MRI定量磁化率成像在高血压患者脑微出血中的定量研究

宋金玉 高晓 纪盛章 陈胜利 天津市第四中心医院放射科 （天津 300140）

内容提要： 目的：应用定量磁化率技术对脑微出血（CBMs）进行定量分析，以探讨高血压与脑微出血的相关性。方法：收集经头MRI常规检查颅内存在CBMs患者94例，合并高血压患者56例，无高血压患者38例。所有患者均进行单回波3D TFE序列检查，经定量磁化率成像（QSM）后处理来获得所有感兴趣区域的磁化率值。结果：CBMs磁化率在高血压组（1.50±0.32）ppm明显高于无高血压组（0.75±0.19）ppm，差异有统计学意义，P＜0.001。不同级别高血压组间CBMs磁化率比较F=262.125，P＜0.001。组间两两比较均存在统计学差异。CBMs磁化率与收缩压、舒张压皆呈正相关，P＜0.001。结论：高血压与脑微出血的发生、发展密切相关，通过QSM对CBMs的定量分析将对高血压患者急性脑血管事件的发生起到一定的预测及警示作用。

脑微出血灶（cerebral microbleeds，CBMs）在高血压患者的MRI常规检查中经常被发现。CBMs组织病理学研究证实，由于微动脉管壁纤维透明样玻璃样变性使血液微量外渗导致含铁血黄素沉积所致，发病原因与高血压密切相关[1]。目前，对于CBMs铁沉积的定量分析中，磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）常常作为一种半定量分析手段应用于临床[2]，但缺乏精确探测局部磁化率值改变的能力。定量磁化率（quantitative susceptibility mapping，QSM）是一种基于MR相位的脑铁定量技术，能从相位信息中演算得到组织的磁化率。Langkammer等[3]通过尸检已发现化学方法测定的脑组织平均铁浓度与QSM测量的磁化率值呈明显正相关。苏辰等[4]研究认为QSM对CBMs的检出率优于SWI。本研究应用QSM技术对高血压患者的CBMs磁化率进行定量分析，通过对CBMs磁化率与高血压的相关性分析，进一步探讨高血压在脑微出血发病机制中的重要作用。

1.资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2018年1月～2019年6月在天津市第四中心医院住院经头MRI常规检查颅内存在CBMs患者94例，合并高血压患者56例，无高血压患者38例；男67例，女43例，年龄33～78岁，平均（63.56±5.20）岁。根据2010年《中国高血压防治指南》，研究组中一级高血压患者15例，二级高血压患者23例，三级高血压患者18例。排除标准：血液病、血管淀粉样变性、脑肿瘤、脑外伤、血管发育异常及畸形。记录所有患者脑血管疾病情况、高血压、糖尿病、高血脂症、冠心病、吸烟及饮酒病史。

1.2 方法

使用3.0T MRI扫描仪（Achieva TX，Philips Healthcare，Best，the Netherlands）获得高分辨率3D TFE图像。单回波3D TFE采集的参数为：TE=3.8ms，TR=8.3ms，翻转角=10°，FOV=220×200×120mm，回波=1，层厚=1.0mm。使用Stisuite tollbox（版本3.0）来执行QSM后处理，以基于振幅和相位图像来获得所有感兴趣区域的磁化率值。

1.3 统计学分析

2.结果

2.1 临床因素比较

与无高血压组比较，高血压组患者脑梗死和脑出血发生率较高，差异有统计学意义（P＜0.05）。而性别、年龄、吸烟史、糖尿病史、高血脂、冠心病史、饮酒病史在两组中比较，无明显统计学差异（P＞0.05），见表1。

表1. 高血压组与无高血压组之间临床因素的比较

2.2 高血压与无高血压组间CBMs磁化率的比较

CBMs磁化率在高血压组（1.50±0.32）ppm明显高于无高血压组（0.75±0.19）ppm，差异有统计学意义（t=3.59，P＜0.001）。

2.3 不同级别高血压组之间CBMs磁化率的比较

随着血压级别的增高，CBMs的数量逐渐增多（见图1）。CBMs磁化率在一、二、三级高血压组间比较F=262.125，P＜0.001。组间磁化率两两比较存在差异，差异有统计学意义，P＜0.05，见表2。

图1. QSM图（a-c） 显示一、二、三级高血压患者颅内CMBs（图中高信号）随着血压级别的增高而增加。此外三级高血压患者常常伴有脑出血的发生（黑色箭头所示）。

