高分辨率磁共振血管壁成像与症状性颅内动脉粥样硬化性疾病的评估

刘翠翠，李文君，贾亚南，刘俊艳

颅内动脉粥样硬化是亚洲人群缺血性卒中的主要病理基础，46%中国缺血性卒中患者为颅内动脉粥样硬化性疾病（intracranial atherosclerotic disease，ICAD）所致，中国人群ICAD的发病率显著高于欧美人群[1-2]。ICAD引起缺血性卒中的主要发病机制与血流动力学低灌注及粥样硬化斑块的不稳定性有关。为评估症状性颅内动脉粥样硬化性疾病（symptomatic ICAD，sICAD）的发生风险，除了需借助常规血管影像学检测技术评估血管狭窄程度外，还需评估动脉粥样硬化斑块的稳定性以弥补MRA、TCD、DSA等传统血管影像学检测技术的缺陷。高分辨率MRI（high resolution MRI，HR-MRI）可直观观测颅内动脉管壁结构、明确动脉粥样硬化斑块相对管腔的分布位置、判断斑块特性、确定血管的重构指数等，是评估sICAD斑块稳定性的新技术，可指导sICAD的鉴别诊断、风险评估及治疗评价。目前HR-MRI成像方法包括2D及3D成像。与2D成像方法比较，3D成像具有扫描时间短、扫描范围广，可覆盖全脑等优点，弥补了2D成像仅仅显示感兴趣区管壁横断面信息的缺陷，其临床应用越来越广[3]。基于此，本文复习文献就HR-MRI与sICAD评估相关研究，综述如下。

1 高分辨率磁共振血管壁成像对颅内动脉粥 样硬化性疾病的鉴别诊断

引起颅内动脉狭窄、闭塞的常见病因除动脉粥样硬化外，还包括烟雾病、动脉夹层、血管炎、可逆性血管收缩综合征及肌纤维发育不良等。传统血管影像学技术仅能显示管腔狭窄信息，很难对上述病变进行鉴别诊断。HR-MRI具有显示管壁横断面信息的优势，可显示管壁受累部位、程度、病变是否呈透壁性浸润、管腔重构情况及强化特点，可用于ICAD的鉴别。

在HR-MRI颅内动脉管壁成像中，动脉粥样硬化多呈偏心性增厚，管腔多表现为正性重构；动脉夹层因壁内血肿的存在表现为沿管壁走形的螺旋样偏心性高信号影；动脉炎、烟雾病、可逆性血管收缩综合征病变管壁均匀增厚，管腔多为负性重构[4]。另外，不同病因所致的血管病变的管壁强化表现也不尽相同。动脉粥样硬化不稳定斑块内可见不均匀偏心强化，动脉炎管壁多呈环形均匀强化，但烟雾病管壁无或仅有轻度强化，可逆性血管收缩综合征动脉管壁多无强化[4]。此外，烟雾病可在病变管壁附近发现明显增多的异常血管影[5]。

2 高分辨率磁共振血管壁成像对症状性颅内动脉粥样硬化性疾病的风险评估

2.1 斑块内出血 斑块内出血（intraplaque hemorrhage，IPH）是动脉粥样硬化不稳定的标志之一，与sICAD及缺血性卒中复发相关，其原因与IPH的产生机制相关。颅内动脉管壁缺少滋养血管，少部分滋养血管主要分布于近心端的颈内动脉（internal carotid artery，ICA）远端，椎动脉（vertebral artery，VA）、基底动脉（basilar artery，BA）及大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）M1段，动脉粥样硬化的发生刺激滋养血管由动脉外壁生长并延伸进入斑块内。由于受斑块内炎症的影响，滋养血管的内皮功能不全，容易破裂发生IPH[6]。

与常规影像学相比，HR-MRI可清晰显示颅内动脉IPH的存在，提高了IPH的检出率，有助于sICAD的风险评估。颈动脉HR-MRI研究显示T1加权脂肪抑制图像上出现高信号，高度怀疑新鲜的或近期斑块内出血（6周内）[7]；而颈动脉粥样硬化斑块IPH与症状性颈动脉粥样硬化狭窄有关，并且IPH是卒中复发的强预测指标[7-8]。另外，应用HR-MRI的sICAD的研究发现，IPH在sICAD患者中的检出率显著高于无症状性ICAD患者，这与尸检研究一致[9-10]；IPH的出现也是动脉-动脉栓塞强有力的独立预测因子（OR11.2，95%CI3.5～36.2，P＜0.001）[11]。

