任舒靜,王兆露,蘇春秋,施海彬,吳飛云,洪汛寧,魯珊珊
1南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科,2神經(jīng)內(nèi)科,江蘇 南京210029
顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾?。╥ntracranial atherosclerotic disease,ICAD)是亞洲缺血性卒中患者最常見(jiàn)的病因。據(jù)報(bào)道,我國(guó)約有46.6%的急性缺血性卒中由ICAD引起,即使是經(jīng)過(guò)規(guī)范的臨床治療,相關(guān)的腦血管事件每年的復(fù)發(fā)率仍然高達(dá)17.1%~38.2%[1]。目前,高分辨磁共振血管壁成像技術(shù)(high-resolution vessel wall imaging,HR-VWI)是評(píng)價(jià)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化最廣泛、最為可靠的在體無(wú)創(chuàng)影像檢查技術(shù),不僅能對(duì)病變血管管壁進(jìn)行定性及定量分析,如血管狹窄率及血管重構(gòu),同時(shí)能顯示動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形態(tài)、位置、信號(hào)特點(diǎn)等。既往研究表明,斑塊強(qiáng)化比率、T1信號(hào)強(qiáng)度、血管重構(gòu)模式等與癥狀性缺血性卒中的發(fā)生密切相關(guān)[2-8],但斑塊特征對(duì)于缺血性卒中復(fù)發(fā)事件的意義尚不明確。因此,本研究基于HR-VWI探討大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery,MCA)粥樣硬化斑塊特征與卒中復(fù)發(fā)之間的關(guān)系,為預(yù)警缺血性卒中復(fù)發(fā)提供影像學(xué)標(biāo)志物。
本研究回顧性收集了南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科2016年7月—2019年7月所有完成HR-VWI掃描進(jìn)行顱內(nèi)血管病變?cè)u(píng)估的患者。具體納入標(biāo)準(zhǔn)如下:①2周內(nèi)MCA供血區(qū)發(fā)生急性缺血性卒中事件,彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)顯示高信號(hào)梗死灶或短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA);②HR-VWI圖像上確認(rèn)MCA存在斑塊;③有完整的臨床及實(shí)驗(yàn)室檢查資料;④磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)或頸動(dòng)脈超聲圖像示同側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈(internal carotid artery,ICA)狹窄程度<30%;⑤有高血壓、高血脂、糖尿病、吸煙等1個(gè)及以上動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素;⑥圖像質(zhì)量良好,達(dá)到評(píng)估條件。排除標(biāo)準(zhǔn):①有動(dòng)脈炎、夾層、煙霧病等非動(dòng)脈粥樣硬化性血管??;②有房顫、心臟瓣膜病、感染性心內(nèi)膜炎等心源性栓塞的高危因素;③后循環(huán)或大腦前動(dòng)脈供血區(qū)缺血性卒中患者;④MCA供血區(qū)慢性腦卒中患者;⑤圖像質(zhì)量差不能進(jìn)一步分析。進(jìn)一步將癥狀性缺血性卒中患者分為兩組:①初發(fā)組:首次發(fā)生缺血性卒中事件;②復(fù)發(fā)組:同一側(cè)MCA供血區(qū)曾發(fā)生1次或以上缺血性卒中事件,患者原神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和體征好轉(zhuǎn)和消失后,再次出現(xiàn)同側(cè)新的缺血癥狀及體征,或頭顱DWI發(fā)現(xiàn)同側(cè)新的急性梗死灶。將滿足納入標(biāo)準(zhǔn)2~4及排除標(biāo)準(zhǔn),但從未發(fā)生缺血性卒中事件的患者納入非癥狀對(duì)照組。
1.2.1 HR-VWI圖像采集
采用德國(guó)西門(mén)子公司3.0T MR 32或20通道頭線圈進(jìn)行掃描,MRI序列包括三維時(shí)間飛躍磁共振腦血管造影(three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography,3D-TOF-MRA)、DWI、利用可變翻轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化采集的三維快速自旋回波(sampling perfection with application optimized contrast using different angle evolutions,SPACE)T1加權(quán)平掃及增強(qiáng)、二維黑血(two-dimensional black blood,2D-BB)快速自旋回波T1及T2加權(quán)。