高分辨MRI成像對(duì)基底動(dòng)脈狹窄患者斑塊分布、成分及相關(guān)特征分析

劉源源，李 勝，敖 鋒

湖北十堰市人民醫(yī)院（湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院）放射影像中心，湖北 十堰442000

基底動(dòng)脈狹窄是顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄的常見原因，隨后引發(fā)的后循環(huán)缺血可造成患者腦梗死，具有較高的致殘率和致死率［1］。目前有效治療手段是球囊擴(kuò)張影像學(xué)檢查是評(píng)價(jià)管腔狹窄程度的有效手段，但無論是傳統(tǒng)影像學(xué)側(cè)重于評(píng)價(jià)管腔狹窄程度而無法有效了解斑塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，隨著高分辨磁共振成像（HR-MRI）技術(shù)的出現(xiàn)，使探測(cè)斑塊內(nèi)部分布、成分及特征成為了可能［2］。目前臨床相關(guān)研究主要集中在頸動(dòng)脈、腦供血范圍較大的前循環(huán)，而對(duì)維持基本生命中樞的后循環(huán)關(guān)注不足。相關(guān)研究認(rèn)為，有癥狀的基底動(dòng)脈狹窄患者在斑塊分布、成分及重構(gòu)特點(diǎn)方面與無癥狀患者存在差異，這對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化形成和預(yù)后判斷具有重要意義，但相關(guān)研究并未達(dá)成共識(shí)［3-4］。本次研究以我院收治的106例行HRMRI檢查的基底動(dòng)脈狹窄患者，比較有癥狀和無癥狀患者的斑塊分布、成分及重構(gòu)特點(diǎn)，以期為臨床提高識(shí)別基底動(dòng)脈狹窄特征和及早干預(yù)治療提供一定參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年3月～2021年3月我院收治的106例經(jīng)數(shù)字減影血管造影（DSA）確診的基底動(dòng)脈狹窄患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)DSA檢查確診為基底動(dòng)脈狹窄，參考《中國后循環(huán)缺血的專家共識(shí)》［5］，且狹窄率<50%；存在≥1個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素，如高血壓（收縮壓>140 mmHg，舒張壓>90 mmHg）、高血脂（總膽固醇>240 mg/dL或低密度膽固醇>160 mg/dL）、糖尿病（在服用降糖藥或自述病史）等；患者均行HR-MRI檢查；患者知情并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：基底動(dòng)脈完全閉塞；動(dòng)脈炎、動(dòng)脈夾層、心源性栓塞等造成的血管狹窄；有MRI掃描禁忌患者。入選患者根據(jù)是否存在后循環(huán)卒中分為癥狀性組（n=45）和無癥狀組（n=61），以近1月內(nèi)發(fā)生過基底動(dòng)脈供血區(qū)的缺血性腦卒中且彌散加權(quán)成像、T2WI上可見梗死灶作為癥狀性組［6］，其余作為無癥狀組。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05，表1）。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過。

表1 兩組一般資料比較Tab.1 Comparison of general information between the two groups［n(%)］

1.2 方法

采用西門子Siemens Skyra 3.0 T超導(dǎo)型MR掃描儀進(jìn)行掃描，首先采用三維時(shí)間飛躍掃描法對(duì)顱內(nèi)血管疾病先掃描，然后在磁共振血管造影（MRA）圖像基礎(chǔ)上進(jìn)行HR-MRI成像，掃描序列：TR/TE=25 ms/3.1 ms，F(xiàn)OV=240 cm×240 cm，層厚=1.4 mm，無層間隔，矩陣384×224，F(xiàn)A=20°。以MRA為定位圖像，調(diào)整定位線與基底動(dòng)脈長(zhǎng)軸垂直，對(duì)整個(gè)基底動(dòng)脈進(jìn)行掃描，掃描序列包括T2WI、T1WI和質(zhì)子密度加權(quán)成像，以獲取橫斷面圖像，顯示血管壁和斑塊形態(tài)。掃描序列：T2WI：TR/TE=3360 ms/45.3 ms，F(xiàn)OV=130 cm×130 cm，層厚=2 mm，層間隔=0.5 mm，矩陣384×384；T1WI：TR/TE=840 ms/11.4 ms，F(xiàn)OV=130 cm×130 cm，層厚=2 mm，層間隔=0.5 mm，矩陣384×384；加權(quán)成像：TR/TE=2440 ms/19.7 ms，F(xiàn)OV=130 cm×130 cm，層厚=2 mm，層間隔=0.5 mm，矩陣384×384。

1.3 觀察指標(biāo)

斑塊定位：以軸位圖像作為標(biāo)準(zhǔn)，以水平線為基準(zhǔn)，做水平線傾斜45°的線，將基底動(dòng)脈壁分為4份，靠近巖骨為腹側(cè)壁，靠近枕骨為背側(cè)壁，左右分別分左側(cè)壁和右側(cè)壁，累及≥2個(gè)側(cè)壁者以病變覆蓋≥50%側(cè)累加納入分析。觀察斑塊形態(tài)，判斷是否存在斑塊內(nèi)出血（T1WI高信號(hào)且強(qiáng)度超過鄰近組織150%）、纖維帽斷裂（T1WI顯示斑塊表面接近管腔處等信號(hào)帶不連續(xù)）。

