侯宗易，楊曉帆，曹文慧，楊印東

(1.牡丹江醫(yī)學院；2.牡丹江醫(yī)學院附屬紅旗醫(yī)院神經內科，黑龍江 牡丹江 157011)

動脈粥樣硬化(ICAD)是導致中國人群缺血性卒中的主要原因之一，約70%的腦卒中由斑塊破裂所致。因此，早期識別易損斑塊對腦卒中的控制和預防非常重要[1]。目前，臨床上評估血管的檢查方法包括計算機斷層掃描血管成像(computed tomography angiography, CTA)，數(shù)字剪影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)，磁共振血管成像( magnetic resonance angiography, MRA)等，然而，這些血管成像方式僅顯示管腔狹窄，不能提供有關血管壁的潛在病理信息。HR-MRI可以提供動脈粥樣硬化和血管壁的特征信息。多項研究已經證明了使用HR-MRI顯示顱內動脈的動脈壁和管腔的可行性。某些血管壁或斑塊特征，如陽性重構、斑塊內出血和斑塊負荷，可以被用來識別需要早期預防或更深入治療的高?；颊?。目前在臨床實踐和科學研究中使用的HR-MRI大多是在3.0T的磁場下進行的，超高場強(7.0T)技術的出現(xiàn)使HR-MRI的應用更加深入。

1 HR-MRI技術

HR-MRI是通過抑制血管內血液流動信號獲取血管壁等靜態(tài)組織圖像的一種成像方法，利用的是磁共振成像技術中的黑血技術，所謂黑血是指磁共振血管成像中，在血流進入成像容積之前施加一個飽合射頻脈沖，使血流預飽和。當其流入成像容積時再施加射頻脈沖，由于已被預飽合血流的縱向磁化矢量很小，幾乎不產生信號，所以血流呈黑色(低信號)，而周圍組織為高信號，從而產生對比，襯托出血管的影像，又稱預飽合技術[2]。傳統(tǒng)的HR-MRI使用的是二維(two dimensional, 2D)序列。常規(guī)多對比度成像序列包括：時間飛躍法磁共振血管成像(time of flight magnetic resonance angiography, TOF-MRA)、T1加權成像(T1-weighted imaging, T1WI)、T2加權成像(T2-weighted imaging, T2WI)、質子密度加權成像(proton density imaging, PDWI)。2D序列可以為病變血管壁提供更好的空間分辨率和信噪比。然而，在沒有管腔狹窄的情況下，它不能實現(xiàn)對多條血管病變的檢測。三維(three dimensional, 3D)成像技術可以檢測更多的病變血管，可以進行多平面和曲面重建，并在不同的剖面圖上評估斑塊負荷和顱內主要動脈的分布。同時三維成像技術掃描速度更快，空間分辨率更高，還可以減少部分容積效應，從而使圖像更加清晰準確。與3D技術相比，2D序列提供了相對更好的“面內”空間分辨率，側重于更多關于血管壁病變的細節(jié)。因此，顱內動脈的最佳成像方案應該同時包括2D和3D序列。

