薛萍妮, 陳枝挺， 孫 斌， 李元霄， 林漢斌， 趙振華， 劉昌云

急性腦梗死早期神經(jīng)功能惡化(early neurological deterioration，END)通常指在急性腦梗死早期，尚未接受治療或是即便經(jīng)過醫(yī)療干預(yù)，患者的神經(jīng)功能缺損仍逐漸加重的現(xiàn)象。END具有較高的致殘率及病死率，其病因眾多，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜[1-2]。顱內(nèi)動脈粥樣硬化是我國腦梗死的主要病因之一[3]，動脈粥樣硬化斑塊的性質(zhì)和形態(tài)是否與END相關(guān)尚不明確。高分辨率磁共振成像(high resolution magnetic resonance imaging，HRMRI)是一種有別于傳統(tǒng)影像的活體影像技術(shù)，能夠直接觀察全顱腦血管壁、血管腔及斑塊成分，可以提供更多的重要信息。與病理解剖的對照研究證實，HRMRI判斷的結(jié)果與病理學(xué)具有很高的吻合度，特別是MR黑血序列，可以清晰地分辨斑塊的大小、成分、纖維帽及強(qiáng)化程度等[4-5]。因此，HRMRI是研究顱內(nèi)動脈粥樣硬化的重要手段。

本研究擬應(yīng)用HRMRI定量和定性分析顱內(nèi)大動脈粥樣硬化性急性腦梗死患者的責(zé)任血管的管壁形態(tài)學(xué)、斑塊性質(zhì)等各項指標(biāo)，探討顱內(nèi)動脈斑塊性質(zhì)與END的關(guān)系，以期達(dá)到預(yù)測END和早期干預(yù)END的目的。

1 對象與方法

1.1 對象 連續(xù)收集2018年1月1日—2019年12月1日在筆者醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診并接受HRMRI檢查的顱內(nèi)動脈粥樣硬化性腦梗死病例共51例，男性36例(70.59%)，女性15例(19.41%)，年齡(62.92±10.33)歲(42～90歲)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡>18歲的急性缺血性卒中患者，診斷標(biāo)準(zhǔn)參照中國急性腦梗死診治指南2018[6]；(2)根據(jù)CISS分型，腦卒中病因考慮為顱內(nèi)大動脈粥樣硬化[7]。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)非顱內(nèi)動脈粥樣硬化引起的卒中，如心源性栓塞、動脈炎、煙霧病、血管炎、動脈夾層等。(2)經(jīng)HRMRI檢查未發(fā)現(xiàn)可解釋本次急性腦梗死的責(zé)任血管內(nèi)存在狹窄和斑塊，即本次卒中不能解釋為顱內(nèi)動脈樣硬化所致。(3)已完成血管內(nèi)介入取栓者(已行靜脈溶栓者可繼續(xù)入組)。(4)短暫性腦缺血和首次影像未發(fā)現(xiàn)缺血灶的腦梗死。(5)無法配合進(jìn)行30 min以上磁共振檢查或有磁共振檢查禁忌證的患者。(6)HRMRI圖像質(zhì)量不佳無法進(jìn)行測量分析。

1.2 分組 根據(jù)腦梗死發(fā)病后72 h內(nèi)患者是否發(fā)生END，分為END組和non-END組。END組定義為至少滿足如下情況之一[8]：(1)發(fā)病后72 h內(nèi)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)較發(fā)病時評分增加2分及以上。(2)發(fā)病后72 h內(nèi)意識水平評分或運動能力評分較發(fā)病時增加1分及以上。(3)發(fā)病后72 h內(nèi)出現(xiàn)新發(fā)神經(jīng)功能缺損。如均不符合以上情況，則歸為non-END組。

1.3 方法

1.3.1 臨床資料采集 收集患者的一般情況，包括：性別、年齡、既往高血壓病、糖尿病、高脂血癥等病史、入院時的甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、肌酐、空腹血糖水平、入院時的NIHSS評分。

