高分辨磁共振在顱內動脈疾病診斷中的研究進展

范章燕 任力杰 蔡婧婧

[摘要] 各種顱內動脈疾病病因復雜，發病率高，特別是狹窄性顱內動脈疾病，在高分辨磁共振應用前，臨床上常難以進行鑒別。高分辨磁共振是唯一可以在活體內觀察顱內動脈管壁的檢查，且其是可重復性、高場強、無輻射的無創性檢查。不同狹窄性的顱內動脈疾病具有不同的管壁特征，高分辨磁共振在鑒別各種顱內動脈狹窄性疾病起著重要作用。隨著高分辨磁共振的發展，可以逐漸實現精準的影像學診斷。本文對各種狹窄性顱內動脈疾病的高分辨磁共振研究進展做一綜述。

[關鍵詞] 高分辨磁共振成像；顱內動脈；動脈硬化；夾層

[中圖分類號] R445.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2018）21-0165-04

[Abstract] The causes of various intracranial arterial diseases are complicated and the incidence is high， especially stenotic intracranial arterial disease. Before high-resolution magnetic resonance imaging， it is often difficult to distinguish clinically. High-resolution magnetic resonance is the only test that can observe intracranial arterial wall in vivo， and it is a non-invasive examination with repeatability， high field strength， and no radiation. Different stenotic intracranial arterial diseases have different characteristics of the vessel wall. High-resolution magnetic resonance imaging plays an important role in identifying various intracranial arterial stenosis diseases. With the development of high-resolution magnetic resonance， accurate imaging diagnosis can be gradually achieved. This article reviews the advances in high-resolution magnetic resonance imaging of various stenotic intracranial arterial diseases.

[Key words] High resolution magnetic resonance imaging； Intracranial arteries； Atherosclerosis； Dissection

顱內動脈疾病的疾病紛繁復雜，最常見為顱內動脈粥樣硬化，其次為煙霧病，還可見于顱內動脈夾層、血管炎等。目前，臨床上常用的評估顱內動脈的影像方法有CT血管成像、數字減影血管造影、磁共振血管成像、經顱多普勒等，存在一定局限性，無法準確判斷血管壁結構、分析血管狹窄原因。早期診斷顱內動脈疾病，可以避免延誤治療。高分辨磁共振成像（High-Resolution MRI，HRMRI）具有高場強、無輻射的無創性檢查，目前已用于診斷各種顱內動脈疾病。

1 HRMRI血管壁成像技術

隨著磁共振成像技術的發展，HRMRI的圖像質量不斷提高。研究表明，使用32通道頭頸聯合線圈，可以達到高信噪比，覆蓋范圍大，同時進行顱內和顱外動脈斑塊的高分辨率成像[1]。HRMRI血管壁成像主要采用黑血技術。通過運動增敏預脈沖和雙反轉恢復來產生足夠的圖像對比[2]。質子密度加權像（Proton density weighed imaging，PDWI）的信噪比高，可以用于測量斑塊相關指標，由于抑制腦脊液較差和較弱的對比增強，通常不用于對血管的病因分析，T1加權像（T1-weighted imaging，T1WI）、T2加權像（T2-weighted imaging，T2WI）常用于分析病因[3]。二維和三維成像技術常用于顱內動脈成像。三維成像具有各向同性分辨率的特點，能避免高估血管壁的厚度和降低容積效應[3]。因此三維成像在血管壁成像中具有極大的優勢，容易發現小病變。目前3.0T HRMRI已經用于臨床，盡管7.0T HRMRI具有更高的信噪比，能進行多平面重建，但主要用于研究機構。隨著影像學技術的發展，逐漸實現對患者進行精準的影像學診斷。

