高分辨磁共振管壁成像在颅内动脉疾病诊断中的应用

王 诺综述， 吴 涛审校

综 述

高分辨磁共振管壁成像在颅内动脉疾病诊断中的应用

王 诺综述， 吴 涛审校

颅内动脉粥样硬化性疾病(Intracranial Atherosclerotic Disease,ICAD)是缺血性卒中的重要病因之一。既往认为动脉粥样硬化导致管腔狭窄闭塞，进而脑组织灌注不足、缺血坏死，而越来越多的研究表明仅关注狭窄程度不够全面，需结合管壁及斑块稳定性评估卒中风险。高分辨磁共振(High-Resolution Magnetic Resonance Imaging,HR-MRI)技术在显示斑块的成分、活化特征、管壁形态等方面，较传统的血管检查有更多优势，本文探讨了HR-MRI评价颅内动脉粥样硬化斑块的研究进展及前景，用来指导治疗及评估疗效。

脑卒中是导致人类残疾和死亡的主要病因之一，缺血性脑卒中和短暂性脑缺血发作(Transient Ischemic Attack，TIA)是最常见的脑卒中类型，在我国，近70%的患者为缺血性脑卒中。不同于欧美国家，亚洲人动脉粥样硬化最常分布于颅内动脉，其中大脑中动脉 (Middle Cerebral Artery，MCA)动脉粥样硬化所产生症状的比例约占38%[1]。传统的颅内血管评估方法仅显示管腔狭窄程度，不能显示管壁和粥样硬化斑块及其稳定性，难以为临床医生提供更多病因机制方面的线索。HR-MRI最初应用于颈动脉粥样硬化性狭窄血管管壁结构分析及斑块成分的判断，能够无创显示管壁结构，检测斑块成分、稳定性，并与组织病理活检结果高度一致[2]，研究表明，关注管壁结构可能比单纯血管狭窄程度更具有临床意义。颈动脉粥样硬化狭窄的成功经验给显示颅内粥样硬化性狭窄血管管壁及斑块奠定了基础，逐渐成为颅内动脉狭窄研究的热点，具有广阔的应用前景[3]。本文就近年来颅内动脉管壁成像研究进展综述如下。

1 评估动脉粥样硬化斑块的活动性

大脑中动脉、椎基底动脉因较难获得病理对照，尸检结果显示颅内动脉易损斑块成分主要为坏死的脂质核心、新生血管及斑块内出血或斑块内血栓形成等，与颈动脉易损斑块的病理研究结果相似。因此，目前往往借鉴颈动脉粥样硬化斑块的HR-MRI研究结果推断颅内动脉的动脉粥样硬化斑块稳定性。

1.1 斑块形态及负荷 正常人的大脑中动脉(MCA)管壁菲薄、呈细线状或不显示，而动脉粥样硬化者的管壁常有不同程度增厚，一项研究症状性大脑中动脉硬化狭窄的患者和无症状患者对比，发现症状性大脑中动脉硬化狭窄的患者斑块表面不规则(管腔面斑块边缘不连续)有71%，而对照组仅19%，提示斑块表面不规则可能与斑块不稳定相关[4]，2016年一项关于管壁特点与梗死类型关系[5]的研究进一步证实，斑块不规则与大动脉粥样硬化型的A-to-A型相关，即容易发生分水岭脑梗死。而另一项研究却发现无症状的MCA患者病变血管多为局限性偏心斑块，症状性MCA斑块形态无任何特异性[6]。近期一项研究[7]结果表明，斑块负荷和最小管腔面积较血管狭窄程度，在鉴别责任血管方面是更好的预测因子，当狭窄程度≥50%，斑块负荷≥77%且最小管腔面积≤2.0 mm2时，脑梗死责任血管阳性预测值为54.1%，阴性预测值为54.1%，敏感性为69.6%，特异性为75.5%，准确性为71.5%。

