3.0T高分辨磁共振成像评估大脑中动脉粥样硬化性狭窄的临床价值

张 亮 王 赢 王振奎 李 红

河南驻马店市中心医院放射科 驻马店 463000

3.0T高分辨磁共振成像评估大脑中动脉粥样硬化性狭窄的临床价值

张 亮 王 赢 王振奎 李 红

河南驻马店市中心医院放射科 驻马店 463000

目的 探讨3.0T高分辨磁共振成像(HR-MRI)评估大脑中动脉粥样硬化性狭窄的临床价值。方法 运用HR-MRI对26例症状性大脑中动脉粥样硬化性狭窄患者进行检查，采用扩散加权成像(DWI)、三维时间飞跃法(3D-TOF)成像、双翻转T1加权成像、T2加权成像、T1WI加强成像及质子密度加权成像(PDWI)，观察HR-MRI上MCA狭窄处的管腔和管壁特点及斑块特性，计算狭窄率、斑块面积比、血管重构率及残腔率；将斑块定性分为4类：等信号、高信号、低信号和混杂信号，然后定量测量斑块强化情况。根据 DWI结果将患者分为急性卒中组与非急性卒中组，对比2组患者的斑块特征。结果 大脑中动脉粥样硬化斑块最易形成环形及沉积在管腔前下壁，斑块厚度为0.5～1.5 mm；急性卒中组动脉粥样硬化性狭窄大脑中动脉呈混杂信号的斑块数量明显多于非急性卒中组(P<0.05)，斑块强化率也明显高于非卒中组(P<0.05)。轻、中度狭窄血管重构率与残腔率无明显相关性，轻、中、重度狭窄时斑块面积比与残腔率均呈负相关。结论 3.0T HR-MRI评估粥样硬化性狭窄大脑中动脉的斑块分布及管壁重构模式具有明显优势，结合HR-MRI显示的斑块强化率及混杂信号等可提高对急性卒中的预测价值，为临床制定治疗策略提供帮助。

3.0T高分辨磁共振成像(HR-MRI)；大脑中动脉(MCA)；动脉粥样硬化狭窄

目前，传统的影像学检查手段，如经颅多普勒超声(transcranial Doppler，TCD)、CT血管造影(CT angiography，CTA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)、数字减影血管成像(digital subtraction angiography，DSA)等能较好地评价动脉狭窄程度，但不能对动脉管壁进行有效评估。临床关于冠状动脉和颅外颈动脉的研究发现，粥样硬化性狭窄动脉的管壁和斑块特征也是引起缺血性脑卒中事件的重要因素[1]。本研究探讨3.0T高分辨磁共振成像(HR-MRI)评估大脑中动脉(MCA)粥样硬化性狭窄的临床价值，现报告如下。

1 资料与方法

1．1 临床资料 选取2015-06—2016-06驻马店市中心医院运用3.0T高分辨磁共振成像(HR-MRI)检查的患者26例，所有患者均经DSA确诊为动脉粥样硬化性MCA M1段狭窄。男19例，女7例，年龄31～69(45.6±6.9)岁；其中22例为单侧大脑中动脉粥样硬化性狭窄，4例为双侧。

纳入标准：(1)大脑中动脉供血区脑梗死或TIA者；(2)超声检查颈部动脉无狭窄或轻度狭窄(狭窄率<30%)；(3)具有高血压、高血脂、糖尿病、吸烟史、肥胖等动脉粥样硬化危险因素；(4)能够配合随访，且HR-MRI扫描图像质量可。所有患者均签署知情同意书。

排除标准：(1)非动脉粥样硬化性MCA狭窄，如动脉炎、Moyamoya病、动脉夹层、肌纤维发育不良等；(2)HR-MRI检查图像质量不佳无法进行测量者；(3)生命体征不平稳者；(4)具有严重心、肺、肾等功能不全，造影剂过敏或其他无法完成DSA和HR-MRI检查者；(5)磁共振检查禁忌证者，如体内有金属植入者。

