陳 禹，沈龍山,2,3，程 雯，陳劉成，王震寰

1蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院放射科，安徽 蚌埠 233040；2數(shù)字醫(yī)學(xué)與智慧健康安徽普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（蚌埠醫(yī)學(xué)院），蚌埠醫(yī)學(xué)院臨床應(yīng)用解剖研究所，安徽 蚌埠 233004；蚌埠醫(yī)學(xué)院3醫(yī)學(xué)影像學(xué)院，6人體解剖教研室，安徽 蚌埠 233030；4蚌埠學(xué)院文學(xué)與教育學(xué)院，安徽 蚌埠 233000；5蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科，安徽蚌埠233004

顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾?。↖CAD）是指腦血管動(dòng)脈粥樣硬化，它是引起缺血性腦卒中的重要病因［1-2］，多見(jiàn)于黑人、亞洲人和西班牙人［3］，其導(dǎo)致的急性缺血性腦卒中具有高發(fā)病率、高致死率，并產(chǎn)生高額的醫(yī)療費(fèi)用，對(duì)患者及其家庭有著嚴(yán)重的影響。及時(shí)做出精準(zhǔn)的診斷可以有效提高患者生活質(zhì)量。以往的研究主要圍繞管腔狹窄的程度展開(kāi)，然而僅僅依靠斑塊導(dǎo)致的管腔狹窄程度來(lái)評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾病是否會(huì)導(dǎo)致急性缺血性腦卒中的發(fā)生存在局限性。近年來(lái)，隨著影像技術(shù)的更新迭代，磁共振血管壁成像采用“黑血”技術(shù)，能夠精確的識(shí)別斑塊的脂質(zhì)核、纖維帽、出血、鈣化、炎癥等不穩(wěn)定特征［4-6］，動(dòng)態(tài)磁敏感灌注成像能夠識(shí)別低灌注的腦組織區(qū)域，血管造影則能獲取側(cè)支代償情況，這些指標(biāo)在臨床實(shí)踐中對(duì)評(píng)估卒中風(fēng)險(xiǎn)提供了診斷價(jià)值。本文將展開(kāi)分析多模態(tài)MRI評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化（ICAS）斑塊穩(wěn)定性、血流動(dòng)力學(xué)和側(cè)支代償情況綜合分析導(dǎo)致卒中的風(fēng)險(xiǎn)因素以及評(píng)估藥物及手術(shù)治療ICAS斑塊療效等方面的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 高分辨率磁共振血管壁成像（HRMR-VWI）在ICAD中的突破性

腦部血管在影像學(xué)領(lǐng)域有很多檢查方法，但是傳統(tǒng)的成像技術(shù)都是通過(guò)顯示管腔內(nèi)血流情況進(jìn)行診斷，無(wú)法顯示血管壁內(nèi)情況，因而不能直接反映病變的特征。HRMR-VWI可以在亞毫米水平評(píng)估動(dòng)脈管壁的情況［7-9］。運(yùn)用3.0高分辨MRI技術(shù)不僅能對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈管腔的狹窄程度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，還能夠清晰地顯示斑塊的位置、形態(tài)和性質(zhì)，并能夠?qū)Π邏K內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和病理成分進(jìn)行更為詳細(xì)的研究，從而對(duì)斑塊的穩(wěn)定性進(jìn)行較為準(zhǔn)確地判斷，預(yù)測(cè)發(fā)生腦卒中事件的危險(xiǎn)程度［10-11］。

