基于MRI的頸動脈易損斑塊與腦白質(zhì)高信號的相關(guān)性研究

朱雨蒙,朱麗平,葛學(xué),張生,胡春峰,馬紅

頸動脈粥樣硬化與腦小血管病(cerebral small vessel diseases,CSVD)是引起缺血性腦卒中的重要危險因素。CSVD與損害腦遠(yuǎn)端動脈、小動脈、小靜脈和腦毛細(xì)血管的幾種疾病有關(guān),并涉及多種病理過程和病因[1]。腦白質(zhì)高信號(white matter hyperintensity,WMH)是CSVD的主要MRI征象,表現(xiàn)為T2WI和FLAIR序列上位于深部腦白質(zhì)及側(cè)腦室旁的對稱性高信號影,反映的是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生、軸索丟失和缺血性脫髓鞘改變。在CSVD病程早期患者通常無明顯癥狀,隨著病變進(jìn)展,患者可發(fā)生腦卒中、認(rèn)知能力下降、癡呆和精神疾病等[2]。

初步研究表明,與動脈粥樣硬化相關(guān)的血流動力學(xué)變化會影響到顱內(nèi)循環(huán),并可能損害腦內(nèi)中小血管[3]。頸動脈粥樣硬化形成的易損斑塊引起的腦血管疾病的發(fā)病率逐年上升,頸動脈斑塊易損性能更準(zhǔn)確地反映頸動脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度[4]。本研究擬基于頸動脈高分辨率MRI來分析頸動脈易損斑塊與腦白質(zhì)高信號的相關(guān)性,旨在能更好地指導(dǎo)臨床對WMH的高危因素進(jìn)行及時管理和干預(yù),預(yù)防WMH引起的相關(guān)臨床癥狀,改善患者的預(yù)后。

材料與方法

1.臨床資料

將2018年11月-2022年10月本院收治的93例符合本研究要求的CSVD患者作為研究對象。所有患者行頸動脈高分辨率MRI及顱腦常規(guī)序列MRI檢查。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡≥18歲;②經(jīng)超聲或CTA檢出頸動脈斑塊。排除標(biāo)準(zhǔn):①有腦出血、大面積腦梗死或腦腫瘤等顱內(nèi)病變;②有MRI檢查禁忌證;③合并嚴(yán)重的內(nèi)、外科疾病;④MRI圖像質(zhì)量差,無法準(zhǔn)確判讀顱內(nèi)病變。

搜集患者的臨床資料,包括年齡、性別、身高、體重等人口學(xué)信息并計算身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI),高血壓、糖尿病、冠心病等疾病的病史,以及高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、總膽固醇(TC)和甘油三酯(TG)等實驗室檢查結(jié)果。高脂血癥診斷標(biāo)準(zhǔn):TC≥6.2 mmol/L、TG≥2.3 mmol/L、LDL≥4.1 mmol/L,或HDL<1.0 mmol/L。

2.影像檢查方法

所有患者行常規(guī)顱腦MRI平掃及頸動脈高分辨MR血管壁成像檢查,使用Philips Ingenia 3.0T或GE Discovery 750W磁共振掃描儀進(jìn)行掃描。

常規(guī)顱腦MRI掃描序列包括矢狀面T1WI及橫軸面T1WI、T2WI、T2-FLAIR和DWI,掃描范圍自顱頂至枕骨大孔水平。使用Philips Ingenia掃描儀時,T2-FLAIR序列主要掃描參數(shù):TR 9000 ms,TE 110 ms,視野230 mm×230 mm,層厚6 mm;DWI序列主要參數(shù):TR 2500 ms,TE 90 ms,視野230 mm×230 mm,取b=0、1000 s/mm2。使用GE Discovery 750W掃描儀時,T2-FLAIR序列掃描參數(shù):TR 9000 ms,TE 105 ms,視野230 mm×230 mm,層厚6 mm;DWI序列主要參數(shù):TR 4880 ms,TE minimum,視野230 mm×230 mm,取b=0、1000 s/mm2。

