中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎的影像特征及研究進(jìn)展

柴圣婷 夏 爽*

中樞神經(jīng)系統(tǒng) （central nervous system，CNS）血管炎是一組表現(xiàn)為炎癥和破壞性特點(diǎn)的腦血管炎性病變，可累及任何大小的血管，具體發(fā)病機(jī)制尚不清楚。病人的臨床表現(xiàn)缺乏特異性，病情的輕重和進(jìn)展情況各異，缺乏特異性的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)。傳統(tǒng)的血管造影被認(rèn)為是診斷疾病的最佳成像工具，但通常只能顯示管腔形態(tài)的不規(guī)則和狹窄。腦活檢可能是唯一有價值的診斷手段，但可能出現(xiàn)假陰性的結(jié)果。MR高分辨力血管壁成像（high-resolution vessel wall imaging，HR-VWI）作為一種無創(chuàng)性的檢查方法，在CNS血管炎的診斷及療效監(jiān)測方面具有重要價值。本文就CNS血管炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)、影像特征及HR-VWI在鑒別診斷和治療隨訪方面的應(yīng)用予以綜述。

1 CNS血管炎的分類及診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.1 分類及病變類型 文獻(xiàn)中對CNS血管炎有多種分類方案，如根據(jù)病理學(xué)CNS血管炎可分為肉芽腫性、淋巴細(xì)胞性和壞死性血管炎[1-2]。根據(jù)病因?qū)W可分為原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎（primary angiitis of the central nervous system ，PACNS）和繼發(fā)性 CNS血管炎。當(dāng)血管炎局限于腦、腦膜或者脊髓時，被稱為PACNS，是一種非動脈粥樣硬化性的管壁炎癥和壞死性病變，常累及柔腦膜和腦實(shí)質(zhì)的中小血管[1]。繼發(fā)性CNS血管炎為系統(tǒng)性或全身性疾病,如系統(tǒng)性紅斑性狼瘡、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、硬皮病、皮肌炎、重疊性膠原病和干燥綜合征等自身免疫疾病所引起的血管炎，以及感染、藥物和腫瘤相關(guān)的過敏性血管炎。根據(jù)CNS血管炎累及血管的大小分為大、中、小血管炎。顱內(nèi)大血管包括頸內(nèi)動脈、基底動脈、椎動脈顱內(nèi)段、大腦中動脈的M1段、大腦前動脈的A1段及大腦后動脈的P1段等，其病變主要為巨細(xì)胞性動脈炎和大動脈炎；中血管是指與大腦中動脈分叉遠(yuǎn)端管徑大小相似的血管，中血管炎主要見于結(jié)節(jié)性多動脈炎和川崎??；小血管是指超出數(shù)字減影血管造影（DSA）分辨力的血管，小血管炎包括IgA血管炎、Behcet病、Cogan綜合征、顯微鏡下多血管炎、嗜酸性肉芽腫性多動脈炎等[3]。而不同類型的血管炎在血管的大小上會有重疊。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 基于臨床經(jīng)驗(yàn)和已發(fā)表文獻(xiàn)的證據(jù)提出的PACNS的診斷標(biāo)準(zhǔn)，雖然沒有經(jīng)過驗(yàn)證，但已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床研究和觀察中，具體為：①表現(xiàn)為獲得性的無法解釋的神經(jīng)或者精神缺損癥狀；②腦血管造影具有典型的血管炎特征或者腦活檢樣本證實(shí)為血管炎；③除外系統(tǒng)性血管炎和其他造成相似血管造影或病理特征的疾病。診斷繼發(fā)性CNS血管炎通常是直接通過組織活檢證實(shí)，或者基于一種全身性炎癥或者感染性病變的基礎(chǔ)上間接通過影像方法來診斷。

PACNS因其臨床表現(xiàn)多樣，缺乏特異性的診斷標(biāo)志物，證實(shí)診斷需要進(jìn)行活檢。毋庸置疑，組織病理學(xué)證據(jù)是診斷PACNS的金標(biāo)準(zhǔn)，但在一些神經(jīng)影像上表現(xiàn)為復(fù)發(fā)性腦卒中和血管異常的病人中，陽性活檢的結(jié)果可能較低。因此，診斷標(biāo)準(zhǔn)允許在缺乏其他病因的情況下基于血管成像做出診斷。最近Schuster等[4]的研究將PACNS按照MR檢查[包括常規(guī)MRI和MR血管成像（MRA）]的特征分為2個亞型，指導(dǎo)選擇確診手段。該研究認(rèn)為在神經(jīng)影像上表現(xiàn)為腦實(shí)質(zhì)和柔腦膜強(qiáng)化或者腫塊樣病變的小血管PACNS的病人建議選擇腦組織活檢，發(fā)生在大血管的PACNS活檢的價值可能不大，因?yàn)榧訇幮月瘦^高，這可能是由于血管炎性病變局限于顱內(nèi)近端或者中等大小的血管，而這些區(qū)域腦活檢并沒有包含覆蓋，因而建議選擇其他無創(chuàng)檢查手段，如 HR-VWI。

