陳奕楚， 李歡， 李思睿， 曾俊杰 綜述 徐海波 審校

及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷對(duì)顱內(nèi)血管病變十分重要，誤診或治療不當(dāng)都會(huì)加劇疾病進(jìn)展。顱腦血管的成像方法很多，包括DSA、CTA和MRA等。DSA是目前診斷血管疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，CTA在血管狹窄評(píng)估中具有較高的診斷準(zhǔn)確性，MRA則是很好的篩查工具[1]。高分辨力磁共振血管壁成像(high-resolution magnetic resonance vessel wall imaging，HR-VWI)可以清晰顯示血管壁及其周圍結(jié)構(gòu)，在以血管壁改變?yōu)橹鞯娘B內(nèi)血管炎性病變中意義重大。血管壁成像(vessel wall imaging ，VWI)技術(shù)因具有極好的空間分辨力和軟組織對(duì)比度，且無輻射危害[2]，在動(dòng)脈粥樣硬化疾病中得到廣泛的臨床應(yīng)用。

HR-VWI技術(shù)

1.簡(jiǎn)介

顱內(nèi)動(dòng)脈管徑狹窄和走行迂曲是VWI技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)，如大腦中動(dòng)脈直徑為3～5 mm，管壁厚度為0.5～0.7 mm，此類中小動(dòng)脈亟需一種既能顯示正常的顱內(nèi)血管壁，又能將其與病變區(qū)分開來的成像技術(shù)，HR-VWI技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

采用VWI評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈，重要的是運(yùn)用血液及管壁鄰近的腦脊液抑制技術(shù)，避免血液與血管壁產(chǎn)生的偽影影響。黑血序列可抑制管腔內(nèi)流動(dòng)的血液信號(hào)，以黑血序列為基礎(chǔ)的多對(duì)比序列(如增強(qiáng)前后的T1WI、T2WI、質(zhì)子密度加權(quán)成像)是目前臨床VWI的主要技術(shù)[3]。T1WI和T2WI一般顯示血管壁的基本特征，如形態(tài)和信號(hào)強(qiáng)度。質(zhì)子密度加權(quán)成像可用于劃分外側(cè)動(dòng)脈壁，但對(duì)血管壁內(nèi)的組成成分的表征欠佳。T1WI增強(qiáng)掃描可顯示血管壁及其強(qiáng)化程度，從而提示疾病活動(dòng)[1]。黑血技術(shù)中雙重反轉(zhuǎn)恢復(fù)(double inversion-recovery，DIR)技術(shù)一度被認(rèn)為是MRI黑血技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，然而DIR和四重反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)(quadruple inversion-recovery，QIR)耗時(shí)較長(zhǎng)，且無法完全抑制慢速血流或非層流的復(fù)雜血流信號(hào)，不適用于臨床實(shí)踐。大多數(shù)已發(fā)表文獻(xiàn)多采用二維黑血技術(shù)，但三維體積各向同性渦輪自旋回波采集(three-dimensional volumetric isotropic turbo spin echo acquisition,3D-VISTA)序列才是目前最廣泛使用和研究的技術(shù)。3D-VISTA序列成像時(shí)間短，且圖像質(zhì)量佳，受到越來越多研究者的青睞。該技術(shù)的體素大小能達(dá)到0.4～0.5 mm3，可以滿足準(zhǔn)確評(píng)估三級(jí)分支血管的需求，而二維VWI技術(shù)僅能評(píng)估二級(jí)分支動(dòng)脈。三維采集能夠提高平面分辨力，增加顱腦覆蓋范圍，并可在多個(gè)平面各向同性掃描，從而更精準(zhǔn)地顯示腦動(dòng)脈的管壁結(jié)構(gòu)。

2.應(yīng)用概況

HR-VWI首次應(yīng)用于髂動(dòng)脈粥樣硬化病變的評(píng)估[4]，此后逐漸被引入作為頸動(dòng)脈成像的新興檢查技術(shù)。VWI技術(shù)可準(zhǔn)確的分析管腔的狹窄程度，早期研究主要著眼于斑塊組成成分與MR信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)。斑塊組成、形態(tài)尤其是纖維帽的形態(tài)、斑塊內(nèi)出血、富含脂質(zhì)的壞死核心、斑塊內(nèi)新生血管、潰瘍和裂隙均可在HR-VWI中顯示，這些表征是未來極具潛力的腦血管事件的影像標(biāo)志物[5]。VWI能區(qū)分穩(wěn)定斑塊和易損斑塊，并提示易損斑塊的HR-VWI特征可能與患者癥狀加重，繼發(fā)血栓形成和栓塞的可能性增加有關(guān)[6]。頭頸動(dòng)脈VWI的斑塊信號(hào)、形態(tài)特征成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。HR-VWI被證明在早期大動(dòng)脈血管炎的檢查和隨訪中具有重大價(jià)值[7]，影響其成像質(zhì)量的主要因素包括分辨力、掃描時(shí)間及血管狹窄程度[8]。

