谷奕諾 張浩

基礎研究

椎動脈狹窄及阻塞的磁共振血管造影相關影像學研究

谷奕諾 張浩

目的 探討磁共振血管造影（MRA）技術對椎動脈狹窄和阻塞的實際應用價值。方法 對97例就診于吉林大學第一醫(yī)院椎動脈狹窄和阻塞患者的腦動脈MRA圖像進行處理，并對椎動脈和相關腦梗死的影像學數(shù)據(jù)進行測量。結(jié)果 研究和統(tǒng)計了椎動脈狹窄和阻塞的位置、斑塊性質(zhì)以及與其相關腦梗死位置和體積。發(fā)現(xiàn)非優(yōu)勢動脈的狹窄發(fā)病率明顯高于優(yōu)勢動脈，其中椎動脈起始端的發(fā)病率最高，達到52.3%，但嚴重程度與發(fā)病部位沒有明顯的相關性。對斑塊性質(zhì)的分析發(fā)現(xiàn)，纖維性、鈣化性和混合性斑塊比例較為接近，而脂類斑塊較少。與狹窄相對應的梗死灶在顱內(nèi)分布以大腦和腦干為主，小腦僅為12.1%，且狹窄程度與梗死體積呈正相關。結(jié)論 MRA可清晰地顯示椎動脈狹窄和阻塞的位置，判斷其狹窄嚴重程度和斑塊性質(zhì)，并可預計與椎動脈相關的腦梗死的風險和嚴重程度。

椎動脈； 磁共振血管造影； 狹窄和阻塞； 腦梗死； 醫(yī)學影像學

椎動脈作為大腦后循環(huán)的供血血管之一，雖然其供血總量少于頸內(nèi)動脈[1]，但狹窄和阻塞引起的后循環(huán)缺血及腦梗死在臨床上極為常見，約為缺血性腦血管病的20%[2]，危險性及危害性均高于前循環(huán)缺血，尤其某些后循環(huán)卒中類型的預后較差，死亡率極高[3]。臨床傳統(tǒng)認為，由于磁共振（MR）對血液流變學信號依賴性較大，并不適合對椎動脈狹窄和阻塞尤其是存在鈣化等現(xiàn)象的栓子或血管壁進行圖像采集[4]。隨著技術的不斷完善，現(xiàn)今應用磁共振血管造影（MRA）對椎動脈進行掃描，獲得狹窄和阻塞位置相關數(shù)據(jù)，分析栓子性質(zhì)已經(jīng)成為可能。本研究以此為切入點，通過MRA掃描，將頸動脈狹窄和阻塞區(qū)域的影像和參數(shù)與顱內(nèi)梗死灶的情況相結(jié)合，探討MRA在椎動脈狹窄和阻塞臨床診斷中的應用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2015年3月至2015年10月，就診于吉林大學第一醫(yī)院行MRA檢查的患者。納入標準：①26～75歲；②以后循環(huán)缺血癥狀就診，臨床表現(xiàn)包括眩暈、嗆咳、嘔吐、吞咽困難、肢體無力、語言障礙、行走不穩(wěn)及意識障礙等；③磁共振檢查結(jié)果確診為椎動脈狹窄和阻塞患者。最終入選共計97例，男性46例，女性51例，平均年齡58歲。相關數(shù)據(jù)處理使用均已告知患者并獲得同意。

1.2 檢查設備及方法 采用GE公司的DiscoveryTM MR750 3.0T磁共振機，進行頭頸部的MRA掃描。掃描覆蓋范圍由鎖骨下緣至頭頂。采用Ax 3D TOF MRA，橫斷面3D TOF MRA多塊掃描。掃描參數(shù)：FOV 為 FH190；RL 為 190；AP 為 56；Voxel size為 FH0.6；RL 為 0.6；AP 為 0.4；Recon voxel size為0.396。

1.3 圖像處理及分析 將所得的掃描容積數(shù)據(jù)傳送至AW Volume Share 4 AW4.5工作站，分別采取多平面重建、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）以及容積再現(xiàn)技術對圖像進行后處理，利用軟件自帶工具進行測量。

1.3.1 椎動脈狹窄和阻塞部位的定位 雙側(cè)椎動脈優(yōu)勢的區(qū)分：依據(jù)椎動脈管徑及雙側(cè)管徑差，對其進行評估和分組[5]。

椎動脈分段：按照臨床常用分段習慣將椎動脈分為三段：①起始段（V1）：起自鎖骨下動脈上方，向上進入C6橫突孔。②顱外段（V2～V3）：通過C6至C3橫突孔，經(jīng)C2，出樞椎，通過C1橫突孔，止于穿硬腦膜處。③顱內(nèi)段（V4）：過枕骨大孔，在腦橋及延髓交界處合成基底動脈。