頸動脈高分辨率掃描序列包括包括3D-TOF、冠狀面3D-T1WI及橫軸面T1WI、T2WI、對比增強(qiáng)MRA及對比增強(qiáng)3D-T1WI。使用Philips Ingenia掃描儀時主要序列和參數(shù)如下。3D-TOF序列:TR 20.0 ms,TE 3.5 ms,視野200 mm×200 mm,層厚3.0 mm,矩陣 256×146;橫軸面T1WI:TR 1000.0 ms,TE 9.0 ms,視野150 mm×150 mm,層厚3.0 mm,矩陣272×198;橫軸面T2WI:TR 3000.0 ms,TE 80.0 ms,視野150 mm×150 mm,層厚3.0 mm,矩陣304×195;

對比增強(qiáng)3D-T1WI:TR 350.0 ms,TE 19.0 ms,視野247 mm×282 mm,層厚0.8 mm,矩陣308×293。

使用GE Discovery 750W掃描儀時主要序列參數(shù)如下。3D-TOF序列:TR 16.0 ms,TE 2.1 ms,視野220 mm×220 mm,層厚2.0 mm,矩陣320×192;橫軸面T1WI:TR 573.0 ms,TE 18.0 ms,視野180 mm×180 mm,層厚1.8 mm,矩陣288×288;橫軸面T2WI:TR 5733.0 ms,TE 164.0 ms,視野180 mm×180 mm,層厚2.0 mm,矩陣320×320;對比增強(qiáng)3D-T1WI:TR 743.0 ms,TE 21.7 ms,視野240 mm×240 mm,層厚1.2 mm,矩陣288×288。

增強(qiáng)掃描前使用高壓注射器(德國 UIrich)以2.5 mL/s的流率注射對比劑 Gd-DTPA。

3.圖像分析和評估

由2位具有10年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師對患者的顱腦MRI及頸動脈圖像采用雙盲法進(jìn)行評估,意見不一致時由第3位主任醫(yī)師參與評估,經(jīng)討論達(dá)成一致意見。

WMH包括腦深部白質(zhì)高信號(dWMH)和腦室旁白質(zhì)高信號(pWMH),根據(jù)Fazekas量表進(jìn)行評分[5]。dWMH:0分為無病變;1分為斑點狀的高信號;2分為開始融合的斑塊狀高信號;3分為大片狀融合的高信號。pWMH:0分為無病變或腦室旁高信號直徑<3 mm;1分為腦室旁帽狀高信號;2分為平滑的帶暈圈的腦室旁高信號;3分為呈不規(guī)則片狀高信號并向腦深部白質(zhì)延伸。當(dāng)一側(cè)有顱內(nèi)其它病變(如急性梗死灶)影響觀察時,則以對側(cè)WMH評分為準(zhǔn)(圖1a)。將dWMH和pWMH兩部位的高信號評分相加即得到Fazekas總分,總分為6分,將0～2分歸為輕度WMH,3～6分為中重度WMH(圖1b～c)。

圖1 男,75歲,缺血性腦卒中患者。a)DWI示左側(cè)額葉呈明顯高信號的新鮮梗死灶(箭);b)T2-FLAIR圖像,顯示深部腦白質(zhì)開始融合的斑塊狀高信號(箭),計2分;c)T2-FLAIR圖像,顯示側(cè)腦室旁光滑的暈圈狀高信號(箭),計2分;d)TOF序列示左側(cè)頸內(nèi)動脈起始處重度狹窄(箭);e)T1WI示斑塊內(nèi)呈明顯高信號(箭),局部管腔明顯狹窄;f)T2WI示斑塊內(nèi)呈明顯高信號(箭),提示斑塊內(nèi)出血;g)對比增強(qiáng)T1WI示左側(cè)頸總動脈分叉處斑塊內(nèi)可見無強(qiáng)化的低信號區(qū),提示富脂質(zhì)壞死核心(箭)。