2.2 斑块强化 HR-MRI增强扫描显示的颅内动脉粥样硬化斑块强化与缺血性卒中的发生、复发相关，为sICAD强有力的预测因子。粥样硬化斑块强化与斑块内炎性反应及斑块内新生血管相关，后两者均为动脉粥样硬化斑块进展的因素，共同导致了动脉粥样硬化斑块的不稳定，使动脉粥样硬化斑块易于破裂并引发急性缺血性卒中事件[6]。因此，增强HR-MRI显示的动脉粥样硬化斑块高信号是颅内动脉不稳定斑块的影像学标志之一，同时也有助于缺血性卒中急性期责任病灶的确定。Ajay Gupta等[12]进行的Meta分析纳入了295例急性缺血性卒中患者，利用增强HR-MRI研究了176个颅内动脉的责任动脉粥样硬化斑块及111个非责任动脉粥样硬化斑块，结果显示责任动脉粥样硬化斑块强化率远高于非责任动脉粥样硬化斑块（59%vs23%），进一步回归分析证实强化的动脉粥样硬化斑块是卒中事件的独立危险因素（OR10.8，95%CI4.1～28.1，P＜0.001）。

动脉粥样硬化斑块的强化程度也与卒中事件具有相关性，急性缺血性卒中患者颅内责任动脉粥样硬化斑块多为中度强化，而非责任动脉粥样硬化斑块多呈轻度强化，提示动脉粥样硬化斑块的强化程度越高，稳定性越差[13]。一项前瞻性研究证实动脉粥样硬化斑块的强化与卒中复发相关，该研究纳入138例sICAD患者，依据HR-MRI显示的责任动脉粥样硬化斑块的强化结果将患者分为强化组及非强化组，随访18个月，主要终点事件为卒中复发，结果显示强化组卒中复发率显著高于非强化组（34%vs6%，P=0.004），Cox比例风险模型分析表明动脉粥样硬化斑块强化预测卒中复发的HR为7.42（95%CI1.74～31.75，P=0.007）[14]。

2.3 管壁正性重构 动脉血管管壁正性重构是指在动脉粥样硬化形成过程中病变局部管壁代偿性扩张，导致病变处动脉外径增加。HRMRI图像本身并不能显示重构模式，对管壁重构的判断依赖于重构指数的计算，重构指数为病变处血管面积与参考处血管面积的比值。研究表明发生正性重构的颅内动脉粥样硬化性斑块多为不稳定斑块，具有大的脂质核心、薄的纤维帽、斑块内炎症成分增多等特点，与卒中事件的发生具有相关性[15]。一项以症状性MCA狭窄患者为研究对象的HR-MRI研究发现颅内动脉管壁的正性重构不仅与卒中发生相关，而且参与动脉-动脉栓塞机制和过程[16]。另一项研究比较了动脉-动脉栓塞与穿支动脉梗死患者责任动脉的重构情况，结果发现动脉-动脉栓塞患者责任动脉正性重构发生率高于穿支动脉梗死患者（P＝0.013）[17]。与前循环相比，后循环动脉具有更大的正性重构能力，且后循环正性重构与动脉下游卒中事件轻微相关（OR1.34，95%CI0.99～1.81）[18]。

上述研究结果表明，颅内动脉管壁正性重构是sICAD患者发生卒中的危险因素，并且与动脉-动脉栓塞性卒中的发生机制相关。对管壁及管腔的双重精确成像使HR-MRI可对sICAD患者责任血管管壁及重构指数进行评估。

2.4 斑块分布 借助HR-MRI图像血管横截面可直接获得动脉粥样硬化斑块相对管腔的分布信息，利用HR-MRI的这一优势可评估穿支动脉梗死的发生风险。研究发现，动脉粥样硬化斑块的分布特点与sICAD尤其穿支动脉梗死的发生风险相关，位于MCA上壁及基底动脉两侧弧形的动脉粥样硬化斑块更易导致穿支动脉梗死[9，13，19]。其原因可能在于豆纹动脉及脑桥的穿支动脉多由MCA上壁、BA左右两侧发出，上述部位的动脉粥样硬化斑块易堵塞穿支动脉开口或延伸至穿支动脉内导致急性缺血性卒中事件发生。

