顱內動脈粥樣硬化性狹窄的管壁特徵的高解析度磁共振成像研究進展

07-03

顱內動脈粥樣硬化是中國缺血性卒中患者的最主要原因。血管壁增厚、強化以及不穩定斑塊的存在等，在不伴有血管腔狹窄的情況下常被傳統成像方法所忽視，但這些管壁特徵對於明確缺血性卒中的機制卻有著重要意義。近年來，高解析度磁共振成像（HR MRI）給無創顯示顱內動脈的管壁及斑塊特徵帶來了希望，被認為是目前唯一能在體進行顱內動脈血管管壁成像研究的方法。

一、顱內動脈易損斑塊相關特徵的HR MRI成像分析

近期，大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）屍檢結果表明顱內動脈易損斑塊亦表現為大的壞死脂肪核心、新生血管形成、斑塊內出血、以及斑塊內血栓形成等，與冠狀動脈及頸動脈的研究結果類似。目前針對顱內動脈斑塊穩定性相關的特徵的HR MRI成像分析缺乏活體病理對照，大多是基於頸動脈及冠狀動脈的斑塊MR信號特徵，對其與臨床缺血事件進行相關分析探討。

1．斑塊負荷：

斑塊負荷被認為是影響斑塊穩定性的重要因素之一，因為它可直接反映動脈粥樣硬化病變的消長。血管管壁厚度及管壁面積是評價斑塊負荷的常用指標，且研究表明，這些量化指標具有很高的可重複性及可信度。Xu等和Ryu等對粥樣硬化性MCA狹窄患者的斑塊負荷及管壁特徵進行分析，結果顯示癥狀性MCA狹窄患者較無癥狀者具有更大的斑塊負荷及管壁面積。近年來針對顱內動脈斑塊的一系列研究證實了較大的斑塊負荷的不穩定性，易繼發卒中的風險。HR MRI對斑塊負荷的定量分析，對卒中風險的預測及臨床干預有重要的指導意義。

2．斑塊纖維帽：

雖然HR MRI對頸動脈斑塊不穩定纖維帽的判定有很高的敏感性及特異性，但對於顱內動脈而言，其直徑細小，斑塊的可視化及對成分區別較為困難。Xu等發現不論是癥狀組還是無癥狀組患者，大多數MCA斑塊內於T2WI圖像上可見高信號帶。Chung等研究表明，MCA斑塊中T2WI像上的高信號灶於癥狀組與無癥狀組之間無明顯差別。Xu與Chung等都認為斑塊近管腔表面的T2WI高信號灶可能代表纖維帽。因對顱內動脈斑塊成分的信號特點無法得到病理證實，且HR MRI研究的樣本量小，仍停滯於能否對纖維帽進行可視化的狀態，缺乏對其穩定性以及與卒中發生之間關係的系統性研究，此方面仍需進一步探討。

3．斑塊脂質核：

斑塊內大的脂質核是斑塊不穩定的特徵之一。研究已證實，頸動脈斑塊的HR MRI圖像上脂質核的信號區與組織病理學有很好的一致性。而且，在對頸動脈狹窄患者的橫向及前瞻性研究中表明，HR MRI圖像上大的脂質核面積與卒中癥狀緊密相關。但對於顱內動脈粥樣硬化而言，HR MRI用於顯示斑塊內有無脂質核及脂核大小的報道較少。Turan等對8例顱內動脈斑塊的進行活體HR MRI成像並行病理對照分析，發現脂質核可在75%的病例中看到。然而，顱內動脈斑塊脂核的有無、脂核大小與卒中發生及預後之間的關係仍不清楚，尚待深入研究。

