王晨辰,張學(xué)琴
(南通大學(xué)附屬南通第三醫(yī)院/南通市第三人民醫(yī)院影像科,江蘇 226006)
顱內(nèi)動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中的主要原因,而大腦中動脈(middle cerebral artery,MCA)是顱內(nèi)血管斑塊最易累及的部位[1]。高分辨率MR 血管壁成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR-VWI)可直接對血管壁進(jìn)行成像,獲得臨床廣泛應(yīng)用[2-4];偽連續(xù)式動脈自旋標(biāo)記(pseudo-continuous arterial spin label,pCASL)可無創(chuàng)、準(zhǔn)確評估腦動脈硬化狹窄時(shí)血流灌注儲備[5]。本研究選擇2018年3月—2019年6月我科MCA M1 段明顯狹窄而行HR-VWI 和pCASL 檢查的37 例患者,旨在探討兩者聯(lián)合對單側(cè)MCA 粥樣硬化性狹窄的評估價(jià)值。
1.1 一般資料 磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)或CT 血管造影(CT angiography,CTA)證實(shí)的MCA M1 段明顯狹窄(≥30%)患者37例,男性23 例,女性14 例,年齡45~79 歲,中位年齡67(55,72)歲。其中16 例在DWI 圖像上存在高信號定義為急性梗塞組,21 例在DWI 圖像上無高信號定義為無梗塞組。排除MRI 檢查禁忌證、同側(cè)頸動脈狹窄>50%、非粥樣硬化性血管病變(如動脈炎、肌纖維發(fā)育不良、煙霧病等)?;颊呔炇鹬橥鈺?。
1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0 T TX MR 掃描儀,32 通道頭顱線圈。HR-VWI 檢查:首先進(jìn)行頭顱常規(guī)三維時(shí)間飛躍法(3D time of flight magnetic resonance angiography,3D-TOF MRA)掃描,利用Philips 后處理工作站剪影后,在垂直于MCA M1 段狹窄處,行血管橫斷面掃描即“黑血”序列,采用脈搏觸發(fā)舒張期采集?!昂谘毙蛄邪ǎ篢1WI(TR 1 000 ms,TE 9 ms,用時(shí)210 s),T2WI(TR 3 000 ms,TE 80 ms,用時(shí)198 s),PDWI-VISTA(采用3D-FFE 序列,TR 2 000 ms,TE 30 ms,Thk/Sp 0.5/0 mm,用時(shí)400 s)。T1WI、T2WI 序列均采用脂肪抑制技術(shù),掃描定位完全一致,F(xiàn)OV 130 mm×130 mm,Matrix 290×230,Thk/Sp 3/0.2 mm,反轉(zhuǎn)角90°,掃描6 層。最后,經(jīng)靜脈注射對比劑釓噴酸葡胺(Gd-DT PA),劑量0.2 mL/kg,速度2 mL/s,約15 mL,2 min后進(jìn)行延遲增強(qiáng)掃描,掃描序列與增強(qiáng)前T1WI 一致。pCASL 檢查:采用Philips EPI/灌注單參數(shù)(single phase ASL),掃描參數(shù):TR 4 000 ms,TE 20 ms,層厚10 mm,采集8 層,動態(tài)數(shù)量30,標(biāo)記延遲時(shí)間(post-labeling delay,PLD)1 800 ms,掃描時(shí)間248 s。
1.3 圖像分析 將患者大腦中動脈HR-VWI 及pCASL 數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇hilips 工作站進(jìn)行后處理,由2位經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師取得一致意見后共同完成。MCA 狹窄與強(qiáng)化程度評估:在血管最窄處手工勾畫出管壁內(nèi)緣,由工作站軟件自動計(jì)算管腔面積。按照Samuels 標(biāo)準(zhǔn)及方法進(jìn)行測量,如2 位醫(yī)師測量結(jié)果出入較大時(shí),則采取多次測量取平均值。血管狹窄率=(1-最窄殘留直徑/參考層面管腔直徑)×100%。將增強(qiáng)后斑塊的強(qiáng)化程度與正常垂體的強(qiáng)化程度對比,強(qiáng)化程度與垂體相仿的為明顯強(qiáng)化,有強(qiáng)化但弱于垂體的為輕度強(qiáng)化,無明顯強(qiáng)化的為無強(qiáng)化。
pCASL 數(shù)據(jù)分析:使用“Imaging Algebra”軟件包對pCASL 原始數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理,將標(biāo)記像與控制像剪影,獲得全腦血流量(cerebral blood flow,CBF)偽彩圖。根據(jù)pCASL 判斷狹窄側(cè)MCA 供血區(qū)腦灌注情況(低灌注/正常灌注),觀察病變區(qū)皮層表面與皮層下條形高信號,即動脈穿行偽影(arterial transit artifact,ATA),用來間接反映側(cè)枝循環(huán)[6]。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用Shapiro-Wilk 檢驗(yàn)評估計(jì)量資料是否符合正態(tài)分布,正態(tài)分布資料以±s 表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn);偏態(tài)分布資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示,組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher 確切概率法。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
