HR-MRI 影像特征及定量参数对缺血性脑梗死发生风险的预测价值

李勇 张红丽 孙光达 冯博

1聊城市第三人民医院影像科，聊城 252000；2聊城市第三人民医院神经内科，聊城252000

缺血性脑梗死常见脑血管疾病，表现为管腔狭窄、斑块聚集等，易继发于短暂性脑缺血发作之后；目前，短暂性脑缺血发作患者的缺血性脑梗死发生风险评估成为临床研究重点［1-3］。颅内动脉粥样硬化是缺血性脑梗死发生的重要诱因，既往研究中多使用CT 血管造影、磁共振成像等技术进行检查，但仅能显示血管狭窄程度与血流动力学，无法准确显示动脉粥样硬化的斑块及管壁特征［4-5］。高分辨率磁共振成像（high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI）可显示短暂性脑缺血发作患者责任血管的重构、狭窄情况及斑块形态、分布、负荷特征［6-7］。本研究观察是否发生缺血性脑梗死患者HR-MRI检查中影像特征及相关定量参数，探讨HR-MRI 在缺血性脑梗死发生风险评估中的价值，以期为临床诊疗工作的开展提供参考。

资料与方法

1.一般资料

本方案按对照试验、前瞻性、单盲、单中心临床研究方法设计。选取2020年3月至2022年3月聊城市第三人民医院收治的83 例短暂性脑缺血发作患者，根据1 周内是否发生缺血性脑梗死分为发生组（32 例）和未发生组（51 例）。发生组男18 例，女14 例；年龄49～81（64.81±7.36）岁；吸烟史19 例，脑梗死史13 例。未发生组男28 例，女23 例；年龄48～82（65.14±7.53）岁；吸烟史30例，脑梗死史21例。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）。本研究经聊城市第三人民医院医学伦理委员会审批通过（伦理批号2022036）；患者及家属知情，签署知情同意书。

纳入标准：（1）存在短暂性脑缺血发作临床症状，症状发生至入院时间<1 周；（2）于聊城市第三人民医院接受HR-MRI检查；（3）MRI、超声检测可明确定位病变部位；（4）HR-MRI 检查可显示斑块、血管壁。排除标准：（1）患侧大脑中动脉完全闭塞；（2）病因怀疑为房颤、血管炎、深静脉血栓、心源性栓塞、动脉夹层等非动脉粥样硬化性疾病；（3）伴有造血功能障碍、恶性肿瘤疾病；（4）存在重要脏器病变；（5）存在本研究HR-MRI检查禁忌证；（6）精神异常。

2.方法

2.1.HR-MRI检查 采用3.0T磁共振扫描仪（美国GE公司，型号：SIGNA Pioneer）进行HR-MRI，行T1 加权成像（T1WI）、T2 加权成像（T2WI），并与责任血管长轴垂直进行2D高分辨扫描，T1WI扫描参数：视野16.4 cm×25.0 cm，回波时间（TE）16 ms，矩阵320×320，射频重复时间（TR）800 ms，层数240，层间距5 mm，激励次数6 次，扫描时间405 s。T2WI扫描参数：视野16.4 cm×25.0 cm，TE 149 ms，矩阵320×320，TR 1 500 ms，层数240，层间距5 mm，激励次数5次，扫描时间387 s。2D 高分辨扫描参数：视野100 mm×100 mm，TE 46 ms，矩阵320×320，TR 5 430 ms，层数16，层间距2 mm，激励次数6次，扫描时间233 s。

2.2.定量分析 HR-MRI 检查结束后上传图像至高级工作站，选择参考层面，优先选择病变近心端的血管，其次选择远端正常层面，将参考层面、血管管腔最狭窄层面放大2～4倍，观察狭窄血管形态，描绘血管边界；内边界：血液与管壁内膜界面，外边界：脑膜脑脊液与管壁界面。通过系统软件计算血管最狭窄处面积（VAMLN）、血管最狭窄处管腔面积（LAMLN）、参考血管腔面积（LAreference）、血管面积（VAreference）。VAMLN∕VAreference=重构指数，重构方式判定为：正性重构，重构指数≥1.05；负性重构，重构指数≤0.95；无明显重构，重构指数为0.96～1.04。 狭窄率=（1-LAMLN∕LAreference）×100%；VAMLN-LAMLN= 血管最狭窄处管壁面积（WAMLN）；WAMLN-WAreference=斑块面积；斑块面积∕VAMLN×100%=斑块负荷。由2 名工作时间5 年以上的神经影像科医师进行盲法阅片；若阅片结果发生分歧，由第3 名相同资质医师阅片后协商达成一致。

3.观察指标

（1）比较两组HR-MRI 影像特征，包括斑块分布、斑块特征（斑块面积、斑块负荷）。（2）比较两组重构方式，包括重构指数、正性重构、负性重构、无明显重构。（3）比较两组HR-MRI 定量参数，包括VAMLN、VAreference、WAMLN、LAMLN、LAreference及狭窄率。（4）分析HR-MRI 影像特征、定量参数对缺血性脑梗死发生风险的预测。

4.统计学分析

采用SPSS 23.0 对数据进行分析，符合正态分布的计量资料以（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，计数资料以例（%）表示，行χ2检验，采用受试者工作特征曲线（ROC）分析HR-MRI 影像特征、定量参数预测缺血性脑梗死发生风险的价值，获取曲线下面积（AUC）、95%置信区间（CI）、截断值（cut-off）、灵敏度及特异度，均采用双侧检验，α=0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1.两组HR-MRI影像特征比较（表1）

