高分辨率核磁共振成像血管壁成像技术联合血清MMP-10对大脑中动脉粥样硬化性狭窄诊断价值

孙燕新，李 涌，潘德利

（青岛市黄岛区中医医院医学影像科 山东 青岛 266500）

大脑中动脉粥样硬化性狭窄（middle cerebral atherosclerotic stenosis，MCAS）是诱发缺血性卒中的常见因素之一，可对患者的生命安全造成严重威胁，故加强早期MCAS筛查和诊断尤为重要。血清基质金属蛋白酶10（matrix metalloproteinases，MMP-10）是一种基质溶解素，被证实参与动脉粥样硬化、急性脑梗死发生发展过程，但其是否与MCAS相关尚不明确[1-2]。随着影像技术的不断发展，高分辨率核磁共振成像血管壁成像技术（high resolution magnetic resonance imaging vascular wall imaging，HRMR-VWI）借助无创、空间分辨率高等优势，在MCAS的临床诊断中具有较高应用价值[3-4]。因此，本研究通过对MCAS患者应用HRMR-VWI联合血清MMP-10检测，旨在探讨二者联合应用对MCAS的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年10月—2022年10月青岛市黄岛区中医医院收治的MCAS患者60例为研究对象，其中男36 例，女24例；年龄43～74岁，平均（58.29±4.33）岁；狭窄程度：轻度狭窄（狭窄率＜50%）20例，中度狭窄（狭窄率50%～＜70%）32例，重度狭窄（狭窄率70%～＜100%）8例。另选取同期在我院健康体检的50名志愿者为对照组，其中男28例，女22例；年龄39～70岁，平均（57.60±4.15）岁。两组性别、年龄比较，差异无统计学意义（P＞0.05），本研究患者及家属知情同意并签署知情同意书。

纳入标准：①均经临床确诊为MCAS；②所有受试者均行HRMR-VWI检查，且临床资料完整；③患者均知情同意，自愿参与本次研究。

排除标准：①非动脉粥样硬化性颅内动脉狭窄；② 合并严重脑部外伤史或出血性卒中者；③合并严重肝肾功能损害或恶性肿瘤者；④合并严重急、慢性感染者；⑤造影剂过敏者；⑥合并精神疾病者。

1.2 方法

1.2.1 HRMR-VWI检查 采用美国GE公司Signa Hde 1.5T磁共振系统进行常规MRI扫描，患者取仰卧位，依次进行头颅平扫T1加权成像（T1-weighted imaging，T1WI）、T2加权成像（T2-weighted imaging，T2WI）、弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）及三维时间飞跃法（three-dimension time of flight，3D-TOF），DWI参数：重复时间（time repetition，TR）3 700 ms，回波时间（time echo，TE）74.3 ms，层厚5 mm，矩阵332×227，视野（field of vision，FOV）24 cm×24 cm，激励次数（number of excitation，NEX）2。HRMR-VWI扫描采用美国GE公司Architect 3.0T磁共振系统，设置3D-TOF参数：TR 22 ms，TE 3.45 ms，层厚5 mm，矩阵332×227，FOV 24 cm×24 cm，NEX1，将3D-TOF MRA图像作为定位相，垂直于MCAS狭窄处行矢状位血管壁扫描，将原始数据上传至后台工作站，对原始图像进行最大密度投影处理，根据HRMR-VWI图像对大脑中动脉斑块形态特征进行分析，斑块面积=管壁总面积-管壁面积、斑块负荷=（斑块面积/管壁总面积）×100%，所有数据均由影像科医师连续测量2次，取平均值。

1.2.2 血清MMP-10检测 所有受检者在空腹状态下采集静脉血3～5 mL，以离心半径10 cm、离心转速3 000 r/min，离心10 min，取上层血清，采用酶联免疫吸附法对MMP-10水平进行检测。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0统计软件分析数据，计数资料用率[n（%）]表示，采用χ2检验；计量资料以（± s）表示，采用t/F检验；诊断效能采用ROC曲线分析；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组HRMR-VWI参数及血清MMP-10水平比较

MCAS组HRMR-VWI参数斑块面积、斑块面积及血清MMP-10水平均高于对照组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组HRMR-VWI参数及血清MMP-10水平比较（± s）

表1 两组HRMR-VWI参数及血清MMP-10水平比较（± s）

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2.2 不同程度狭窄患者HRMR-VWI参数及血清MMP-10水平比较

重度狭窄组HRMR-VWI参数斑块面积、斑块面积及血清MMP-10水平均高于中度狭窄组和轻度狭窄组，3组比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 不同程度狭窄患者HRMR-VWI参数及血清MMP-10水平比较（± s）