1.3.2 椎動脈狹窄程度分級 根據(jù)歐洲協(xié)作組制定的血管狹窄診斷標準，測量狹窄遠端正常動脈、狹窄段、狹窄近端直徑及狹窄血管長度。狹窄程度（%）=（1－狹窄處直徑/狹窄遠端正常直徑）×100%。將狹窄分為：0級，正常；1級，狹窄程度<50%；2級，狹窄程度50%～69%；3級，狹窄程度70%～99%；4級，狹窄程度100%，血管阻塞。

1.3.3 椎動脈阻塞物性質(zhì) 在正常MRA掃描的基礎上，應用3D-TOF MRA技術對圖像進行分析，將特定灰度值范圍作為標準，判斷阻塞物的性質(zhì)。

1.3.4 梗死灶位置 采用雙盲法，由2位影像科醫(yī)師獨立觀察圖像，并確定顱內(nèi)梗死灶位置，意見不同時請第三位醫(yī)師共同閱片至得出一致判斷。

1.3.5 梗死灶體積測量 儀器自帶軟件可根據(jù)live wire算法獲取目標梗死灶在單一MRA層面的面積，利用層厚可得到這一層面的梗死灶體積，將各層面體積累加，即可得到完整梗死灶體積：

1.4 統(tǒng)計學方法 影像學測量數(shù)據(jù)均取三次測量的平均值，最終將每組的數(shù)據(jù)以±s表示，采用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件進行處理分析。對所有計量資料進行t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 椎動脈優(yōu)勢與狹窄和阻塞的關系 本研究97例中左側(cè)優(yōu)勢49例，右側(cè)優(yōu)勢28例，其狹窄和阻塞發(fā)生率見表1。另存在等勢12例，優(yōu)勢不明7例，不納入此項統(tǒng)計。

［例數(shù)及百分率（%）］

表1 優(yōu)勢動脈和非優(yōu)勢動脈狹窄發(fā)生率

2.2 椎動脈狹窄和阻塞好發(fā)部位與嚴重程度 本研究收集病例97例，研究椎動脈血管194支，共發(fā)現(xiàn)狹窄與阻塞241處（見圖1）。按照臨床常用椎動脈解剖分段進行分類，各段狹窄與阻塞分部見表2，椎動脈各段狹窄與阻塞的嚴重程度見表3。

2.3 椎動脈狹窄和阻塞部位斑塊的性質(zhì) 對狹窄和阻塞部位的斑塊進行分析，可確定斑塊性質(zhì)，見表4。

2.4 與椎動脈狹窄和阻塞伴發(fā)的腦梗死灶位置本研究納入病例97例，其中伴發(fā)腦梗死73人，未發(fā)現(xiàn)腦梗死24人。檢出梗死灶173個，各梗死灶位置見表5、圖2。

2.5 椎動脈狹窄和阻塞程度與梗死灶體積的關系 利用live wire算法和MRA層厚等參數(shù)，計算梗死灶體積，其與椎動脈狹窄程度的關系見表6。

表2 椎動脈狹窄與阻塞的分布［例數(shù)及百分率（%）］

表3 椎動脈各段狹窄與阻塞嚴重程度的比較［例數(shù)及百分率（%）］

表4 狹窄和阻塞部位物質(zhì)的性質(zhì)［例數(shù)及百分率（%）］

表5 椎動脈狹窄和阻塞伴發(fā)腦梗死灶位置［例數(shù)及百分率（%）］

3 討論

圖1 椎動脈各段狹窄和阻塞MRA圖像

3.1 椎動脈狹窄和阻塞的好發(fā)部位 椎動脈多數(shù)起自鎖骨下動脈，約6%起自主動脈弓，向上穿C6～C1頸椎橫突孔，經(jīng)枕骨大孔入顱，而后左右椎動脈逐漸靠近，在延髓和腦橋交界處合成基底動脈。由于其管徑明顯小于頸內(nèi)動脈，且起始部位成角接近直角，所以供血量僅占腦供血總量的1/3。但是有研究表明，椎動脈狹窄和阻塞與腦梗死的發(fā)生有著密切的聯(lián)系[6]，所以臨床上椎動脈狹窄和阻塞引起了廣泛的關注。

圖2 大腦各部位梗死灶MRA圖像

表6 椎動脈狹窄和阻塞程度與梗死灶體積的關系（mm3）

本研究收集了97例194支椎動脈的MRA圖像，排除左右等勢和優(yōu)勢不明顯病例，經(jīng)篩選獲得，左側(cè)優(yōu)勢43例，右側(cè)優(yōu)勢25例。對比狹窄和梗阻在優(yōu)勢和非優(yōu)勢動脈的發(fā)生率，可知非優(yōu)勢動脈狹窄和阻塞發(fā)生率明顯高于優(yōu)勢動脈，推測這與非優(yōu)勢支血流動力學參數(shù)有關，在管徑較細、流速較緩的情況下，狹窄和梗阻更易發(fā)生。同時可見，單側(cè)狹窄較雙側(cè)狹窄更易發(fā)生，這也與臨床上本疾病的發(fā)生和轉(zhuǎn)歸相一致。