血管參數(shù)測(cè)定：采用快速自旋回波技術(shù)對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈掃描斑塊，獲得容積數(shù)據(jù)后進(jìn)行重建，得到基底動(dòng)脈最窄層面、近端參考層的短軸橫斷面圖，測(cè)定血管面積、管腔面積、管壁面積和最大管壁面積，并計(jì)算重構(gòu)指數(shù)（RI）、斑塊負(fù)荷及狹窄率。RI=最窄層血管面積/參考血管面積（正性重構(gòu)：RI≥1.05，負(fù)性重構(gòu)：RI≤0.95）；斑塊負(fù)荷=最窄層（血管面積-管腔面積）/血管面積；狹窄率（%）=（1-斑塊處的管徑/參考層管徑）×100%。

斑塊強(qiáng)化程度判斷：無強(qiáng)化為0級(jí)；輕中度為1級(jí)；明顯強(qiáng)化為2級(jí)。其中強(qiáng)化程度與垂體強(qiáng)化程度接近為明顯強(qiáng)化，有強(qiáng)化但強(qiáng)化程度低于垂體為輕中度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件包分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布計(jì)量資料如血管參數(shù)等以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較行t檢驗(yàn)；斑塊分布、成分、強(qiáng)化程度等以計(jì)數(shù)資料n(%)表示，組間比較行χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組斑塊分布比較

106例患者共計(jì)獲得1276層HR-MRI影像，其中305層發(fā)現(xiàn)斑塊，共有斑塊510個(gè)，其中癥狀性組238個(gè)，無癥狀組272個(gè)。癥狀性組斑塊主要分布在背側(cè)壁和左右側(cè)壁，較少分布在腹側(cè)壁，無癥狀組斑塊主要分布在腹側(cè)壁，兩組斑塊分布差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，表2、圖1）。

圖1 基于HR-MRI圖像的基底動(dòng)脈斑塊分布Fig.1 Basilar artery plaque distribution based on HR-MRI image.

表2 兩組斑塊分布比較Tab.2 Comparison of plaque distribution between the two groups［n(%)］

2.2 兩組斑塊成分特點(diǎn)比較

癥狀性組合并斑塊內(nèi)出血、纖維帽斷裂概率高于無癥狀組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，表3）。

表3 兩組斑塊成分特點(diǎn)比較Tab.3 Comparison of the characteristics of plaque composition between the two groups［n(%)］

2.3 兩組基底動(dòng)脈血管參數(shù)比較

癥狀性組患者在最狹窄層的血管面積、管壁面積、管腔面積、最大管壁厚度、狹窄率、RI均高于無癥狀組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，表4），兩組斑塊負(fù)荷差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

表4 兩組基底動(dòng)脈血管面積和厚度比較Tab.4 Comparison of the area and thickness of the basilar artery between the two groups(Mean±SD)

2.4 兩組斑塊強(qiáng)化情況比較

兩組斑塊強(qiáng)化等級(jí)分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其中癥狀性組斑塊2級(jí)強(qiáng)化率高于無癥狀組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=5.274，P<0.05，表5）。

表5 兩組斑塊強(qiáng)化情況比較Tab.5 Comparison of plaque enhancement between the two groups［n(%)］

3 討論

基底動(dòng)脈斑塊信號(hào)強(qiáng)度、重構(gòu)特點(diǎn)能在一定程度上反映腦梗死發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，因此評(píng)價(jià)斑塊特征對(duì)識(shí)別斑塊易損性和降低缺血性卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義［7］。目前關(guān)于基底動(dòng)脈斑塊分布與后循環(huán)缺血性卒中之間關(guān)系研究結(jié)論差異較大，而臨床實(shí)踐證實(shí)，即使基底動(dòng)脈處于輕度狹窄患者依然可出現(xiàn)缺血性卒中，造成不良預(yù)后［8］。因此本次納入狹窄率<50%的癥狀性和非癥狀性基底動(dòng)脈狹窄患者斑塊特征進(jìn)行比較研究，以期從病因?qū)W角度為臨床治療提供更多有效信息。

