張 伊，付其昌，管 生，任翠萍*，程敬亮

(1.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科，2.神經(jīng)介入科，河南 鄭州 450052)

未破裂顱內(nèi)動(dòng)脈瘤(unruptured intracranial aneurysm, UIA)在我國(guó)35～75歲人群中的發(fā)病率約7%[1]，破裂后可造成蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage, SAH)，嚴(yán)重?fù)p害中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。直徑<7 mm的UIA破裂率約1%，且隨直徑增大，破裂風(fēng)險(xiǎn)增高[2-3]；而在較大UIA中，多數(shù)上調(diào)基因參與炎癥和細(xì)胞外基質(zhì)組織生成[4]。血流動(dòng)力學(xué)改變是炎癥始動(dòng)因素。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤長(zhǎng)期暴露于不利血流條件下，可致其發(fā)生形態(tài)學(xué)改變，表明血流參與動(dòng)脈瘤炎癥反應(yīng)并影響其自然進(jìn)程。四維血流(four-dimensional flow, 4D flow)MRI[5]可獲得組織的真實(shí)血流信息，已逐漸用于顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、動(dòng)脈粥樣硬化及動(dòng)靜脈畸形等。高分辨率MR管壁成像(high-resolution MR vessel wall imaging, HRMR-VWI)具有高空間及高組織分辨率，可清晰顯示血管壁結(jié)構(gòu)，并根據(jù)動(dòng)脈瘤壁強(qiáng)化(aneurysm wall enhancement, AWE)評(píng)估動(dòng)脈瘤壁功能改變。本研究基于4D flow MRI和HRMR-VWI觀察UIA直徑與其血流動(dòng)力學(xué)、形態(tài)學(xué)及AWE的關(guān)系，旨在為臨床預(yù)測(cè)UIA破裂風(fēng)險(xiǎn)提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 前瞻性收集2019年10月—2021年10月于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院擬接受3D數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)、HRMR-VWI及4D flow MRI的140例顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①3D-DSA顯示顱內(nèi)囊狀UIA；②臨床、影像學(xué)數(shù)據(jù)及后處理資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①血栓性動(dòng)脈瘤；②DSA示腦血管局限性異常突起為動(dòng)脈圓錐；③位于海綿竇的動(dòng)脈瘤。最終入組85例(共100枚UIA)，男50例，女35例，年齡30～84歲，中位年齡60.5歲；72例為單發(fā)、13例為多發(fā)UIA；既往史包括SAH 4例，高血壓54例，高脂血癥31例，糖尿病14例，吸煙史22例，飲酒史12例。本研究獲院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 DSA 采用Philips FD20 DSA機(jī)。囑患者仰臥，常規(guī)于右腕部及雙側(cè)腹股溝區(qū)消毒、鋪巾。于局部麻醉下采用改良Seldinger技術(shù)經(jīng)股動(dòng)脈穿刺置管；以4 ml/s流率注射碘海醇，行全腦動(dòng)脈(椎-基底動(dòng)脈、雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈、雙側(cè)大腦中動(dòng)脈及雙側(cè)大腦前動(dòng)脈)正側(cè)位造影，測(cè)量UIA形態(tài)學(xué)參數(shù)(圖1)，包括瘤頸寬(UIA與載瘤動(dòng)脈交界處的內(nèi)徑)、直徑(瘤頸部中心點(diǎn)至瘤頂?shù)淖畲笾本€距離)、寬度(瘤體內(nèi)垂直于長(zhǎng)徑的最大直線距離)、高度(瘤頸平面至瘤頂?shù)拇怪本嚯x)及載瘤動(dòng)脈平均直徑(載瘤動(dòng)脈流入道與流出道直徑的平均值)[6]；計(jì)算UIA縱橫比(aspect ratio, AR)、大小比(size ratio, SR)、頂頸比(dome to neck ratio, DNR)及高寬比(height to width ratio, HWR)：AR=高度/頸寬，SR=直徑/載瘤動(dòng)脈平均直徑，DNR=直徑/頸寬，HWR=高度/寬度。

圖1 測(cè)量UIA形態(tài)學(xué)參數(shù)模式圖 藍(lán)線示頸寬，紅線示直徑，綠線示寬度，黃線示高度，紫線和灰線分別示載瘤動(dòng)脈流入道和流出道直徑