隨著技術(shù)的逐漸成熟，VWI越來越多地應(yīng)用于顱內(nèi)血管性病變的評(píng)估，包括腦血管炎、動(dòng)脈瘤、動(dòng)脈夾層和煙霧病等。

顱內(nèi)血管炎

1.病理分型

中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)血管炎涵蓋廣泛的腦血管疾病，表現(xiàn)為各種炎性改變和破壞性特征。CNS血管炎分為原發(fā)性和繼發(fā)性。當(dāng)血管炎僅局限于CNS而不涉及其他系統(tǒng)時(shí)，稱為原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎(primary angiitis of the central nervous system，PACNS)。當(dāng)CNS血管炎發(fā)生于全身性炎癥或感染過程中時(shí)，被稱為繼發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎(secondary vasculitis，SV)[9]。PACNS是一種罕見疾病，病變局限于腦和脊髓，其發(fā)病率(2.4/106)目前僅見北美地區(qū)的一項(xiàng)報(bào)道[10]。目前，PACNS主流的研究方向在于顱內(nèi)血管壁炎性表現(xiàn)的HR-MRI表征，以及與可逆性腦血管收縮綜合征(reversible cerebral vasoconstriction syndrome，RCVS)的鑒別診斷。

PACNS的病理類型包括肉芽腫性血管炎、淋巴細(xì)胞性血管炎、壞死性血管炎、β淀粉樣蛋白相關(guān)性腦血管炎(Aβ-related angitis,ABRA)[11]，其中肉芽腫性血管炎最常見。不同病理類型導(dǎo)致的血管本身宏觀改變并不完全相同，因此HR-VWI尚不能完全區(qū)分不同病理類型PACNS。血管炎主要表現(xiàn)為管壁本身結(jié)構(gòu)的破壞和透壁炎癥的變化，如內(nèi)彈力層的中斷、管腔變窄等。Yang等[12]分析顱內(nèi)動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)與HR-MRI表征的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，顱內(nèi)動(dòng)脈具有與相似管徑的顱外血管結(jié)構(gòu)上的不同特征，即顱內(nèi)動(dòng)脈較頸內(nèi)動(dòng)脈具有較薄的中層、較少的彈性組織外膜，該研究結(jié)果可能有助于解釋血管病變的潛在機(jī)制。

2.生物分子學(xué)研究進(jìn)展

顱內(nèi)血管炎的生物分子學(xué)相關(guān)研究較少，可能與病因尚未明確及精確模型的構(gòu)建困難有關(guān)。超小型超順磁性氧化鐵粒子(ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO) 是一種新型氧化鐵納米磁共振對(duì)比劑，由于炎癥細(xì)胞(單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞)攝入U(xiǎn)SPIO的水平較高，現(xiàn)已被確定為血管病變進(jìn)展的結(jié)構(gòu)成分和生物介質(zhì)[13]，且被廣泛應(yīng)用于顱內(nèi)動(dòng)脈瘤性炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化血管壁的MRI研究中。Millon等[14]在豬頸內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化模型中，運(yùn)用USPIO標(biāo)記局部血管炎癥導(dǎo)致的血管壁滲透性發(fā)現(xiàn)，血管壁炎癥參與斑塊形成及進(jìn)展。

HR-VWI在顱內(nèi)血管炎中的診斷價(jià)值

PACNS、顱內(nèi)血管粥樣硬化性疾病(intracranial atherosclerosis disease，ICAD)及RCVS的血管病變?cè)谌S時(shí)間飛躍的MRA中具有相同的影像表現(xiàn)，即中型顱內(nèi)動(dòng)脈局灶性狹窄[14,15]。DSA對(duì)CNS血管炎的敏感度為27%～90%，而特異度低至30%[9]。顱內(nèi)血管炎在CT或MRI上的表現(xiàn)均不具特異性，多數(shù)可存在不同程度的缺血灶或梗死灶。目前診斷顱內(nèi)血管炎的方法是對(duì)腦皮質(zhì)和軟腦膜進(jìn)行活檢，但此檢查風(fēng)險(xiǎn)更高，且診斷敏感度可能僅為50%～75%[16]。因此，即便采用DSA、腦實(shí)質(zhì)或腦膜活檢，仍難以達(dá)到精確診斷。