4．斑塊內出血：

斑塊內微血管破裂，引起紅細胞膜集聚、膽固醇沉積、巨噬細胞浸潤及壞死核擴大，從而導致斑塊增大及不穩定性增加。對頸動脈粥樣硬化斑塊的HR MRI橫向及前瞻性研究證實，HR MRI探測的斑塊內出血與卒中等缺血事件發生密切相關。但其在顱內動脈斑塊內出血的探測剛剛興起，處於初步研究階段。Ryu等在採用3.0 T MRI對粥樣硬化性MCA狹窄的研究中發現，相對於無癥狀MCA狹窄患者，斑塊內的T1及T2高信號灶多見於癥狀性MCA狹窄患者。此報道首次提示顱內動脈斑塊內的高信號灶可能代表斑塊內的出血病灶。Turan等根據頸動脈研究的經驗，將斑塊內出血定義為在T1WI圖像中病變的信號強度大於等於鄰近肌肉信號強度的150%，發現HR MRI能同樣顯示顱內動脈粥樣硬化性狹窄病變的斑塊內出血。隨後，Xu等對109例重度狹窄（>70%）的粥樣硬化的MCA進行HR MRI，研究發現斑塊內出血在有癥狀患者較無癥狀患者中多見（19.6%和3.2%，P＝0.01）。但是，在Xu等研究中，依據Turan等的對HR MRI判定斑塊內出血的標準，發現HR MRI對判定的斑塊內出血的比率較低，僅在11例狹窄（10.1%，11/109）的MCA中被檢測到斑塊內出血。綜上，雖然HR MRI對顱內動脈斑塊內出血能予以判定，且與近期缺血癥狀相關，但仍缺乏對卒中風險預測的前瞻性隨訪研究。而且，僅依據T1WI序列有無高信號灶對斑塊出血進行判定，具有一定的局限性。近期，一些新的三維成像序列及成像方法已被學者應用在頸動脈斑塊研究中，證實能更敏感探測斑塊內出血。但目前尚未發現應用於顱內動脈斑塊內出血，此可為以後研究熱點。

5．斑塊強化：

斑塊強化與斑塊內的血供及內皮細胞的通透性增加有關，內皮細胞通透性的增加促進對比劑外滲入斑塊內。頸動脈及顱內動脈粥樣硬化斑塊的一些研究表明，斑塊的強化可以作為臨床癥狀的預測指標，發生急性卒中事件的多數患者其相關供血動脈的斑塊增強時可出現明顯強化。Skarpathiotakis等發現缺血性卒中發生4周內，所有顱內動脈粥樣硬化患者其供血區動脈均出現了明顯強化，且隨著增強掃描時間與發生卒中的時間間隔增加，斑塊強化程度呈現降低趨勢。Vakil等回顧性分析了顱內動脈斑塊強化與臨床癥狀之間的關係，發現有臨床癥狀的患者與無臨床癥狀的患者出現斑塊強化的比率有明顯差異。近期一些研究對於對顱內小動脈如MCA斑塊強化進行了分析。Klein等使用對比增強HR MRI技術對6例有癥狀MCA狹窄進行評價，發現全部病例均可見斑塊強化。Vergouwen等報道，卒中後5個月時對相應MCA狹窄進行管壁成像，仍然可以觀察到斑塊強化，提示MCA斑塊可能一直不穩定，或者再次變得不穩定。雖然一些回顧性研究發現顱內動脈斑塊強化與急性缺血性卒中之間緊密相關聯，但少數研究報道，部分患者隨著卒中後時間窗的增加，斑塊仍保持一直強化。因此，目前對於斑塊強化與急性缺血性卒中事件的確切關係仍存在一定爭議，且還沒有充足的前瞻性研究證明能否根據顱內動脈硬化性斑塊的強化來篩選卒中的高危患者，以及其與卒中預後的關係仍不明了。

6．管壁重構模式：

動脈重構現象是動脈粥樣硬化疾病中普遍存在的重要病理機制。血管重構模式與冠狀動脈斑塊成分密切相關。2005年，Klein等在研究基底動脈（BA）時就發現部分患者的磁共振血管成像（MRA）圖像顯示為正常管腔，而HR MRI卻可見動脈粥樣硬化性斑塊，提出顱內動脈可能存在與冠狀動脈同樣的動脈重構現象。隨後，近年來幾篇研究亦報道了顱內動脈粥樣硬化疾病中的重構現象。Xu等、Chung等以及本課題組之前研究均發現，與無癥狀MCA狹窄相比，有癥狀MCA狹窄有更高的正性重構（PR）率。Zhu等分析了44例癥狀性MCA狹窄的動脈重構模式，結果顯示負性重構（negative remodeling，NR）病變與PR病變相比，血管面積、管壁面積、斑塊負荷比率及偏心指數更小。Ma等對32例重度基底動脈狹窄患者的研究中發現，PR較非PR常見，並且PR組的斑塊體積和斑塊負荷更大。Shi等進一步研究發現，PR在有癥狀MCA狹窄患者中較常見，且PR組比非PR組有更大的血管面積和管壁面積，且在存在PR的癥狀性MCA狹窄患者中能檢測到更多微栓子信號。上述對於顱內動脈粥樣硬化性狹窄的重構現象的研究均提示狹窄血管的管壁重構模式與斑塊的特性相關，PR可能與斑塊的不穩定性關係密切。

