3D CUBE MRI在不同時(shí)期腦梗塞動(dòng)脈硬化斑塊評(píng)價(jià)中的應(yīng)用?

1.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像科(江蘇 徐州 221002)

2.徐州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)院(江蘇 徐州 221004)

張 磊1,2 陸奕行1 謝耀宇1 仝子凡1 范志祥1 嚴(yán) 卉1 徐 鵬1,2,*

腦動(dòng)脈粥樣硬化是缺血性腦中風(fēng)的重要發(fā)病因素，有8%～15%的中風(fēng)患者源于此[1]。導(dǎo)致中風(fēng)且與腦動(dòng)脈狹窄相關(guān)的因素主要包括管腔內(nèi)栓子形成、穿支動(dòng)脈阻塞及低灌注等[2]。目前對(duì)于腦血管疾病介入治療術(shù)前評(píng)價(jià)不再僅局限于責(zé)任血管管腔的位置與狹窄程度，對(duì)狹窄血管管壁斑塊的分布、形態(tài)及性質(zhì)判定也尤為重要，以便于對(duì)手術(shù)方式及預(yù)后進(jìn)行評(píng)估。高分辨MRI是近年發(fā)展起來(lái)的新的血管評(píng)價(jià)方法，尤其是3D高分辨MRI血管壁的成像，在腦部血管管壁斑塊的評(píng)價(jià)方面較傳統(tǒng)2D高分辨MRI具有更大的優(yōu)勢(shì)[3]。既往對(duì)于2D高分辨MRI的研究表明，癥狀性與非癥狀性腦梗塞患者其血管管腔形態(tài)有明顯不同[4]，而基于3D CUBE MRI技術(shù)不同時(shí)期腦梗塞其血管管壁形態(tài)及斑塊強(qiáng)化特點(diǎn)的研究相關(guān)報(bào)道較少。因此，本研究應(yīng)用3D CUBE MRI技術(shù)對(duì)急性期與非急性期腦梗塞患者血管管壁進(jìn)行分析，以探討不同時(shí)期腦梗塞責(zé)任血管形態(tài)學(xué)及信號(hào)特征。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2019年11月至2020年12月于我院就診的經(jīng)頭顱MRA明確的單側(cè)大腦中動(dòng)脈狹窄患者資料，且行3D CUBE高分辨血管壁平掃及增強(qiáng)檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡<50歲；患非動(dòng)脈粥樣硬化性腦血管病者，如血管畸形、動(dòng)脈夾層、動(dòng)脈炎等；MCA狹窄<50%者；高分辨MRI圖像質(zhì)量無(wú)法滿足測(cè)量要求者。

1.2 方法

1.2.1 MR成像 使用3.0T超導(dǎo)磁共振掃描儀(discovery 750w 3.0T；GE)及32通道相控陣線圈。MRA采用時(shí)間飛躍法(time of flight，TOF)，掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間(time of repetition，TR)/回波時(shí)間(time of echo，TE)=27ms/6.9ms，視野(field of view，F(xiàn)OV)=24cm×16cm，層厚=1.6mm，NEX=1；DWI：TR/TE=4500ms/90ms，F(xiàn)OV=24cm×24cm，層厚=6.0mm,NEX=3。3D CUBE高分辨成像矢狀位：FOV 25cm×22cm，TR 600ms，TE為最小值(minimum)，層厚1.0mm，NEX=1，掃描時(shí)間為3min44s。橫軸位：FOV 25cm×22cm，TR 845ms，TE 18ms，層厚1.2mm，NEX=3，掃描時(shí)間為6min32s。增強(qiáng)掃描為對(duì)比劑經(jīng)靜脈注入2min后掃描，注射速度0.1mmoL/kg。