2 不同影像技術(shù)對診斷CNS血管炎的價值

顱內(nèi)血管管徑相對細(xì)小，大腦中動脈的管徑為3～5 mm，管壁厚度 0.5～0.7 mm，加之顱內(nèi)血管扭曲，方向多變，因此需要高信噪比的亞毫米級的空間分辨力成像工具，以獲得良好的影像對比來準(zhǔn)確評估管壁。

2.1 傳統(tǒng)管腔成像 DSA、CT血管成像 （CTA）和MRA可觀察管腔形態(tài)變化，確定病變累及范圍，準(zhǔn)確描繪血管狹窄、血管閉塞和血管瘤。傳統(tǒng)血管造影的分辨率（0.2 mm）和時間分辨率（0.25 s）均為當(dāng)前應(yīng)用的成像技術(shù)中最佳，被認(rèn)為是診斷PACNS的最佳成像工具。PACNS典型的DSA表現(xiàn)包括交替出現(xiàn)的狹窄和擴(kuò)張，形似串珠，可以是光滑或不規(guī)則的，通常發(fā)生在雙側(cè)但也可出現(xiàn)在單支血管[2，5]。在血管炎中其他的變化可包括動脈瘤、多個分支的孤立性的血管狹窄區(qū)、圓周樣或者偏心性的血管異常以及突然中斷的多發(fā)的閉塞。

管腔成像只能夠提供管腔形態(tài)的改變，不能反映造成其形態(tài)特征的病理過程和機(jī)制。很多血管病變?nèi)缈赡嫘阅X血管收縮綜合征（reversible cerebral vasoconstriction syndrome，RCVS）、Moyamoya病、顱內(nèi)動脈粥樣硬化、動脈夾層、放射相關(guān)的血管病等都可有相似的管腔形態(tài)改變[6]。發(fā)生在大血管的腦血管炎早期改變不是很明顯，因管腔的輕度變化相對于大血管很難觀察到。DSA在檢測小動脈病變方面的分辨率則優(yōu)于CTA和MRA，但對于管徑＜0.2 mm的低于其分辨率的血管顯示不佳，因此小血管炎常常難以發(fā)現(xiàn)?？傊X血管造影作為PACNS診斷標(biāo)準(zhǔn)有其局限性，敏感度為40%～90%，特異度也較低（30%）[1]。此外，DSA 是一種有創(chuàng)性檢查方法，有一定的風(fēng)險性以及射線暴露和對比劑毒性。

2.2 超聲 灰階超聲和彩色多普勒超聲已被證明是評估巨細(xì)胞動脈炎的理想方法?；译A超聲具有較高的分辨率（約為0.1 mm），能夠顯示小血管及管壁的細(xì)節(jié)。彩色多普勒超聲能夠提供血流信息。在急性顳動脈炎時，顳動脈水腫的管壁表現(xiàn)為低回聲特征，稱為“暈征”[7]，大部分病人用皮質(zhì)醇類固醇激素治療1～3周后消失。此外，盡管超聲有助于對淺表異常動脈活檢位置的選定，但其不能穿透骨，故僅局限于顱外腦血管檢查。

2.3 正電子發(fā)射體層成像 （PET）/CT 氟脫氧葡萄糖（FDG）PET可以檢測葡萄糖的利用并顯示局部代謝情況，能夠較好地反映管徑＞4 mm的血管的炎性改變。系統(tǒng)性紅斑性狼瘡主要在頂葉及頂枕區(qū)出現(xiàn)低代謝。當(dāng)臨床表現(xiàn)和其他影像特征不具特異性時，PET/CT有助于證實(shí)血管炎性病變的存在。另外，PET/CT也有助于隨訪和監(jiān)測疾病的活動性[8]。PET在檢測系統(tǒng)性或者全身性大血管炎方面非常敏感，但是由于其低空間分辨率以及鄰近腦實(shí)質(zhì)的攝取增加而不適用于CNS血管炎的評估。