1.2 管壁重构 动脉重塑包括两种，一种表现为管腔向心性收缩，加重管腔狭窄，称之为“负性重构”(Negative Remodeling，NR)；另一种表现为动脉壁向外围扩张，管腔并不狭窄，为“正性重构”(Positive Remodeling，PR)。正性重构时，动脉粥样硬化斑块常导致动脉外生性生长，可以减轻由斑块引起的管腔狭窄[8]。在冠脉循环中，包含出血或炎症的斑块管腔的正性重构更常见，这一特征表明，正性重塑是不稳定斑块的一项病理学指标[9]。HR-MRI研究发现症状性MCA粥样硬化斑块平均向外生长，而无症状性斑块平均向内生长[4]， HR-MRI表现为正性重构的患者，TCD可监测到更多的微栓子，支持正性重构的斑块是可以产生血栓栓塞的高危斑块[10]。目前证实脑血管缺血事件责任血管斑块负荷达到55.3%左右时管腔才开始表现狭窄，且发现大脑后循环较前循环更易发生正性重构，猜测血流、交感神经支配、遗传因素等可能影响管壁重构的方式[11]。

1.3 斑块内出血 大脑中动脉粥样硬化性脑梗死患者尸检发现30%斑块内有出血，而无脑梗死患者仅15%有斑块内出血[12]。Ryu等[3]发现部分斑块在T1WI、T2WI上均可见局限性高信号，尤其是症状性患者中，结合动脉斑块病理研究的结果，推测可能是斑块内出血。有研究[12]以颅内肌肉组织做参考，斑块内出血在T1像表现为高信号，是肌肉信号的1.5倍。颅外颈动脉粥样硬化斑块内出血已被证明是斑块易损性最重要的因素之一，是缺血性卒中复发强烈预测因素[13]。一项MCA重度狭窄(狭窄程度>70%)管壁成像研究发现短T1(认为是斑块内出血)在症状性大脑中动脉狭窄较非症状性狭窄斑块更常见(20% vs 2%，P=0.01)[12]。但HR-MRI是在体、无创的检查工具，需要有前瞻性的研究来证实MCA在T1表现为高信号(斑块内出血)是否是卒中危险分层有价值的标记[12]。

1.4 斑块强化 研究证实斑块强化与斑块不稳定有关。组织学的研究证实[14]颈动脉斑块有炎性成分或新生血管形成的最容易强化，提示斑块不稳定；另一项研究认为颅内动脉斑块强化的意义可能不如颈动脉强化重要，且发现症状性大脑中动脉斑块强化无特异性，猜测斑块强化可能有其他作用机制[6]。近来研究表明斑块特征与ICAD发病机制有关，在非穿支动脉阻塞的患者中斑块几乎均匀强化，而穿支动脉阻塞疾病患者中，仅1/4有强化[15]。而另一项研究发现急性脑梗死与3 m之内梗死的患者相比，斑块强化无差别，认为斑块强化在急性卒中事件后的几个月内不会降低，这与先前研究不符[16]。一项关于斑块强化与卒中复查相关的研究[17]，随访18 m得出结论，斑块强化是卒中再发的独立危险因素。在某些颅内斑块，表现强化的纤维帽和增厚的内膜，这可识别间隔的非强化层，但可能由于管壁成像对颅内斑块空间分辨率有限，斑块常出现弥漫性强化或完全不强化，影响结果的准确性[18]。

2 鉴别症状性、非狭窄性颅内动脉疾病

当临床频发TIA或发生脑梗死，常规影像学未发现颅内动脉狭窄时，管壁成像或可提供病因学线索。一篇报道的15个脑梗死患者，管腔均未见明显硬化狭窄，常规临床检查未发现其他可以引起卒中的明确因素，而管壁成像检查发现9个患者(60%)的责任血管(大脑中或基底动脉)管壁有强化斑块[19]。一项HR-MRI研究[20]评估MRA阴性的大脑中动脉斑块在同侧和对侧纹状体区梗死的患者的发病率，证实了双侧斑块发生率相同(分别为46%和45%)。但是这项研究没有报道梗死同侧和对侧MCA斑块在增强相是否有差别。HR-MRI还可以帮助诊断中枢神经系统血管炎、管腔轻度异常的动脉夹层。CTA仅表现为管腔可疑狭窄，而HR-MRI通过观察管壁结构，诊断症状性颅内动脉夹层。

