史楠楠 曹冰清 楊 謙

1）西安醫(yī)學(xué)院，陜西 西安 710068 2）陜西省人民醫(yī)院，陜西 西安 710068

腦卒中是最常見的死亡原因，其中缺血性腦卒中占比81.9%［1］，嚴(yán)重威脅居民健康。顱外頸動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄是白種人腦卒中患者最常見的血管病變。顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄（intracranial athero?sclerosis ICAS）在亞裔、黑人和西班牙裔腦卒中患者中普遍存在，其發(fā)病率在缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）病例的33%～67%，且ICAS與腦梗死的復(fù)發(fā)存在密切相關(guān)性［2］，大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）是最常見受累血管［3］。MCA 是腦實(shí)質(zhì)的主要供血?jiǎng)用}，評(píng)估其血管壁和斑塊的特征對(duì)臨床治療和腦卒中的預(yù)防具有重要意義。早期確定ICAS的病因，明確病變處狹窄處血管的管壁特征，對(duì)選擇合理的治療和預(yù)防方式有重要意義。顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性狹窄的評(píng)估可以使用計(jì)算機(jī)斷層血管造影（computed tomogra?phy angiography，CT-Angiograph，CTA）、數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA），然而，這些血管成像模式僅顯示管腔狹窄，不能提供血管壁潛在病理的信息。隨著高分辨率（high resolu?tion，HR）和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的發(fā)展及其在顱內(nèi)動(dòng)脈中的廣泛應(yīng)用，一些研究表明，僅通過狹窄評(píng)估卒中風(fēng)險(xiǎn)是不合適的，血管壁和斑塊的狹窄特征與缺血性卒中的發(fā)病關(guān)系更為密切［3］。HR-MRI 是目前在體顱內(nèi)血管壁的唯一成像方法，不僅能夠反映狹窄程度，還可 反映斑塊形態(tài)、斑塊成分、炎癥等斑塊內(nèi)因素，是動(dòng)脈粥樣硬化易損病變的預(yù)測(cè)因子，現(xiàn)將3.0T 高分辨率核磁共振在大腦中動(dòng)脈動(dòng)脈粥樣硬化中的應(yīng)用做如下綜述。

1 ICAS的病理機(jī)制

動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥過程。高血壓、糖尿病、吸煙等高危因素可導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能異常、血管壁通透性的改變，從而導(dǎo)致含有膽固醇的低密度脂蛋白（LDL）在血管內(nèi)膜處積聚，引起炎癥和生化反應(yīng)，包括細(xì)胞外基質(zhì)累積、內(nèi)皮細(xì)胞激活、單核細(xì)胞及T細(xì)胞浸潤(rùn)、內(nèi)膜厚度增加、纖維帽產(chǎn)生和血管生成［4］。由于炎癥活化程度的升高，斑塊逐漸增大，導(dǎo)致進(jìn)行性狹窄。不穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化病變的破裂觸發(fā)血小板激活和血栓形成，阻塞腦血管，導(dǎo)致缺血和梗死［5］。

2 3.0T HR-MRI 成像特點(diǎn)與顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化病理學(xué)的一致性

有學(xué)者通過腦動(dòng)脈標(biāo)本的病理數(shù)據(jù)為在體HRMRI上比較斑塊形態(tài)和相應(yīng)的血管壁變化提供了基礎(chǔ)。在一項(xiàng)組織學(xué)-MRI對(duì)比研究中，CHEN等［6］采用1.5T MRI 掃描一系列中國(guó)尸檢成人雙側(cè)MCA 的橫切面，顯示在確定MCA 狹窄方面，離體MRI 和組織病理學(xué)之間的一致性。TURAN等［7］研究證明了在體3T HR-MRI圖像顯示的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分與死后動(dòng)脈標(biāo)本的病理結(jié)果之間的相關(guān)性。而與1.5T MRI相比，3.0T甚至7.0T的HR-MRI是研究顱內(nèi)動(dòng)脈疾病的一個(gè)特別有前途的工具，分辨率更高［6，8］。

3 顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化在HR-MRI的影像特點(diǎn)

HR-MRI 是一種具有較高分辨率，擁有無創(chuàng)性、無輻射、可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)的新興成像技術(shù)，其“亮血”和“黑血”技術(shù)，可以提高血管壁、斑塊與血液的對(duì)比效果，抑制管腔內(nèi)血液流動(dòng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)，減少偽影，更加清晰的顯示狹窄位置血管管壁、斑塊分布和厚度。目前多從以下幾方面對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)行評(píng)估：