2.4 HR-VWI 近年來顱內(nèi)三維（3D）血管壁成像技術(shù)的應(yīng)用逐步增加。3D采集能通過增加腦覆蓋面積以及運(yùn)用各向同性掃描，可以在任何平面重建各向同性體積采集，這對于扭曲的顱內(nèi)血管是優(yōu)勢。雖然二維（2D）和3D技術(shù)都有很高的空間分辨率，但3D技術(shù)的分辨率能高達(dá)0.4 mm3[9]。為了更好地顯示顱內(nèi)管壁特征，充分抑制顱內(nèi)動脈血流信號尤為重要，由此產(chǎn)生的技術(shù)稱“黑血技術(shù)”。大多數(shù)黑血MR技術(shù)都是通過抑制顱內(nèi)血流信號來清楚地顯示管壁，為了更好地觀察外壁特征，抑制顱內(nèi)血管周圍的腦脊液信號也很重要。獲得黑血成像的方法包括雙反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列、四反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列、基于運(yùn)動感知預(yù)脈沖的序列、自旋回波技術(shù)以及3D可變重聚焦翻轉(zhuǎn)角 （v ariable refocusing flip angle,VRFA）序列等。3D-VRFA是迄今為止應(yīng)用最廣泛的3D技術(shù)。早期的研究主要集中在T1高分辨力MRI，它能夠?qū)崿F(xiàn)黑血和黑腦脊液，從而清楚地描述管壁。此外，T1高分辨力MRI能在注射釓對比劑后評估管壁強(qiáng)化特征。

HR-VWI是診斷累及大中血管的CNS血管炎的重要工具。關(guān)于CNS血管炎的血管壁影像特征已有了初步的共識。研究[10-14]發(fā)現(xiàn)血管炎通常表現(xiàn)為節(jié)段性多血管累及的特征，受累血管的典型特征表現(xiàn)為光滑、明顯、均勻的向心性強(qiáng)化（圖1）。這種表現(xiàn)是與動脈粥樣硬化性病變 （偏心不均勻強(qiáng)化）和RCVS(無或者輕度強(qiáng)化)鑒別的一個關(guān)鍵點(diǎn)。而最近有文獻(xiàn)[15]報道，在CNS淋巴瘤的病人中顱內(nèi)血管壁也可表現(xiàn)為向心性強(qiáng)化，這表明管壁向心性強(qiáng)化的特征具有相對低的特異性。值得注意的是，CNS血管炎也可表現(xiàn)為光滑偏心性管壁增厚和強(qiáng)化[11]。但Schuster等[4]報道，活檢證實(shí)的PACNS并沒有觀察到管壁的強(qiáng)化，甚至在疾病的后續(xù)進(jìn)程中14例病人中僅有3例出現(xiàn)管壁的明顯強(qiáng)化，這可能還是由于炎癥累及較小血管超出了管壁成像的分辨能力。

圖1 病人男，49歲，右側(cè)肢體活動障礙伴言語不利3個月，診為CNS血管炎。A圖 MRA示左側(cè)大腦中動脈所在區(qū)域側(cè)支循環(huán)較對側(cè)減少。右側(cè)大腦后動脈橫斷面T1WVWI增強(qiáng)前（B圖）及增強(qiáng)后（C圖）顯示P2段局部管壁增厚并呈明顯強(qiáng)化。D圖 橫斷面增強(qiáng)示左側(cè)大腦中動脈M2段、大腦后動脈P2段管壁呈節(jié)段性向心性明顯強(qiáng)化。E圖 矢狀面增強(qiáng)見左側(cè)大腦中動脈M3段管壁呈光滑圓周樣向心性強(qiáng)化。F圖 多平面重組示右側(cè)大腦前動脈A3段管壁呈節(jié)段性向心性明顯強(qiáng)化。

3 HR-VWI在CNS血管炎的鑒別診斷和治療隨訪中的價值

3.1 CNS血管炎的主要鑒別診斷 PACNS與顱內(nèi)動脈粥樣硬化、Moyamoya病、RCVS鑒別有一定難度，但狹窄變化隨著時間而自發(fā)演變的過程可能有助于鑒別，如PACNS在幾個月的時間可能會進(jìn)展，顱內(nèi)動脈粥樣硬化和煙霧病相對穩(wěn)定，RCVS可能會消退。PACNS如果不及時治療可能會導(dǎo)致卒中，甚至死亡。因此，早期診斷并在確診的病例中進(jìn)行免疫抑制治療至關(guān)重要。

3.1.1 RCVS RCVS是類自限性疾病，表現(xiàn)為突發(fā)的反復(fù)發(fā)作的雷擊樣頭痛，伴或不伴其他的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，多是由于軟腦膜血管或Willis環(huán)收縮所致。一些典型的RCVS的病例可通過已知的診斷標(biāo)準(zhǔn)與CNS血管炎相鑒別，但對于臨床上有些難以鑒別的病例，血管造影的結(jié)果往往不能提供更多的診斷信息。顱內(nèi)血管壁成像顯示管壁呈向心性輕度光滑增厚，輕度或者沒有強(qiáng)化，也沒有明顯的T2高信號成分，這與其非炎癥性的血管痙攣的病理生理過程相符合。近年一些研究[11,16]表明，顱內(nèi)血管壁成像在鑒別血管炎和RCVS中具有重要價值。