1.2.2 MRI 采用Siemens 3.0T MR掃描儀，頭頸聯(lián)合64通道線圈。囑患者仰臥，佩戴門控指脈以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心率，掃描范圍自胼胝體上緣至主動(dòng)脈弓上緣。先行三維時(shí)間飛躍法MR血管成像(three dimension time of flight MR angiography, 3D-TOF MRA)，再行平掃HRMR-VWI，之后經(jīng)靜脈以1.5 ml/s流率注射Gd-DTPA 0.2 ml/kg體質(zhì)量，5 min后行增強(qiáng)HRMR-VWI，最后采集4D flow MRI。參數(shù)：3D-TOF MRA，TR 20 ms，TE 3.63 ms，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層內(nèi)分辨率 0.8 mm×0.8 mm，F(xiàn)A 18°，層厚1 mm，層數(shù)280，掃描時(shí)間8 min 46 s；HRMR-VWI，采用三維可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波(three dimensional sampling perfection with application optimized contrast using different flip angle evolutions, 3D SPACE)序列，TR 900 ms，TE 15 ms，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層內(nèi)分辨率0.6 mm×0.6 mm，層厚0.5 mm，層數(shù)224，掃描時(shí)間7 min 36 s；4D flow MRI，TR 48.32 ms，TE 3.25 ms，F(xiàn)OV 220 mm×220 mm，層內(nèi)分辨率1.1 mm×1.1 mm，F(xiàn)A 15°，層厚1 mm，層數(shù)30，掃描時(shí)間約24 min 23 s(具體視心率而定)。

1.3 圖像分析 由2名具有20年以上中樞神經(jīng)系統(tǒng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的主任醫(yī)師獨(dú)立評(píng)估圖像，意見有分歧時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。將增強(qiáng)HRMR-VWI中UIA頸部/體部/瘤頂/子囊(不規(guī)則形態(tài)動(dòng)脈瘤)/整個(gè)瘤壁任意處強(qiáng)化視為AWE。對(duì)增強(qiáng)HRMR-VWI行多平面重建(multiplanar reconstruction, MPR)，獲得軸位、矢狀位及冠狀位圖像，于其中分別測(cè)量UIA頸部、體部及瘤頂信號(hào)強(qiáng)度(signal intensity, SI)，取平均值為UIA的SI；選取顯示UIA最大SI(maximum SI, SImax)的圖像，并于對(duì)應(yīng)平掃圖像中獲得增強(qiáng)前SI(pre-contrast SI, SIpre)，計(jì)算UIA強(qiáng)化率(enhancement ratio, ER)：ER=(SImax-SIpre)/SIpre。

采用circle cardiovaic imaging(CVI 42，版本5.11.2)對(duì)動(dòng)脈瘤進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)分析。首先將4D flow MRI拖入4D血流模塊，以校正相位偏移、過濾噪聲體素及校正流速信號(hào)混疊進(jìn)行預(yù)處理，獲得初始相位對(duì)比MR血管成像(phase-contrast MR angiography, PC MRA)，并進(jìn)行手動(dòng)分割。在壁面切應(yīng)力(wall shear stress, WSS)分析單元中，將12個(gè)分析平面平均置于UIA橫截面的頸部、體部和瘤頂處，軟件自動(dòng)獲取每個(gè)層面的平均WSS，以所有層面的平均值為UIA的整體WSS。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較；以χ2檢驗(yàn)或Fisher精確概率法比較計(jì)數(shù)資料。行多因素logistic回歸分析，篩選UIA直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。采用Spearman相關(guān)性分析觀察WSS與UIA直徑、SR及ER的相關(guān)性。以Kappa檢驗(yàn)評(píng)價(jià)2名醫(yī)師判斷UIA 的AWE的一致性，以Kappa≥0.80為一致性極高；采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient, ICC)評(píng)價(jià)2名醫(yī)師測(cè)量ER及WSS的一致性，以ICC≥0.75為一致性好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

于85例共檢出100枚UIA，直徑1.00～19.50 mm，中位直徑4.20(2.77，6.22)mm；其中50枚位于頸內(nèi)動(dòng)脈，14枚位于大腦中動(dòng)脈，6枚位于前交通動(dòng)脈，5枚位于大腦前動(dòng)脈，20枚位于椎-基底動(dòng)脈，3枚位于后交通動(dòng)脈，2枚位于大腦后動(dòng)脈。HRMR-VWI于48枚UIA見AWE(圖2)，52枚無明顯AWE(圖3)。見表1。