3.1 狹窄率LIN等［9］研究發(fā)現(xiàn)，有癥狀組中中度狹窄的MCAs比無癥狀組更普遍，這與之前的研究結(jié)果一致，即MCA區(qū)域急性缺血性卒中的風(fēng)險(xiǎn)隨著MCA狹窄程度的增加呈指數(shù)增長(zhǎng)，隨著MCA 狹窄程度的增加，MCA 區(qū)域急性缺血性卒中的風(fēng)險(xiǎn)呈指數(shù)增長(zhǎng)中重度狹窄MCA缺血性卒中的發(fā)生可能是多種機(jī)制所致，其中血流動(dòng)力學(xué)起著重要作用，突入管腔的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊可阻斷腦血流，造成遠(yuǎn)端低灌注，灌注降低可能限制栓子的清除，血流加速引起的機(jī)械力升高也通過調(diào)節(jié)各種細(xì)胞和分子途徑使斑塊更加不穩(wěn)定，特別是當(dāng)側(cè)支循環(huán)補(bǔ)償不足時(shí)，導(dǎo)致相應(yīng)供血區(qū)腦梗死［10-12］。

3.2 血管壁重構(gòu)CHUNG 等［13］研究發(fā)現(xiàn)除了MCA狹窄程度外，有癥狀的患者M(jìn)CA 狹窄區(qū)向外重塑顯著高于無癥狀組。MCA壁包含與冠狀動(dòng)脈和頸動(dòng)脈相同的內(nèi)膜、中膜和外膜，但各成分的相對(duì)厚度不同。因此，MCA 動(dòng)脈粥樣硬化可能與這些動(dòng)脈有一些共同的血管生物學(xué)特征，如動(dòng)脈重構(gòu)［14］。動(dòng)脈重塑是指血管結(jié)構(gòu)或組成的持續(xù)性改變。正性重構(gòu)（positive remodeling，PR）是指由于斑塊負(fù)荷增加而導(dǎo)致代償性血管壁增厚，代償性向外擴(kuò)張，可維持管腔內(nèi)徑而不引起相應(yīng)的管腔狹窄。負(fù)性重構(gòu)（negative remodeling，NR）表現(xiàn)為管壁向腔內(nèi)增厚，加重管腔狹窄。ZHAO 等［14］研究表明正性管壁壁重塑與栓塞事件和缺血性卒中相關(guān)。ZHANG等［15-16］在一項(xiàng)前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈PR 可使血管擴(kuò)大，在一定程度上減輕血管狹窄，但PR 組斑塊面積大于NR 組，可能更容易導(dǎo)致急性腦梗死。XU等和CHUNG等［17-18］報(bào)道癥狀性MCA狹窄患者PR發(fā)生率高于無癥狀性MCA 狹窄患者。研究發(fā)現(xiàn)與無PR 患者相比，PR 患者更容易發(fā)生微栓子。因此，可以推測(cè)PR可能是一種生物活性更強(qiáng)的病變特征，可能與斑塊負(fù)擔(dān)大、易損性、破裂有關(guān)，更容易導(dǎo)致腦梗死［19］。SUN 等［20］一項(xiàng)回顧性研究結(jié)果顯示，斑塊及血管特征的變化符合重塑模式的病理機(jī)制，即陽(yáng)性重塑斑塊面積較大，血管管腔面積較大，血管壁面積較大，斑塊厚度較小。病變血管的長(zhǎng)度范圍與動(dòng)脈重塑方式無相關(guān)性，這與顱外動(dòng)脈的結(jié)論相似。探索動(dòng)脈重塑模型可以提高斑塊的檢測(cè)效果和斑塊卒中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性。

LIN等［9］研究發(fā)現(xiàn)NR在癥狀性MCA狹窄患者中更常見，考慮與NR 是一種血管壁失代償?shù)谋憩F(xiàn)有關(guān)，其機(jī)制是在疾病早期通過持續(xù)向外擴(kuò)張使MCA血管壁對(duì)狹窄管腔進(jìn)行代償，當(dāng)病變的嚴(yán)重程度隨著疾病的進(jìn)展超過了血管壁的代償能力時(shí)，血管壁的塌陷就會(huì)引起腦缺血事件。

3.3 增強(qiáng)在一項(xiàng)一共納入55名包括無癥狀志愿者和腦卒中患者的研究中，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，與無癥狀斑塊相比，責(zé)任斑塊強(qiáng)化程度更高，提示斑塊強(qiáng)化與斑塊引起腦卒中的可能性相關(guān)［21］。大多數(shù)研究將異常強(qiáng)化定義為與腦下垂體生理強(qiáng)化程度相同或大于相同程度［20］。NATORI 等［22］發(fā)現(xiàn)急性腦卒中患者顱內(nèi)斑塊的信號(hào)強(qiáng)度明顯增高，考慮可能提示斑塊內(nèi)出血或穩(wěn)定性降低。有研究表明使用釓造影劑后異常的斑塊增強(qiáng)是炎癥、新生血管和斑塊不穩(wěn)定的標(biāo)志［23-24］，斑塊增強(qiáng)程度反映炎癥水平，內(nèi)皮細(xì)胞通透性增強(qiáng)、新生血管形成與近期腦缺血發(fā)生獨(dú)立相關(guān)［25-26］。