1.2.2 圖像分析 所有圖像傳輸至GE ADW4.6工作站分析。將圖象質(zhì)量分為1～5分，3分及3分以上的圖像進(jìn)行參數(shù)測(cè)量并進(jìn)行定量分析[5]。所有病人分為急性組與非急性組。急性組以患側(cè)大腦中動(dòng)脈供血區(qū)DWI高信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)。于矢狀位3D CUBE序列分別手動(dòng)繪出血管最狹窄處管腔及血管外壁，由工作站軟件自動(dòng)計(jì)算出管腔面積及血管面積。管壁面積=血管面積－管腔面積。選擇病變近心端正常層面為參考層面，如果近心端無(wú)適合層面，則選擇遠(yuǎn)端正常層面作為參考。狹窄率=(1－最窄層面管腔面積/參考層面管腔面積)×100%，重構(gòu)率=最窄層面血管面積/參考層面血管面積，根據(jù)重構(gòu)率將病變血管分為陽(yáng)性重構(gòu)、陰性重構(gòu)。陰性重構(gòu)定義為重構(gòu)率≤0.95，陽(yáng)性重構(gòu)定義為重構(gòu)率≥1.05[6]。偏心性斑塊定義為斑塊環(huán)繞管壁范圍<75%。斑塊分布根據(jù)位置不同劃分為4個(gè)象限：腹側(cè)、背側(cè)、上象限和下象限。T1WI高信號(hào)定義為斑塊內(nèi)出現(xiàn)高信號(hào)，其信號(hào)強(qiáng)度>150%鄰近肌肉的信號(hào)[7]。由兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)生采用雙盲法對(duì)圖像質(zhì)量及目標(biāo)血管進(jìn)行分析，意見(jiàn)不一致時(shí)，經(jīng)討論達(dá)成共識(shí)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件。定量資料采用()，定性資料采用n(%)。急性組與非急性組血管特征指標(biāo)分析采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)及χ2檢驗(yàn)。所有檢驗(yàn)結(jié)果以P值小于0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

共有28例符合錄入標(biāo)準(zhǔn)，其中12例為急性期，16例為非急性期。急性期患者從發(fā)病時(shí)間到行MRI檢查的平均時(shí)間為6h～3d。所有圖像質(zhì)量均達(dá)到定量分析要求，急性期組與非急性期組圖像質(zhì)量無(wú)顯著差異(3.4 vs. 3.5，P>0.05)。

急性期與非急性期患者血管狹窄率分別為(73.75±8.94)%、(66.37±7.23)%，兩者差異無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與非急性組相比較，急性組腦動(dòng)脈在管壁面積、斑塊強(qiáng)化、T1WI高信號(hào)及管腔重構(gòu)率方面有顯著差異。急性組狹窄處管壁面積明顯大于非急性組[(10.76±1.58)vs.(8.64±1.75)，P=0.024)，急性組管腔以正性重構(gòu)為主，非急性組以負(fù)性重構(gòu)為主[(1.04±0.67)vs. (0.93±0.32)，P=0.012]。急性組有9例出現(xiàn)斑塊強(qiáng)化，7例出現(xiàn)T1WI高信號(hào)，非急性組有3例強(qiáng)化，2例出現(xiàn)T1WI高信號(hào)，二組均有顯著差異(P=0.003，P=0.010)。急性組與非急性組在管腔面積[(3.64±0.59)vs. (3.26±0.42)，P=0.129]、斑塊面積[(6.73±2.04)vs. (5.86±2.33)，P=0.236]及斑塊偏心性(P=0.436)方面無(wú)明顯差異(表1、圖1～2)。

表1 急性期與非急性期腦梗死狹窄血管對(duì)比

圖1～圖2 急性梗塞患者典型圖片?；颊?：TOF MRA(圖1A)提示左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1端管腔局部狹窄(箭)，3D CINE T1WI矢狀位平掃(圖1B)示狹窄處管壁偏心性斑塊，3D CINE T1WI矢狀位增強(qiáng)(圖1C)示斑塊呈明顯強(qiáng)化?；颊?：TOF MRA(圖2A)提示左側(cè)大腦中動(dòng)脈M1端管腔局部狹窄(箭)，3D CINE T1WI矢狀位平掃(圖2B)及軸位平掃(圖2C)示狹窄處管壁偏心性斑塊，呈T1WI高信號(hào)，提示斑塊內(nèi)出血。

3 討 論

腦動(dòng)脈粥樣硬化是腦血管常見(jiàn)病，斑塊的形成與破裂已成為T(mén)IA及缺血性腦中風(fēng)的重要發(fā)病因素。隨著近年高分辨MRI技術(shù)的發(fā)展，磁共振對(duì)于顱內(nèi)動(dòng)脈管壁的評(píng)價(jià)受到越來(lái)越多的關(guān)注[8]。