3 高分辨率磁共振血管壁成像对颅内动脉粥样硬化性疾病的治疗评估

3.1 他汀类药物 利用HR-MRI检测技术不仅有助于sICAD患者的风险评估，还可通过其对动脉粥样硬化斑块强化程度的显示指导他汀类药物治疗策略及疗效评估。动脉粥样硬化斑块的强化程度与斑块内的炎性反应程度呈正相关，而他汀类药物除了具有降脂作用外，还可降低斑块内炎性反应，提高斑块稳定性[20]。对于他汀类药物抗炎和稳定斑块作用的评估，既往多依据患者的结局随访判断，而HR-MRI的应用，使直接观察其对粥样硬化斑块的作用得以实现。强化他汀治疗伴有颅内动脉粥样硬化的急性缺血性卒中患者（Intensive Statin Treatment in Acute Ischemic Stroke Patients With Intracranial Atherosclerosis trial，SATMNA-MRI）试验共纳入了136例急性缺血性卒中患者，依据发病前是否使用他汀类药物及剂量分为未应用他汀组，低剂量应用组和高剂量应用组，进行HR-MRI检测后发现，动脉粥样硬化斑块强化患者的比例随他汀类药物应用剂量的增加而降低（80.6%、68%和43%，P=0.006）[21]。该研究还发现，使用他汀类药物可降低颅内动脉粥样硬化斑块强化的体积未应用他汀组、低剂量组、高剂量组强化动脉粥样硬化斑块的体积分别为（33.26±40.72）mm3、（13.15±17.53）mm3和（3.13±5.26）mm3（P=0.002）。

综上所述，目前的研究结果提示可在临床研究中应用HR-MRI来辅助判断不同疗程、不同剂量他汀类药物的疗效，从而指导卒中二级预防策略的选择。

3.2 血管内治疗的术前、术后评估 随着血管内治疗及影像学技术的发展，越来越多的研究者将HR-MRI应用于颅内外闭塞性疾病患者血管内治疗适应证的筛选及预后评估。在术前评估方面，HR-MRI的突出优势在于可显示颅内动脉血栓或栓子的长度。传统血管影像学技术如CTA和DSA均是通过充盈缺损判断管腔狭窄程度，但当近端血管管腔严重狭窄或闭塞后，远端管腔因无血流通过而无法显影，因此无法判断颅内动脉血栓或栓子的长度，而HR-MRI通过对病变血管进行纵向扫描或重建，可直接观测到动脉粥样硬化斑块长度，借此判断患者是否适合血管内治疗，并指导支架类型的选择。

sICAD患者血管内治疗后病变管腔再通率较高，但血管内治疗过程中可导致动脉管壁损伤，增加术后出血转化的风险，导致预后不良[22]。血管及结构影像学均无法精确显示手术过程中动脉管壁的损伤，而HR-MRI可评估sICAD患者血管内治疗后责任血管管壁的变化，以预测临床预后。一项以sICAD患者为对象的研究利用HR-MRI分别观察了血管内治疗（15例）和静脉rt-PA溶栓（14例）后血管再通患者动脉管壁的特点，结果显示，血管内治疗再通组动脉闭塞段及其近端管壁环形强化发生率高于静脉溶栓血管再通组（66%vs14%）；血管内治疗过程中操作次数与病变血管再通后管壁环形强化发生率相关；多元回归分析证实，病变血管再通后管壁的环形强化可独立预测出血转化风险（OR11.18，95%CI1.07～117.40，P=0.044）[20]。研究者认为血管内治疗术后再通血管管壁强化与术中损伤血管内皮细胞或血管痉挛有关，而血管内皮细胞损伤导致的血脑屏障破坏增加出血转化风险，提示介入治疗术中应轻柔操作，提高技术以降低血管再通需要的操作次数，从而降低并发症和改善患者预后。

此外，由于常规血管影像学技术对颅内外动脉闭塞性疾病狭窄远端管壁存在的透壁缺血性水肿不能鉴别，其常被误诊为血管内治疗不彻底或动脉粥样硬化斑块扩大，而HR-MRI检测可明确严重狭窄远端管腔缩窄是否源于动脉管壁的缺血性水肿[23]。

综上所述，HR-MRI动脉管壁成像作为一种新型影像技术，可通过检测颅内动脉粥样硬化管壁的变化辅助sICAD患者的鉴别诊断。通过检测斑块内高信号、斑块强化、管壁正性重构及斑块相对管腔分布特点评估sICAD的卒中复发风险。另外，HR-MRI在辅助判断他汀及其他药物治疗疗效，血管内治疗适应证的筛选及预后评估等方面也具有重要的应用前景。

【点睛】颅内动脉管壁高分辨率MRI可无创显示颅内动脉管腔及管壁情况，在症状性颅内动脉粥样硬化性疾病患者的鉴别诊断、危险性评估及治疗评价等方面具有重要价值。