1.1 HRMR-VWI對(duì)斑塊表面不規(guī)則性與分布位置的評(píng)估

如果斑塊表面是不規(guī)則的、凹陷的，常常提示該斑塊的纖維帽會(huì)出現(xiàn)潰瘍，進(jìn)而導(dǎo)致斑塊的破裂，從而增加引起血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn)。有研究認(rèn)為斑塊表面的不規(guī)則性是導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定性的因素之一［12-13］。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的位置分布情況被許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為是發(fā)生急性缺血性腦卒中的危險(xiǎn)因素之一，在臨床工作中具有十分重要的指導(dǎo)意義［14］。腦部血管分為前循環(huán)及后循環(huán)，而Willis環(huán)中的雙側(cè)后交通動(dòng)脈連通著前-后循環(huán)，其中ICAS最常累及的血管多位于前循環(huán)的大腦中動(dòng)脈（MCA）的M1段、后循環(huán)的基底動(dòng)脈近段以及血管分叉或路徑變化處［15-16］。有國(guó)外研究顯示，在前循環(huán)系統(tǒng)中，斑塊多位于MCA的腹側(cè)壁和下壁，其背側(cè)壁是斑塊最少累及的部位；在后循環(huán)系統(tǒng)中，斑塊多位于基底動(dòng)脈（BA）的背側(cè)壁和左右兩側(cè)壁［17］。有研究使用HRMRVWI技術(shù)證實(shí)了MCA斑塊位置與皮下梗死相關(guān)，位于MCA上壁的斑塊相較于MCA下壁的斑塊導(dǎo)致缺血性事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)更高，可以觀察到癥狀組患者的MCA斑塊在進(jìn)展過(guò)程中更容易使穿支動(dòng)脈的開(kāi)口處堵塞，造成下游的低灌注進(jìn)而導(dǎo)致急性缺血性卒中的發(fā)生［18］。有關(guān)癥狀性BA斑塊位置的研究顯示，位于BA外側(cè)壁的斑塊相較于BA前壁和后壁的斑塊更容易導(dǎo)致橋腦外側(cè)梗死事件的發(fā)生，這可能是由于腦橋外側(cè)支開(kāi)口于此處［19］。我們可以根據(jù)顱內(nèi)不同動(dòng)脈其斑塊分布位置的特點(diǎn)來(lái)指導(dǎo)介入手術(shù)。當(dāng)不穩(wěn)定性斑塊的位置分布于穿支動(dòng)脈開(kāi)口處時(shí)，那么行顱內(nèi)血管成形術(shù)和支架植入術(shù)則可能導(dǎo)致不穩(wěn)定性斑塊的脫落或動(dòng)脈粥樣硬化物質(zhì)堵塞穿支血管開(kāi)口處，從而引發(fā)新的梗死事件，這就是“雪犁現(xiàn)象”［20］。在磁共振血管壁成像的技術(shù)幫助下，我們可以觀察到顱內(nèi)斑塊的形態(tài)、分布位置以及穩(wěn)定性，掌握斑塊相對(duì)于穿支動(dòng)脈開(kāi)口的位置關(guān)系，從而能有效的減少血管內(nèi)介入手術(shù)發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，更好的改善患者的預(yù)后情況。

1.2 HRMR-VWI對(duì)斑塊內(nèi)異常高信號(hào)的評(píng)估

斑塊內(nèi)新近出血（IPH）在磁共振血管壁成像上的表現(xiàn)為T1WI上的高信號(hào)（信號(hào)值高于臨近腦灰質(zhì)或肌肉組織信號(hào)的150%），導(dǎo)致IPH的原因是由于斑塊內(nèi)新生血管的破裂，而IPH又進(jìn)一步導(dǎo)致斑塊的體積增大、壁的壓力增加，使得斑塊變得不穩(wěn)定，最終可能會(huì)增加缺血性卒中事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)［21］。國(guó)外許多學(xué)者認(rèn)為可以將IPH作為不穩(wěn)定性斑塊的特征表現(xiàn)，通過(guò)對(duì)癥狀組和無(wú)癥狀組的MCA狹窄病例中IPH的陽(yáng)性率差異是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義進(jìn)行了一系列的研究，發(fā)現(xiàn)IPH與缺血性卒中事件的發(fā)生關(guān)系密切［21-24］。鑒別于斑塊內(nèi)脂肪成分，T1WI和T2WI均呈高信號(hào)，壓制序列上高信號(hào)區(qū)域呈低信號(hào)，這種情況十分少見(jiàn)。顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊IPH與急性缺血性腦卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的增加之間的關(guān)聯(lián)性是從冠狀動(dòng)脈和頸外動(dòng)脈粥樣硬化疾病的相關(guān)研究中推斷得出的［25-26］。

