【摘要】目的 探究高分辨率磁共振成像技术对大脑中动脉粥样斑块的评价。方法 用3. 0T 磁共振对42 例大脑中动脉粥样硬化的患者进行检查,采用扩散加权成像、三维时间飞跃法成像、T1 加权成像、T2 加权成像、质子加权成像,观察大脑中动脉狭窄处斑块的分布和厚度,将斑块定性分为等信号、高信号、低信号和混杂信号,定量测量斑块强化情况。根据扩散加权成像结果将患者分为新鲜脑卒中组与陈旧脑卒中组, 对比两组患者的斑块特征。对斑块有无及斑块位置采用组内相关系数法分析观察者自身及不同观察者间差异。结果 斑块最易形成的位置是大脑中动脉的前壁,斑块的厚度主要为0. 5 ~1. 5mm;新鲜脑卒中组的斑块强化程度、T1 加权成像和T2 加权成像的混杂信号发生率均显著性高于陈旧脑卒中组( P <0. 05);3. 0T 磁共振判定斑块有无以及斑块部位的抑制性良好(组内相关系数>0. 75)。结论 高分辨率磁共振在评估大脑粥样硬化中动脉斑块分布、厚度等具有很明显的优势,并且具有较高的可信度,另外通过对斑块强化率和斑块混杂信号的判定可以对急性脑卒中进行一定程度的预测。
【关键词】高分辨率磁共振,大脑中动脉,动脉粥样硬化,管壁成像
近些年来随着生活水平的提升、生活节奏的加快等导致颅内动脉粥样硬化疾病的发生率逐年升高,严重的危害人们的生命健康。与西方国家不同,亚洲特别是中国地区动脉粥样硬化更易累及颅内动脉,尤其是大脑中动脉最为常见。临床中常将颅内动脉粥样硬化的狭窄程度作为评价颅内动脉粥样硬化疾病严重程度的指标,但近些年来随着对动脉粥样硬化疾病研究的深入,发现不能仅将颅内动脉粥样硬化血管的狭窄程度作为评价颅内动脉粥样硬化疾病严重程度的唯一指标。狭窄动脉血管处的斑块的不稳定性是导致颅内动脉粥样硬化疾病的重要因素,会致使患者发生缺血性脑卒中,严重者致死。目前临床上常采用多普勒超声、CT 血管造影等影像学技术对颅内粥样硬化动脉血管的狭窄程度进行检测,但未对粥样硬化动脉血管狭窄处的斑块的分布、厚度、形态等进行检测。
高分辨率磁共振在临床各种疾病的检查中逐渐广泛应用,高分辨率磁共振可以对颅内粥样硬化动脉血管狭窄处的斑块性质特征进行检查,是一种可以无创伤的影像学检测方法。但目前关于高分辨率磁共振成像技术对颅内动脉粥样硬化斑块的研究较少,因为大脑中动脉最易出现颅内动脉粥样硬化,因此本组病例以大脑中动脉粥样硬化狭窄患者为对象,探究高分辨率磁共振成像技术对颅内动脉粥样硬化斑块的特征以及可信度,现报道如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料
选取2015 年12 月~2016 年11 月在我院进行大脑中动脉高分辨率磁共振扫描检查的大脑中动脉粥样硬化狭窄患者42 例,其中男性患者26 例,年龄(44. 3 ±7. 0)岁,女性患者17 例,年龄(45. 2 ±6. 6)岁。
1. 2 纳入与排除标准
纳入标准:1)研究对象的头部经过CT 血管造影或磁共振血管造影发现大脑中动脉出现局限性狭窄;2)患者大脑中动脉供血区短暂性脑缺血或脑梗死;3)大脑中动脉供血区短暂性脑缺血患者的症状侧和狭窄侧位置一致,脑梗死患者的陈旧性梗死或急性梗死侧与狭窄侧位置一致; 4)研究对象具有吸烟、肥胖、糖尿病、高血压、高血脂等动脉粥样硬化危险因素中的一种或多种;5)患者积极配合,研究对象本人或家属签署知情同意书。
排除标准:1)研究对象大脑中动脉狭窄并非由动脉粥样硬化所引起;2)患者具有心源性脑卒中的风险;3)患者在进行磁共振扫描检查时不能获得清晰的图像;4)患者生命体征不平稳,研究对象具有磁共振检查的禁忌症。
1. 3 检查方法
本组资料中所使用的高分辨率磁共振为飞利浦Achieva TX 3. 0T 磁共振,线圈为8 通道头线圈, 非门控多序列扫描。