HR-VWI 檢查顯示,兩組MCA 狹窄段管腔面積、狹窄率比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。急性梗塞組明顯強(qiáng)化斑塊較無梗塞組更多見,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)。pCASL 檢查發(fā)現(xiàn),急性梗塞組16 例中14 例低灌注,其中12 例(85.7%)伴ATA征(圖1),另2 例灌注正常;無梗塞組21 例中10 例顯示低灌注,其中4 例(40.0%)伴ATA 征,另11 例灌注正常。兩組MCA 狹窄段低灌注率、ATA 發(fā)生率比較,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1、圖1、圖2。
表1 兩組MCA 狹窄段HR-VWI 表現(xiàn)及pCASL 灌注情況比較 [±s,n(%)]
表1 兩組MCA 狹窄段HR-VWI 表現(xiàn)及pCASL 灌注情況比較 [±s,n(%)]
無指標(biāo)急性梗塞組(n=16)梗塞組(n=21)P 值HR-MRI 狹窄段管腔面積(mm2) 3.53±0.82 4.46±0.71 0.025狹窄率(%)72.5±11.3 58.9±13.5 0.018明顯強(qiáng)化11(68.8) 2(9.5)輕度強(qiáng)化2(12.5) 4(19.0)無強(qiáng)化3(16.7) 15(71.4)pCASL 正常灌注2(12.5) 11(52.4)0.017低灌注14(87.5) 10(47.6)伴ATA 征12(85.7) 4(40.0) 0.032
圖1 急性梗塞組大腦中動脈M1 段成像
圖2 無梗塞組大腦中動脈M1 段成像
HR-VWI 較高的空間分辨率和信噪比,使其在腦內(nèi)動脈粥樣硬化性病變診斷中具有獨(dú)特優(yōu)勢。目前,以“黑血技術(shù)”為基礎(chǔ)的2D 序列(如T1WI、T2WI)是腦動脈血管壁成像的重要組成部分,有利于斑塊成分的定性和定量分析[3]。3D-VISTA 技術(shù)具有較普通HR-MRI 更高的信噪比、更佳的黑血效果,而且其獨(dú)特的三維血管重建優(yōu)勢更有助于了解血管整體情況及斑塊特征[7]。
有研究證實(shí),HR-VWI 評價(jià)血管狹窄程度與DSA 高度一致[8]。本研究中急性梗塞組MCA 狹窄率大于無梗塞組(72.5% vs 58.9%),與ZHANG 等[9]研究結(jié)果相似。斑塊強(qiáng)化與斑塊內(nèi)新生血管形成、炎癥及內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加有關(guān),可能是斑塊不穩(wěn)定和卒中風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)志物。SKARPATHIOTAKIS 等[10]發(fā)現(xiàn)急性期腦卒中責(zé)任動脈斑塊均明顯強(qiáng)化,說明斑塊強(qiáng)化與腦卒中有關(guān)。同樣,本研究急性梗塞組明顯強(qiáng)化斑塊較無梗塞組多見,提示斑塊強(qiáng)化可作為相對簡單的方法來預(yù)測卒中發(fā)生。
動脈自旋標(biāo)記(ASL)是以內(nèi)源性質(zhì)子為對比劑反映組織血流灌注的成像技術(shù),其中pCASL 信噪比及可重復(fù)性更高。標(biāo)記后延遲時(shí)間(post-labeling delay,PLD)為標(biāo)記脈沖結(jié)束到成像開始采集的時(shí)間,動脈通過時(shí)間(arterial transit time,ATT)為血液從標(biāo)記層面流動到腦組織的時(shí)間。當(dāng)血流減慢或經(jīng)過冗長側(cè)枝循環(huán)時(shí),ATT 明顯延長,PLD 相對縮短,被標(biāo)記的質(zhì)子還停留在血管中,ASL 圖像可見病變區(qū)腦皮層表面與皮層下線條狀高信號,即動脈穿行偽影(ATA)[11]。研究表明,ATA 來源于軟腦膜的側(cè)枝循環(huán),且高信號確實(shí)存在于血管內(nèi)[12];利用ATA 的強(qiáng)度及分布對煙霧病患者的側(cè)枝循環(huán)水平進(jìn)行分級,并以金標(biāo)準(zhǔn)DSA 為對照,顯示ATA 診斷側(cè)枝循環(huán)的一致性高于DSA,說明ATA 可作為觀察側(cè)枝循環(huán)的指標(biāo),而有效的側(cè)枝循環(huán)對治療效果及預(yù)后改善具有臨床意義。
有研究發(fā)現(xiàn)ATA 與血管狹窄程度存在相關(guān)性,缺氧刺激相應(yīng)區(qū)域側(cè)枝通道開放,腦動脈狹窄程度越嚴(yán)重,建立側(cè)枝循環(huán)概率越大,ATA 發(fā)生率越高[11]。CHALELA 等[13]發(fā)現(xiàn)急性缺血性卒中發(fā)作24 h 內(nèi)ATA征陽性率達(dá)50%。本研究急性梗塞組中大部分以基底節(jié)、分水嶺區(qū)散在小片分布梗塞為主,低灌注區(qū)范圍大于梗塞區(qū),存在較明顯的缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP),其中85.7%出現(xiàn)ATA 征,間接反映側(cè)枝循環(huán)的建立;同時(shí),本研究發(fā)現(xiàn)急性梗塞組MCA狹窄率、ATA 出現(xiàn)率均高于無梗塞組,一定程度上驗(yàn)證了ATA 與血管狹窄程度相關(guān)的觀點(diǎn)。
綜上所述,HR-VWI 技術(shù)能夠顯示急性卒中和無卒中患者M(jìn)CA 粥樣硬化性狹窄段的不同特征,pCASL 技術(shù)除了能對患側(cè)腦血流灌注進(jìn)行評估,ATA 征還能間接反映腦側(cè)枝循環(huán)。兩種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用對綜合評估單側(cè)MCA 粥樣硬化性狹窄具有一定臨床意義。本研究存在一定局限性,樣本量偏少,結(jié)果可能存在一定偏倚,斑塊成分、ATA 征與預(yù)后相關(guān)性有待進(jìn)一步探討。