基于HR-MRI對(duì)輕度狹窄的基底動(dòng)脈斑塊特征與臨床癥狀關(guān)系的研究

王旭超，徐敏，孫兆男，徐暢，王巍

顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化(intracranial atherosclerotic disease，ICAD)是缺血性卒中最常見的病因[1]，在中老年患者中尤為顯著[2]。流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，缺血性腦卒中發(fā)生率在椎-基底系統(tǒng)占20%～30%[3]，由此可見，基底動(dòng)脈易發(fā)生基底動(dòng)脈粥樣硬化繼而形成斑塊影響血供?；讋?dòng)脈是后循壞系統(tǒng)中的核心動(dòng)脈，與后循環(huán)缺血卒中的發(fā)生密切相關(guān)，尤其是橋腦梗死，因此，探究基底動(dòng)脈斑塊特點(diǎn)來評(píng)估缺血卒中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)成為重中之重。本研究借助高分辨磁共振成像(highresolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)技術(shù)對(duì)基底動(dòng)脈輕度狹窄的癥狀性患者和非癥狀性患者之間的斑塊分布、成分及相關(guān)臨床特點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

連續(xù)納入2017年10月至2018年11月哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科患者180例，在圖像質(zhì)量合格的情況下，所有患者均經(jīng)兩名影像科主任醫(yī)師結(jié)合所有MRI圖像判定基底動(dòng)脈是否輕度狹窄且伴有斑塊，再由兩名有經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師判定有、無與后循環(huán)缺血相關(guān)的臨床癥狀，并對(duì)診斷結(jié)果達(dá)成一致。不同序列相同切面的斑塊定義為一幅，連續(xù)累及兩個(gè)或兩個(gè)以上切面的斑塊計(jì)為一個(gè)，每個(gè)斑塊以在各象限分布情況分別計(jì)入腹側(cè)壁、側(cè)壁、背側(cè)壁3個(gè)分布組，當(dāng)斑塊在兩個(gè)或兩個(gè)以上分布組時(shí)，則該斑塊所在的每個(gè)分布組計(jì)數(shù)均加一(圖1)。所有患者均進(jìn)行了頭部磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiograph，MRA)、三維質(zhì)子密度加權(quán)體積各向同性渦輪自旋回波采集成像(T1-weighted 3D volumetric isotropic tse acquisition，T1W-3D-VISTA)、非增強(qiáng)血管造影和斑塊內(nèi)出血同時(shí)成像(simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，SNAP)掃描。同時(shí)，采集入組患者的相關(guān)臨床特征信息，包括年齡、性別、高血壓史、是否血脂異常、糖尿病史、吸煙史、飲酒史、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)以及卒中家族史。所有患者均簽署了知情同意書。

若患者在近3個(gè)月內(nèi)發(fā)生與后循環(huán)相關(guān)的缺血癥狀或短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack，TIA)，并在DWI或FLAIR圖像上觀察到相應(yīng)的影像學(xué)病變，則確定為癥狀性患者；如果近3個(gè)月內(nèi)無后循環(huán)腦血管病發(fā)作史，并且無MRI平掃陽性表現(xiàn)，則定義為無癥狀患者。

1.2 入組條件

所有患者均經(jīng)兩名影像科主任醫(yī)師結(jié)合HR-MRI圖像診斷基底動(dòng)脈輕度狹窄(＜50%)并且存在斑塊；由兩位有經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師結(jié)合MRI圖像診斷患者有、無與后循環(huán)有關(guān)的臨床癥狀；排除與心臟疾病、血管炎有關(guān)的患者；圖像質(zhì)量滿足斑塊診斷的要求。

1.3 檢查方法

影像數(shù)據(jù)采集使用Philips公司生產(chǎn)的Achieva 3.0 T磁共振掃描儀，由16通道標(biāo)準(zhǔn)頭部正交線圈進(jìn)行掃描。所有患者都進(jìn)行了頭部DWI、FLAIR、3D-TOFMRA成像，再由MRA圖像定位，進(jìn)行HR-MRI的T1W-3D-VISTA、SNAP掃描。掃描序列及參數(shù)見表1。