此外本研究分析了椎動脈各段狹窄和阻塞的發(fā)生率和嚴重程度，發(fā)現(xiàn)在起始段（V1）的發(fā)生率明顯高于其他兩端，顱內(nèi)段（V4）略高于顱外段（V2～V3）。而各段狹窄和阻塞的嚴重程度未見統(tǒng)計學差異。有研究認為，重度狹窄的比例接近50%[7]，這應與疾病表現(xiàn)有關，輕、中度患者由于癥狀隱匿，常未主動就醫(yī)。

3.2 椎動脈狹窄和阻塞部位斑塊的性質(zhì) 對于頸部動脈狹窄性病變斑塊性質(zhì)的分析，前人多通過CTA進行研究[8]，現(xiàn)今隨著MRA技術的發(fā)展，血液流變學及血管的狹窄及分叉部的夸大效應等常見干擾已可利用新的信號分析手段克服。MRA無骨性尾影，對軟組織靈敏度高及無輻射、無創(chuàng)的優(yōu)勢，使其能夠在臨床得到更廣泛的應用[9]。

本研究采用3D-TOF MRA分析阻塞部位斑塊的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，纖維性斑塊的比例最高，接近35%，其次為混合性和鈣化性斑塊，而脂肪斑塊最為少見。參照各性質(zhì)斑塊的比例，發(fā)現(xiàn)與國外MRA研究[10]及CT、DSA等的診斷結(jié)果類似[11]，說明通過MRA圖像分析可以準確判斷椎動脈斑塊性質(zhì)。結(jié)合斑塊的形狀等信息，可以對斑塊穩(wěn)定性進行判斷，為臨床診療提供支持。

3.3 椎動脈狹窄和阻塞與顱內(nèi)梗死灶的關系 本研究分析了椎動脈狹窄和阻塞患者腦內(nèi)梗死灶的分布情況，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)椎動脈及其延續(xù)的基底動脈供血區(qū)域內(nèi)的腦干為梗死灶發(fā)病率最高的區(qū)域，但是梗死灶在顱內(nèi)各區(qū)域均有發(fā)現(xiàn)，在大腦各葉的分布也未見統(tǒng)計學差異。小腦區(qū)域的梗死灶明顯少于大腦和腦干。有研究認為[12]，這是由于小腦受小腦后下、前下及小腦上動脈的血液供應，這三組血管在小腦形成了豐富的血管網(wǎng)，故小腦不易發(fā)生梗死。將腦內(nèi)供血區(qū)域以Willis動脈環(huán)為解剖基礎進行分析，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)Willis動脈環(huán)后循環(huán)區(qū)域的梗死灶并未明顯較其他區(qū)域增高，以頸內(nèi)動脈供血為主的Willis動脈環(huán)前循環(huán)區(qū)域的廣泛腦組織內(nèi)均存在梗死灶。提醒臨床上并不能簡單以椎動脈或Willis動脈環(huán)后循環(huán)供血區(qū)域作為椎動脈狹窄或阻塞患者腦梗死灶的排查區(qū)域，由于Willis動脈環(huán)將腦部動脈供血整體聯(lián)系在一起，來自椎動脈的狹窄和阻塞對全腦均造成梗死風險。

本研究計算了腦內(nèi)梗死灶的體積，以期將腦梗死的嚴重程度與椎動脈的狹窄程度聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)隨椎動脈狹窄和阻塞程度加重，腦內(nèi)梗死灶體積也不斷增大，雙支狹窄和阻塞組梗死灶體積明顯高于單支狹窄和阻塞各組。根據(jù)血流動力學的原理,當一側(cè)椎動脈存在重度狹窄或閉塞時，大腦可通過多種側(cè)支循環(huán)途徑代償后循環(huán)的缺血狀態(tài),包括同側(cè)甲狀頸干與椎動脈的吻合支、頸外動脈肌支、小腦下后動脈、大腦后動脈的軟腦膜支以及后交通動脈等[13]，這就保證了即使單支出現(xiàn)重度狹窄或阻塞，其供血區(qū)域仍能保證一定的血流量，梗死灶體積增大并不明顯。如雙側(cè)椎動脈同時出現(xiàn)狹窄和梗阻，僅通過頸內(nèi)動脈血液代償Willis動脈環(huán)后循環(huán)區(qū)域供血，則會造成血液流速和供血總量的明顯減少，進而引起梗死灶體積顯著增大。

