基于HR-MRI對輕度狹窄的基底動脈斑塊特征與臨床癥狀關系的研究

王旭超，徐敏，孫兆男，徐暢，王巍

顱內動脈粥樣硬化(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]。流行病學數據表明，缺血性腦卒中發生率在椎-基底系統占20%～30%[3]，由此可見，基底動脈易發生基底動脈粥樣硬化繼而形成斑塊影響血供。基底動脈是后循壞系統中的核心動脈，與后循環缺血卒中的發生密切相關，尤其是橋腦梗死，因此，探究基底動脈斑塊特點來評估缺血卒中發生的風險成為重中之重。本研究借助高分辨磁共振成像(highresolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)技術對基底動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、成分及相關臨床特點進行分析。

1 材料與方法

1.1 研究對象

連續納入2017年10月至2018年11月哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科患者180例，在圖像質量合格的情況下，所有患者均經兩名影像科主任醫師結合所有MRI圖像判定基底動脈是否輕度狹窄且伴有斑塊，再由兩名有經驗的神經內科主任醫師判定有、無與后循環缺血相關的臨床癥狀，并對診斷結果達成一致。不同序列相同切面的斑塊定義為一幅，連續累及兩個或兩個以上切面的斑塊計為一個，每個斑塊以在各象限分布情況分別計入腹側壁、側壁、背側壁3個分布組，當斑塊在兩個或兩個以上分布組時，則該斑塊所在的每個分布組計數均加一(圖1)。所有患者均進行了頭部磁共振擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)、液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery，FLAIR)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiograph，MRA)、三維質子密度加權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)、非增強血管造影和斑塊內出血同時成像(simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，SNAP)掃描。同時，采集入組患者的相關臨床特征信息，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、體質量指數(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個月內發生與后循環相關的缺血癥狀或短暫性腦缺血發作(transient ischemic attack，TIA)，并在DWI或FLAIR圖像上觀察到相應的影像學病變，則確定為癥狀性患者；如果近3個月內無后循環腦血管病發作史，并且無MRI平掃陽性表現，則定義為無癥狀患者。

1.2 入組條件

所有患者均經兩名影像科主任醫師結合HR-MRI圖像診斷基底動脈輕度狹窄(＜50%)并且存在斑塊；由兩位有經驗的神經內科主任醫師結合MRI圖像診斷患者有、無與后循環有關的臨床癥狀；排除與心臟疾病、血管炎有關的患者；圖像質量滿足斑塊診斷的要求。

1.3 檢查方法

影像數據采集使用Philips公司生產的Achieva 3.0 T磁共振掃描儀，由16通道標準頭部正交線圈進行掃描。所有患者都進行了頭部DWI、FLAIR、3D-TOFMRA成像，再由MRA圖像定位，進行HR-MRI的T1W-3D-VISTA、SNAP掃描。掃描序列及參數見表1。

1.4 圖像分析

圖像采集完成后傳輸到Achieva副臺后處理工作站進行處理。所有患者的圖像均由上述兩位影像科主任醫師進行盲法評片，在對患者臨床信息完全不知情的情況下，觀察斑塊內的成分(內部是否出血及纖維帽是否完整)以及斑塊在血管腹側壁、側壁及背側壁的準確分布。斑塊內出血判定標準為斑塊在T1WI上呈高信號，且信號強度大于鄰近組織的150%，纖維帽斷裂判定標準為T1WI上斑塊表面近管腔處的等信號帶走形不連續，表面凹凸不平。意見不一致時協商達成一致。此外，血管狹窄程度由HR-MRI評估，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徑，D正常代表是正常管腔內徑，狹窄率小于50%者定義為輕度狹窄，納入本試驗研究。

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

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

1.5 統計學分析

應用SPSS 24.0軟件進行統計分析，計數資料采用頻數、構成比或百分比表示，兩組間比較采用χ2檢驗，計量資料以±s表示，符合正態分布且方差齊，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

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。總計3244幅圖被研究，結果306幅圖像中含有斑塊，共計413個斑塊，其中癥狀組192個，無癥狀組221個。

2.1 斑塊的分布

癥狀組與無癥狀組側壁斑塊所占比例分別為45.8%及47.5%，差異無統計學意義(P=0.733)。癥狀組的背側壁斑塊所占比例(33.9%)較無癥狀組(19.0%)大，差異有統計學意義(P=0.001)。癥狀組的腹側壁斑塊(20.3%)所占比例較無癥狀組(33.5%)小，差異有統計學意義(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