1．2 影像学检查方法 我院采用的磁共振仪器为飞利浦AchievaTX 3.0T磁共振，线圈为8通道头线圈，非门控多序列扫描。首先采用“亮血”技术进行3D TOF-MRA定位序列扫描，并进行图像重建和数据后处理以明确病变部位，然后采用“黑血”序列对狭窄MCA M1段进行多序列垂直扫描。各成像参数如下：(1)全脑DWI轴位成像：TR/TE 5 300 ms/74 ms，FOV20 cm×20 cm，矩阵160×160，层厚5 mm，层间距1.5 mm。(2)3D-TOF序列：TR(重复时间)/TE(回波时间)29 ms/3.4 ms，FOV(视野)22 cm×22 cm，层厚(slice thickness)1.2 mm，层间距(slice gap)0.6 mm，扫描原始图像104层，扫描时间288 s。(3)T1加权(TSE序列)及增强扫描(T1WI+C)：TR/TE 576 ms/15.8 ms，FOV 15 cm×15 cm，层厚 2.0 mm，层间距1.0 mm。(4)T2加权(FSE序列)：TR/TE 2 800 ms/49 ms，FOV 15 cm×15 cm，矩阵256×256，层厚2 mm，层间距1.0 mm。(5)质子加权(proton density weighted imaging，PDWI)成像：TR/TE 2 500 ms/16 ms，FOV 15 cm×15 cm，层厚 1.5 mm，层间距1.0 mm。采用的对比剂为钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，使用高压注射器注射Gd-DTPA 0.2 mmol/kg(根据体质量增减对比剂用量)，流速 2 mL/s。见图1。

1．3 HR-MRI图像分析 图像质量评估标准：(1)优：管腔内外壁显示清晰，斑块结构清晰，无伪影；(2)良：管腔内外壁显示清晰，斑块结构清晰，有少量移动伪影或信噪比(signal to noise ratio，SNR)欠佳；(3)中：大部分管壁显示欠清晰，斑块结构不清晰，有伪影；(4)差：斑块结构不清晰，伪影较多，管壁无法观察。优、良的图像纳入研究，中、差的图像剔除。

以DSA检查结果为标准，计算MCA的狭窄程度(WASID法)，狭窄率(%)=(1-狭窄处直径 /狭窄近心端正常直径)×100%。按照Samuels等[2]的分级方法，轻度狭窄：0～29%；中度狭窄：30%～69%；重度狭窄：70%～99%；闭塞：100%。

斑块面积比(plaque area rate)的计算方法：斑块面积/斑块所在层面管腔的截面积。血管重构指数(remodeling index，RI)的计算方法：斑块所在层面血管的截面积/近远端正常血管面积的平均值，RI>1为正性重构(positive remodeling，PR)，RI<1为负性重构(negative remodeling，NR)。血管残腔率(residual cavity rate)的计算方法：剩余管腔面积/近远端正常管腔面积的平均值。

根据 DWI结果将患者分为急性卒中组与非急性卒中组，对比2组患者的斑块特征。(1)急性卒中组：DWI扫描发现患侧大脑中动脉供血区存在新鲜脑梗死病灶且有症状者；(2)非急性卒中组：短暂性脑缺血发作(TIA)者有一过性可逆性症状但DWI检查阴性，DWI检查发现陈旧性脑梗死灶且有症状者。将斑块定性分为等信号、高信号、低信号和混杂信号4类，定量测量斑块强化情况。

2 结果

2．1 斑块的形态特征 在52根MCA中，共发现狭窄MCA 30根，其中轻度狭窄12根，占23.08%(12/52)；中度狭窄6根，占11.54%(6/52)；重度狭窄12根，占23.08%(12/52)。

2．2 斑块的部位分布 斑块最易形成环形(26.67%，8/30)及沉积在前下壁(23.33%，7/30)，前上壁3根(10.00%)，下壁4根(13.33%)，前壁4根(13.33%)，后壁2根(6.67%)，下后壁1根(3.33%)，后上壁1根(3.33%)。

2．3 斑块的厚度 本组患者的MCA斑块厚度为0.3～3.2 mm，平均(1.4±0.3)mm。共发现31处斑块，厚度主要分布在0.5～1.5 mm区间，其中<0.5 mm 2处，0.5～1.0 mm 12处，>1.0～1.5 mm 10处，1.5～2.0 mm 5处，>2.0 mm 2处。

2．4 急性卒中组与非急性卒中组斑块特征比较 根据脑DWI检查，急性卒中组患者11例，非急性卒中组15例。根据HR-MRI管壁成像发现，急性卒中组11根MCA发现斑块，非急性卒中组19根发现斑块。急性卒中组动脉粥样硬化性狭窄大脑中动脉呈混杂信号的斑块数量明显多于非急性卒中组(P<0.05)，斑块强化率也明显高于非卒中组(P<0.05)。见表1。