表2. 不同级别高血压组与之间CBMs磁化率的比较

2.4 CBMs磁化率与血压之间的线性相关与回归

CBMs磁化率与收缩压呈显著正相关（r=0.80，P＜0.001，R2=0.65）。CBMs磁化率舒张压亦呈显著正相关（r=0.78，P＜0.001，R2=0.60），见图2。

图2. CBMs磁化率与血压之间的线性相关与回归

3.讨论

高血压是引起血管内皮损伤的直接重要因素，它不仅能诱发和促进颅内动脉粥样硬化斑块及动脉瘤的形成、破裂，导致缺血性和出血性脑血管事件的发生，在CBMs的病理基础微小动脉壁玻璃样变和微小动脉瘤的形成过程中也具有重要的作用。刘明[5]通过QSM对早期高血压患者进行初步研究，检测到早期高血压患者脑部核团红核的铁沉积含量有升高改变，进一步加深了对高血压病的病理变化过程的认识，因此较多研究认为高血压是急性脑血管病变的独立危险因素[6,7]。本研究中脑梗死在高血压组发生率26.8%，明显高于无高血压组的7.9%；脑出血在高血压组发生率39.7%，明显高于无高血压组的2.0%。关于CBMs的临床资料回顾中，已有研究报道[8,9]CBMs在高血压性脑出血患者中的发生率达到50%～80%，在脑梗死患者中发生率达到35%～71%，CBMs的增多高度警示出血性和缺血性脑血管事件的风险增加。

本研究显示CBMs磁化率在高血压组（1.50±0.32）ppm明显高于无高血压组（0.75±0.19）ppm。脑组织中微出血多是由于高血压导致的微动脉瘤及玻璃样变性的微动脉血液微量外渗，导致含铁血黄素沉积。CMBs中的铁可以多种形式存在，而这些都以不同的磁化率为特点。QSM技术是近年来MRI技术上一个新的进展，该技术利用相位信息得到局部磁场变化特性，采用快速有效的多回波T2*梯度成像序列，从MR梯度回波数据中重组处理出正确的脑内铁沉积分布图，最重要的是，QSM能够准确地对铁进行定量[10]。Lee等[11]认为，脑微出血可被理解为慢性高血压脑内靶器官损伤的一种类型，多发的脑微出血表明微血管病变已处于末期，易发生出血。徐玉香等[12]研究也认为，高血压是CMBs的独立危险因素。

研究中发现不同级别高血压组间CMBs磁化率比较存在明显差异，组间两两比较CMBs磁化率也存在差异。三级高血压患者多伴有自发性脑出血（spontaneous intracerebral hemorrhage，ICH），似乎说明随着血压级别的增高，CMBs大小及数量的变化反映了潜在的小血管性病变自身风险性的增加。多数研究[13,14]认为CMBs的大小或数量可能是评估其继发ICH风险性的参考指标。但也有研究表明[15]CMBs磁化率与其直径呈中度相关，也间接支持了CMBs大小不能完全反映其严重程度的论点。而高血压导致CMBs新旧病灶交替发生后可存在数年，数量的多少也并不能完全预测其进一步继发ICH的风险性。因此，CMBs中铁沉积量的多少更能真实反映病变内在的发生、演变过程，通过检测CMBs磁化率反映其铁沉积量有可能直接揭示CMBs的演变规律。Lee等[16]研究发现合并CMBs的脑叶或灰质核团的ICH患者的血肿体积是不存在CMBs患者的2～3倍。

Sun Jian等[17]在分析高血压组和无高血压组脑血管事件患者的脑微出血分布研究中认为血压控制在两组中都很重要，并且收缩压是高血压患者CMBs的独立预测因素。国内学者[18]对高血压分级与脑微出血进行相关分析中发现高血压严重程度与CMBs严重程度之间存在等级相关性（r=0.352，P=0.01）。本研究中将CMBs的磁化率与收缩压和舒张压进行线性相关分析，两者均与CMBs磁化率呈明显正相关，且回归分析认为收缩压与舒张压均为CMBs的独立危险因素，所以血压水平越高、持续时间越长，微血管损伤越严重，CBMs磁化率数值越高。因此合理控制血压，对减少脑微出血及脑血管意外事件的发生具有重要意义。

高血压与脑微出血灶的发生密切相关，通过QSM对颅内CMBs的定量分析，提示不同级别高血压患者颅内小血管病变的严重程度，为临床高血压患者的治疗及预防脑血管病变发生提供重要的参考价值，对已经有CMBs的患者应该更积极的控制他们的生活方式和避免加重血管损害。