基于多对比度磁共振血管壁成像技术对前循环症状性颅内外动脉粥样硬化斑块特征的对比研究

许艺兰，李睿，崔园园，郑卓肇，赵锡海，

发生于颅内外动脉的粥样硬化易损斑块是缺血性卒中的主要致病原因[1-3]。动脉粥样硬化是系统性疾病，常累及全身多个血管床。研究发现，缺血性卒中患者颅内外动脉并存粥样硬化斑块的发生率高达77.6%[4]。有证据表明，颈动脉粥样硬化发生要早于颅内动脉约10年[5]。此外，受局部血管形态学和血流动力学因素的影响，不同血管床的粥样硬化疾病可能存在不同的进展速率和演变规律。然而，目前尚缺乏颅内外动脉粥样硬化斑块易损特征的差异性研究证据。了解颅内外动脉粥样硬化易损斑块特征的差异性，对于缺血性卒中责任病变的评估和卒中防控均具有重要价值。本研究采用3D多对比度头颈联合MRI血管壁成像技术，对比分析颅内、外动脉并存动脉粥样硬化斑块的症状性前循环患者中颅内、外动脉斑块的影像学特征差异。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 本研究回顾性分析2013年1月-2014年3月入组清华大学“颈动脉粥样硬化斑块与复发性缺血性脑血管事件的相关性研究”项目的患者资料，该项目为前瞻性、多中心（4个中心）、观察性研究。本研究的入组标准：①近2周内发生前循环缺血性卒中或TIA[6]；②头颈联合MRI血管壁成像证实颅内外动脉存在并存粥样硬化斑块。排除标准：①心源性卒中；②出血性卒中；③存在颅内肿瘤、感染性疾病；④存在MRI检查禁忌证。本研究的数据来自上述研究项目数据库，患者均签署了知情同意书。

患者临床资料包括性别、年龄、身高、体重、血压、高血压[7]、糖尿病[8]、高脂血症[9]、吸烟史、既往缺血性卒中或TIA病史、既往冠状动脉粥样硬化心脏病史[10]。吸烟定义为连续或累积吸烟6个月以上者，每日吸烟至少1支。计算患者BMI。出现症状2周内采集患者静脉血测定HDL-C、LDL-C、TG和TC水平。

1.2 磁共振检查技术 应用 Philips公司3.0T MRI仪（Achieva TX，Philips Healthcare，Best，The Netherlands）及自制36通道头颈联合线圈进行颅内外动脉多对比度成像，扫描范围从主动脉弓至颅顶部，扫描过程中未进行钆对比剂增强扫描[4，11]。扫描序列包括3D运动敏感驱动快速梯度回波（motion-sensitizing driven equilibrium rapid gradient echo s e quenc e，M ERGE），3D同时非增强血管造影和斑块内出血成像（simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，SNAP）和3D T2-等体素快速自旋回波采集（volume isotropic turbo spin echo acquisition，VISTA）序列[11]。扫描参数如下：①3D MERGE序列：快速场回波（fast field echo，FFE），重复时间（repeat time，TR）/回波时间（echo time，TE）9.2 ms/4.3 ms，翻转角6°；②3D SNAP序列：FFE，TR/TE 9.9 ms/4.8 ms，翻转角11°/5°；③3D T2-VISTA序列：快速自旋回波（turbo spin echo），TR/TE 2500 ms/278 ms，翻转角90°。所有序列视场（field of view，FOV）为40×160×250 mm3，各向同性空间分辨率为0.8×0.8×0.8 mm3。

1.3 磁共振图像分析 由4名具有5年以上神经血管MRI诊断经验的医师，在MRI工作站（Extended MR WorkSpace 2.6.3.4，Best，Netherlands）采用盲法、独立完成图像分析，如分析结果有异议，将会商确定。其中2名分析颅外动脉、另外2名分析颅内动脉。分析的血管包括颈总动脉、颈动脉球部、颈内动脉C1～C7段，大脑中动脉M1段。颅外动脉包括颈总动脉、颈动脉球部、颈内动脉C1～C5段；颅内动脉包括颈内动脉C6～C7段、大脑中动脉M1段。

图像分析和测量内容包括：①斑块负荷：测量颅内动脉、颅外颈动脉各段粥样硬化斑块的最大管壁厚度、斑块长度、管腔狭窄程度。颅外颈动脉及颅内动脉管腔狭窄程度是根据北美症状性颈动脉内膜切除试验（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET）和华法林对比阿司匹林治疗症状性颅内动脉狭窄研究（Warfarin-Aspirin Symptomatic Intracranial Disease，WASID）所公布的方法进行测量计算[12-13]。②分析斑块成分，包括钙化、斑块内出血（intraplaque hemorrhage，IPH）、脂质坏死核（lipid-rich necrotic core，LRNC）。斑块内成分的分析标准如下：钙化定义为在所有序列均为低信号；LRNC定义为在MERGE序列等或稍低信号、在T2-VISTA序列为低信号；IPH定义为在SNAP序列高信号（图1、图2）[14-15]。