2019年中華醫(yī)學(xué)會(huì)放射學(xué)分會(huì)MR學(xué)組對(duì)顱內(nèi)MR血管壁成像技術(shù)與臨床應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)范與共識(shí)，其中對(duì)于顱腦動(dòng)脈血管壁的評(píng)價(jià)重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注一下幾個(gè)方面：狹窄程度、斑塊分布、斑塊形狀、T1WI高信號(hào)、斑塊強(qiáng)化、管腔重構(gòu)等[7]。(1)狹窄程度：高分辨MRI與TOF MRA均能夠較好的評(píng)價(jià)血管狹窄程度，但由于血管存在正性重構(gòu)，高分辨MRI能夠發(fā)現(xiàn)常規(guī)TOF MRA不能夠發(fā)現(xiàn)的管壁斑塊[9]。正性重構(gòu)表現(xiàn)為血管向外擴(kuò)張，有利于維持血管管腔的大小，但此型容易發(fā)生斑塊破裂，引起TIA及腦中風(fēng)急性發(fā)作，負(fù)性重構(gòu)表現(xiàn)為血管向內(nèi)收縮，能夠加重管腔狹窄，但此型斑塊相對(duì)穩(wěn)定[10]。(2)斑塊分布：有研究者將大腦中動(dòng)脈管壁斑塊分布劃分為4個(gè)象限，即：腹側(cè)、背側(cè)、上和下象限[11]，對(duì)于腦血管事件發(fā)生者而言，斑塊分布以上象限分布居多。(3)斑塊形狀：腦動(dòng)脈粥樣硬化患者狹窄血管往往呈現(xiàn)偏心性增厚。本研究急性組與非急性組偏心性斑塊所占比重分別為91.6%和81.2%，但兩組無(wú)顯著差異。(4)T1WI高信號(hào)：此征象多提示斑塊內(nèi)出血，本研究急性組與非急性組分別有7例(58.3%)和2例(12.5%)，急性組其斑塊內(nèi)出血率要高于非急性組，而斑塊內(nèi)出血往往提示斑塊的穩(wěn)定性較差。(5)斑塊強(qiáng)化：斑塊強(qiáng)化一般體現(xiàn)了新生血管的形成或斑塊的炎性反應(yīng)[12]。本研究中急性組斑塊強(qiáng)化顯著高于非急性組斑塊強(qiáng)化程度，提示斑塊強(qiáng)化與斑塊易損性密切相關(guān)，更容易產(chǎn)生腦血管事件。(6)管腔重構(gòu)：血管重構(gòu)體現(xiàn)了狹窄處血管的外管壁面積與鄰近正常血管外管壁面積的比值。研究表明，癥狀性粥樣硬化的斑塊更容易發(fā)生正性重構(gòu)，且正性重構(gòu)的斑塊更易合并斑塊內(nèi)出血[13]。

3D CUBE T1WI序列利用變角度的快速自旋回波序列，具有更高的信噪比，且對(duì)磁場(chǎng)均不敏感，已成為腦動(dòng)脈血管壁成像的主流成像方法，且在腦血管壁及斑塊成像中較傳統(tǒng)2D成像具有較高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性[14]。本研究對(duì)于3D CUBE成像質(zhì)量的評(píng)價(jià)顯示，所有圖像質(zhì)量均達(dá)到定量分析要求，急性組與非急性組圖像在成像質(zhì)量方面無(wú)顯著差異。另外依據(jù)指南推薦，3D CUBE易采用各向同性分辨率小于0.5mm，掃描區(qū)域可覆蓋Willis環(huán)及主要二級(jí)分支血管能夠控制在7～10min之內(nèi)[7]。該成像技術(shù)較2D成像具有更大的范圍覆蓋，實(shí)現(xiàn)各向同性分辨率，且利用多平面重建和曲面重建技術(shù)實(shí)現(xiàn)多角度、多方位觀察病變形態(tài)及信號(hào)特征。對(duì)于狹窄血管鄰近分支開(kāi)口的分析，尤其是支架植入等血管內(nèi)治療的評(píng)價(jià)，3D成像技術(shù)同樣能夠提供重要的參考價(jià)值[15]。

本研究仍然存在一些不足之處。首先，對(duì)于腦動(dòng)脈斑塊的評(píng)價(jià)難以獲取病理結(jié)果以進(jìn)行明確，因此對(duì)腦動(dòng)脈斑塊的形態(tài)學(xué)及性質(zhì)評(píng)價(jià)存在一定主觀性。第二，由于總樣本量較小，對(duì)于兩組斑塊形態(tài)及信號(hào)特征分析需要大量樣本的進(jìn)一步驗(yàn)證。第三，本研究對(duì)于斑塊強(qiáng)化與否的判斷主要基于診斷醫(yī)師的主觀判定，未能進(jìn)行定量分析。在以后的研究中，如果能夠?qū)υ鰪?qiáng)前后斑塊的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定量分析，將更有助于判斷斑塊性質(zhì)與腦梗死的關(guān)系。

總之，3D CUBE在評(píng)價(jià)腦動(dòng)脈斑塊特征方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠反映不同時(shí)期腦梗塞的責(zé)任血管特征，為臨床治療與預(yù)后評(píng)價(jià)提供幫助。