3.1.2 Moyamoya病 Moyamoya病是一種進(jìn)展性閉塞性疾病，好發(fā)于兒童和青年人，通常累及頸內(nèi)動脈的末端及Willis環(huán)。單側(cè)或者雙側(cè)頸內(nèi)動脈床突上端的狹窄會使腦基底部的側(cè)支異常發(fā)育。目前已發(fā)表文獻(xiàn)中關(guān)于Moyamoya病的血管壁成像的表現(xiàn)基本形成一個共識：Moyamoya病血管的外直徑往往要比顱內(nèi)動脈粥樣硬化病人更小，信號強(qiáng)度相對均勻，通常缺乏管壁強(qiáng)化，如果有強(qiáng)化，往往是向心性的[17-18]。強(qiáng)化特征的不同可能與疾病的期相有關(guān)，靜止期出現(xiàn)輕微強(qiáng)化或者無強(qiáng)化。

3.1.3 顱內(nèi)動脈粥樣硬化 顱內(nèi)動脈粥樣硬化性疾病是造成缺血性卒中的主要原因。在形態(tài)上通常是偏心性的，不均勻性的輕到中度強(qiáng)化。但也可出現(xiàn)類似血管炎的圓周樣管壁強(qiáng)化，在這種情況下，用T2W血管壁成像可能有助于鑒別[19]。此外，不均勻的T2高信號的外部重塑性病變通常累及顱內(nèi)動脈分支的近端或者分叉處，這是與其他血管病變的一個重要鑒別點(diǎn)。斑塊的強(qiáng)化可能與炎性反應(yīng)或者新生血管的形成有關(guān)[20]。

3.2 治療隨訪中的應(yīng)用 過去幾年臨床上使用HR-VWI技術(shù)主要是為了在缺乏組織病理學(xué)證據(jù)的情況下對血管炎和動脈粥樣硬化性病變或者RCVS等病變進(jìn)行鑒別。近年來開始有研究者關(guān)注該技術(shù)在治療隨訪中的作用。Pfefferkorn等[12]研究報道，4例CNS原發(fā)大動脈炎病人的HR-VWI可見血管壁為中度到明顯強(qiáng)化，經(jīng)免疫抑制治療后，其中2例病人穩(wěn)定強(qiáng)化的特征持續(xù)存在了2個月，另外2例病人6個月后強(qiáng)化消失。Saam等[13]報道了1例顱內(nèi)動脈炎病人多支動脈受累，管壁明顯強(qiáng)化，隨訪3個月后強(qiáng)化程度輕度降低，6個月后進(jìn)一步明顯降低。Obusez等[11]的研究中納入13例血管炎病人，6例進(jìn)行了HR-VWI隨訪，其中4例管壁光滑向心性強(qiáng)化的病人經(jīng)13.5個月的隨訪顯示強(qiáng)化仍穩(wěn)定存在，而在另2例病人中所見到的光滑向心性管壁強(qiáng)化和增厚在平均隨訪7個月后完全消失。此項研究相較于前兩項研究中的管壁增厚和強(qiáng)化時間更長，因此將管壁強(qiáng)化作為臨床治療的一個真實(shí)反應(yīng)指標(biāo)很有前景，但需要進(jìn)一步研究和觀察。

顱外動脈血管炎的研究表明在臨床急性癥狀期管壁強(qiáng)化最明顯，而且隨著激素治療強(qiáng)化程度逐漸減低或者消失。然而一些顱內(nèi)血管炎的病人在使用長期免疫抑制治療后仍穩(wěn)定強(qiáng)化數(shù)月。關(guān)于治療后穩(wěn)定強(qiáng)化是表明存在持續(xù)活動性炎癥，還是對于治療的低反應(yīng)，還是免疫抑制治療不充分，或是由于炎癥破壞內(nèi)皮細(xì)胞而使對比劑漏到管壁而形成的這些問題，目前還沒有定論，需要更大的前瞻性研究來解決這些問題。

4 小結(jié)和展望

CNS血管炎的診斷具有很大難度，傳統(tǒng)的血管成像只能顯示受累血管的狹窄程度，超聲和PET/CT對于顱內(nèi)血管炎的診斷價值也有限。近年來HRVWI在其診斷和隨訪方面的研究相應(yīng)增多，然而，還需要大量的研究來闡述血管炎的不同特點(diǎn)，包括流行病學(xué)的特征、病理、診斷工具和治療策略等。面對這些挑戰(zhàn)，制定CNS血管炎的影像診斷標(biāo)準(zhǔn)必需多學(xué)科多中心的協(xié)作才能實(shí)現(xiàn)。