首先使用“亮血”技术对大脑进行3D TOF-MRA定位序列扫描,并且对扫描的结果进行图像重建以及数据处理,使病变部位明确;随后使用“黑血”序列对狭窄的大脑中动脉的M1 段进行多序列垂直扫描。扫描序列如下:1)全脑DWI 轴位成像,检查是否有急性脑梗死病灶:TR/ TE 5 300/74． 3ms,FOV24cm ×24cm,b = 1 000s/ mm2,激励次数(NEX) 2,矩阵160 × 160,层厚5mm,扫描时间43s;2)颅内血管的3D TOF MRA 成像,为后续MCA 的管壁扫描定位: TR/ TE 29/3． 4ms, FOV 24cm × 21． 6cm,NEX 1,矩阵384 ×192,扫描时间4min38s;3)双侧MCA 管壁的HR-MRI,扫描方向垂直于M1 段,连续12 层、层厚2mm,包括T2WI、T1WI 和T1WI 对比剂增强扫描,其中T2WI 参数为:TR/ TE 2 884/51ms,FOV 10cm × 10cm,NEX 6,矩阵320 × 256,回波链长度(ETL) 20,扫描时间3min51s;T1WI 平扫和增强序列参数为:TR/ TE 581/20ms,FOV 10 × 10cm,NEX 4,矩阵320 ×256,ETL 6,扫描时间约为5min。对比剂为钆喷替酸葡甲胺,使用高压注射器注射,用量为0. 2mmol/ kg,流速为3ml/ s,注射完毕后用生理盐水冲管。
1. 4 影像学图像分析
按照优、良、中和差的分类对所获得的磁共振图像进行分类。其中优的标准为:大脑中动脉管腔内外壁清晰,管腔内的斑块清晰可见,没有伪影出现;良的标准为:大脑中动脉管腔内外壁清晰,管腔内的斑块清晰可见,有少量伪影或者信噪比较高;中的标准为:大部分的大脑中动脉管腔内外壁不清晰,管腔内的斑块不清晰可见,有很多伪影;差的标准为:所有的大脑中动脉管腔内外壁都不清晰,管腔内的斑块模糊,伪影较重。优和良的磁共振图像纳入研究范围,中和差的磁共振图像剔除。
根据全脑DWI 轴位成像结果,将研究对象分为陈旧脑卒中组和新鲜脑卒中组。其中陈旧脑卒中为:短暂性脑缺血发作者有一过性可逆性症状但全脑DWI 轴位检查结果为阴性,全脑DWI 轴位检查发现陈旧性脑梗死病灶有症状者;新鲜脑卒中为:全脑DWI 检查发现患者病侧大脑中动脉供血区存在新鲜脑梗死病灶并且有症状。
磁共振各序列图像分别由2 位影像科医师在GE PACS 工作站采用DICOM 阅读软件进行分析,如果2 位医师分析的结果不一致时再由1 位工作经验在15 年以上的影像学医师进行仲裁。斑块信号强度测量:在血管横截面上增强后斑块信号强度最大处,选取感兴趣区测量增强前和增强后斑块的信号强度。斑块强化程度= (增强后斑块信号强度-增强前斑块信号强度) / 增强前斑块信号强度。
使用SPSS19. 0 统计学软件进行统计分析,计量资料用均值± 标准差的形式表示,组间比较用t 检验,计数资料用n(%)的形式,组间比较用卡方检验,同一观察者自身及不同观察者间测定结果的可信度及可重复性检验采用组内相关系数(ICC ) 法进行检验,其中ICC ≥0. 75 表示重现性非常好,以P <0. 05 表示差异具有显著性意义。
2 结果
2. 1 斑块的分布及厚度
在42 例大脑中动脉粥样硬化患者中共发现54例斑块,其中斑块位置分布在大脑中动脉上壁(6/54)11. 11%、前壁(27/54) 50. 00%、下壁(9/54)16． 67%、后壁(12/54)22. 22%。
