腦梗死的重要病因。一項來自中國國家卒中登記局的橫斷面研究顯示：性別（尤其是男性）、高血脂水平、高BMI、較高的血小板計數(shù)及糖尿病與腦小動脈病變患者缺血性卒中相關(guān)[25]。針對腔隙性腦梗死，常規(guī)影像學檢查很難捕捉到小動脈管腔狹窄或閉塞等異常病變，但HR-VWI可以有效顯示小動脈病變情況。有研究對腔隙性腦梗死患者進行HR-VWI檢查發(fā)現(xiàn)約60%的患者存在分支動脈粥樣硬化斑塊，在增強掃描下伴有急性癥狀的腔隙性腦梗死患者罪犯斑塊均有所增強，而使用普通1.5 T磁共振檢查無法顯示細小分致動脈的病變可能導致假陰性情況增加對臨床診斷治療產(chǎn)生干擾[26]。Xia等[27]將157例橋腦腔隙性梗死的患者分為腦橋-腦橋梗死（PPIs）組及小腦-橋腦梗死（SDPIs）組，對所有患者進行HR-VWI檢查發(fā)現(xiàn)PPI組中與梗塞相關(guān)的基底動脈斑塊的患病率顯著高于SDPI組，而與梗塞無關(guān)的斑塊的患病率兩組相似，這說明HRVWI檢查有助于明確橋腦腔隙性梗死的發(fā)病機制。鑒于橋腦梗死可能具有更高的危險性以及對神經(jīng)功能的不利影響，對于伴有斑塊內(nèi)強化信號的急性癥狀性腔隙性橋腦梗死患者，積極干預危險因素可能是獲益的[28-29]。

3 高分辨率磁共振血管壁成像在ICAS科學研究中的應用

HR-VWI除了具有極高的臨床實用價值外，還是研究動脈粥樣硬化性疾病及腫瘤性疾病的重要手段。在一些靶向分子材料的幫助下，如超微超順磁性氧化鐵顆粒[30]、混合金屬氧化物-肽兩親膠束[31]、樹枝狀分子聚合物[2]、基于納米粒子的氟化磁共振造影劑[32]等，高分辨率磁共振掃描可以實現(xiàn)對某些特定細胞尤其是巨噬細胞以及炎癥分子（如CC趨化因子、血管細胞黏附分子、基質(zhì)金屬蛋白酶[33]等）的追蹤顯影，有助于超早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化并為觀察某些細胞的功能變化及分子生物學過程提供進一步的幫助。

4 總結(jié)

盡管HR-VWI檢查具有眾多優(yōu)點，在ICAD中的診斷、鑒別診斷及隨訪中具有重要價值，但大多數(shù)證據(jù)來源于小范圍的回顧性研究分析，缺乏大規(guī)模前瞻性臨床實驗數(shù)據(jù)支持。且目前將其常規(guī)應用于臨床檢查仍言之尚早，血管壁內(nèi)的任何損傷或炎癥都可導致增強信號的出現(xiàn)，這對于診斷來說是非特異性的，可能出現(xiàn)假陽性情況對診斷產(chǎn)生干擾。此外，血管壁整體形態(tài)特征仍然是診斷的有用且可靠的線索，臨床醫(yī)生使用HR-VWI時，不應將其視為診斷的唯一關(guān)鍵，應根據(jù)患者病史、實驗室檢查、其他成像技術(shù)甚至基因檢查進行綜合評估。對于研究人員而言，斑塊內(nèi)強化信號為我們提供了一個重要的研究方向：未來的研究應集中在闡明ICAS斑塊增強的潛在機制上，這將使靶向治療具有成功實現(xiàn)的可能。