HR-MRI 影像特征及定量參數對缺血性腦梗死發生風險的預測價值

李勇 張紅麗 孫光達 馮博

1聊城市第三人民醫院影像科，聊城 252000；2聊城市第三人民醫院神經內科，聊城252000

缺血性腦梗死常見腦血管疾病，表現為管腔狹窄、斑塊聚集等，易繼發于短暫性腦缺血發作之后；目前，短暫性腦缺血發作患者的缺血性腦梗死發生風險評估成為臨床研究重點［1-3］。顱內動脈粥樣硬化是缺血性腦梗死發生的重要誘因，既往研究中多使用CT 血管造影、磁共振成像等技術進行檢查，但僅能顯示血管狹窄程度與血流動力學，無法準確顯示動脈粥樣硬化的斑塊及管壁特征［4-5］。高分辨率磁共振成像（high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI）可顯示短暫性腦缺血發作患者責任血管的重構、狹窄情況及斑塊形態、分布、負荷特征［6-7］。本研究觀察是否發生缺血性腦梗死患者HR-MRI檢查中影像特征及相關定量參數，探討HR-MRI 在缺血性腦梗死發生風險評估中的價值，以期為臨床診療工作的開展提供參考。

資料與方法

1.一般資料

本方案按對照試驗、前瞻性、單盲、單中心臨床研究方法設計。選取2020年3月至2022年3月聊城市第三人民醫院收治的83 例短暫性腦缺血發作患者，根據1 周內是否發生缺血性腦梗死分為發生組（32 例）和未發生組（51 例）。發生組男18 例，女14 例；年齡49～81（64.81±7.36）歲；吸煙史19 例，腦梗死史13 例。未發生組男28 例，女23 例；年齡48～82（65.14±7.53）歲；吸煙史30例，腦梗死史21例。兩組一般資料比較，差異均無統計學意義（均P>0.05）。本研究經聊城市第三人民醫院醫學倫理委員會審批通過（倫理批號2022036）；患者及家屬知情，簽署知情同意書。

納入標準：（1）存在短暫性腦缺血發作臨床癥狀，癥狀發生至入院時間<1 周；（2）于聊城市第三人民醫院接受HR-MRI檢查；（3）MRI、超聲檢測可明確定位病變部位；（4）HR-MRI 檢查可顯示斑塊、血管壁。排除標準：（1）患側大腦中動脈完全閉塞；（2）病因懷疑為房顫、血管炎、深靜脈血栓、心源性栓塞、動脈夾層等非動脈粥樣硬化性疾?。唬?）伴有造血功能障礙、惡性腫瘤疾病；（4）存在重要臟器病變；（5）存在本研究HR-MRI檢查禁忌證；（6）精神異常。

2.方法

2.1.HR-MRI檢查 采用3.0T磁共振掃描儀（美國GE公司，型號：SIGNA Pioneer）進行HR-MRI，行T1 加權成像（T1WI）、T2 加權成像（T2WI），并與責任血管長軸垂直進行2D高分辨掃描，T1WI掃描參數：視野16.4 cm×25.0 cm，回波時間（TE）16 ms，矩陣320×320，射頻重復時間（TR）800 ms，層數240，層間距5 mm，激勵次數6 次，掃描時間405 s。T2WI掃描參數：視野16.4 cm×25.0 cm，TE 149 ms，矩陣320×320，TR 1 500 ms，層數240，層間距5 mm，激勵次數5次，掃描時間387 s。2D 高分辨掃描參數：視野100 mm×100 mm，TE 46 ms，矩陣320×320，TR 5 430 ms，層數16，層間距2 mm，激勵次數6次，掃描時間233 s。