2.1顱內動脈粥樣硬化

各種顱內動脈疾病具有不同的病理，在HRMRI上具有不同的信號特征。3.0T HRMRI能準確識別和定量評估顱內動脈粥樣硬化斑塊成分[4]。斑塊不穩定常導致癥狀發生，其不穩定性與成分相關。導致斑塊不穩定的因素包括纖維帽破裂、斑塊內出血、脂質核心大等[5，6]。HRMRI不同序列能夠識別上述斑塊特征。組織病理學檢查發現，不穩定斑塊具有更大的管壁厚度和面積，HRMRI檢查與組織病理結果一致[7]。在HRMRI出現前，臨床上常以狹窄程度評估動脈硬化。應用HRMRI測量斑塊的面積和分析斑塊特征，更準確地判斷動脈硬化程度。研究表明，HRMRI識別斑塊成分的準確性達90.4%[8]。隨著HRMRI發展，動脈重塑逐漸受到重視。不同動脈重塑方式的程度和方式不同。正性重塑達到一定程度時，才引起血管狹窄。當管壁面積小于40%，冠狀動脈的管腔大小可無變化[9]。與前循環動脈相比，后循環具有更大的正性重塑能力，當斑塊負荷達到55.3%時，管腔出現狹窄[10]。對于頸動脈而言，當管壁面積小于62%，頸內動脈可以保持正常大小的管腔[11]。斑塊發展過程中可以轉變為負性重塑。因此，常規的血管腔成像方法可能漏診責任斑塊。隨著HRMRI在臨床上的應用，在對患者進行隨訪時，HRMRI極其重要，能連續觀察患者的管壁病變。在大腦中動脈研究中，有癥狀組者斑塊負荷更大，而且斑塊可以是偏心，亦可以為向心性[12]。動脈硬化是進展性的，斑塊在發展過程亦可以變成全壁斑塊。HRMRI不僅能識別血管狹窄病因，還能預測中風的風險。斑塊內出血與癥狀相關。一項頸動脈斑塊HRMRI的Meta分析表明，斑塊內出血作為腦梗死的預測危險率為4.59（95%CI：2.91～7.24）[13]。病理研究表明前循環與后循環的斑塊特征不同，腔內血栓、鈣化更常見于后循環，后循環向心性斑塊更常見[12]。研究表明，癥狀性大腦中動脈狹窄患者，斑塊面積、管壁面積和重塑指數比無癥狀大[14]。動脈到動脈栓塞是大腦中動脈引起卒中重要機制。研究表明，斑塊表明不規則和高信號斑塊與動脈到動脈栓塞相關[15]。在難以與心源性栓塞鑒別時，HRMRI可以幫助檢測顱內動脈責任病變。斑塊強化與炎癥和血管形成有關[16]。研究表明，斑塊強化與缺血性卒中密切相關[17]。HRMRI研究顯示顱內動脈斑塊強化與斑塊領域近期的梗死有關。斑塊可分為不同強化程度，其強化程度與炎癥和腦梗死的病程相關，卒中急性期后斑塊明顯強化的程度逐漸降低，研究中，7例患者中有4例（57%）在發病后1個月出現局灶性增強，但在7個月后強化程度下降[18]。因此，推斷斑塊強化為卒中的危險因素，尤其是明顯強化。根據斑塊強化的特征，可以利用HRMRI識別出責任斑塊。動脈斑塊分布具有一定的規律。HRMRI研究表明，大腦中動脈斑塊常位于前壁和下壁，上壁和后壁相對較少[19]。對于癥狀性患者，上壁斑塊更常見[19]。Huang等[20]報道了一項對38例癥狀性基底動脈狹窄患者的研究，斑塊更常見于前壁（21.6%），而后壁（6.3%），左側壁（4.6%）和右側壁（2.6%）相對較少。不同的分布位置引起不同的腦梗死類型。分析斑塊分布位置有利于明確病因分型。確定斑塊和穿支動脈的關系，有助于評估血管成形術的風險。

2.2 顱內動脈夾層

DSA是診斷顱內動脈夾層的金標準，敏感性只有30%。內膜瓣、雙腔征是典型征象。由于顱內動脈夾層病因不明，臨床上常容易誤診為動脈硬化。研究顯示，HRMRI識別顱內動脈夾層的準確性更高[21]。內膜瓣在T1WI、T2WI上呈高信號。研究發現，67例研究對象中16%在CT血管成像、磁共振血管成像或數字減影血管造影上發現內膜瓣，42%研究對象在HRMRI發現內膜瓣和82%壁內血腫[22]。三維血管壁成像技術檢出率更高，約87.5%[23]。另外一項研究表明，HRMRI檢測91.4%內膜瓣和54.3%壁內血腫[24]。因此，HRMRI被認為是檢測壁內血腫的最佳成像工具。研究發現，62%～76%未破裂的椎基底動脈夾層出現血管病變改善[25]。一項對29例顱內動脈夾層患者進行隨訪發現，血管壁完全恢復正常6例，局部管壁增厚8例[26]。連續進行血管壁隨訪觀察，可以評估治療效果。基于HRMRI的病因識別有助于臨床醫生制定更有效的治療方案及評估預后。