圖2 患者女，48歲，左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈UIA A.DSA圖(箭示UIA)； B.平掃HRMR-VWI； C.增強(qiáng)HRMR-VWI示AWE(箭)

圖3 患者男，63歲，右側(cè)大腦中動(dòng)脈UIA A.DSA(箭示UIA)； B.平掃HRMR-VWI； C.增強(qiáng)HRMR-VWI未見明顯AWE

直徑<7 mm與≥7 mm UIA患者既往SAH史、動(dòng)脈瘤相關(guān)癥狀(警示性頭痛、突發(fā)動(dòng)脈瘤側(cè)動(dòng)眼神經(jīng)麻痹、上瞼下垂及瞳孔對(duì)光反射消失等)，以及UIA的SR、DNR、形態(tài)、AWE、ER及WSS差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05，表1)。多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示，患者既往SAH史、UIA的SR、形態(tài)及ER為UIA直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(表2)。WSS 與UIA直徑、SR及ER均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.70、-0.67、-0.63，P均<0.001)。

表2 多因素logistic回歸分析UIA直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素

觀察者間判斷AWE的一致性極高(Kappa=0.87)，測(cè)量ER及WSS的一致性均好(ICC=0.946、0.871，P均<0.001)。

3 討論

UIA破裂可造成蛛網(wǎng)膜下腔出血等嚴(yán)重后果，繼而損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。UIA破裂率因其形態(tài)、大小及位置而異，直徑較大為其破裂的重要因素[3]。研究[7-8]報(bào)道，直徑<7 mm的UIA生長(zhǎng)及破裂風(fēng)險(xiǎn)均低，不采取治療亦可保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)[8]。炎癥為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤自然病程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，血流為其始動(dòng)因素。WSS為較經(jīng)典的血流參數(shù)，該值降低表明內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙及促炎因子增加。既往研究[9]顯示，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤直徑與標(biāo)準(zhǔn)化橫斷面所示W(wǎng)SS位置及大小密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)直徑≥7 mm UIA的WSS顯著低于<7 mm者，表明UIA在出現(xiàn)形態(tài)學(xué)改變的同時(shí)伴隨血流動(dòng)力學(xué)變化，提示對(duì)WSS降低的UIA需提高警惕。

SR較低的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤多呈簡(jiǎn)單血流模式，而高SR者的血流則表現(xiàn)為多個(gè)漩渦和復(fù)雜模式[10]。不規(guī)則形狀為影響多發(fā)性動(dòng)脈瘤蛛網(wǎng)膜下腔出血及UIA破裂的相關(guān)因素，推測(cè)其可能通過影響WSS等血流動(dòng)力學(xué)而增加破裂出血風(fēng)險(xiǎn)[11]。本研究發(fā)現(xiàn)UIA 的SR及形態(tài)為其直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且WSS與SR呈負(fù)相關(guān)，提示UIA直徑越大，其血流表現(xiàn)越復(fù)雜。

增強(qiáng)HRMR-VWI顯示AWE亦與UIA破裂有關(guān)。既往研究[12]報(bào)道，存在AWE的 UIA的 WSS更低、直徑更大，且僅低WSS與AWE獨(dú)立相關(guān)，提示UIA破裂為其血流動(dòng)力學(xué)、形態(tài)學(xué)及AWE等因素綜合作用的結(jié)果，并已基于7.0T MRI研究獲得證實(shí)[13]。本研究發(fā)現(xiàn)UIA的 WSS與ER呈高度負(fù)相關(guān)，ER為UIA直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示對(duì)伴有異常強(qiáng)化的較小UIA亦需提高警惕[14]；此外，患者既往SAH史亦為UIA直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可能與出血致UIA壁發(fā)生炎癥反應(yīng)而不穩(wěn)定有關(guān)，但其對(duì)正常血管或其他位置動(dòng)脈瘤的影響尚待觀察。

綜上，既往SAH史、UIA的SR、形態(tài)及ER為其直徑≥7 mm的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。但本研究為小樣本、單中心研究，還需累積病例、開展多中心研究進(jìn)一步觀察。