1.4 圖像分析

圖像采集完成后傳輸?shù)紸chieva副臺(tái)后處理工作站進(jìn)行處理。所有患者的圖像均由上述兩位影像科主任醫(yī)師進(jìn)行盲法評(píng)片，在對(duì)患者臨床信息完全不知情的情況下，觀察斑塊內(nèi)的成分(內(nèi)部是否出血及纖維帽是否完整)以及斑塊在血管腹側(cè)壁、側(cè)壁及背側(cè)壁的準(zhǔn)確分布。斑塊內(nèi)出血判定標(biāo)準(zhǔn)為斑塊在T1WI上呈高信號(hào)，且信號(hào)強(qiáng)度大于鄰近組織的150%，纖維帽斷裂判定標(biāo)準(zhǔn)為T1WI上斑塊表面近管腔處的等信號(hào)帶走形不連續(xù)，表面凹凸不平。意見不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成一致。此外，血管狹窄程度由HR-MRI評(píng)估，基于以下公式：狹窄=[1-(D狹窄/D正常)]×100%。D狹窄代表的是狹窄處殘留管腔內(nèi)徑，D正常代表是正常管腔內(nèi)徑，狹窄率小于50%者定義為輕度狹窄，納入本試驗(yàn)研究。

T1W 3D-VISTA及SNAP的圖像質(zhì)量分為4級(jí)：1級(jí)，圖像不能顯示血管壁；2級(jí)，血管壁可見，但管壁結(jié)構(gòu)和管壁、管腔輪廓模糊；3級(jí)，管壁結(jié)構(gòu)顯示清楚，僅局部略模糊；4級(jí)，管壁結(jié)構(gòu)及管腔、管壁輪廓均顯示清晰。圖像質(zhì)量分級(jí)≤2級(jí)的患者予以排除。

表1 磁共振所用各掃描序列及參數(shù)Tab. 1 The scanning sequence and parameters used in magnetic resonance imaging

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)、構(gòu)成比或百分比表示，兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料以±s表示，符合正態(tài)分布且方差齊，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

108例患者符合條件被納入研究，男性58例，女性50例。其中癥狀組47例，平均年齡(56.1±11.3)歲；無癥狀組61例，平均年齡(59.4±9.6)歲?？傆?jì)3244幅圖被研究，結(jié)果306幅圖像中含有斑塊，共計(jì)413個(gè)斑塊，其中癥狀組192個(gè)，無癥狀組221個(gè)。

2.1 斑塊的分布

癥狀組與無癥狀組側(cè)壁斑塊所占比例分別為45.8%及47.5%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.733)。癥狀組的背側(cè)壁斑塊所占比例(33.9%)較無癥狀組(19.0%)大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001)。癥狀組的腹側(cè)壁斑塊(20.3%)所占比例較無癥狀組(33.5%)小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.003)，見表2。

表2 癥狀組與無癥狀組HR-MRI特征比較(n/%)Tab. 2 Comparison of HR-MRI features between symptomatic group and asymptomatic group

表3 癥狀組與無癥狀組臨床特征比較Tab. 3 Comparison of clinical features between symptomatic group and asymptomatic group

2.2 斑塊的成分

癥狀組斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage，IPH)(圖2)及纖維帽破裂(fibrous cap rupture，F(xiàn)CR)(圖3)所占比例分別為58.9%和55.7%，無癥狀組IPH及FCR所占比例分別為44.3%和45.2%，兩者差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.003、0.034)，見表2。

2.3 臨床相關(guān)因素

所有108例患者中，男性(58例，53.7%)、吸煙(60例，55.6%)、飲酒(55例，50.9%)及高血壓患者(74例，68.5%)所占比例較大，這可能與所納入的男性患者相對(duì)較多有關(guān)，其余臨床相關(guān)因素(糖尿病39例，36.1%；血脂異常52例，48.1%；卒中家族史33例，30.6%)所占比例較小，癥狀組與非癥狀組之間相關(guān)臨床因素(年齡、性別、高血壓史、糖尿病史、是否血脂異常、吸煙史、飲酒史、BMI以及卒中家族史)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表3。