1.3 HRMR-VWI對(duì)斑塊強(qiáng)化的評(píng)估

國(guó)外研究表明，僅僅依靠斑塊狹窄程度和癥狀對(duì)發(fā)生缺血性事件風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分層是不準(zhǔn)確的，有些患者盡管只存在亞臨界狹窄，但是仍然會(huì)發(fā)生缺血性卒中，于是這些學(xué)者通過(guò)磁共振血管壁成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)斑塊的異常強(qiáng)化與缺血性卒中事件的發(fā)生密切相關(guān)［27-29］。責(zé)任斑塊通常在磁共振血管壁成像上表現(xiàn)為明顯強(qiáng)化。國(guó)外研究表明，由于新生血管形成和血管炎癥導(dǎo)致斑塊強(qiáng)化，而且顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊強(qiáng)化比顱外動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈斑塊強(qiáng)化更具有臨床及科研意義［29］。有學(xué)者證明了斑塊與垂體柄的對(duì)比度超過(guò)0.53時(shí)是責(zé)任斑塊的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，其敏感度達(dá)到78%，特異性為62%，且斑塊強(qiáng)化程度越高，其與缺血性事件發(fā)生之間存在因果關(guān)系的可能性就越大［30-31］。Gupta等［32］研究表明，有59%的責(zé)任斑塊是強(qiáng)化的，僅有23%的非責(zé)任斑塊是強(qiáng)化的，這些研究都是以垂體的強(qiáng)化程度作為對(duì)比指標(biāo)，從而定性的去分析斑塊是否強(qiáng)化，最終證實(shí)了斑塊強(qiáng)化與責(zé)任血管供血區(qū)域發(fā)生腦缺血卒中事件明顯相關(guān)。另有學(xué)者定量研究斑塊的強(qiáng)化程度，使用“斑塊強(qiáng)化率”這一定義對(duì)斑塊強(qiáng)化這一影像學(xué)特征進(jìn)行了定量研究，從而發(fā)現(xiàn)斑塊強(qiáng)化率能夠很好的評(píng)估BA斑塊是否為責(zé)任斑塊（OR=9.476，95%CI:1.256～71.464，P=0.029）［33］。近期一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄的患者其斑塊強(qiáng)化程度隨著時(shí)間的推移而變化，在缺血性事件發(fā)生數(shù)月后斑塊仍可強(qiáng)化［34］。

1.4 HRMR-VWI對(duì)血管重構(gòu)模式的評(píng)估

血管重構(gòu)是血管受到血液動(dòng)力學(xué)的作用結(jié)構(gòu)發(fā)生適應(yīng)性變化的過(guò)程，對(duì)于血管重構(gòu)的研究源自于冠心病患者的冠狀動(dòng)脈發(fā)生的適應(yīng)性變化。動(dòng)脈的兩種重構(gòu)模式最早是通過(guò)對(duì)冠狀動(dòng)脈的研究所提出的，分為正性重構(gòu)和負(fù)性重構(gòu)［35］。正性重構(gòu)是指血管外彈力膜面積大于病變部位近端和遠(yuǎn)端血管外彈力膜面積；如果血管外彈力膜面積小于病變部位近端和遠(yuǎn)端血管外彈力膜面積，則成為負(fù)性重構(gòu)［36］。臨床醫(yī)生常本能地認(rèn)為正性重構(gòu)管腔大，從而不易導(dǎo)致組織缺血，負(fù)性重構(gòu)管腔小易導(dǎo)致缺血發(fā)生。但是很多梗死患者行數(shù)字減影血管造影或磁共振血管造影檢查，并未發(fā)現(xiàn)有明顯的大血管腔狹窄，其中病理機(jī)制值得深入研究。正是由于正性重構(gòu)的存在，傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查方法僅僅依靠斑塊導(dǎo)致的血管狹窄嚴(yán)重程度評(píng)估缺血性卒中事件的風(fēng)險(xiǎn)是不全面的、不夠客觀的，常常導(dǎo)致低估了急性缺血性腦卒中發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。有研究證實(shí)了MCA處的正性重構(gòu)與最狹窄處管腔的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)相關(guān)，如最狹窄處管腔的高壁剪切應(yīng)力和跨狹窄處剪切應(yīng)力比值的增大［37］。因此僅僅靠狹窄程度去預(yù)測(cè)患者發(fā)生急性缺血性腦卒中是不夠全面的，應(yīng)該進(jìn)一步研究哪些因素影響正性重構(gòu)。