1.3.2 磁共振數(shù)據(jù)采集 患者于卒中發(fā)病后 72 h 內(nèi)行HRMRI檢查，所有HRMRI檢查均使用3T Siemens Trio MR掃描儀(德國西門子醫(yī)療公司)。常規(guī)行頭顱MRI平掃，掃描序列包括T1加權(quán)成像(weighted image, WI)、T2WI、彌散WI、磁敏感WI和三維時間飛躍法磁共振血管成像(three-dimensional time of flight, 3D-TOF-MRA)。T2WI-HRMRI采用自旋回波為基礎(chǔ)的序列，回波時間 40～60 ms，層厚 2 mm，間隔0～0.2 mm，加壓脂技術(shù)，層面內(nèi)顯示分辨率要求≤0.25 mm(分辨率=視野/矩陣，采集矩陣384×256，使用內(nèi)插法zip512 技術(shù)，使顯示矩陣為512×512，視野=13 cm)。3D-T1WI-HRMRI同樣采用自旋回波為基礎(chǔ)的序列(SPACE，CUBE，VISTA)，重復(fù)時間：500～900 ms，最小回波時間，加壓脂技術(shù)，層面內(nèi)顯示分辨率要求≤0.8 mm×0.8 mm×0.8 mm。3D-TOF MRA重建軸位+冠狀位+矢狀位MIP重建圖像。以3D-TOF-MRA定位顱內(nèi)血管，結(jié)合MRA重建圖像和原始圖像，做垂直于血管長軸的高分辨T2WI和T1WI斷面成像，掃描范圍包括部分正常血管及狹窄段血管。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 將圖像導(dǎo)入Osirix Lite軟件后處理，首先通過彌散WI序列觀察梗死部位的分布，結(jié)合3D-TOF-MRA定位責(zé)任血管。責(zé)任血管區(qū)域內(nèi)如存在唯一的斑塊，則定為責(zé)任斑塊；如責(zé)任血管中發(fā)現(xiàn)≥1個斑塊，則取狹窄程度最嚴(yán)重處的斑塊為責(zé)任斑塊[9]；如責(zé)任血管中未發(fā)現(xiàn)狹窄和斑塊，則考慮顱內(nèi)動脈粥樣硬化所致腦梗死證據(jù)不足，剔除病例。

1.3.4 HRMRI管壁及斑塊分析 管壁形態(tài)學(xué)測量包括血管面積(vessel area，VA)、管腔面積(lumen area，LA)、管壁面積(wall area，WA)、斑塊面積、狹窄率、重構(gòu)指數(shù)(remodeling index，RI)和斑塊長度。血管面積定義為管壁和腦脊液(或腦膜)的交界面所圍出面積；管腔面積定義為管壁和血流流空信號間的交界面所圍出的面積;參考血管定義為狹窄近端相對正常的血管：

AW=Av-AL

A斑塊=Aw,最窄處-AW,參考血管

f斑塊=A斑塊÷A血管×100%

r狹窄=(1-AL,最窄處÷AL,參考血管)×100%

RI=AL,最窄處÷AL,參考血管

當(dāng)RI≥1.05時，為正性重構(gòu)；RI≤0.95為負(fù)性重構(gòu)；當(dāng)0.95

斑塊信號比值=斑塊信號最高值÷附近顳葉皮層平均信號值

斑塊表面連續(xù)性定義為斑塊與管腔交界面的完整性。若連續(xù)性被破壞，交界面處可見潰瘍凹向斑塊，且潰瘍內(nèi)為管腔信號，則定義為斑塊表面不規(guī)則。

2 結(jié) 果

2.1 一般情況 兩組患者的年齡、性別、高血壓病史、糖尿病史、吸煙史、初始NIHSS評分、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、空腹血糖、肌酐、總膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇等比較，差別均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表1)。

2.2 血管管壁及斑塊分析 與non-END組比較，END組的責(zé)任動脈存在更高比例的負(fù)性重構(gòu)和更低的RI值，差別均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與non-END組比較，END組的斑塊長度更短，差別均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組的斑塊負(fù)荷、狹窄率、斑塊信號比值、斑塊表面不規(guī)則比例比較，差別均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表2)。

表2 END組與non-END組的管壁及斑塊特征

2.3 狹窄率與RI之間的線性關(guān)系 RI與狹窄率存在負(fù)相關(guān)(圖1)。簡單線性回歸結(jié)果提示，狹窄率與RI之間存在線性關(guān)系，回歸方程為:

RI=1.13-0.003×狹窄率

即狹窄率每增加1%，RI減少0.003(F=18.702，P<0.001)；R2為0.276，說明狹窄率可解釋RI的27.6%變異。

圖1 狹窄率與重構(gòu)指數(shù)之間的相關(guān)性Fig.1 Correlation between stenosis rate and remodeling index

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，斑塊長度是END的危險因素。斑塊長度與END呈負(fù)相關(guān)，即斑塊長度越長，END發(fā)生的風(fēng)險越低。目前，斑塊長度與卒中關(guān)系的研究結(jié)論存在爭議。Meng等[10]通過HRMRI對大腦中動脈相關(guān)梗死患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，腦梗死患者的斑塊長度較無癥狀斑塊更長，提示較長的斑塊可能更容易導(dǎo)致腦卒中。然而，Lyu 等[11]采用同樣方法對大腦中動脈相關(guān)梗死患者進(jìn)行研究，并未發(fā)現(xiàn)斑塊長度與卒中復(fù)發(fā)存在明顯相關(guān)。Wang等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，大腦中動脈較長的斑塊可能更容易堵塞穿支動脈而造成相應(yīng)腦組織缺血或梗死，而穿支動脈閉塞是導(dǎo)致END的重要原因。但是，關(guān)于顱內(nèi)動脈斑塊長度與END的研究甚少，仍需擴(kuò)大樣本量以進(jìn)一步證實。