對斑塊成分、分型和性質(zhì)進(jìn)行評估[6,7]。不穩(wěn)定斑塊的征象包括斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage,IPH)、脂質(zhì)壞死核心(lipid-rich necrotic core,LRNC)、纖維帽薄或破裂(thinning and/or rupture of the fibrous cap,TFC/RFC)及斑塊表面鈣化(圖1d～g)。參考美國心臟病學(xué)會(American Heart Association,AHA)斑塊MRI改良分型標(biāo)準(zhǔn)對頸動脈斑塊進(jìn)行分型。Ⅰ～Ⅱ型:幾乎正常的管壁厚度,無明顯鈣化;Ⅲ型:表現(xiàn)為彌漫性的內(nèi)膜增厚或較小的偏心性斑塊,不伴有鈣化;Ⅳ～Ⅴ型:斑塊內(nèi)有脂質(zhì)壞死核心,纖維組織包繞在周圍,可有鈣化;Ⅵ型:斑塊較為復(fù)雜,表面可能有破損、出血或血栓;Ⅶ型:鈣化斑塊;Ⅷ型:纖維斑塊,無脂質(zhì)核心,但可有細(xì)小的鈣化。Ⅳ～Ⅴ型及Ⅵ型為易損斑塊;Ⅰ～Ⅲ型、Ⅶ型和Ⅷ型為穩(wěn)定斑塊。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 27.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,非正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)(P25,P75)表示,組間比較分別采用獨立樣本t檢驗及Mann-WhitneyU檢驗。分類計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,有序分類資料的組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗,無序分類資料的組間比較采用χ2檢驗。采用二分類多因素logistic回歸分析頸動脈易損斑塊與腦白質(zhì)高信號的相關(guān)性。

結(jié) 果

1.臨床資料的比較

93例中,WMH輕度組57例,WMH中重度組36例。兩組患者臨床資料及斑塊性質(zhì)的組間比較結(jié)果詳見表1。WMH中重度組的患者年齡和易損斑塊占比高于WMH輕度組,組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);兩組之間其它臨床資料的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 2組一般臨床資料比較

2.多因素logistic回歸分析

將組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)(年齡、斑塊性質(zhì))納入二元logistic回歸分析,結(jié)果顯示年齡≥60歲(OR=3.379,95%CI=1.318～8.667,P=0.011)和易損斑塊(OR=4.194,95%CI:1.512～11.627,P=0.006)是腦白質(zhì)高信號的獨立危險因素。在校正性別、高血壓史和糖尿病病史后,年齡≥60歲、易損斑塊仍是腦白質(zhì)高信號的獨立危險因素(表2)。

表2 多因素Logistic回歸分析結(jié)果

3.易損斑塊中兩組間斑塊成分比較

將61例伴有頸動脈易損斑塊的患者分成WMH輕度組和中重度組,采用卡方檢驗比較兩組間易損斑塊的征象,結(jié)果詳見表3。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示僅IPH在兩組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表3 WMH輕度組和中重度組之間頸動脈易損斑塊征象比較