具體掃描參數(shù)如下:①3D-TOF-MRA:重復(fù)時(shí)間/回波時(shí)間(repetition time/echo time,TR/TE)=22 ms/3.6 ms,翻轉(zhuǎn)角=18°,視野(field of view,F(xiàn)OV)=210 mm×190 mm,分辨率=0.55 mm×0.55 mm×0.55 mm;②DWI:b值=0或1 000 mm2/s,F(xiàn)OV=230 mm×230 mm,矩陣=192×192,層厚=5 mm;③3D-T1-SPACE:TR/TE=900/4.2 ms,F(xiàn)OV=240 mm×216 mm,自旋回波因子=43,回波間隙=4.2 ms,分辨率=0.75 mm×0.75 mm×0.75 mm,并且重建為0.40 mm×0.40 mm×0.75 mm;④2D-BB T2WI:TR/TE=2400/50 ms,F(xiàn)OV=130 mm×130 mm,矩陣=320×320,分辨率=0.4 mm×0.4 mm,層厚=2 mm;⑤2D-BB T1WI:TR/TE=600/10 ms,F(xiàn)OV=130 mm×130 mm,矩陣=320×320,分辨率=0.4 mm×0.4 mm,層厚=2 mm。3D-T1-SPACE增強(qiáng)掃描采用Gd-DTPA對(duì)比劑,注射劑量0.1 mmol/kg,注射對(duì)比劑5 min后掃描。
1.2.2 HR-VWI圖像分析
由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的神經(jīng)影像醫(yī)生獨(dú)立評(píng)估所有的HR-VWI圖像,評(píng)估內(nèi)容如下:①確定責(zé)任斑塊:如果梗死同側(cè)MCA只有1個(gè)斑塊,則確定它為責(zé)任斑塊;如果梗死同側(cè)MCA有多個(gè)斑塊,則確定管腔最狹窄處的斑塊為責(zé)任斑塊。②HR-VWI斑塊及管壁定量及定性分析:選擇責(zé)任斑塊管腔最狹窄處,手動(dòng)勾畫(huà)血管壁外周輪廓及管壁內(nèi)輪廓,測(cè)量出相應(yīng)的外周管壁面積(outer wall area,OWA)、管腔面積(lumen area,LA)。選擇狹窄MCA近端無(wú)明顯斑塊的層面作為參照血管,測(cè)量參照血管的OWA及LA。
斑塊特征及其定量及定性分析方法如下:①管腔狹窄率(面積法)=(1-LA責(zé)任斑塊/LA參照)×100%;②斑塊強(qiáng)化比率:分別在平掃及增強(qiáng)圖像的同一斑塊層面勾畫(huà)相同的感興趣區(qū)(region of interest,ROI),測(cè)量ROI的平均信號(hào)強(qiáng)度(signal intensity,SI)。斑塊強(qiáng)化比率定義為(SI增強(qiáng)-SI平掃)/SI平掃×100%[9];③斑塊強(qiáng)化等級(jí):0級(jí),無(wú)強(qiáng)化,指斑塊強(qiáng)化程度與正常管壁相當(dāng);1級(jí),輕度強(qiáng)化,指斑塊強(qiáng)化程度高于正常管壁,但弱于垂體柄強(qiáng)化;2級(jí),明顯強(qiáng)化,指斑塊強(qiáng)化程度與垂體柄相當(dāng)甚至更高[3];④斑塊負(fù)荷=(1-LA責(zé)任斑塊/OWA責(zé)任斑塊)×100%[6,10];⑤T1高信號(hào):定義為平掃圖像上責(zé)任斑塊SI大于正常參照血管管壁SI的150%[7],提示斑塊內(nèi)出血;⑥重構(gòu)指數(shù)(remodeling index,RI):RI=OWA責(zé)任斑塊/OWA參照×100%,RI>1.05為正性重構(gòu);0.95≤RI≤1.05為非重構(gòu);RI<0.95為負(fù)性重構(gòu)[8];⑦斑塊位置:將MCA的垂直橫斷面劃分為前壁、后壁、上壁、下壁4個(gè)象限[11]。當(dāng)MCA斑塊橫跨2個(gè)象限時(shí),則以斑塊的主要分布象限作為斑塊所在的位置。當(dāng)斑塊分布超越2個(gè)象限時(shí),則定義此斑塊為環(huán)周斑塊[12]。
采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用均數(shù)依標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)及百分比表示。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)計(jì)量資料均符合正態(tài)分布。3組間計(jì)量資料的比較先采用方差分析,有差異時(shí)再行兩兩比較,計(jì)數(shù)資料的比較采用卡方檢驗(yàn)、Fisher精確概率法或Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。將缺血性卒中復(fù)發(fā)可能的影響因素分別進(jìn)行單因素Logistic回歸分析,將單因素分析中有意義(P<0.1)的因素納入多因素Logistic回歸分析(逐步后退法)。危險(xiǎn)因素之間的相關(guān)性分析采用Pearson或Spearman相關(guān)。用Kappa值或組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)評(píng)估2名醫(yī)生測(cè)量結(jié)果的一致性:<0.40為一致性較差;0.40~0.75為一致性中等;>0.75為一致性較好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究共納入105例患者,其中非癥狀組25例,初發(fā)組61例,復(fù)發(fā)組19例。