2 HRMR-VWI聯(lián)合全腦灌注在ICAD中的應(yīng)用

目前，ICAS導(dǎo)致腦卒中的機(jī)制很多，這些機(jī)制通常不是單獨(dú)發(fā)揮作用的，而是通過(guò)相互交織、共同作用，最終決定缺血性事件的發(fā)生。在ICAS患者中，腦循環(huán)的灌注狀態(tài)越低與缺血性腦卒中的發(fā)生發(fā)展關(guān)系越密切。腦血管儲(chǔ)備從定義上說(shuō)就是指急性腦損害后中樞對(duì)生理改變的反應(yīng)，即腦組織能夠代償?shù)脱恰⒌脱?、低血壓和貧血等生理?yīng)激的能力，因此腦血管儲(chǔ)備對(duì)腦血管的評(píng)價(jià)具有重要作用。Juttukonda等［38］的研究證實(shí)了腦血管儲(chǔ)備延遲時(shí)間的增加的患者發(fā)生缺血性卒中事件的風(fēng)險(xiǎn)更高，因?yàn)檫@些患者的動(dòng)脈血流達(dá)到正常腦血管儲(chǔ)備的時(shí)間更長(zhǎng)，因此新發(fā)腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)更高。利用動(dòng)態(tài)磁敏感灌注成像可以繪制信號(hào)強(qiáng)度—時(shí)間曲線，再結(jié)合后處理軟件不同的數(shù)學(xué)算法計(jì)算，進(jìn)行了圖像重建獲得的灌注參數(shù)能夠反應(yīng)組織灌注改變和腦組織梗死。有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)某區(qū)域的腦組織其Tmax閾值大于6 s，則該區(qū)域腦組織發(fā)生梗死的風(fēng)險(xiǎn)上升［39］。有學(xué)者通過(guò)多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)基于時(shí)間閾值Tmax大于4 s的低灌注體積是前循環(huán)癥狀性ICAD患者缺血性卒中復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［40］。因此不能僅僅只從斑塊這一因素去分析發(fā)生缺血性卒中的機(jī)制，應(yīng)該結(jié)合腦灌注才能更好地預(yù)測(cè)卒中的發(fā)生。

3 多模態(tài)MRI在ICAD中的應(yīng)用

卒中風(fēng)險(xiǎn)僅部分由斑塊導(dǎo)致的管腔狹窄解釋，一些頸動(dòng)脈重度狹窄的患者，直接從頸動(dòng)脈狹窄處血流是明顯下降的，但是患者并未表現(xiàn)出不適，原因就是顱內(nèi)血管存在側(cè)支循環(huán)，可以從對(duì)側(cè)頸動(dòng)脈或椎動(dòng)脈代償供血，從而滿足機(jī)體需求。臨床中存在著很多一側(cè)顱內(nèi)動(dòng)脈血管重度狹窄的患者，通過(guò)經(jīng)時(shí)間飛躍磁共振血管造影的幫助，可以發(fā)現(xiàn)這些患者中的大多數(shù)存在著側(cè)支代償增加的情況，從而導(dǎo)致這些患者發(fā)生卒中的風(fēng)險(xiǎn)在一定程度上降低。Liu等［41］發(fā)現(xiàn)一些斑塊的影像學(xué)特征，如斑塊偏心率和斑塊長(zhǎng)度可以在一定程度上判斷腦循環(huán)的低灌注狀態(tài)，一些短暫性腦缺血發(fā)作的患者將會(huì)發(fā)生腦梗死的不可逆轉(zhuǎn)，而這種腦梗死的不可逆轉(zhuǎn)正是因腦循環(huán)的低灌注狀態(tài)所導(dǎo)致的。利用多模態(tài)磁共振來(lái)研究腦卒中發(fā)生及復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)因素，掌握病患個(gè)體的具體病因，對(duì)于臨床工作中制定具有針對(duì)性的治療方案有重要意義。

4 HRMR-VWI在臨床治療方面的應(yīng)用

目前在臨床上對(duì)于ICAS斑塊的治療方案主要有兩種，分別是他汀類藥物治療和血管內(nèi)介入治療。很多國(guó)內(nèi)外指南對(duì)于療效的評(píng)估是通過(guò)傳統(tǒng)影像學(xué)檢查技術(shù)對(duì)顱內(nèi)血管的管腔狹窄程度是否得到改善以及臨床癥狀是否減輕來(lái)判斷的。而HRMR-VWI是能夠?qū)崿F(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈斑塊的可視化，相較于其他檢查方法，無(wú)疑占據(jù)了極大的優(yōu)勢(shì)。利用HRMR-VWI能夠有效地識(shí)別ICAS斑塊特征有助于臨床制定合適的治療方案，從而有效地預(yù)防缺血性事件的發(fā)生。