二、斑塊位置分布及其與梗死的關係

對於顱內動脈而言，因介入術後可能伴發的"雪梨效應"及穿支動脈缺血事件發生，對於斑塊位置分布的識別尤為重要。近年來，一些學者應用HR MRI對MCA、BA的斑塊位置分布及其與臨床缺血事件進行了探討，使得對顱內動脈斑塊分布特點及其臨床意義有了進一步認知。Xu等對92例MCA狹窄患者的斑塊分布進行研究，發現粥樣斑塊主要分布於前壁與下壁，明顯多於上壁及後壁，差異有統計學意義（P<>P＝0.001），較少分布於前壁（P＝0.038）、下壁（P＝0.024）。Huang等對38例BA粥樣硬化患者的斑塊分布行3.0 T MRI分析，顯示斑塊位於腹側壁者佔21.6%、左側壁佔4.6%、背側壁佔6.3%及右側壁佔2.6%，分布腹側壁的斑塊明顯多見（P＝0.000）。以上研究表明，顱內動脈斑塊同冠狀動脈斑塊一樣，易發生在正對於穿支動脈開口的位置，斑塊位置越鄰近穿支動脈開口，越易累及穿支動脈，引起腦梗死。Yoon等對MCA的斑塊分布與單發皮質下梗死灶的位置之間進行相關性研究，發現位於上壁的斑塊較下壁斑塊更易發生近端的皮質下梗死灶，提示斑塊的位置對單發皮質下梗死灶的分布有重要的決定意義。但是目前仍缺乏對斑塊位置分布與臨床缺血事件的前瞻性的隨訪研究。

三、顱內粥樣硬化性狹窄的管壁特徵對梗死機制的預測

臨床上，卒中機制通常是根據患者臨床表現與梗死的部位及大小間接推測而出。近年來，隨著HR MRI的出現，能在體直觀顯示斑塊及管壁的特徵，從而可以揭示斑塊破裂特徵以及繼發血栓栓塞事件等卒中機制，對卒中預防方案的選擇有著重要的指導作用。

目前，僅有少數學者基於HR MRI橫斷面影像對顱內動脈管壁特徵與腦梗死機制之間進行相關研究。Kim等對34例有MCA供血區梗死或一過性腦缺血發作患者進行了MCA的HR MRI成像，發現其中14例MCA管壁存在具有穩定性特徵的斑塊，12例管壁有不穩定性特徵的斑塊，且具有不穩定性斑塊的患者較穩定性斑塊的患者更常發生動脈–動脈的梗死。Gao等對55例有MCA或BA明顯狹窄的急性腦梗死患者行HR MRI檢查，並依據腦梗死的不同機制，將梗死患者分為兩組：穿支動脈疾病組和大動脈粥樣硬化組。發現20例患者（36%）判定為有穿支動脈疾病，35例患者為大動脈粥樣硬化組。有穿支動脈疾病的患者較大動脈粥樣硬化的患者更多伴發高血壓（P<0.001），而大動脈粥樣硬化的患者較穿支動脈疾病的患者更多伴有糖尿病（p＝0.054）。分水嶺梗死與動脈–動脈栓塞主要發生於mca與ba嚴重狹窄或閉塞的患者。上述研究表明，hr mri通過顯示管壁及斑塊特徵，能反映梗死的類型及可能預測卒中塞機制。但此方面研究較少，hr="">

轉自：中華醫學雜誌