3 討論

3.1 臨床特點(diǎn)及檢查方法

顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化可以長期無癥狀，也可引起短暫性腦缺血發(fā)作或缺血性卒中[4]，其中橋腦缺血卒中的臨床癥狀尤為嚴(yán)重。此前，關(guān)于基底動(dòng)脈斑塊分布的研究以及基底動(dòng)脈斑塊和后循壞缺血卒中之間相關(guān)性的文獻(xiàn)報(bào)道很多，結(jié)論卻是迥然有異，可能是研究方法或入組條件的差異造成的。Chen等[5]認(rèn)為基底動(dòng)脈粥樣硬化斑塊更易累及兩個(gè)或更多的象限，斑塊在各象限的出現(xiàn)率并無顯著性差異。Huang等[6]認(rèn)為，至少達(dá)到30%的基底動(dòng)脈狹窄有癥狀患者的基底動(dòng)脈粥樣硬化斑塊主要位于動(dòng)脈腹側(cè)?；讋?dòng)脈即便處于輕度狹窄階段，仍會(huì)導(dǎo)致TIA或缺血性卒中，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量及預(yù)后。因此，對(duì)癥狀組和非癥狀組斑塊特點(diǎn)的進(jìn)行對(duì)比研究，可以從病因?qū)W為臨床藥物治療及血管內(nèi)介入治療提供寶貴的信息。

現(xiàn)有的能識(shí)別基底動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的影像診斷技術(shù)有超聲、MRA、計(jì)算機(jī)斷層攝影血管造影術(shù)(computed tomographic angiography，CTA)、數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)等，在這些檢查中，超聲顱內(nèi)血管檢測在顱骨的干擾下受到極大的限制。MRA及CTA只能根據(jù)血流的流動(dòng)變化來檢測管腔內(nèi)情況，對(duì)血管腔狹窄程度較輕的或者斑塊正性重構(gòu)較好的血管壁病變則難以辨別[7]，尤其本實(shí)驗(yàn)是針對(duì)基底動(dòng)脈輕度狹窄的患者；CTA只對(duì)于斑塊的鈣化及新鮮出血敏感[8]。DSA雖在小血管顯示及判斷狹窄方面有獨(dú)特的優(yōu)勢，但對(duì)斑塊在血管壁橫斷面的具體分布、斑塊內(nèi)的成分顯示等從病因?qū)W上診斷狹窄處管壁的具體的變化有一定限制，而這些因素與腦梗死發(fā)生之間都存在關(guān)聯(lián)，且DSA是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，目前的臨床應(yīng)用率已逐步減少。HR-MRI是目前臨床上極少數(shù)可以實(shí)現(xiàn)活體顱內(nèi)管壁分析的無創(chuàng)影像技術(shù)，能避免以上檢查手段的弊端，并可清晰地顯示基底動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分的特點(diǎn)[9-10]。

3.2 斑塊的HR-MRI表現(xiàn)