表2 不同程度狭窄患者HRMR-VWI参数及血清MMP-10水平比较（± s）

注：与轻度狭窄组比较，#P＜0.05；与中度狭窄组比较，*P＜0.05。

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2.3 HRMR-VWI参数联合血清MMP-10检测对MCAS的诊断效能

结果显示，HRMR-VWI参数斑块面积、斑块负荷及血清MMP-10检测诊断MCAS的截断值分别为2.35 mm2、25.12%、24.60 ng/mL、5.36 μg/L，预测灵敏度为71.7%、68.3%、70.0%，特异度为82.0%、84.2%、78.0%；HRMR-VWI参数联合血清MMP-10检测诊断MCAS的曲线下面积（AUC）为0.946，灵敏度为86.7%，特异度为92.0%，均高于各项指标单独检测，见表3、图1。

表3 ROC曲线分析HRMR-VWI参数联合血清MMP-10检测对MCAS的诊断效能

图1 HRMR-VWI参数联合血清MMP-10检测诊断MCAS的ROC曲线

3 讨论

目前，临床关于颅内动脉粥样硬化的发病机制涉及多种学说，包括炎性反应学说、免疫学说及内皮细胞损伤学说等，尤其是大脑中动脉，其作为颈内动脉终支中最粗的一支是颅内动脉粥样硬化性狭窄易发部位[5-6]。临床研究表明，大脑中动脉狭窄程度、斑块破裂与缺血性脑血管病的发生密切相关[7]。因此，早期筛查MCAS，并做好科学预防工作对改善患者生活质量及预后尤为重要。

作为一种无创性颅内血管检查方法，HRMR-VWI可通过提高信噪比及图像空间分辨率，更好地反映病灶形态学特征，同时其具有独特的“亮血”和“黑血”技术，可对狭窄的动脉管壁进行定量、定性分析，有效降低血液流动伪影，易于清晰显示斑块内不同成分和狭窄的血管壁。目前，HRMR-VWI在颅内动脉粥样硬化性狭窄领域的研究日益广泛，且被证实在MCAS早期诊断及预后评估中具有一定的指导价值[8-9]。本研究结果显示，MCAS组HRMR-VWI参数斑块面积、斑块负荷均高于对照组，重度狭窄组各参数水平均较轻度狭窄组、中度狭窄组更高（P＜0.05）。说明HRMA-VWI参数可反映MCAS病情进展，具有较高的诊断价值。但相关研究表明，HRMR-VWI图像质量易受心脏搏动、操作技术水平等因素影响，建议临床与其他检测方法联合应用以准确评估动脉硬化病情进展及预后[10]。

基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是细胞外基质代谢的主要蛋白酶，可调节各种细胞表面的生物活性分子和信号通路，并在促进细胞增殖、血管迁移和组织修复方面均发挥重要的调节作用。以往研究证实，MMPs与炎症反应、肿瘤浸润密切相关[11]。近年来，MMPs在动脉粥样硬化发生、发展中的作用逐渐被临床重视，尤其是作为MMPs家族中重要成员的MMP-10，其可能通过激活MMP-9等其他MMPs，参与动脉粥样硬化时血管壁重构、不稳定性斑块形成等一系列病理生理过程。Purroy A等[12]研究指出，动脉粥样硬化形成过程中存在的炎性反应可刺激产生MMP-10，而MMP-10水平缺乏又可在一定程度上延缓病情进展及斑块钙化。国内曲明卫等[13]研究表明，脑梗死患者血清MMP-10水平显著上升，且与神经损伤严重程度、斑块形成及破裂密切相关。本研究结果显示，与对照组相比，MCAS患者血清MMP-10水平显著升高，且随动脉狭窄程度的加重MMP-10表达呈上升趋势。说明血清MMP-10参与了MCAS发生、发展过程。另外，本研究通过ROC曲线分析了HRMR-VWI联合血清MMP-10检测对MCAS的诊断效能，结果显示，HRMR-VWI参数联合血清MMP-10检测诊断MCAS的AUC为0.946，灵敏度、特异度分别为86.7%、92.0%，均高于单独检测的各项指标。说明单项HRMR-VWI或血清标记物检测易受病灶参数、检查条件等因素影响诊断效能，而联合检测可以提供互补信息，达到取长补短的诊断效果。因此，临床可利用HRMR-VWI与血清MMP-10联合检测的方法对MCAS进行诊断，以提高其诊断效能。

综上所述，HRMR-VWI联合血清MMP-10检测可提高MCAS的诊断效能，可为疾病的预防提供参考依据。另外，本研究受样本量的局限，其部分结果尚需加大样本量进一步研究论证。