根据动脉粥样硬化斑块发生部位，分为颅内动脉斑块和颅外动脉斑块两组，比较颅内动脉和颅外动脉粥样硬化斑块的特征，包括斑块负荷和斑块成分特点。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0软件进行数据分析，计量资料符合正态分布以描述，非正态分布以中位数（四分位间距）描述。分类变量使用百分率进行描述。两组间正态分布的计量资料用独立样本t检验，非正态分布的计量资料用非参数检验，计数资料采用卡方检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 本研究共入组45例患者，平均年龄（58.3±8.5）岁，其中30例（66.7%）为男性、31例（68.9%）患高血压、17例（37.8%）患糖尿病、41例（91.1%）有高脂血症、8例（17.8）有冠状动脉粥样硬化性心脏病史、40例（88.9）有卒中史、5例（11.1%）有TIA史、25例（55.6%）有吸烟史。平均BMI为（25.1±3.3）kg/m2、平均收缩压为（142.2±25.3）mm Hg、平均舒张压为（90.3±14.4）mm Hg、平均LDL-C（3.26±1.24）mmol/L、平均HDL-C（1.12±0.42）mmol/L、平均TC（4.85±1.04）mmol/L、平均TG（1.67± 0.80）mmol/L。

图1 颅内动脉粥样硬化斑块MRI图像

图2 颅外动脉粥样硬化斑块MRI图像

2.2 动脉粥样斑块的分布情况 在本研究的45例患者中，共检出颅内外动脉粥样硬化斑块203个，其中156个斑块（76.8%）位于颅外动脉，47个斑块（23.2%）位于颅内动脉。其中，颈内动脉C2段斑块检出率最高为52个（25.6%），其次为颈总动脉41个（20.2%）。其他血管分段检出率分别为颈动脉球部28个（13.8%）、C1段20个（9.9%）、C3～C5段15个（7.4%）、C6～C7段28个（13.8%）、MCA段19个（9.4%）。

2.3 颅内动脉、颅外动脉粥样硬化斑块特征的比较 颅外动脉斑块最大管壁厚度、长度显著大于颅内动脉，而狭窄程度小于颅内动脉。颅外动脉斑块内LRNC的发生率显著高于颅内动脉，而IPH的发生率低于颅内动脉，差异均存在统计学意义（表1）。

3 讨论

本研究基于3D多对比度磁共振头颈联合血管壁成像技术，同时对颅内、外动脉进行成像，比较同组患者颅内动脉与颅外动脉粥样硬化斑块负荷、斑块成分等特征的差异。结果发现，颅外动脉粥样硬化斑块最大管壁厚度、斑块内LRNC的发生率显著高于颅内动脉，而颅内动脉管腔狭窄程度、斑块内IPH的发生率高于颅外动脉。

本研究中，多数颅内动脉粥样硬化斑块位于颈内动脉，其中C2段的发生率最高。有两项研究报道颈内动脉颅内段、大脑中动脉M1段的粥样硬化斑块发生率分别为35.6%和35.6%、16.7%和38.6%[16-17]。一项尸检研究发现，法国人群中椎动脉粥样硬化斑块发生率最高（32.7%），其次为大脑中动脉（28.9%）[18]。本研究中，颈内动脉颅内段粥样硬化斑块发生率高于其他研究，可能与本研究的入组标准为具有前循环缺血的临床症状、同时颅内外动脉有并存斑块的患者有关。此外，入组人群的种族也会影响动脉粥样硬化斑块发生率及分布，这种种族差异已在既往研究中报道[19-20]。目前，颅内动脉粥样硬化斑块的分布规律尚无统一的结论，需要进一步的研究证实。

表1 颅内外动脉粥样硬化斑块负荷及成分的对比

本研究中颅内动脉狭窄程度大于颅外颈动脉。既往研究证实颅内外动脉的管腔狭窄程度之间存在正相关性[21-23]，但未明确比较颅内外动脉管腔狭窄程度之间的差异。颈动脉颅外段、颈动脉颅内段到大脑动脉的逐渐移行过程中，动脉血管壁中膜的弹性膜逐渐减少、平滑肌逐渐增多，这些组织学的改变，会与血管重构效应相关，血管壁中弹性膜越多，其正性重构效应更强，管腔狭窄程度低于预计[24-25]，这种组织学差异可能会影响颅内外动脉管腔狭窄程度的不均匀发展和演变。

本研究中颅内动脉LRNC的发生率低于颅外动脉，IPH的发生率高于颅外动脉。但有研究发现，颅内动脉相比颅外颈动脉，易损斑块中LRNC和IPH发生率较低[26-27]。本研究中未使用钆对比剂进行增强的血管壁成像，对斑块内较小的LRNC的检出有一定限制，可能导致了LRNC在颅内外动脉检出率均低于既往研究，但颅内动脉LRNC检出率低于颅外动脉的结果与既往研究一致。本研究中颅内动脉IPH的发生率与既往研究结果相近[26，28]；但颅外动脉IPH的发生率低于之前的研究报道[29-32]，可能与本研究中入选的患者大部分的管腔狭窄程度为轻度-中度相关，而研究证实IPH的发生率与管腔狭窄程度呈正相关[26]。

本研究存在一定局限性。本研究样本量较少、入组患者的血管狭窄程度以轻度-中度为主，有待狭窄程度范围更广泛、样本量大的研究进行进一步验证。

【点睛】存在颅内外动脉并存粥样硬化斑块的患者中，颅外动脉斑块最大管壁厚度、脂质坏死核的发生率显著高于颅内动脉，而管腔狭窄程度、斑块内出血的发生率低于颅内动脉。