本實(shí)驗(yàn)著重研究了輕度狹窄的基底動(dòng)脈斑塊的分布與臨床的相關(guān)性。組內(nèi)比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)側(cè)壁斑塊與腹側(cè)壁或背側(cè)壁斑塊常常同時(shí)并存，無論是癥狀組還是非癥狀組患者，側(cè)壁斑塊均較腹側(cè)壁和背側(cè)壁更易形成，這與基底動(dòng)脈彎曲所造成的側(cè)壁血液剪切力不同從而更易形成側(cè)壁斑塊有關(guān)[11]，而基底動(dòng)脈彎曲是很常見的。組間比較時(shí)，輕度狹窄基底動(dòng)脈的斑塊分布于側(cè)壁在癥狀組和無癥狀組的比例是相似的，癥狀組斑塊分布在背側(cè)壁的比例大于無癥狀組，無癥狀組斑塊分布在腹側(cè)壁的所占比例較癥狀組大，這一定程度上與Yu等[12]研究基底動(dòng)脈輕度狹窄非癥狀性患者斑塊多分布于腹側(cè)壁的結(jié)論相一致。從解剖的角度來看，基底動(dòng)脈的橋腦分支分為3組，包括旁正中動(dòng)脈、短旋動(dòng)脈和長旋動(dòng)脈，這些穿支動(dòng)脈多開口于側(cè)壁、背側(cè)壁。在側(cè)壁斑塊形成的基礎(chǔ)上，若背側(cè)斑塊同時(shí)形成，和橋腦相關(guān)的穿支動(dòng)脈相對(duì)均被阻塞，那么更容易發(fā)生橋腦缺血卒中，而無癥狀患者多位于腹側(cè)壁，相對(duì)保留了背側(cè)的橋腦穿支動(dòng)脈，橋腦還存有一定的穿支動(dòng)脈血供。雖然基底動(dòng)脈供血區(qū)橋腦缺血性腦梗死的病因復(fù)雜，但是如果基底動(dòng)脈斑塊同時(shí)位于穿透動(dòng)脈孔附近的側(cè)壁和背側(cè)壁，發(fā)生橋腦卒中的幾率就大幅度提高，這與Klein等[13]的研究觀點(diǎn)相似，并非必須在基底動(dòng)脈主干上有明顯狹窄或閉塞才能產(chǎn)生穿支病變，穿支動(dòng)脈入口的小的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊就能引起橋腦梗死。同時(shí)，這也部分解釋了顱內(nèi)支架置入術(shù)治療基底動(dòng)脈動(dòng)脈粥樣硬化卒中患者的“雪犁效應(yīng)”并發(fā)癥多于大腦中動(dòng)脈粥樣硬化患者的原因[14-15]。

后循環(huán)缺血卒中與基底動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性密切相關(guān)，而基底動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是否穩(wěn)定，主要依據(jù)其內(nèi)的成分，如斑塊內(nèi)出血、纖維帽、脂質(zhì)核心等。HRMRI上斑塊信號(hào)特點(diǎn)與組織病理活檢結(jié)果具有良好的一致性[16]，從而保證了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率。此前，有多項(xiàng)研究表明[17-18]，頸動(dòng)脈的IPH的出現(xiàn)與癥狀性動(dòng)脈粥樣硬化斑塊和斑塊快速進(jìn)展相關(guān)，而對(duì)基底動(dòng)脈斑塊成分的相關(guān)研究很少。本實(shí)驗(yàn)中基底動(dòng)脈斑塊IPH及FCR在癥狀性基底動(dòng)脈狹窄患者均較無癥狀組發(fā)生率高，提示二者在基底動(dòng)脈中是斑塊易損性的危險(xiǎn)因子，即使斑塊體積較小，如若有碎裂細(xì)小斑塊脫落阻塞穿支動(dòng)脈，也將是造成缺血性卒中的高風(fēng)險(xiǎn)因素。此外，相關(guān)性研究結(jié)果顯示，斑塊的穩(wěn)定性與腦卒中預(yù)后有一定的相關(guān)性，可見評(píng)估斑塊內(nèi)成分是臨床對(duì)疾病分析診斷的重要信息。鈣化及脂質(zhì)核心對(duì)斑塊的穩(wěn)定性也有著巨大的影響作用，本實(shí)驗(yàn)中沒有做系統(tǒng)地比較。

3.3 研究的局限性

此項(xiàng)研究還存有一些不足：(1)沒有排除基底動(dòng)脈彎曲的患者，對(duì)斑塊分布造成了一定的影響；(2)沒有病理學(xué)結(jié)果的證實(shí)；(3)樣本量偏小，還需要大型的前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)；(4)對(duì)斑塊內(nèi)成分研究的不夠全面。

綜上所述，HR-MRI可以對(duì)比輕度狹窄的基底動(dòng)脈在癥狀組和無癥狀組患者之間的斑塊分布特點(diǎn)及其斑塊內(nèi)成分，并對(duì)臨床的治療提供有價(jià)值的影像學(xué)依據(jù)。癥狀組與無癥狀組側(cè)壁斑塊的分布比例是相似的，癥狀組背側(cè)壁斑塊明顯多于無癥狀組，而無癥狀組腹側(cè)壁斑塊明顯多于癥狀組。此外，癥狀組患者中基底動(dòng)脈的斑塊相對(duì)來說更不穩(wěn)定。

利益沖突：無。