癥狀組斑塊內出血(intraplaque hemorrhage，IPH)(圖2)及纖維帽破裂(fibrous cap rupture，FCR)(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%，兩者差異均有統計學意義(P=0.003、0.034)，見表2。

2.3 臨床相關因素

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較多有關，其余臨床相關因素(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)比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表3。

3 討論

3.1 臨床特點及檢查方法

顱內動脈粥樣硬化可以長期無癥狀，也可引起短暫性腦缺血發作或缺血性卒中[4]，其中橋腦缺血卒中的臨床癥狀尤為嚴重。此前，關于基底動脈斑塊分布的研究以及基底動脈斑塊和后循壞缺血卒中之間相關性的文獻報道很多，結論卻是迥然有異，可能是研究方法或入組條件的差異造成的。Chen等[5]認為基底動脈粥樣硬化斑塊更易累及兩個或更多的象限，斑塊在各象限的出現率并無顯著性差異。Huang等[6]認為，至少達到30%的基底動脈狹窄有癥狀患者的基底動脈粥樣硬化斑塊主要位于動脈腹側。基底動脈即便處于輕度狹窄階段，仍會導致TIA或缺血性卒中，嚴重影響患者的生活質量及預后。因此，對癥狀組和非癥狀組斑塊特點的進行對比研究，可以從病因學為臨床藥物治療及血管內介入治療提供寶貴的信息。

現有的能識別基底動脈粥樣硬化斑塊的影像診斷技術有超聲、MRA、計算機斷層攝影血管造影術(computed tomographic angiography，CTA)、數字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)等，在這些檢查中，超聲顱內血管檢測在顱骨的干擾下受到極大的限制。MRA及CTA只能根據血流的流動變化來檢測管腔內情況，對血管腔狹窄程度較輕的或者斑塊正性重構較好的血管壁病變則難以辨別[7]，尤其本實驗是針對基底動脈輕度狹窄的患者；CTA只對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特的優勢，但對斑塊在血管壁橫斷面的具體分布、斑塊內的成分顯示等從病因學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生之間都存在關聯，且DSA是一項有創檢查，目前的臨床應用率已逐步減少。HR-MRI是目前臨床上極少數可以實現活體顱內管壁分析的無創影像技術，能避免以上檢查手段的弊端，并可清晰地顯示基底動脈粥樣硬化斑塊成分的特點[9-10]。

3.2 斑塊的HR-MRI表現

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

后循環缺血卒中與基底動脈斑塊的穩定性密切相關，而基底動脈粥樣硬化斑塊是否穩定，主要依據其內的成分，如斑塊內出血、纖維帽、脂質核心等。HRMRI上斑塊信號特點與組織病理活檢結果具有良好的一致性[16]，從而保證了實驗的準確率。此前，有多項研究表明[17-18]，頸動脈的IPH的出現與癥狀性動脈粥樣硬化斑塊和斑塊快速進展相關，而對基底動脈斑塊成分的相關研究很少。本實驗中基底動脈斑塊IPH及FCR在癥狀性基底動脈狹窄患者均較無癥狀組發生率高，提示二者在基底動脈中是斑塊易損性的危險因子，即使斑塊體積較小，如若有碎裂細小斑塊脫落阻塞穿支動脈，也將是造成缺血性卒中的高風險因素。此外，相關性研究結果顯示，斑塊的穩定性與腦卒中預后有一定的相關性，可見評估斑塊內成分是臨床對疾病分析診斷的重要信息。鈣化及脂質核心對斑塊的穩定性也有著巨大的影響作用，本實驗中沒有做系統地比較。

3.3 研究的局限性

此項研究還存有一些不足：(1)沒有排除基底動脈彎曲的患者，對斑塊分布造成了一定的影響；(2)沒有病理學結果的證實；(3)樣本量偏小，還需要大型的前瞻性研究進一步證實；(4)對斑塊內成分研究的不夠全面。

綜上所述，HR-MRI可以對比輕度狹窄的基底動脈在癥狀組和無癥狀組患者之間的斑塊分布特點及其斑塊內成分，并對臨床的治療提供有價值的影像學依據。癥狀組與無癥狀組側壁斑塊的分布比例是相似的，癥狀組背側壁斑塊明顯多于無癥狀組，而無癥狀組腹側壁斑塊明顯多于癥狀組。此外，癥狀組患者中基底動脈的斑塊相對來說更不穩定。

利益沖突：無。