GUPTA 等［27］發(fā)表的一篇Meta 分析中通過對(duì)比斑塊增強(qiáng)特征，即釓注射后增強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)斑塊增強(qiáng)與下游急性梗死密切相關(guān)，由增強(qiáng)動(dòng)脈供應(yīng)的組織梗死的可能性是由非增強(qiáng)動(dòng)脈供應(yīng)的組織的10 倍，考慮MRI可檢測(cè)到的增強(qiáng)可能與動(dòng)脈粥樣硬化血管病變斑塊內(nèi)微血管內(nèi)皮功能障礙有關(guān)，這種受損的微血管內(nèi)皮可能導(dǎo)致釓在血管周圍空間積聚所需的血管滲漏，并在T1加權(quán)MRI 序列上被檢測(cè)到。易損性顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的斑塊增強(qiáng)機(jī)制可能是復(fù)雜的、多因素的，血管內(nèi)皮功能障礙與增強(qiáng)的關(guān)系還需要進(jìn)一步的組織病理學(xué)評(píng)估。

SUN 等［20］研究還發(fā)現(xiàn)斑塊增強(qiáng)程度越嚴(yán)重，動(dòng)脈狹窄程度也越嚴(yán)重，提示斑塊增強(qiáng)可能通過加重狹窄程度而導(dǎo)致缺血性卒中的發(fā)生。

3.4 斑塊位置既往研究顯示，大腦中動(dòng)脈相關(guān)腦梗死斑塊的位置分布與腦梗死的發(fā)生相關(guān)。將血管橫斷面平均分為四個(gè)象限，分為上壁、下壁、腹側(cè)壁、背側(cè)壁，發(fā)生腦梗死的患者，位于上壁的斑塊更常見［28-31］。ZHAO 等［14］研究表明，與無癥狀患者相比，有癥狀性MCA狹窄的患者中，位于上方的斑塊明顯更常見。YU 等［29］一項(xiàng)大樣本分析中動(dòng)脈粥樣硬化癥狀性MCAs 中斑塊最常分布在上壁（36.8%），而無癥狀性MCAs中斑塊最常分布在下壁（34.6%）和腹側(cè)（34.4%）（P=0.014）。因此，可以得出結(jié)論，上壁斑塊更容易出現(xiàn)癥狀，可能因?yàn)樗鼈冸x穿支動(dòng)脈的孔更近，上斑塊可阻塞MCA豆紋動(dòng)脈穿支孔，而這些穿支主要從MCA上壁分支出來。

LIN 等［9］一項(xiàng)納入53 例大腦中動(dòng)脈狹窄患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，斑塊分布在癥狀組和無癥狀組（2周內(nèi)有過急性缺血性腦卒中或TIA發(fā)作）之間無顯著差異，但在這53例患者中，大多數(shù)斑塊位于上壁。

顯微解剖研究表明，大部分穿支動(dòng)脈起源于MCA 壁的背側(cè)［32］。SUN 等［28］人在一項(xiàng)回顧性分析中，納入15例大腦中動(dòng)脈硬化相關(guān)的腦梗死患者，其中8例（53.3%）患者的斑塊位于血管壁背側(cè)上部，并將MCA 斑塊患者細(xì)分為2 組：斑塊位置累及背側(cè)上半部分和斑塊位置不累及背側(cè)上半部分，結(jié)果顯示2組在影像學(xué)特征及腦卒中嚴(yán)重程度方面無顯著差異，考慮此研究納入的患者數(shù)量較少有關(guān)。

3.5 斑塊負(fù)荷過去有大量關(guān)于評(píng)估顱外動(dòng)脈斑塊易損性的研究表明斑塊負(fù)荷（plaque burden，PB）是一重要預(yù)測(cè)因子［33-34］。通過定量測(cè)量PB，有望反映動(dòng)脈狹窄前動(dòng)脈粥樣硬化病理生理變化的早期變化。LIN 等［9］研究發(fā)現(xiàn)癥狀組ICAS 患者的斑塊負(fù)荷大于無癥狀組。CAO 等［18，35］發(fā)現(xiàn)MCA PB 增加與卒中的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。其機(jī)制可能與血小板張力隨PB 增加而增加，從而導(dǎo)致管腔狹窄加重，血流動(dòng)力學(xué)灌注不足導(dǎo)致灌注時(shí)間延長(zhǎng)有關(guān)。此時(shí)，由于腔內(nèi)血壓升高，而斑塊表面的剪切力較低，容易使斑塊破裂或脫落［33］。