2 3.0T和7.0T HR-MRI評估動脈粥樣硬化斑塊

動脈粥樣硬化斑塊是由細胞外脂質顆粒、泡沫細胞和碎片組成，它們累積在動脈內膜內，形成脂質和壞死核心，核心被一層富含膠原的基質和內皮細胞覆蓋的平滑肌細胞包裹，稱為“纖維帽”。斑塊隨著病變的慢性進展逐漸擴大，分為穩(wěn)定性或不穩(wěn)定性斑塊，不穩(wěn)定斑塊也叫易損斑塊。2000年美國心臟病協(xié)會(American Heart Association, AHA)將動脈粥樣硬化斑塊分為8型：Ⅰ型，早期病變，存在泡沫細胞；Ⅱ型，脂紋，含脂滴的泡沫細胞層；Ⅲ型，粥瘤前病變，含細胞外脂滴；Ⅳ型，粥瘤，獨立的大塊細胞外脂核；Ⅴ型，纖維粥瘤；Ⅵ型，斑塊表面潰瘍，斑塊內出血、血栓形成；Ⅶ型，鈣化斑塊；Ⅷ型，纖維斑塊[3]。Cai等人根據(jù)AHA分型，結合HR-MRI影像特點又分為為以下幾型：Ⅰ～Ⅱ型，壁厚接近正常，無鈣化；Ⅲ型，內膜彌漫性增厚或無鈣化的偏心斑塊；Ⅳ～Ⅴ型，富含脂質或壞死核心斑塊，周圍有纖維組織，可能有鈣化；Ⅵ型，斑塊表面糜爛、出血或鈣化；Ⅶ型，鈣化斑塊；Ⅷ型，無脂核纖維斑塊，可能有小鈣化[4]。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅶ型是穩(wěn)定斑塊，其余為易損斑塊。研究表明易損斑塊的危害性更大，其病理學特點包括：斑塊內出血、纖維帽破裂、富含脂質的壞死核心、新生血管和炎癥[5]。通過HR-MRI可以識別斑塊成分從而能確定易損斑塊，并預測斑塊破裂和發(fā)生腦卒中的風險。顱外頸內動脈的內膜切除術標本分析與HR-MRI的信號特征基本一致。然而，探討顱內動脈粥樣硬化斑塊病理表現(xiàn)與HR-MRI信號特征相關性的研究僅限于死后動脈標本的研究。陳祥彥等人在一例中國成人的尸檢中證實了1.5T核磁T1序列上的高信號為斑塊內出血[6]。他們還討論了T1加權脂肪抑制圖像與斑塊脂質核心的相關性[6]。另一項病例報告顯示，有癥狀的左側頸動脈狹窄患者在3.0T的T1和T2加權HR-MRI上的動脈粥樣硬化斑塊特征與死后病理結果(脂質和疏松的基質、纖維組織和鈣化)之間存在相關性[7]。斑塊內出血分為急性出血和慢性出血，急性出血在T1W1和3D TOF序列上均呈現(xiàn)為高信號，慢性出血在T1W1、T2W2、PDWI和3D TOF圖像上均顯示為低/等信號。斑塊內富含脂質壞死核心T1WI和3D TOF圖像上均為等信號，但在PDWI和T2WI上為等信號或略高信號。斑塊鈣化在所有序列上均呈低信號，纖維帽破裂在T1WI、T2W和PDWI上均呈低信號，3D TOF表現(xiàn)為間斷的高信號。

顱內動脈比頸動脈(或其他主要外周動脈)更小，為了顯示斑塊，需要高空間分辨率，因此也需要高信噪比。由于信噪比隨場強近似線性增加，7T磁共振成像可以提供小動脈粥樣硬化斑塊成像所需的空間分辨率。此外，在活體顯示血管壁病變方面，幾種7T專用的顱內血管壁序列已經顯示出良好的結果。對頸動脈粥樣硬化斑塊進行了體內3.0T和體外7.0T磁共振成像與組織學的相關性研究，發(fā)現(xiàn)體外7.0T磁共振成像的高分辨率能夠更詳細地顯示頸動脈粥樣硬化斑塊的成分[8]。幾項尸檢分析探討了7.0T磁共振成像識別顱內動脈斑塊成分的可行性，并與組織病理學分析進行了比較[9]，研究表明，7.0T HR-MRI對鑒別纖維狀和弱化的鈣成分的陽性預測值分別為88%和93%[10]。在之前的一項研究中，Harteveld等人以定量的方式探討了7.0T HR-MRI的T1、T2、T2弛豫時間和質子密度識別不同顱內動脈粥樣硬化斑塊成分的能力，結果顯示在7.0T HR-MRI中最有希望區(qū)分這些斑塊成分的序列是T1加權成像[11]。盡管上述研究證明了3.0T和7.0T高分辨磁共振成像識別顱內動脈斑塊成分的可行性，但高分辨磁共振成像在評估活體顱內動脈斑塊易損性方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。