54 例斑块的厚度范围为0. 4 ~ 3. 3mm,平均为(1. 5 ±0. 4)mm,54 例斑块厚度主要分布在0. 5 ~1． 5mm 之间,其中0. 4 ~ 0. 5mm 斑块2 例,0. 5 ~1． 0mm 斑块20 例,1. 0 ~ 1. 5mm 斑块15 例,1. 5 ~2． 0mm 斑块7 例,2. 0 ~ 2. 5mm 斑块5 例,2. 5 ~3． 0mm 斑块4 例,3. 0 ~3. 3mm 斑块1 例(图1)。2. 2 陈旧脑卒中组和新鲜脑卒中组斑块磁共振信号特征比较
42 例大脑中动脉粥样硬化患者经DWI 检查确认为非急性脑卒中患者24 例、急性脑卒中患者18例。24 例陈旧脑卒中组患者中共检出32 例斑块,18 例新鲜脑卒中组患者中共检出22 例斑块。新鲜脑卒中组T1WI 序列和T2WI 序列中的混杂信号斑块均显著性的高于陈旧脑卒中组,即P <0. 05;新鲜脑卒中组的斑块强化率显著性大于陈旧脑卒中组,即P <0. 05,见表1。
2. 3 高分辨率磁共振评定斑块有无以及斑块位置的可信度
高分辨率磁共振判断大脑中动脉有无斑块的一致性非常好,其中组间和组内ICC 值均超过0. 9,高分辨率磁共振判定大脑中动脉斑块位置的一致性亦很好,斑块在前壁、后壁、上壁和下壁的组间和组内的ICC值亦均超过0. 75,且斑块在前壁和下壁判断的一致性要好于在后壁和上壁判断的一致性,见表2。
3 讨论
颅内动脉粥样硬化性狭窄是短暂性脑缺血发作以及脑卒中的重要致病因素,目前临床上对于脑卒中的诊断依据主要为颅内粥样硬化中动脉管腔狭窄的程度,但这个诊断依据有不可回避的缺点,如轻度或中度狭窄的颅内粥样硬化中动脉,虽然狭窄程度不是很严重,但往往也会致使严重的缺血性疾病的发生。狭窄动脉血管处的斑块的不稳定性是导致颅内动脉粥样硬化疾病的重要因素,会致使患者发生缺血性脑卒中,严重者致死。因此有学者认为对狭窄处粥样硬化中动脉的斑块进行评估相较于单纯的对粥样硬化中动脉的狭窄程度进行评估更具有临床意义。
传统的影像学检查方法,如CT 血管造影、超声等,不能对血管内部的结构以及粥样斑块的特征进行准确的观察评估,仅能够对血管的管腔结构进行观察。目前学者认为高分辨率的磁共振是目前唯一能在活体的情况下对血管内部结构以及粥样斑块的特征进行准确的观察评估。在本组病例中,使用3. 0T 的高分辨率磁共振对粥样硬化的大脑中动脉的管壁和斑块进行分析,结果显示急性脑卒中组的斑块强化率显著性的高于陈旧脑卒中组,而斑块强化率越高斑块的易损性越强,这说明通过高分辨磁共振可以评估动脉粥样斑块的易损性。本组病例中前壁位置斑块最常见,因为M1 段弯曲、转角大,此处的血液流动速度相对较慢,溶液造成脂质等物质沉积。在进行T1 加权成像和T2 加权成像时新鲜脑卒中组患者的混杂信号的出现率均显著性的多于陈旧脑卒中组,这主要是因为T1 加权成像和T2 加权成像所显示的混杂信号反应的是斑块内的成分复杂多样,具有较大的脂质核心、薄弱的纤维冒以及炎症成分,并且具有正性重构的特性,而已经研究表明正性重构的特性是斑块不稳定的一大特点,以上特点说明斑块易从血管壁脱落以及破裂出血。
另外本组病例对高分辨率磁共振判定大脑中动脉有无斑块以及斑块位置的一致性进行研究,结果表明高分辨率磁共振在判定大脑中动脉有无斑块以及斑块位置的ICC 值均超过0. 75,提示高分辨率磁共振在判定大脑中动脉有无斑块以及斑块位置具有较高的可信度。另外还发现下壁和前壁斑块的ICC值要低于上壁和后壁的ICC 值,这可能是因为下壁和前壁的斑块较多,在结果判断时容易造成误差。
综上所述,高分辨率磁共振在评估大脑粥样硬化中动脉斑块分布、厚度等具有很明显的优势,并且具有较高的可信度,另外通过对斑块强化率和斑块混杂信号的判定可以对急性脑卒中进行一定程度的预测。
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