討 論

CSVD對未來缺血性腦卒中風(fēng)險和癡呆預(yù)后的預(yù)測等有重要意義而受到越來越多學(xué)者的關(guān)注。越來越多的證據(jù)表明頸動脈粥樣硬化與WMH之間有密切的關(guān)聯(lián)[8],陳兆耀等[9]研究表明頸動脈易損斑塊與WMH存在顯著相關(guān)性,本研究結(jié)果顯示頸動脈易損斑塊是WMH的獨立危險因素,頸動脈斑塊易損性是頸動脈粥樣硬化的重要標(biāo)志物,二者關(guān)聯(lián)的潛在機(jī)制是推測性的,原因主要與低灌注和微栓塞兩種機(jī)制有關(guān)[10]。頸動脈易損斑塊易發(fā)生血管正性重構(gòu)影響腦血流動力學(xué),使得大腦微循環(huán)發(fā)生改變,腦組織內(nèi)出現(xiàn)彌漫性血流灌注不足而導(dǎo)致腦組織慢性缺氧,進(jìn)而最終引發(fā)神經(jīng)退行性變化、缺血性脫髓鞘及膠質(zhì)細(xì)胞增生而導(dǎo)致WMH征象的出現(xiàn)[11-12]。另一種機(jī)制就是易損斑塊更容易破裂形成血栓脫落引起遠(yuǎn)端腦小動脈、穿支動脈微栓塞,從而加劇WMH的發(fā)展。

頸動脈高分辨率MRI具有高度特異性與敏感性,黑血、亮血技術(shù)結(jié)合動態(tài)對比增強(qiáng)技術(shù)不僅能直觀清晰地顯示頸動脈管壁結(jié)構(gòu)及管腔狹窄情況,更有利于準(zhǔn)確識別斑塊成分,尤其是斑塊內(nèi)出血和富脂質(zhì)壞死核心等,有助于易損斑塊的早期診斷[13]。

通過對61例易損斑塊患者進(jìn)行分析,結(jié)果顯示頸動脈IPH與WMH嚴(yán)重程度相關(guān)。大多數(shù)研究者認(rèn)為未成熟新生血管的破裂或易損斑塊本身的破裂是頸動脈IPH形成的病理基礎(chǔ),而且已有研究證實其與腦卒中的發(fā)生顯著相關(guān)。有研究結(jié)果顯示頸動脈IPH與頸動脈狹窄患者CSVD總負(fù)荷增加顯著相關(guān)[14],頸動脈IPH可作為評估血栓栓塞所致斑塊活性的可靠標(biāo)志物。IPH可能是通過向腦血管系統(tǒng)釋放栓子,成為CSVD的重要危險因素。

WMH與認(rèn)知能力下降、大腦過早衰老以及癡呆等疾病有關(guān)[15],因此,本研究結(jié)果可能表明頸動脈斑塊穩(wěn)定性與認(rèn)知障礙存在潛在聯(lián)系。WMH的發(fā)展可能與多因素有關(guān),年齡和高血壓都是確定的危險因素。動脈粥樣硬化與WMH常同時存在,二者有共同的危險因素,但又不完全相同,如血脂異常更多地參與頸動脈粥樣硬化的形成,而年齡和高血壓病與腦小血管病的關(guān)系更密切。WMH更常見于60歲以上人群,隨著年齡的增長,WMH的進(jìn)展更快[16]。本研究結(jié)果顯示年齡是WMH的獨立危險因素,與既往研究一致。但是,本研究中并未發(fā)現(xiàn)高血壓與WMH有顯著相關(guān)性,筆者認(rèn)為可能與本研究中樣本量較少且未設(shè)立健康對照組等因素有關(guān)。

本研究存在一些不足之處:①關(guān)于本研究中對影像資料的評估較為主觀,缺少一定的客觀性,可能會導(dǎo)致誤差;②樣本量較小,可能導(dǎo)致統(tǒng)計分析結(jié)果存在一定的偏倚,需繼續(xù)擴(kuò)大樣本量進(jìn)行深入研究。

綜上所述,頸動脈易損斑塊是WMH的獨立危險因素,而且頸動脈IPH與WMH嚴(yán)重程度顯著相關(guān),頸動脈易損斑塊可作為評價WMH嚴(yán)重程度以及患者認(rèn)知障礙的一個重要指標(biāo),在臨床實踐中我們要更加關(guān)注頸動脈斑塊易損性及其成分,有效預(yù)防及早期干預(yù)腦小血管病的發(fā)生和進(jìn)展。