3 斑塊特征與缺血性腦卒中之間的關系

組織病理學證實，易損斑塊的特征是薄且不穩(wěn)定的纖維帽覆蓋大的脂質核心，易于破裂，突然破裂可導致血栓形成，進而導致心血管事件發(fā)生。一項具有里程碑意義的研究評估了頸動脈斑塊纖維帽特征及其與患者神經癥狀之間的關系[12]。該實驗總共納入了53例頸動脈粥樣硬化患者(28例有癥狀，25例無癥狀)在頸動脈內膜切除術(carotid endarterectomy, CEA)前進行HR-MRI檢查，根據(jù)纖維帽情況分組，纖維帽破裂的患者近期短暫性腦缺血發(fā)作或卒中發(fā)生率是厚纖維帽患者的23倍。這項研究為MRI檢測到的纖維帽狀態(tài)與近期缺血性腦卒中之間的關聯(lián)提供了強有力的證據(jù)。至今，已經有多項研究調查了斑塊的位置、形態(tài)、重構模式和信號強度與急性腦血管事件之間的關系[13]。在大多數(shù)研究中，HR-MRI是在3.0T場強下進行的。所有這些研究的目的都是為了尋找識別高?；颊哂跋駥W標記物，從而進行危險分層實現(xiàn)個體化治療。

顱內動脈粥樣硬化性卒中(intracranial atherosclerotic stroke, ICAS)是一種常見的卒中亞型。ICAS可由多種卒中機制引起，包括穿支閉塞病變和非穿支閉塞病變，前者是由大動脈粥樣硬化斑塊阻塞穿支動脈開口所致，后者涉及動脈到動脈的栓塞引起的梗死。多項研究表明[14]，在40%～63.2%的深部穿支梗死患者中，HR-MRI在大腦中動脈可以檢測到斑塊。有研究通過3D高分辨磁共振成像技術證實了大腦中動脈斑塊位置與皮質下梗死相關[15]。Xu等人首次探討了大腦中動脈斑塊的位置及其臨床意義。研究結果表明，位于腹壁(44.8%)和下壁(31.7%)的斑塊患病率較高。而在他們的研究中，有癥狀的大腦中動脈狹窄斑塊更多的位于上壁。這是因為穿支動脈一般開口于大腦中動脈上壁。一項在HR-MRI對基底動脈斑塊定位的研究顯示，橋腦外側梗死的患者動脈粥樣硬化斑塊更多位于基底動脈外側壁，腦橋外側支正是起源于此[16]。無癥狀的基底動脈斑塊多位于前壁(32.4%)和后壁(35.0%)。動脈粥樣硬化斑塊一般位于分支動脈開口處，在行血管成形術和支架植入術時會導致破裂的斑塊進入分支動脈，增加分支動脈閉塞風險。動脈到動脈的栓塞是缺血性腦卒中最常見的機制，重度狹窄的斑塊表面潰瘍、血流的剪切力或斑塊破裂導致血小板纖維蛋白原沉積，這可能會使下游遠端血管栓塞，經顱多普勒檢測到的微栓子信號可能與DWI序列上的多發(fā)梗死相關支持這一假說。研究發(fā)現(xiàn)易損斑塊的特征如陽性重塑、斑塊內出血、斑塊增強與近期缺血性腦卒中的發(fā)生相關[17]。HR-MRI的重T1加權技術通常用于診斷斑塊內出血，因為它對檢測高信號強度具有更高的靈敏度。有研究通過HR-MRI探討動脈到動脈栓塞患者動脈粥樣硬化斑塊的特征，結果發(fā)現(xiàn)動脈到動脈栓塞患者的斑塊高信號占比更高，斑塊表面不規(guī)則，這些都是易損斑塊的特點[18]。另一項研究評估了29例不同時期缺血性卒中患者顱內動脈粥樣硬化斑塊強化程度[19]。結果顯示，在所有急性期患者中，動脈粥樣硬化斑塊均明顯強化，而在亞急性期或慢性期患者中，供血血管內斑塊的強化程度較輕或不強化。目前大多數(shù)研究結果都證明斑塊的特征與卒中的發(fā)生相關。但是也有不支持這一結論的觀點，一項基于43例癥狀性大腦中動脈重度狹窄的研究發(fā)現(xiàn)，近期有和沒有缺血性腦卒中的患者在斑塊增強方面沒有顯著差異[20]。因此，動脈粥樣硬化斑塊與腦卒中的關系仍然需要我們繼續(xù)深入研究。

4 結語

動脈粥樣硬化所致的心腦血管疾病死亡率、致殘率較高，危害較大。HR-MRI提高了我們對動脈粥樣硬化的病理認識，在卒中的病因、機制等方面也有極大的幫助。斑塊的特征與卒中之間的關系也成為了國內外學者的研究熱點。目前MRI已由1.5T、3.0T發(fā)展到了7.0T，使我們在對動脈粥樣硬化斑塊的研究上有了更大的信心。