3組患者之間臨床資料的比較結(jié)果如表1所示。3組患者性別、年齡及危險(xiǎn)因素(高血壓、糖尿病及吸煙)的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與非癥狀組及初發(fā)組分別相比,復(fù)發(fā)組患者服用阿司匹林、氯吡格雷及他汀3種藥物的比例更高(P均<0.05),血液中低密度脂蛋白膽固醇水平也更低(P均<0.05)。非癥狀組與初發(fā)組相比,患者中服用3種藥物的人數(shù)比例及血液中低密度脂蛋白膽固醇水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表1 3組患者之間臨床資料的比較Table 1 Comparisons among 3 groups in terms of clinical characteristics
2名醫(yī)生對(duì)狹窄率、斑塊強(qiáng)化比率、強(qiáng)化等級(jí)及斑塊負(fù)荷的評(píng)估一致性較好(ICC:0.772~0.837),對(duì)重構(gòu)指數(shù)、T1高信號(hào)及斑塊位置的評(píng)估取得中等程度一致性(Kappa或ICC:0.694~0.737)。初發(fā)組與非癥狀組相比,有更大的斑塊負(fù)荷(82.1%vs.74.0%,P=0.024)、斑塊強(qiáng)化比率(96.9%vs.31.5%,P<0.001)、重構(gòu)指數(shù)(1.01vs.0.88,P=0.005)、更多的明顯強(qiáng)化(72.1%vs.12.0%,P<0.001)及正性重構(gòu)(41.0%vs.16.0%,P=0.026)。復(fù)發(fā)組與非癥狀組相比,有更大的斑塊負(fù)荷(91.8%vs.74.0%,P<0.001)、斑塊強(qiáng)化比率(88.2%vs.31.5%,P<0.001)、狹窄率(83.2%vs.53.1%,P=0.005)、更多的明顯強(qiáng)化(68.4%vs.12.0%,P<0.001)、環(huán)周斑塊(52.6%vs.8.0%,P=0.001)及正性重構(gòu)(47.4%vs.16.0%,P=0.024)。復(fù)發(fā)組與初發(fā)組相比,有更大的斑塊負(fù)荷(91.8%vs.82.1%,P=0.005)、狹 窄率(83.2%vs.61.9%,P=0.006)及更多的環(huán)周斑塊(52.6%vs.21.3%,P=0.008,表2)。3組代表性病例如圖1所示。
圖1 非癥狀組、初發(fā)組及復(fù)發(fā)組的代表性病例Figure 1 Representative patients with no occurrence of clinical event,with the first episode of acute ischemic stroke/TIA and with recurrent acute ischemic stroke/TIA
表2 3組患者之間血管壁及斑塊特征的比較Table 2 Comparisons among 3 groups in terms of plaque features[依s,n(%)]
表2 3組患者之間血管壁及斑塊特征的比較Table 2 Comparisons among 3 groups in terms of plaque features[依s,n(%)]
*:采用卡方檢驗(yàn);#:采用Fisher精確概率法;&:Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。
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單因素Logistic回歸分析表明,斑塊負(fù)荷(OR=1.075,95%CI:1.019~1.133,P=0.008)、狹窄率(OR=1.032,95%CI:1.007~1.057,P=0.011)及環(huán)周斑塊(OR=1.423,95%CI:1.084~1.869,P=0.011)這三者可能是缺血性卒中復(fù)發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.1)。相關(guān)性分析顯示斑塊負(fù)荷、狹窄率及環(huán)周斑塊這三者互相之間存在顯著相關(guān)(斑塊負(fù)荷vs.狹窄率,r=0.936,P<0.001;斑塊負(fù)荷vs.環(huán)周斑塊,r=0.520,P<0.001;狹 窄 率vs.環(huán) 周 斑 塊,r=0.484,P<0.001)。為了避免危險(xiǎn)因素的多重共線性,使用逐步后退法進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果表明,斑塊負(fù)荷是與MCA缺血性卒中復(fù)發(fā)相關(guān)的唯一獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=1.075,95%CI:1.019~1.133,P=0.008,表3)。
表3 初發(fā)組與復(fù)發(fā)組Logistic回歸分析Table 3 Logistic regression analysis between group 1 and group 2
顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化是導(dǎo)致缺血性卒中的首要原因,并以發(fā)生于MCA的粥樣硬化斑塊為主。缺血性卒中具有致死、致殘、復(fù)發(fā)率高的特點(diǎn),并且每次復(fù)發(fā)造成的功能損害及疾病負(fù)擔(dān)均明顯大于首次發(fā)作,因此防治腦卒中復(fù)發(fā)意義重大。年齡、高血壓病、糖尿病作為缺血性卒中復(fù)發(fā)的臨床危險(xiǎn)因素已得到公認(rèn),但有關(guān)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊與缺血性卒中復(fù)發(fā)之間關(guān)系的研究少見(jiàn)[13]。本研究基于HR-VWI探討MCA粥樣硬化斑塊特征與卒中復(fù)發(fā)之間的關(guān)系,結(jié)果顯示,斑塊負(fù)荷是MCA缺血性卒中復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,有助于為預(yù)警缺血性卒中復(fù)發(fā)提供有價(jià)值的影像學(xué)標(biāo)志物。
本研究中,3組患者在年齡、性別、高血壓、糖尿病、吸煙方面的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與初發(fā)組比較,復(fù)發(fā)組患者中服用阿司匹林、氯吡格雷、他汀的比例更高,血低密度脂蛋白膽固醇水平更低。這表明,即使經(jīng)過(guò)規(guī)范的臨床藥物治療,一些患者的卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)依然沒(méi)有降低。因此,僅依靠臨床指標(biāo)預(yù)測(cè)卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是不充分的,探討預(yù)測(cè)卒中復(fù)發(fā)的影像學(xué)標(biāo)志物有較大的臨床意義。
在非癥狀組與初發(fā)組的對(duì)比中,發(fā)現(xiàn)明顯強(qiáng)化、正性重構(gòu)與更大的斑塊負(fù)荷是不穩(wěn)定斑塊的重要特征,從而容易引發(fā)缺血性卒中事件,這與既往研究結(jié)果一致[3,8,10,14]。楊萬(wàn)群等[15-16]的研究顯示,炎癥參與粥樣硬化斑塊的形成與進(jìn)展,斑塊強(qiáng)化程度可反映斑塊內(nèi)新生血管形成、炎細(xì)胞浸潤(rùn)的程度,而新生血管、炎細(xì)胞的聚集與斑塊破裂有關(guān),從而較易引發(fā)急性缺血性卒中事件。本研究單因素回歸顯示,管腔狹窄率、斑塊負(fù)荷及環(huán)周斑塊與缺血性卒中事件復(fù)發(fā)相關(guān),且三者之間存在相關(guān)性。多因素回歸顯示,斑塊負(fù)荷是唯一與卒中復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,這與Ran等[6]研究結(jié)果一致。這可能是因?yàn)榘邏K負(fù)荷同時(shí)體現(xiàn)了管腔狹窄率及環(huán)周斑塊兩方面管壁的異常改變:管腔狹窄率越大,環(huán)周斑塊越多,則管壁斑塊負(fù)荷越大。既往張雪鳳等[17]多項(xiàng)研究認(rèn)為MCA管腔狹窄率高是卒中復(fù)發(fā)的重要危險(xiǎn)因素,但由于正性重構(gòu)的存在,僅憑管腔狹窄率預(yù)測(cè)卒中復(fù)發(fā)容易低估管壁斑塊負(fù)荷,本研究結(jié)果解釋了依據(jù)管腔狹窄率預(yù)測(cè)卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的局限性,而斑塊負(fù)荷是兼顧管腔狹窄率及是否環(huán)周斑塊的綜合影像學(xué)標(biāo)志物,也是唯一與缺血性卒中復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。
本研究存在一些不足:①本研究為單中心的回顧性研究,樣本量較小,今后需要多中心、前瞻性、大樣本研究來(lái)評(píng)估斑塊特征對(duì)缺血性卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判價(jià)值;②斑塊特征測(cè)量時(shí)存在不可避免的主觀誤差,比如在評(píng)估斑塊信號(hào)強(qiáng)度時(shí)我們采用勾畫(huà)ROI的方式,更精確客觀的測(cè)量方法可能進(jìn)一步提高結(jié)果的可靠性;③由于顱內(nèi)動(dòng)脈細(xì)小,目前3.0T HR-VWI血管壁成像的分辨率觀察粥樣硬化斑塊的病理成分如纖維帽、脂質(zhì)核心等存在局限性[18],今后更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度、優(yōu)化的成像序列及參數(shù)將為分辨斑塊成分提供更多信息[19-20]。
綜上所述,斑塊負(fù)荷是與MCA缺血性卒中復(fù)發(fā)相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,可作為預(yù)測(cè)卒中復(fù)發(fā)的有效影像學(xué)標(biāo)志物。
南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2021年12期