3.6 斑塊表面不規(guī)則CHUNG等［17］研究表明，癥狀性MCA狹窄患者斑塊表面不規(guī)則的發(fā)生率高于無癥狀性MCA狹窄患者。當(dāng)表面不規(guī)則時(shí)栓塞可能會(huì)脫落（＞2 mm）［36］。ZHAO等［14］一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)有癥狀組表面不規(guī)則的斑塊數(shù)量大于無癥狀組。動(dòng)脈到動(dòng)脈梗死的患者被發(fā)現(xiàn)比那些無動(dòng)脈到動(dòng)脈梗死患者有更高的斑塊表面不規(guī)則的發(fā)生率。此特征可能是由于斑塊突出或破碎，這可能會(huì)增加表面血栓形成的發(fā)生［37］。

3.7 斑塊內(nèi)出血顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化的特點(diǎn)是血管壁異常纖維化組織沉積，混雜著不同數(shù)量的內(nèi)部脂質(zhì)、細(xì)胞碎片和出血［7］。既往有研究發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)斑塊內(nèi)出血（IPH）在大腦中動(dòng)脈狹窄程度>70%的人群發(fā)生率為10.1%，在癥狀性狹窄人群為19.6%［38］。盡管斑塊內(nèi)出血（IPH）的病變比顱外動(dòng)脈粥樣硬化疾病更少見，但仍與缺血性事件密切相關(guān)，ZHU 等［39］的研究顯示，IPH 是癥狀性狀態(tài)最強(qiáng)的獨(dú)立標(biāo)志物。XU等［38］在一項(xiàng)回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，斑塊內(nèi)出血是缺血性卒中的危險(xiǎn)因素。IPH 可使斑塊體積短期突然增加，導(dǎo)致血管狹窄加劇，并引起斑塊脫落形成栓子；IPH還可導(dǎo)致斑塊內(nèi)部脂核增加以及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，增加斑塊脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

3.8 穩(wěn)定性不穩(wěn)定的動(dòng)脈斑塊破裂、栓子脫落等可導(dǎo)致顱內(nèi)遠(yuǎn)端血管栓塞，所以斑塊的穩(wěn)定性，是判斷腦梗風(fēng)險(xiǎn)的重要參考指標(biāo)。與穩(wěn)定斑塊相比，易損斑塊具有較薄的纖維帽、較大的脂質(zhì)核和大量的炎癥細(xì)胞［40］。QIAO 等［41］發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的造影增強(qiáng)與近期缺血性事件相關(guān)，可作為其穩(wěn)定性的標(biāo)志。ZHANG 等［42］一項(xiàng)前瞻性觀察性研究共納入38 例MCA M1段狹窄患者行3.0T HR-MRI 檢查，發(fā)現(xiàn)PR 伴動(dòng)脈粥樣硬化性MCA 狹窄患者比非PR患者有更明顯的強(qiáng)化斑塊。與此同時(shí)，PR組比非PR 組有更大的NIHSS 評(píng)分和MCA 區(qū)域的急性卒中數(shù)量，可以認(rèn)為PR和明顯的斑塊增強(qiáng)是降低斑塊穩(wěn)定性、增加急性卒中風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)因素。綜上，考慮斑塊穩(wěn)定性與正性重塑、較大的斑塊厚度或斑塊厚度與管腔未平的比值較高、斑塊內(nèi)出血和HR-MRI造影增強(qiáng)有關(guān)［43］。

4 展望

7T MRI 能夠?qū)崿F(xiàn)高平面內(nèi)空間分辨率，提高信噪比［39，44］。與3T MRI 相比，7T MRI 可以顯示正常顱內(nèi)血管管壁以及病理段，可以最早發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化。未來，在7T時(shí)代使用多序列MRI進(jìn)行血管壁成像，可能能夠?qū)?dòng)脈硬化疾病從最初的病變分級(jí)為伴有纖維帽破裂的復(fù)雜斑塊，就像MRI 可以幫助評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊一樣。HR MRI 作為一種臨床工具進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層，作為疾病活動(dòng)的標(biāo)志，作為一種研究顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)展和進(jìn)展的研究工具，可能會(huì)產(chǎn)生新的卒中預(yù)防治療，并可能會(huì)顯著降低世界范圍內(nèi)由顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化引起的卒中造成的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)［45-47］。