有研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物可改變ICAS斑塊的內(nèi)部成分結(jié)構(gòu)，并減小斑塊的體積、改善管腔的狹窄程度及降低責(zé)任斑塊在HRMR-VWI上的信號(hào)強(qiáng)度，這些指標(biāo)的變化都可以表明他汀類藥物能夠有效地穩(wěn)定癥狀性斑塊，降低缺血性卒中事件的發(fā)生［42］。但是也有部分（35%）患者在接受他汀類藥物治療后ICAS斑塊特征未見(jiàn)明顯改善甚至ICAS斑塊體積反而增大，管腔狹窄程度更加嚴(yán)重。國(guó)外一項(xiàng)縱向研究證實(shí)，使用高劑量的他汀類藥物的使用，有可能將不穩(wěn)定的具有脂質(zhì)核心的斑塊轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的鈣化斑塊，從而降低缺血性事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)［43］。因此，利用HRMR-VWI檢測(cè)患者顱內(nèi)斑塊的形態(tài)、分布、強(qiáng)化程度及路徑變化等，可以提供他汀類藥物療效的客觀信息。

有學(xué)者發(fā)現(xiàn)抗炎治療能將強(qiáng)化的斑塊在一定程度上變得更加穩(wěn)定，針對(duì)白介素1β抗炎治療可以使斑塊變得更加穩(wěn)定，明顯降低了缺血性事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)［8］。

目前在臨床工作中，血管內(nèi)介入治療技術(shù)已經(jīng)逐漸成為治療責(zé)任斑塊的重要方法［43-44］。有研究證實(shí)了血管內(nèi)介入治療能夠有效降低斑塊負(fù)荷及改善血管狹窄程度，為臨床工作中ICAS斑塊血管內(nèi)介入治療的應(yīng)用提供了更多的證據(jù)支持［45］。另有研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)機(jī)械性血栓切除術(shù)的“中風(fēng)”患者，HRMR-VWI顯示其患側(cè)動(dòng)脈管壁局部有一定程度的強(qiáng)化［46］，這種強(qiáng)化可能反映了血栓形成及切除對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生了損傷。因此，在臨床上發(fā)現(xiàn)異常強(qiáng)化的管壁，不能簡(jiǎn)單地將其定義為不穩(wěn)定性斑塊，應(yīng)充分結(jié)合病史進(jìn)行分析。

5 小結(jié)與展望

ICAS斑塊是導(dǎo)致患者發(fā)生急性缺血性腦卒中的重要因素，基于快速發(fā)展的先進(jìn)的磁共振軟硬件技術(shù)及其成熟的臨床應(yīng)用，特別是利用HRMR-VWI結(jié)合動(dòng)態(tài)磁敏感灌注成像能夠有效且準(zhǔn)確地分析斑塊的影像學(xué)特征、易損性及血流動(dòng)力學(xué)損傷，對(duì)于急性缺血性腦卒中個(gè)體化、定量化診斷提供更充分和可靠依據(jù)，進(jìn)一步完善對(duì)腦卒中風(fēng)險(xiǎn)的綜合量化評(píng)估，為個(gè)體化、針對(duì)性尋求最佳的干預(yù)及治療方案帶來(lái)可能，能更有效的降低腦卒中的發(fā)病率、致殘率、復(fù)發(fā)率及死亡率。

以往的大多數(shù)研究只關(guān)注出現(xiàn)癥狀的患者、只針對(duì)斑塊影像學(xué)特征去探索或只針對(duì)血流動(dòng)力學(xué)去研究，對(duì)于一些存在高危險(xiǎn)因素斑塊的無(wú)癥狀患者研究較少，更未將斑塊的影像學(xué)特征與血流灌注進(jìn)行定量及定性的分析?；谙冗M(jìn)的HRMR-VWI技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，大樣本、多中心、系統(tǒng)化的血管斑塊影像學(xué)形態(tài)特征結(jié)合血流動(dòng)力學(xué)、管壁壓力及彈性等功能信息的臨床研究，是重要的方向和趨勢(shì)，以為臨床醫(yī)師提供患者的危險(xiǎn)分層、個(gè)體化治療方案及預(yù)后指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的一站式評(píng)估腦血管的功能和風(fēng)險(xiǎn)。