3 评估斑块部位及手术风险

颅内动脉粥样硬化斑块是脑血管事件的罪魁祸首，随着研究的进展，发现斑块的部位与部分深穿支梗死相关。HR-MRI发现，大脑中动脉管壁斑块多生长在腹侧(45%)或下侧(32%)，较上侧或背侧(穿支动脉开口处)更多见[21]，而基底动脉斑块易生长在血管腹侧壁，即穿支动脉开口的对侧面[22]。然而一些动脉粥样硬化斑块确实接近穿支动脉开口，并且HR-MRI已经证实，大脑中动脉斑块导致深穿支梗死确实比常规斑块更多地累及管壁的上壁(24% vs 7%)[23]。当严格控制动脉粥样硬化危险因素、积极药物治疗的基础上，仍频繁发生缺血事件，则需外科干预。对于动脉粥样硬化不稳定斑块，血管成形术或可产生“雪犁效应”，即斑块脱落栓塞分支血管[18]。针对颅内动脉粥样硬化介入治疗的SAMMPRIS和VISSIT研究均因过高的并发症而被提前中止， 1 y后对照组终点事件高达12.2%，介入治疗组终点事件更是超过20%[24]。而通过确定患者颅内动脉粥样硬化斑块与分支开口的相对位置，HR-MRI可帮助评估颅内血管成形术的风险[25]。

4 临床应用的重要限制

无论斑块形态或稳定性研究，目前临床上大多数[12～14]都是参考颅外颈动脉甚至冠状动脉影像学特征推测的，缺乏病理学证据。应用HR-MRI准确诊断需要依赖丰富的成像技术和识图经验。影像学医师如果缺乏经验，正常的管壁成像变异也容易误诊为病理状态。识图时T1像强化可为诊断提供重要线索，但当血液流速慢、管腔外周信号抑制不完全，滋养血管延伸、毗邻动脉的增强的静脉，都可致动脉管壁假性强化，甚至误导研究者及临床医生。管壁成像多数在病理状态下进行，但病理状态往往已对影像学表现有影响，影响临床医生对疾病的判断。Power等[26]证实，颅内动脉栓塞患者行机械取栓后管壁成像改变类似于原发性血管炎。且HR-MRI扫描时间长，患者很难耐受，依从性差，且图像质量易受患者配合程度的影响。目前临床上大多使用3.0T高分辨率管壁成像以获得更清晰的图像，但某些医疗机构尚无能力引进该技术。且颅内血管位置深、颅骨及周围组织的干扰，即使应用3.0T磁共振，显示纤维帽、管壁周围结构仍欠清。国外已有人应用7.0T MRI，初步研究提示7.0T可大大提高颅内动脉图像质量、提高确诊率[27]。

5 总 结

HR-MRI是传统颅内动脉影像学检查的重要补充，在显示管腔狭窄程度方面与“金标准”DSA有很好的一致性[3]，而在显示管壁结构方面有独特的优势，且无创、无辐射，可动态随访观察，已成为神经科一重要辅助诊断技术。越来越多的研究表明，HR-MRI不仅可以用于各种原因导致的缺血性卒中病因的分析，甚至可以用于动脉瘤、蛛网膜下腔出血等的研究。但目前绝大多数研究为病例对照研究，需要大样本前瞻性的研究来指导临床。且该检查要求丰富的经验，需通过管壁成像多序列仔细检查及和MRA对比，取得准确结论。

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2017-02-20；

2017-03-30

(上海长海医院脑血管内科，上海 200433)

吴 涛，E-mail：twu163@163.com