喬 晨,宋清偉,王 峰*
(1.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院介入科,2.放射科,遼寧 大連 116011)
顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾病(intracranial atherosclerotic disease, ICAD)可從管壁輕度增厚、無(wú)狹窄斑塊演變?yōu)楣芮恢囟泉M窄,最常累及基底動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈、大腦中動(dòng)脈、顱內(nèi)椎動(dòng)脈、大腦后動(dòng)脈及大腦前動(dòng)脈。與顱外動(dòng)脈相比,顱內(nèi)動(dòng)脈管徑細(xì)小,近端約2~3 mm、遠(yuǎn)端<1 mm,且走行紆曲、位置較深[1-3]?,F(xiàn)有多項(xiàng)影像學(xué)技術(shù)均可用于評(píng)估血管斑塊,主要基于有創(chuàng)的數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)、侵襲性較低的多普勒超聲、CT血管造影(CT angiography, CTA)及MR血管造影(MR angiography, MRA)等早期顯示狹窄程度或檢測(cè)血管閉塞,鑒別血管壁內(nèi)原發(fā)性ICAD的病因存在一定局限性[4-6]。高分辨率MR血管壁成像(high-resolution vessel wall MR imaging, HR VW-MRI)具有高空間分辨率、無(wú)電離輻射等優(yōu)點(diǎn),可有效、定量評(píng)估易損斑塊,有助于提高血管疾病檢出率。本文就HR VW-MRI技術(shù)及其評(píng)估ICAD研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1.1 傳統(tǒng)2D成像技術(shù) 傳統(tǒng)二維血管壁成像技術(shù)包括空間預(yù)飽和技術(shù)、雙重反轉(zhuǎn)恢復(fù)(double inversion recovery, DIR)技術(shù)及四反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)。有效抑制流動(dòng)血液和腦脊液信號(hào)是血管壁成像的關(guān)鍵,而2D成像技術(shù)無(wú)法抑制層面內(nèi)的血流;其中DIR技術(shù)具有層面內(nèi)分辨率高、圖像模糊效應(yīng)輕及掃描速度快等優(yōu)點(diǎn),最為常用,結(jié)合心電同步技術(shù),根據(jù)檢測(cè)到的QRS波發(fā)射反轉(zhuǎn)脈沖,對(duì)于局部血管病變?nèi)杂幸欢☉?yīng)用價(jià)值[7-8]。
1.2 3D自旋回波序列 常用3D自旋回波序列包括Philips各向同性的快速自旋回波容積(volume isotropic turbo spin echo acquisition, VISTA)、Siemens可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波(sampling perfection with application optimized contrast using different flip angle evolutions, SPACE)和GE的CUBE序列[商品名,主要基于3D fast spin echo with an eXtended echo train acquisition (3D-FSE-XETA)][9-10];均于2個(gè)方向進(jìn)行相位編碼、1個(gè)方向進(jìn)行“層”編碼,分割更加細(xì)致,且自旋回波序列中大部分血液信號(hào)會(huì)流空,故可基本抑制血液信號(hào)。另外,3D自旋回波序列可實(shí)現(xiàn)3個(gè)方向上的體素各向同性,經(jīng)多平面重建或曲面重建后可無(wú)幾何失真[11]。
1.3 運(yùn)動(dòng)敏感驅(qū)動(dòng)平衡(motion sensitized driven equilibrium, MSDE)技術(shù) MSDE為黑血成像,主要通過(guò)在3D序列基礎(chǔ)上增加1對(duì)運(yùn)動(dòng)敏感梯度使流動(dòng)的組織信號(hào)衰減有效抑制頸部靜脈和鎖骨下動(dòng)脈信號(hào);可在極短時(shí)間內(nèi)抑制血流信號(hào)并抵抗主磁場(chǎng)B0和發(fā)射場(chǎng)B1的不均勻性,但可能使圖像信噪比下降[7]。