在動脈粥樣硬化形成和進(jìn)展的過程中，血管的形態(tài)學(xué)發(fā)生了一系列的改變。在動脈硬化斑塊進(jìn)展早期，動脈向外擴(kuò)張所致的正性重構(gòu)，在一定程度上代償斑塊造成的狹窄。但隨著斑塊狹窄程度不斷地進(jìn)展，特別是斑塊達(dá)到血管面積的30%～40%時，動脈擴(kuò)張的代償功能接近極限。此時，血管壁已無法繼續(xù)擴(kuò)張，而轉(zhuǎn)為向內(nèi)收縮，導(dǎo)致管腔狹窄進(jìn)一步加重，形成RI[13]。本研究提示，RI與狹窄率呈負(fù)相關(guān)的線性關(guān)系，表明顱內(nèi)動脈隨著狹窄程度加重，動脈硬化越趨于發(fā)生RI，符合動脈粥樣硬化的發(fā)展演變過程。

本研究還發(fā)現(xiàn)，RI可能是END的危險因素，但是本研究的樣本量較少，該結(jié)論仍需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗證。關(guān)于重構(gòu)和缺血事件相關(guān)性的研究，最早起源于對冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的探索。多數(shù)研究認(rèn)為，正性重構(gòu)多處于粥樣硬化性斑塊不穩(wěn)定時期，更容易發(fā)生心肌缺血事件[14]。盡管冠狀動脈的研究結(jié)論不能直接套用于顱內(nèi)動脈粥樣硬化性病變，但是目前針對顱內(nèi)動脈重構(gòu)性質(zhì)的HRMRI研究結(jié)論多支持正性重構(gòu)與斑塊不穩(wěn)定有關(guān)。Zhang等[15]利用HRMRI分析大腦中動脈斑塊發(fā)現(xiàn)，缺血性卒中患者的責(zé)任血管的RI要顯著高于正常個體[(1.07±0.09)%vs(0.94 ± 0.08)%]。Ma等[16]對32例基底動脈粥樣硬化性狹窄的腦卒中患者的研究發(fā)現(xiàn)，63.3%的患者存在正性重構(gòu)。然而，也有部分研究不支持這樣的觀點。Saam等[17]發(fā)現(xiàn)，血管正性重構(gòu)并不與缺血事件、斑塊易損程度分級和血管狹窄程度呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，認(rèn)為正性重構(gòu)可能不是可靠的斑塊易損性的影像學(xué)標(biāo)記。另有幾項針對癥狀性大腦中動脈或基底動脈的粥樣硬化性狹窄病變的研究也表明，重構(gòu)性質(zhì)的發(fā)生率并無特異改變，并且與正常人的發(fā)生率基本相當(dāng)[18-20]。

本研究中，動脈重構(gòu)的結(jié)論與既往的研究有所不同，可能存在以下幾個方面的原因:首先，顱內(nèi)動脈和冠狀動脈在解剖上存在不同，動脈粥樣硬化的演變過程也存在差異。Bouissou等[21]的病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，冠狀動脈的內(nèi)彈性膜隨著年齡增長逐漸被破壞甚至完全消失，而在大腦中動脈并未觀察到這種現(xiàn)象，提示顱內(nèi)動脈有別于冠狀動脈，可能更不容易發(fā)生斑塊破裂。Yang等[4]的研究發(fā)現(xiàn)，有別于其他動脈，顱內(nèi)大動脈以肌纖維成分為主，這些可能導(dǎo)致不同位置的動脈對動脈粥樣硬化病變的反應(yīng)存在差異。其次，以往的研究主要針對血管重構(gòu)和缺血事件的發(fā)生率進(jìn)行研究[15-16]，而本研究主要針對血管重構(gòu)和END的關(guān)系進(jìn)行探索，二者存在明顯差別。再次，END患者可能更多地存在病情不穩(wěn)定、躁動及吸入性肺炎等腦卒中并發(fā)癥，不耐受HRMRI檢查，導(dǎo)致研究存在更多的選擇性偏倚。最后，本研究的樣本量較少，有必要擴(kuò)大樣本量來進(jìn)一步證實。

綜上所述，HRMRI是評估顱內(nèi)斑塊特征的良好工具，顱內(nèi)血管的RI和斑塊長度可能對于判斷臨床事件進(jìn)一步惡化存在一定的預(yù)測價值，有待進(jìn)一步驗證。