2.3 煙霧病

煙霧病在東亞比全球其他地方更常見，病因尚不清楚，目前基因組研究提示RNF213基因為東亞人群煙霧病患者的易感基因[27]。研究表明，煙霧病患者大腦中動脈的HRMRI特征為外徑和壁厚顯著小于動脈粥樣硬化組，血管呈向心性狹窄，管壁信號均勻，不同階段的煙霧病患者的大腦中動脈管壁厚度無明顯差異；而顱內動脈粥樣硬化主要表現為管腔呈偏心性狹窄、信號強度不均勻[28]。煙霧病大多數累及前循環中，后循環偶爾涉及，且椎動脈和基底動脈很少涉及[28]。煙霧病綜合征常有動脈硬化等繼發性原因引起，HRMRI可以用于鑒別煙霧病和煙霧綜合征，煙霧綜合征患者的血管壁常有其原發病的特征[29]。煙霧病血管壁病變逐漸加重，因此煙霧病患者應進行動態影像學隨訪。

2.4原發性中樞神經系統血管炎

由于臨床表現不具有特異性，其診斷極具挑戰性。數字減影血管造影表現為多發節段性腦動脈狹窄、閉塞或擴張，敏感性僅為70%，特異度低至30%[30]。臨床上常易將血管炎患者診斷為不明原因型。部分患者得不到及時的治療。HRMRI血管壁成像有助于診斷原發性中樞神經系統血管炎。血管炎的血管壁特征與其他顱內動脈疾病不同。大多數原發性中樞神經系統血管炎患者的HRMRI特征為血管壁彌漫性光滑、均勻、向心性增厚和強化，少數患者管壁增厚和強化表現為偏心性[31]。血管炎與非典型的動脈硬化容易混淆。研究表明，T2WI序列有助于區分潛在病變，血管炎在T2WI上為等信號，而動脈硬化呈現為高信號或混合高信號[3]。血管炎患者的血管壁強化與炎癥相關，由于內皮的滲透性增加，對比劑從管腔滲漏到血管壁。血管壁增強提示血管炎的活動。在動脈粥樣硬化病變中，斑塊的強化可能與斑塊不穩定性相關[30]。此外，原發性中樞神經系統血管炎的強化通常持續很長時間，長達13.5個月[31]。Pfefferkorn等[32]研究發現，4例原發性中樞神經系統血管炎進行免疫抑制劑治療后，隨訪HRMRI顯示2例患者在2個月增強穩定，2例患者6個月內有增強消退。關于血管炎的強化消退的時間仍無定論，無法明確持續強化為持續的炎癥活動或是治療不充分。中樞神經系統血管炎的強化差異，需要進行大樣本的前瞻性研究。目前原發性中樞神經系統血管炎診斷的金標準是病理活檢，但創傷性大，患者不易接受，而HRMRI具有無創性、無輻射，易被患者接受，成為重要的輔助影像檢查。

2.5 可逆性腦血管收縮綜合征

盡管可逆性腦血管收縮綜合征與原發性中樞神經系統血管炎的臨床及影像學特征相似，但臨床治療方案存在較大差異。HRMRI成像可以鑒別血管炎和可逆性腦血管收縮綜合征。兩種疾病都表現為動脈壁增厚，但后續隨訪發現可逆性腦血管收縮綜合征血管壁增厚可以緩解[31]。研究表明，顱內動脈粥樣硬化可累及遠端分支，而血管炎和可逆性腦血管收縮綜合征主要累及一級分支[29]。可逆性腦血管收縮綜合征在HRMRI上表現為向心性，無增強或彌漫性增強[29]。可逆性腦血管收縮綜合征動脈壁增厚和缺乏動脈壁缺乏強化與其病理一致。血管收縮后導致管壁厚度增加。Laneuville等[33]報道了一例病例，可逆性腦血管收縮綜合征患者動脈內注射米力農后，血管狹窄和癥狀緩解，用于血管炎無明顯變化，認為米力農具有鑒別兩種疾病作用。由于可逆性腦血管收縮綜合征具有可逆性，需要動態觀察血管壁情況。

3 展望

傳統評估顱內動脈的影像學方法可以有效評估動脈管腔狹窄情況，無法明確動脈管壁情況，HRMRI是目前唯一適合活體內觀察顱內動脈的方法，不僅能辨別斑塊成分、動脈重塑及斑塊分布，判斷斑塊的穩定性，還可以鑒別各種顱內動脈疾病，在明確腦梗死病因分型和指導個體化治療中起著重要作用，且能動態觀察疾病進展及治療效果。HRMRI不足之處在于，掃描時間較長、病情較重以及老年患者常無法完成全部序列。隨著影像學技術的發展，HRMRI掃描時間進一步縮短，HRMRI分辨率不斷提高，將會成為評估顱內動脈病變的常規檢查。

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（收稿日期：2018-04-23）