1.4 延遲進(jìn)動(dòng)定制激發(fā)(delays alternating with nutation for tailored excitation, DANTE)技術(shù) DANTE可較好顯示靜態(tài)組織,對(duì)B0和B1場(chǎng)的均勻性要求不高。研究[12]表明,DANTE技術(shù)用于采集頸部脊髓的交錯(cuò)多層2D和3D圖像極具價(jià)值,可為顱內(nèi)管壁成像和頸部脊髓成像提供更好的對(duì)比度。WANG等[13]嘗試開(kāi)發(fā)聯(lián)合抑制血液和腦脊液的技術(shù),用以改善腦脊液和血管壁對(duì)比度,結(jié)果顯示DANTE-VISTA可有效抑制腦脊液信號(hào)、進(jìn)一步提高管腔邊界的清晰度。
根據(jù)美國(guó)神經(jīng)放射學(xué)會(huì)推薦和我國(guó)專(zhuān)家共識(shí)[14-16],行HR VW-MRI時(shí)需確保短軸和長(zhǎng)軸平面均能顯示血管壁,可選擇在正交平面中多次使用2D序列掃描,重點(diǎn)觀察已知的病變血管,但血管傾斜度和曲率可致部分容積平均效應(yīng),使動(dòng)脈壁外觀變得混亂,故有一定局限性;也可選擇應(yīng)用3D序列,重新格式化各向同性數(shù)據(jù),之后在多個(gè)2D平面中觀察。3D采集覆蓋面廣,可全面顯示典型部位的顱內(nèi)斑塊,還可在任何平面上重建3D各向同性體積采集,實(shí)現(xiàn)回顧性可視化曲折血管中的斑塊。2D序列層面內(nèi)分辨率高、圖像模糊效應(yīng)輕,故最佳血管壁成像協(xié)議應(yīng)同時(shí)包括2D和3D序列。
2.1 評(píng)估易損斑塊 顱內(nèi)動(dòng)脈的易損斑塊通常表現(xiàn)為不穩(wěn)定斑塊或斑塊有血栓形成傾向,其組織學(xué)構(gòu)成自高到低依次為脂質(zhì)壞死核、斑塊內(nèi)出血和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)。重構(gòu)是ICAD發(fā)展過(guò)程中的重要病理生理現(xiàn)象。顱內(nèi)動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化病變后可有正性重構(gòu)和負(fù)性重構(gòu)2種表現(xiàn),以減少斑塊對(duì)管腔的侵蝕而維持其內(nèi)徑。正性重構(gòu)表現(xiàn)為血管壁增厚代償性向外生長(zhǎng),也稱(chēng)代償性擴(kuò)張,更為常見(jiàn);負(fù)性重構(gòu)表現(xiàn)為斑塊侵犯管腔四周,外膜增厚并加重管腔狹窄;二者均可導(dǎo)致腦卒中。癥狀性大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery, MCA)狹窄患者的粥樣硬化斑塊更不穩(wěn)定,易有危險(xiǎn)栓子脫落,影像學(xué)上斑塊更多表現(xiàn)為正性重構(gòu)[17]。也有學(xué)者[18]通過(guò)對(duì)比觀察癥狀性與無(wú)癥狀性MCA和基底動(dòng)脈(basilar artery, BA)狹窄患者,發(fā)現(xiàn)其重構(gòu)方式無(wú)明顯差異。HR VW-MRI有助于檢出其他影像學(xué)方法難以發(fā)現(xiàn)的早期ICAD和判斷血管重構(gòu)類(lèi)型[19]。
斑塊內(nèi)出血(intra-plaque hemorrhage, IPH)增強(qiáng)T1WI呈高信號(hào)是顱內(nèi)動(dòng)脈易損斑塊的主要特征之一。纖維帽T2WI表現(xiàn)為斑塊表面近管腔處的高信號(hào)帶,脂質(zhì)核為纖維帽下的低信號(hào)。研究[18]表明,MCA和BA 的IPH發(fā)生率在癥狀性ICAD患者明顯高于無(wú)癥狀者。ICAD斑塊分層表現(xiàn)與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的VW-MRI表現(xiàn)相關(guān)[20],故HR VW-MRI可識(shí)別ICAD所致IPH;但對(duì)于IPH的發(fā)生率、起始時(shí)間、初始特點(diǎn)及其是否為腦卒中的高危因素尚待進(jìn)一步觀察。