2．5 血管重构率与及斑块面积比与残腔率的相关性 轻、中度狭窄血管重构率与残腔率无明显相关性，轻、中、重度狭窄时斑块面积比与残腔率均呈负相关。见表2。

图1 3.0T高分辨磁共振大脑中动脉粥样硬化性狭窄扫描序列 A：脑血管磁共振造影显示大脑中动脉狭窄区域的高分辨率磁共振成像(HR-MRI)扫描表示图；B～D分别为T2WI、T1WI、T1WI+C

表1 2组块的主要形态指标比较 [n(%)]

注：与非急性卒中组比较，*P<0.05

表2 血管重构率与及斑块面积比与残腔率的相关性

3 讨论

颅内动脉粥样硬化性狭窄(intracranial atherosclerotic stenosis，ICAS)是导致缺血性脑卒中和短暂性脑缺血发作的重要原因。ICAS常发生于大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)与基底动脉(BA)，其中MCA最易受累，且供血区域广泛，因此，其供血区域的缺血性卒中发生率也较高[3]。研究报道，亚洲人群较欧美人群的颅内动脉狭窄发生率较高，特别是中国人，动脉粥样硬化性疾病更易累及颅内动脉，欧美白人中颅内动脉狭窄相关性脑卒中占9%，黑人占17%，西班牙人占15%[4]，在我国33%～50%的脑卒中患者和50%以上的TIA患者存在颅内动脉粥样硬化[5]。目前研究显示，临床治疗缺血性脑卒中多依据血管狭窄程度，而轻、中度狭窄患者治疗后仍可发生缺血性疾病，因此，有学者指出，评估斑块成分较单纯评估血管狭窄程度更具有临床价值[6]。

传统血管检查方法均无法观察到管壁内部结构及粥样斑块特征，只能显示血管的管腔结构，因此，有学者认为HR-MRI是目前唯一适合在活体内进行无创颅内动脉管壁成像的影像技术[7-8]。我们采用3.0T HR-MRI对动脉粥样硬化性狭窄大脑中动脉的管壁及斑块进行定性与定量分析，结果显示，急性卒中患者的斑块强化率明显高于非急性卒中组，表明了强化斑块的易损性。斑块的炎性反应或新生血管形成可引起细胞内皮的通透性，造影剂可快速进入斑块细胞外的空间，此时斑块的磁共振图像呈强化改变。本研究中环形斑块及前下壁斑块最多见，且均为MCA的M1段发现动脉粥样硬化斑块，因M1段弯曲、转角大，血液流速相对缓慢，造成脂质易于沉积。环形斑块成因：血管周围血流速度慢，中心速度快，在无分支血管的情况下，管壁任何位置的剪切力均相等，当出现炎性反应时，脂质将分散沉着在管壁的各个面上。不同序列扫描成像显示，急性卒中组在T1WI、T2WI上的混杂信号明显多于非急性卒中组，这种混杂信号反映了斑块内含有多种复杂成分，具有较大的脂质核心、薄弱的纤维帽及更多的炎症成分，且基本上均为正性重构，而正性重构被证实为不稳定斑块的特征，提示其易脱落及破裂出血，最终导致急性脑缺血或梗死的发生。

由于斑块处管腔重构，残余管腔可以与正常管径无差异，这种管腔重构是延迟血管性事件的重要机制。正性重构的血管壁膨胀性生长以利于保证血管内腔的空间，即使斑块较大也可表现为轻度狭窄，但这种斑块更容易破裂；负性重构的血管壁向内收缩，即使斑块较小也可能造成明显狭窄，但斑块更稳定。因此，单纯测量管腔狭窄率并不能综合反映粥样硬化性斑块的病变程度。本研究对斑块面积比与残腔率的相关性进行分析，结果呈负相关，即管腔越窄时，斑块越大，与解剖学研究相符。

综上所述，3.0T HR-MRI评估粥样硬化性狭窄大脑中动脉的斑块分布及管壁重构模式具有明显优势，结合HR-MRI显示的斑块强化率及混杂信号等可提高对急性卒中的预测价值，可为临床制定治疗策略提供帮助。

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(收稿2016-09-28)

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1673-5110(2017)03-0049-04