表1 两组短暂性脑缺血发作患者HR-MRI影像特征比较

发生组HR-MRI 显示颅内动脉管腔内有斑块充填，斑块呈偏心或环形，斑块在T1WI 序列为等信号、高信号，T2WI呈稍高、高信号，信号较混杂，增强后斑块均有不同程度强化；未发生组HR-MRI显示颅内动脉主干管腔缩窄，且动脉走行区可见细小流空侧枝血管影。两组斑块分布比较，差异无统计学意义（P>0.05）；发生组斑块面积、斑块负荷均大于未发生组，差异均有统计学意义（均P<0.05）。

2.两组重构方式比较（表2）

表2 两组短暂性脑缺血发作患者重构方式比较

两组重构指数、负性重构、无明显重构比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）；发生组正性重构高于未发生组，差异有统计学意义（P<0.05）。

3.两组HR-MRI定量参数比较（表3）

表3 两组短暂性脑缺血发作患者HR-MRI定量参数比较（± s）

表3 两组短暂性脑缺血发作患者HR-MRI定量参数比较（± s）

注：发生组为1周内发生缺血性脑梗死，未发生组为1周内未发生缺血性脑梗死；VAMLN为血管最狭窄处面积，VAreference为血管面积，WAMLN为血管最狭窄处管壁面积，LAMLN为血管最狭窄处管腔面积，LAreference为参考血管腔面积

组别发生组未发生组t值P值例数32 51 VAMLN（mm2）21.36±2.48 20.97±2.40 0.711 0.479 VAreference（mm2）20.02±1.53 19.93±1.37 0.278 0.781 WAMLN（mm2）12.04±2.02 10.63±1.41 3.744<0.001 LAMLN（mm2）10.22±1.75 11.96±2.07 3.949<0.001 LAreference（mm2）15.08±1.61 15.14±1.70 0.160 0.874狭窄率（%）32.46±2.02 21.20±1.35 30.462<0.001

两组VAMLN、VAreference、LAreference比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）；发生组WAMLN、狭窄率均高于未发生组，LAMLN低于未发生组，差异均有统计学意义（均P<0.05）。

4.HR-MRI影像特征、定量参数对缺血性脑梗死发生风险的ROC分析（表4）

表4 HR-MRI影像特征、定量参数对83例短暂性脑缺血发作患者发生缺血性脑梗死的预测价值

以发生缺血性脑梗死患者作为阳性样本，未发生缺血性脑梗死患者作为阴性样本，绘制ROC，结果显示，斑块面积、斑块负荷、WAMLN、LAMLN、狭窄率预测缺血性脑梗死发生的AUC 均在0.7 以上，且各项指标、参数联合预测缺血性脑梗死发生风险的AUC值最高。

讨论

HR-MRI 具有无创性，可清晰显示细小的动脉管壁结构，在颅内动脉粥样硬化疾病的应用已有较多研究［8-10］。颅内动脉粥样硬化是脑梗死发生的重要原因，本研究通过HR-MRI 检查显示，发生组斑块主要分布于腹侧壁（40.63%），究其原因，发生缺血性脑梗死患者腹侧壁血流压力增大，损伤血管壁内皮［11］。但在两组斑块分布情况比较差异无统计学意义（P>0.05），这表明HR-MRI 可识别短暂性脑缺血发作患者的动脉粥样硬化斑块分布，但对于高危斑块的识别效果不明显［12-14］。刘志强等［15］学者采用HR-MRI 评估颅内斑块状态表明脑梗死患者管壁面积增厚，斑块负荷增大。本研究中发生组斑块面积、斑块负荷均大于未发生组（均P<0.05），可见斑块面积、斑块负荷为短暂性脑缺血发作患者的缺血性脑梗死风险的评估提供帮助。

朱友义等［16］研究指出，脑梗死患者正性重构比例高于脑缺血患者，在本研究中，与未发生组颅内动脉斑块相比，发生组正性重构比例更高，这提示脑梗死患者颅内动脉中存在明显高危斑块特征。经分析，相对于负性重构中的斑块，正性重构斑块蛋白水解酶、炎性细胞分泌更多，一定程度上减轻管腔狭窄程度，但同时蛋白水解酶、炎性细胞活化造成血液循环加速，进一步影响斑块，易引发斑块破裂［17-19］。HR-MRI 一方面可清晰显示动脉粥样硬化管腔斑块，另一方面对斑块易损性具有一定评估作用，有利于预测脑梗死卒中风险［20-22］。本研究发生组WAMLN、狭窄率均高于未发生组，LAMLN低于未发生组（均P<0.05）；这提示WAMLN、LAMLN、狭窄率有利于评估缺血性脑梗死发生风险，进一步量化了WAMLN、LAMLN对缺血性脑梗死的预测价值。为明确斑块面积、斑块负荷、WAMLN、LAMLN、狭窄率预测缺血性脑梗死发生风险的价值，本研究通过ROC 分析显示，上述HR-MRI 检查指标预测缺血性脑梗死发生的AUC 均在0.7 以上，且各项指标、参数联合预测缺血性脑梗死发生风险的AUC 值最高，可为缺血性脑梗死个体化二级预防提供临床参考。

综上所述，HR-MRI 检查中的斑块面积、斑块负荷、WAMLN、LAMLN及狭窄率对缺血性脑梗死发生风险具有较高预测价值，可帮助临床早期发现缺血性脑梗死、及时干预、改善患者预后。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明李勇：酝酿和设计试验，实施研究，采集、分析∕解释数据，起草文章，对文章的知识性内容作批评性审阅，统计分析；张红丽、孙光达：采集、分析∕解释数据，统计分析；冯博：酝酿和设计试验，起草文章，获取研究经费，行政、技术或材料支持，支持性贡献