此外,易損斑塊??砂l(fā)生強(qiáng)化,其機(jī)制可能為新生血管形成、活動(dòng)性炎癥反應(yīng)或內(nèi)皮細(xì)胞滲透性增加;斑塊強(qiáng)化可能與近期缺血性卒中事件發(fā)生密切相關(guān)[21-22]。SKARPATHIOTAKIS等[23]采用HR VW-MRI觀察29例缺血性腦卒中合并ICAD患者,發(fā)現(xiàn)斑塊強(qiáng)化程度隨時(shí)間推移而逐漸減弱,提示斑塊強(qiáng)化可能與炎癥相關(guān)。由于HR VW-MRI空間分辨率有限,部分斑塊不會(huì)出現(xiàn)彌漫性增強(qiáng)表現(xiàn),故尚無(wú)法確定斑塊強(qiáng)化是否可用于預(yù)測(cè)急性缺血性卒中。
2.2 鑒別診斷顱內(nèi)血管病變 雖然多普勒超聲、CTA、MRA和DSA等成像方式均可用于評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈管腔狀態(tài),但無(wú)法判斷導(dǎo)致顱內(nèi)動(dòng)脈閉塞的具體病因。HR VW-MRI有助于鑒別ICAD與其他顱內(nèi)血管疾病所致動(dòng)脈狹窄。既往研究[24]表明,HR VW-MRI可有效識(shí)別癥狀性后循環(huán)病變。HR VW-MRI顯示的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊以偏心性增厚及不均勻強(qiáng)化為特征;中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎所致動(dòng)脈壁增厚多較平滑、均勻、呈同心狀并可強(qiáng)化;顱內(nèi)動(dòng)脈夾層可表現(xiàn)為壁內(nèi)血腫及受累動(dòng)脈節(jié)段管腔狹窄;煙霧病多表現(xiàn)為頸內(nèi)動(dòng)脈遠(yuǎn)端同心圓性強(qiáng)化,血管外徑變小,伴周邊側(cè)支血管形成[25-27]。雖然約18%的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊無(wú)明顯強(qiáng)化,使增強(qiáng)T1WI評(píng)估外部邊界的效果受限,但結(jié)合T1WI和T2WI可將HR VW-MRI鑒別ICAD與其他血管病變的敏感度從90.1%提高至96.3%[28-29]。
2.3 輔助血管內(nèi)介入治療 與顱外動(dòng)脈硬化相似,ICAD通常與管壁偏心性、不規(guī)則增厚有關(guān)。血管內(nèi)介入是治療動(dòng)脈粥樣硬化的常用方法,但血管成形術(shù)可能導(dǎo)致“掃雪”效應(yīng),即斑塊在傳輸支架過(guò)程中破裂并推移或壓迫穿支開(kāi)口致其閉塞。在與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的血管內(nèi)介入手術(shù)中,“掃雪”效應(yīng)約見(jiàn)于30%患者,分支血管閉塞率高達(dá)19%[17]。ICAD主要累及MCA和BA,HR VW-MRI有助于確定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊位置,避免血管內(nèi)介入治療并發(fā)癥。XU等[17]觀察粥樣硬化斑塊在MCA的分布,發(fā)現(xiàn)與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化相似,MCA粥樣硬化斑塊多位于與穿透動(dòng)脈開(kāi)口處相對(duì)的腹壁和下壁,而B(niǎo)A粥樣硬化斑塊主要位于腹壁,故“掃雪”效應(yīng)在顱內(nèi)血管成形術(shù)中可能并不常見(jiàn)。另一方面,對(duì)于靠近穿透動(dòng)脈的BA斑塊,釋放自膨式支架前,應(yīng)以小型氣囊對(duì)狹窄的BA進(jìn)行預(yù)擴(kuò)張。術(shù)前行HR VW-MRI有助于識(shí)別BA壁上偏心的粥樣硬化斑塊位置,清楚顯示真腔與假腔的解剖關(guān)系,指導(dǎo)植入BA支架。
作為一種高度通用的非侵入性技術(shù),HR VW-MRI對(duì)于早期檢出顱內(nèi)斑塊、準(zhǔn)確評(píng)估斑塊成分、判斷斑塊穩(wěn)定性及預(yù)測(cè)腦血管事件風(fēng)險(xiǎn)等方面的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越受到重視,用于防治腦卒中具有重要臨床意義。目前HR VW-MRI仍存在成像序列多、掃描時(shí)間長(zhǎng)、空間和組織分辨率有限等問(wèn)題,期待未來(lái)研究有助于逐一加以克服。