綜上所述，MRA已成為椎動脈狹窄和阻塞臨床診斷中的重要檢查手段。它能夠提供準確的影像學資料，通過測量可以確定椎動脈狹窄和阻塞的位置、判斷其分級、鑒定斑塊性質(zhì)。同時可將腦內(nèi)梗死灶與椎動脈病變聯(lián)系起來，通過斑塊性質(zhì)和形狀評價其穩(wěn)定性，通過狹窄程度評估梗死風險，對疾病篩查和預防具有重要意義。此外MRA還具有CT和DSA等檢查所不具備的無創(chuàng)、軟組織成像清晰等優(yōu)勢，可以為患者提供更加安全和無痛的診療手段，其今后將具有更廣闊的臨床實際應用價值。

［1］周璐，于薇，張兆琪，等.磁共振成像診斷頸動脈狹窄的系統(tǒng)評價.疑難病雜志，2013，12：493.

［2］Zwiebel WJ.Introduction to vascular ultrasonography.Phihdephia W B Saunders Company，2000：167.

［3］Cosar M，Yaman M，Eser O，et al.Basilar artery angulation and vertigo due to the hemodynamic effect of dominant vertebral artery.Medical Hypotheses，2008，70：941-943.

［4］Anderson CM，Saloner D，TSuruda JS，et al.Artifaetsinlnaximum-intensity -projeetio，display of mrangiography. AJR，1990，154：623-629.

［5］Sackett DL，Straus SE，Rithardson WS，et al.Envidence-based medicine：how to practice and teach EBM.2nd ed.London：Churchill Livingstone，2000：169-182.

［6］朱琳．后循環(huán)缺血患者腦主要供血動脈病變及危險因素分析．腦與神經(jīng)疾病雜志，2011，19：368-371.

［7］楊增燁.椎動脈狹窄與后循環(huán)缺血的相關性研究.中國實用神經(jīng)疾病雜志，2015，16：79-80.

［8］張麗，沈加林，韓立新，等.頸動脈斑塊成分及性質(zhì)的CT增強血管造影分析.臨床放射學雜志，2010，29：1315-1319.

［9］黃冬梅.椎動脈供血不足的影像學診斷進展.廣西醫(yī)科大學學報，2015，32：519-521.

［10］ CappendijkVC， CleutjensKBJM， KesselsAGH， etal.Assessment of human atherosclerotic carotid plaque components with multisequence MR imaging：initial experience.Radiology，2005，234：487-92.

［11］都基權(quán)，劉祿明，張鵬，等.64層螺旋CT頸部動脈成像的臨床應用.醫(yī)學影像學雜志，2009，19：142-145.

［12］李衛(wèi)東，黃光，趙涵.小腦梗死與后循環(huán)血管病變的關系.中國腦血管病雜志，2008，5：351-354.

［13］任翠劍，王會玲，舒民，等.TCD和DSA評價腦血管病變側(cè)支代償?shù)呐R床價值.疑難病雜志，2009，8：455-457.

The imaging research about stenosis and occlusion of vertebral artery in MRA

GU Yi-nuo＊，ZHANG Hao.＊Pharmacology Collage of Yanbian University，Yanji 133002，China

Objective To discuss the actual application value of magnetic resonance angiography technology in vertebral artery stenosis and occlusion.Methods The vertebral artery MRA image of 97 patients who see doctor in the first hospital of Jilin university were analyze and the parameters of the vertebral artery and cerebral infarction which relate with the stenosis and occlusion of vertebral artery were measured.Results The location of the stenosis and obstruction in vertebral artery，the nature of the plaque，as well as the location and volume of the related cerebral infarction were measured.The results showed that the incidence in unpreponderant arteries was significantly higher than which in preponderant arteries，and the initial segment of vertebral artery has the highest incidence，achieving about 52.3%.But the severity has no concern with the pathogenic site.In the analyze to the nature of plaque，fibroid plaque，Calcified plaque and mixed plaque had a similar proportion，and fatty plaque was the least proportion.The infarcts which correspond to stenosis mainly distributed in brain and brain stem，only about 12.1%which was in cerebellum.In addition the degree of stenosis and the volume of infarction were positively correlated.Conclusion MRA can clearly show the location of the stenosis and obstruction in vertebral artery，judge the severity and nature of the plaque and expect the risk and severity of cerebral infarction which relate with the stenosis and occlusion of vertebral artery.

Vertebral artery； MRA； Stenosis and occlusion； Cerebral infarction； Medical imaging

GU Yi-nuo，E-mail：326329603@qq.com

吉林省科技發(fā)展項目（項目編號：200705353）

133002 吉林省延吉市，延邊大學藥學院（谷奕諾）；吉林大學基礎醫(yī)學院（張浩）

谷奕諾，E-mail:326329603@qq.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2016．07．019

R543

A

1672-5301（2016）07-0646-05

2015-12-15）