現(xiàn)有對(duì)基底動(dòng)脈斑塊進(jìn)行影像學(xué)診斷的常用技術(shù)有超聲、MRA、CT血管造影、DSA等，其中MRA和CT血管造影對(duì)狹窄程度較低和斑塊重構(gòu)較好病變辨別不足；DSA能有效判斷血管狹窄程度，但對(duì)斑塊的具體分布、成分顯示上存在不足［9-10］。HR-MRI是一種能有效實(shí)現(xiàn)活體顱內(nèi)血管壁分析的影像檢查方法，能對(duì)基底動(dòng)脈斑塊進(jìn)行有效顯示。相關(guān)研究顯示，在HR-MRI中無法識(shí)別的基底動(dòng)脈管壁基本都是正常的［11］。本次研究發(fā)現(xiàn)，癥狀性組斑塊主要分布在背側(cè)壁和左右側(cè)壁，而在腹側(cè)壁少見，無癥狀患者斑塊主要分布在腹側(cè)壁，推測(cè)原因可能是基底動(dòng)脈的穿支動(dòng)脈主要分布在背側(cè)和左右側(cè)，較少從腹側(cè)發(fā)出，而分布在背側(cè)和左右側(cè)的斑塊容易阻塞穿支動(dòng)脈造成梗死，從而出現(xiàn)癥狀［12-13］。因此并非在基底動(dòng)脈主干上有嚴(yán)重狹窄或鼻塞才能出現(xiàn)穿支病變，穿支入口的小斑塊可能就會(huì)引發(fā)腦梗。而顱內(nèi)支架置入術(shù)治療基底動(dòng)脈狹窄卒中患者的“雪犁效應(yīng)”并發(fā)癥較大腦動(dòng)脈硬化患者多［11］也證實(shí)了這一點(diǎn)。

后循環(huán)卒中的發(fā)生與斑塊穩(wěn)定性密切相關(guān)，而斑塊穩(wěn)定性與其成分有關(guān)，如出現(xiàn)出血、纖維帽、合并脂質(zhì)核心等［14］。HR-MRI能較好識(shí)別動(dòng)脈血管壁發(fā)生粥樣硬化后由于平滑肌細(xì)胞的不斷增生、細(xì)胞外基質(zhì)堆積和鈣離子沉積可造成的血管壁增厚，在斑塊信號(hào)特點(diǎn)上與組織病理活檢具有較好的一致性［15］。本次研究中癥狀性組合并斑塊內(nèi)出血、纖維帽斷裂概率高于無癥狀組，提示此兩者是斑塊易損的危險(xiǎn)因素。有研究發(fā)現(xiàn)，斑塊穩(wěn)定性還與缺血性腦卒中預(yù)后有關(guān)［16］，因此評(píng)價(jià)斑塊成分對(duì)臨床診療具有重要意義。

基底動(dòng)脈粥樣硬化在發(fā)展過程中可出現(xiàn)血管向外擴(kuò)張或向內(nèi)收縮的重構(gòu)現(xiàn)象，是血管發(fā)生損傷時(shí)出現(xiàn)的一種代償性反應(yīng)。血管重構(gòu)類型可分為正性重構(gòu)和負(fù)性重構(gòu)，其中正性重構(gòu)可減輕斑塊引發(fā)的血管現(xiàn)在，而負(fù)性重構(gòu)會(huì)加重［17］。但還有研究認(rèn)為，正性重構(gòu)部位斑塊往往存在較大的脂質(zhì)核心、更薄的纖維帽和更多的炎性因子浸潤(rùn)，斑塊穩(wěn)定性更差；而負(fù)性重構(gòu)患者因?yàn)榘邏K鈣化、纖維化程度更高，且脂質(zhì)核較小，因此斑塊較穩(wěn)定［18］。本次研究中癥狀性患者大多為正性重構(gòu)，無癥狀患者大多為負(fù)性重構(gòu)，提示正性重構(gòu)與斑塊易損性有關(guān)。王寬等［19］研究發(fā)現(xiàn)，與無癥狀顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者相比，有癥狀患者存在更高的正性重構(gòu)率、血管面積和管壁面積，與本次研究結(jié)果一致，提示HR-MRI能較好的反映斑塊病變進(jìn)展。

此外，斑塊強(qiáng)化程度也是判斷易損性的一個(gè)重要內(nèi)容。斑塊強(qiáng)化的發(fā)生因素較為復(fù)雜，有研究認(rèn)為斑塊強(qiáng)化與新生血管和炎癥反應(yīng)有關(guān)，而斑塊炎癥可增加內(nèi)皮細(xì)胞通透性，使造影劑迅速進(jìn)入細(xì)胞外空間，從而在MRI上呈現(xiàn)強(qiáng)化狀態(tài)。在HR-MRI上檢測(cè)到的強(qiáng)化可能與基底動(dòng)脈狹窄病變過程的內(nèi)皮功能障礙有關(guān)［20］，本次研究中兩組斑塊強(qiáng)化等級(jí)分布存在明顯差異，且癥狀性組強(qiáng)化程度跟高，提示斑塊強(qiáng)化可作為預(yù)測(cè)腦血管時(shí)間的參考指標(biāo)之一。

綜上所述，有癥狀和無癥狀基底動(dòng)脈狹窄患者斑塊分布、成分、重構(gòu)等特征存在較大差異，其中癥狀性患者斑塊主要分布在背側(cè)壁、多見脂質(zhì)、強(qiáng)化斑塊和正性重構(gòu)，無癥狀性患者斑塊主要分布在腹側(cè)壁、多見鈣化、無明顯性強(qiáng)化斑塊和負(fù)性重構(gòu)。高分辨MRI成像能有助于識(shí)別斑塊特征和及早干預(yù)，從而改善預(yù)后。