2.2.定量分析 HR-MRI 檢查結束后上傳圖像至高級工作站，選擇參考層面，優先選擇病變近心端的血管，其次選擇遠端正常層面，將參考層面、血管管腔最狹窄層面放大2～4倍，觀察狹窄血管形態，描繪血管邊界；內邊界：血液與管壁內膜界面，外邊界：腦膜腦脊液與管壁界面。通過系統軟件計算血管最狹窄處面積（VAMLN）、血管最狹窄處管腔面積（LAMLN）、參考血管腔面積（LAreference）、血管面積（VAreference）。VAMLN∕VAreference=重構指數，重構方式判定為：正性重構，重構指數≥1.05；負性重構，重構指數≤0.95；無明顯重構，重構指數為0.96～1.04。 狹窄率=（1-LAMLN∕LAreference）×100%；VAMLN-LAMLN= 血管最狹窄處管壁面積（WAMLN）；WAMLN-WAreference=斑塊面積；斑塊面積∕VAMLN×100%=斑塊負荷。由2 名工作時間5 年以上的神經影像科醫師進行盲法閱片；若閱片結果發生分歧，由第3 名相同資質醫師閱片后協商達成一致。

3.觀察指標

（1）比較兩組HR-MRI 影像特征，包括斑塊分布、斑塊特征（斑塊面積、斑塊負荷）。（2）比較兩組重構方式，包括重構指數、正性重構、負性重構、無明顯重構。（3）比較兩組HR-MRI 定量參數，包括VAMLN、VAreference、WAMLN、LAMLN、LAreference及狹窄率。（4）分析HR-MRI 影像特征、定量參數對缺血性腦梗死發生風險的預測。

4.統計學分析

采用SPSS 23.0 對數據進行分析，符合正態分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料以例（%）表示，行χ2檢驗，采用受試者工作特征曲線（ROC）分析HR-MRI 影像特征、定量參數預測缺血性腦梗死發生風險的價值，獲取曲線下面積（AUC）、95%置信區間（CI）、截斷值（cut-off）、靈敏度及特異度，均采用雙側檢驗，α=0.05。以P<0.05為差異有統計學意義。

結果

1.兩組HR-MRI影像特征比較（表1）

表1 兩組短暫性腦缺血發作患者HR-MRI影像特征比較

發生組HR-MRI 顯示顱內動脈管腔內有斑塊充填，斑塊呈偏心或環形，斑塊在T1WI 序列為等信號、高信號，T2WI呈稍高、高信號，信號較混雜，增強后斑塊均有不同程度強化；未發生組HR-MRI顯示顱內動脈主干管腔縮窄，且動脈走行區可見細小流空側枝血管影。兩組斑塊分布比較，差異無統計學意義（P>0.05）；發生組斑塊面積、斑塊負荷均大于未發生組，差異均有統計學意義（均P<0.05）。

2.兩組重構方式比較（表2）

表2 兩組短暫性腦缺血發作患者重構方式比較

兩組重構指數、負性重構、無明顯重構比較，差異均無統計學意義（均P>0.05）；發生組正性重構高于未發生組，差異有統計學意義（P<0.05）。

3.兩組HR-MRI定量參數比較（表3）

表3 兩組短暫性腦缺血發作患者HR-MRI定量參數比較（± s）

表3 兩組短暫性腦缺血發作患者HR-MRI定量參數比較（± s）

注：發生組為1周內發生缺血性腦梗死，未發生組為1周內未發生缺血性腦梗死；VAMLN為血管最狹窄處面積，VAreference為血管面積，WAMLN為血管最狹窄處管壁面積，LAMLN為血管最狹窄處管腔面積，LAreference為參考血管腔面積

組別發生組未發生組t值P值例數32 51 VAMLN（mm2）21.36±2.48 20.97±2.40 0.711 0.479 VAreference（mm2）20.02±1.53 19.93±1.37 0.278 0.781 WAMLN（mm2）12.04±2.02 10.63±1.41 3.744<0.001 LAMLN（mm2）10.22±1.75 11.96±2.07 3.949<0.001 LAreference（mm2）15.08±1.61 15.14±1.70 0.160 0.874狹窄率（%）32.46±2.02 21.20±1.35 30.462<0.001