目前，腦組織活檢仍為診斷PACNS的金標(biāo)準(zhǔn)，臨床仍廣泛沿用Calabrese和Mallek于1988年提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)具體如下：①臨床標(biāo)準(zhǔn)：患者病史或臨床檢查提示有神經(jīng)功能缺損，通過多方面評(píng)價(jià)后仍不能用其他病變解釋；②影像學(xué)和組織學(xué)標(biāo)準(zhǔn)：由影像和/或病理證實(shí)的CNS血管炎性過程；③排除標(biāo)準(zhǔn)：有證據(jù)顯示為系統(tǒng)性血管炎，或有任何證據(jù)顯示血管炎為繼發(fā)性，如梅毒性血管炎[17]。從診斷標(biāo)準(zhǔn)不難看出，臨床診斷PACNS仍具有挑戰(zhàn)性。近年來，多項(xiàng)研究表明HR-VWI在顯示血管壁的多種病變中的優(yōu)越性，包括管腔內(nèi)壁形態(tài)、管壁厚度及管壁鄰近組織情況[18-20]。目前多項(xiàng)研究結(jié)果顯示，PACNS在HR-VWI上多表現(xiàn)為內(nèi)壁光滑的環(huán)形管壁增厚，增強(qiáng)呈點(diǎn)狀或厚壁完全強(qiáng)化，強(qiáng)化甚至可延伸并超過血管壁的邊緣，血管炎處于活動(dòng)期時(shí)強(qiáng)化更顯著[20]。血管壁對(duì)比增強(qiáng)的評(píng)估是HR-VWI臨床應(yīng)用的基石，血管壁炎癥強(qiáng)化方式可以是細(xì)線樣或不規(guī)則狀增厚，甚至延伸至相鄰的腦實(shí)質(zhì)。Qiao等[21]提出了一個(gè)管壁強(qiáng)化的參考標(biāo)準(zhǔn)：無強(qiáng)化為0級(jí)；小于垂體柄的強(qiáng)化為1級(jí)；等于或大于垂體柄的強(qiáng)化為2級(jí)。雖然該標(biāo)準(zhǔn)缺乏組織病理學(xué)的相關(guān)性證據(jù)，但該增強(qiáng)方式通常與血管壁炎癥的進(jìn)展和/或滋養(yǎng)血管密度的增加相一致，而滋養(yǎng)血管密度的增加與各種血管病變相關(guān)。

HR-VWI在顱內(nèi)血管炎中的鑒別診斷價(jià)值

HR-VWI可顯示顱內(nèi)血管炎的空間分布、時(shí)間變化和嚴(yán)重程度，為臨床診斷、治療決策及藥物療效提供依據(jù)。顱內(nèi)血管炎，尤其是PACNS應(yīng)與ICAD和RCVS進(jìn)行鑒別診斷。

1.PACNS與ICAD的鑒別診斷

在病變部位上，ICAD可涉及任何動(dòng)脈，而典型的PACNS傾向于累及中小型動(dòng)脈，并且多個(gè)動(dòng)脈中的單個(gè)病變比單個(gè)動(dòng)脈中的多個(gè)病變更常見。ICAD的HR-VWI表現(xiàn)與PACNS有所不同，其中較特征性的是偏心性管壁增厚及不均勻的強(qiáng)化，而PACNS主要表現(xiàn)為管腔狹窄及環(huán)形管壁增厚。此外，最新研究顯示，ICAD在HR-VWI上觀察到的管壁增厚中，管壁的炎癥在血管增殖的鑒別診斷中發(fā)揮著重要作用，表明血管壁粥樣硬化斑塊可伴隨管壁炎癥性表現(xiàn)[17]。

2.PACNS與RCVS的鑒別診斷

PACNS和RCVS的鑒別診斷見諸多研究報(bào)道[22]。有學(xué)者研究[19]發(fā)現(xiàn)，PACNS和RCVS在發(fā)病的空間及時(shí)間上的影像特征具有差異性，聯(lián)合治療后隨訪復(fù)查，可更好的進(jìn)行區(qū)分。有學(xué)者歸納以下HR-VWI特征來區(qū)分PACNS與RCVS：PACNS的血管呈彌漫、交替性狹窄和擴(kuò)張，血管壁呈對(duì)稱性增厚，恢復(fù)時(shí)間需7～17個(gè)月，分辨力較RCVS低(33.3% vs 88.9%)[19,20]；而RCVS具有較薄的、彌漫且均勻、較連續(xù)的管壁增厚，恢復(fù)時(shí)間較短，約需3個(gè)月，分析原因可能是因?yàn)镽CVS中膜顯著增厚而缺少炎性細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致管腔狹窄，所以強(qiáng)化并不顯著，治療后可快速恢復(fù)[12]。

顱內(nèi)血管炎性病變單靠影像表現(xiàn)尚不能做出病因分類，還需結(jié)合臨床各項(xiàng)檢查，但通過影像學(xué)技術(shù)可為臨床疾病的診斷提供依據(jù)，進(jìn)一步為疾病的治療和預(yù)后評(píng)估提供有價(jià)值的信息。

綜上所述，顱內(nèi)血管炎性疾病進(jìn)展的前瞻性縱向HR-VWI研究將有利于描述疾病不同階段的成像表現(xiàn)，并有助于闡明潛在的病理生理過程，進(jìn)而加深對(duì)血管壁病變進(jìn)展的理解及患者預(yù)后的評(píng)估。該技術(shù)在臨床應(yīng)用中仍有不足，如掃描時(shí)間過長(zhǎng)、需患者較高的配合度，追求更快的掃描時(shí)間及更佳的成像質(zhì)量也是該技術(shù)發(fā)展的方向。未來的研究方向更傾向于HR-VWI表征與病理結(jié)果的一致性及量化大型顱內(nèi)動(dòng)脈的炎癥模式，使該技術(shù)在臨床應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。