兩組VAMLN、VAreference、LAreference比較，差異均無統計學意義（均P>0.05）；發生組WAMLN、狹窄率均高于未發生組，LAMLN低于未發生組，差異均有統計學意義（均P<0.05）。

4.HR-MRI影像特征、定量參數對缺血性腦梗死發生風險的ROC分析（表4）

表4 HR-MRI影像特征、定量參數對83例短暫性腦缺血發作患者發生缺血性腦梗死的預測價值

以發生缺血性腦梗死患者作為陽性樣本，未發生缺血性腦梗死患者作為陰性樣本，繪制ROC，結果顯示，斑塊面積、斑塊負荷、WAMLN、LAMLN、狹窄率預測缺血性腦梗死發生的AUC 均在0.7 以上，且各項指標、參數聯合預測缺血性腦梗死發生風險的AUC值最高。

討論

HR-MRI 具有無創性，可清晰顯示細小的動脈管壁結構，在顱內動脈粥樣硬化疾病的應用已有較多研究［8-10］。顱內動脈粥樣硬化是腦梗死發生的重要原因，本研究通過HR-MRI 檢查顯示，發生組斑塊主要分布于腹側壁（40.63%），究其原因，發生缺血性腦梗死患者腹側壁血流壓力增大，損傷血管壁內皮［11］。但在兩組斑塊分布情況比較差異無統計學意義（P>0.05），這表明HR-MRI 可識別短暫性腦缺血發作患者的動脈粥樣硬化斑塊分布，但對于高危斑塊的識別效果不明顯［12-14］。劉志強等［15］學者采用HR-MRI 評估顱內斑塊狀態表明腦梗死患者管壁面積增厚，斑塊負荷增大。本研究中發生組斑塊面積、斑塊負荷均大于未發生組（均P<0.05），可見斑塊面積、斑塊負荷為短暫性腦缺血發作患者的缺血性腦梗死風險的評估提供幫助。

朱友義等［16］研究指出，腦梗死患者正性重構比例高于腦缺血患者，在本研究中，與未發生組顱內動脈斑塊相比，發生組正性重構比例更高，這提示腦梗死患者顱內動脈中存在明顯高危斑塊特征。經分析，相對于負性重構中的斑塊，正性重構斑塊蛋白水解酶、炎性細胞分泌更多，一定程度上減輕管腔狹窄程度，但同時蛋白水解酶、炎性細胞活化造成血液循環加速，進一步影響斑塊，易引發斑塊破裂［17-19］。HR-MRI 一方面可清晰顯示動脈粥樣硬化管腔斑塊，另一方面對斑塊易損性具有一定評估作用，有利于預測腦梗死卒中風險［20-22］。本研究發生組WAMLN、狹窄率均高于未發生組，LAMLN低于未發生組（均P<0.05）；這提示WAMLN、LAMLN、狹窄率有利于評估缺血性腦梗死發生風險，進一步量化了WAMLN、LAMLN對缺血性腦梗死的預測價值。為明確斑塊面積、斑塊負荷、WAMLN、LAMLN、狹窄率預測缺血性腦梗死發生風險的價值，本研究通過ROC 分析顯示，上述HR-MRI 檢查指標預測缺血性腦梗死發生的AUC 均在0.7 以上，且各項指標、參數聯合預測缺血性腦梗死發生風險的AUC 值最高，可為缺血性腦梗死個體化二級預防提供臨床參考。

綜上所述，HR-MRI 檢查中的斑塊面積、斑塊負荷、WAMLN、LAMLN及狹窄率對缺血性腦梗死發生風險具有較高預測價值，可幫助臨床早期發現缺血性腦梗死、及時干預、改善患者預后。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明李勇：醞釀和設計試驗，實施研究，采集、分析∕解釋數據，起草文章，對文章的知識性內容作批評性審閱，統計分析；張紅麗、孫光達：采集、分析∕解釋數據，統計分析；馮博：醞釀和設計試驗，起草文章，獲取研究經費，行政、技術或材料支持，支持性貢獻