劉英，馬利軍，蘇寧，劉曉林，柴圣婷

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué) 研究生院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000；2.包頭市中心醫(yī)院 醫(yī)學(xué)影像科，內(nèi)蒙古 包頭 014000

引言

顱內(nèi)大動脈病變是引起腦卒中和血管性認知障礙的主要原因，及時確定卒中發(fā)病的生理學(xué)機制對制定治療策略、改善預(yù)后至關(guān)重要。然而，單純依靠計算機斷層掃描血管成像（Computed Tomography Angiography，CTA）、數(shù)字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）、磁共振血管成像（Magnetic Resonance Angiography，MRA）等傳統(tǒng)成像技術(shù)評估管腔信息，在區(qū)分顱內(nèi)動脈粥樣硬化（Intracranial Atherosclerosis，ICAS）和非動脈粥樣硬化性病變方面的能力有限。與傳統(tǒng)影像學(xué)方法不同，高分辨磁共振成像（High Resolution Magnetic Resonance Imaging，HR-MRI）可在早期亞臨床階段檢測到血管壁的變化，能為顱內(nèi)大動脈病變的鑒別診斷提供非常有價值的影像學(xué)依據(jù)。同時，在評估包括整個Willis環(huán)在內(nèi)的12條主要動脈時，HR-MRI顯示出比DSA更好的診斷準確性和置信度[1]。在檢測動脈粥樣硬化性改變方面，HR-MRI比MRA、CTA、DSA更敏感，提高了臨床上對非狹窄性ICAS的診斷能力[1-2]。HR-MRI還能無創(chuàng)傷評估ICAS的斑塊成分及性質(zhì)，作為常規(guī)血管造影的補充，能為其提供更多有價值的病理、生理學(xué)信息。因此，HR-MRI是無創(chuàng)性檢測顱內(nèi)動脈管腔狹窄程度、評估管壁信息的最佳成像選擇。

1 HR-MRI技術(shù)概述

HR-MRI是利用高場磁共振系統(tǒng)及專用線圈成像，使用多序列、多對比圖像評估血管壁及斑塊特征的新興成像技術(shù)，具有良好的空間分辨率和組織分辨率。HR-MRI主要包括黑血序列與亮血序列，黑血序列通過抑制管腔內(nèi)的血液信號和外壁周圍的腦脊液信號來優(yōu)化動脈壁的信號對比度，從而實現(xiàn)血管壁成像[3]；亮血序列能提供血流動力學(xué)特征的信息，但因顱內(nèi)動脈管腔較細且管腔內(nèi)血液信號過高，無法清晰顯示管壁結(jié)構(gòu)，因此只用于評估顱內(nèi)動脈有無狹窄。

目前在臨床實踐中存在包括二維和三維成像在內(nèi)的多種技術(shù)，旨在提供最佳的空間分辨率。傳統(tǒng)的二維成像可以為靶血管壁病變提供較好的空間分辨率和信噪比[4]。然而，二維成像視野小，無法全面、多角度地對顱內(nèi)動脈進行觀察。此外，由于顱內(nèi)血管走行曲折會導(dǎo)致部分容積效應(yīng)，且當掃描層面與興趣血管定位不垂直時，對血液信號的激發(fā)不足也會導(dǎo)致管腔內(nèi)的假象出現(xiàn)。三維成像技術(shù)具有很大的空間覆蓋范圍，可以在一次掃描中評估所有顱內(nèi)動脈。同時，三維成像技術(shù)能最大限度地降低容積效應(yīng)，并且可以進行多平面及曲面重建，從而實現(xiàn)在不同斷面上評估顱內(nèi)動脈。但是，三維成像耗時較長，大多數(shù)使用三維成像方法的掃描時間約7～10 min。在現(xiàn)有的三維成像中，可變重聚焦翻轉(zhuǎn)角技術(shù)能在合理的掃描時間內(nèi)實現(xiàn)出色的腦脊液與血液信號的抑制，是迄今為止最常用的黑血技術(shù)。三維可變重聚焦翻轉(zhuǎn)角技術(shù)在多個序列中進行了應(yīng)用，每種序列都能提供有助于疾病鑒別的特定病變特征，有利于顱內(nèi)血管病變的診斷[5]。二維成像提供了相對優(yōu)越的“面內(nèi)”空間分辨率，側(cè)重于興趣血管壁病變的細節(jié)，而三維成像更適合于彌漫性的腦血管病。因此，顱內(nèi)動脈的最佳成像方案應(yīng)包括二維和三維成像技術(shù)。

2 HR-MRI在ICAS中的應(yīng)用價值

2.1 HR-MRI評價ICAS斑塊特征

HR-MRI可以分析斑塊位置、成分，評估斑塊負荷、血管重構(gòu)模式、強化程度等特征，有助于評價易損斑塊、預(yù)測急性腦卒中事件發(fā)生的風(fēng)險。

2.1.1 斑塊成分的識別

斑塊的穩(wěn)定性通常與斑塊內(nèi)脂核的含量、纖維帽的厚度以及斑塊內(nèi)出血（Intraplaque Hemorrhage，IPH）有關(guān)，因此斑塊成分的識別可為ICAS患者的積極治療提供有價值的影像學(xué)依據(jù)：① 脂核與纖維帽：脂核和纖維帽在T1WI圖像上信號相近難以區(qū)分[6]。T2WI圖像中纖維帽表現(xiàn)為斑塊表面近管腔處的高信號帶，而脂核信號強度明顯低于纖維帽，因此T2WI圖像對脂核和纖維帽的評價具有最佳對比度[6-7]。在增強T1WI圖像上，強化程度較低的脂核與明顯強化的纖維帽、新生毛細血管形成鮮明對比，識別脂核的特異性及敏感性可高達87.5%和100%[8]。ICAS患者的纖維帽較薄，因此HR-MRI不能敏感地識別纖維帽破裂；② IPH：IPH在T1WI圖像上表現(xiàn)為高信號[9]，其存在增加了斑塊破裂后栓塞性卒中事件發(fā)生的風(fēng)險[10]；③ 鈣化：在各個序列均表現(xiàn)為低信號。在亮血序列中，低信號的鈣化與高信號的血流形成明顯對比，因此更容易辨別[8]。

2.1.2 斑塊分布

動脈粥樣硬化斑塊分布差異是導(dǎo)致顱內(nèi)動脈卒中發(fā)生率不同的重要原因。大腦中動脈前壁及下壁斑塊患病率較高，上壁斑塊更有可能引起癥狀[11]，因為上壁斑塊靠近穿支動脈的開口，不斷生長的斑塊，無論有無原位血栓形成，都可能導(dǎo)致局部分支的直接閉塞?；讋用}無癥狀性斑塊通常位于腹側(cè)壁，癥狀性斑塊多位于左右側(cè)壁和背側(cè)壁[12]，這與穿支動脈主要分布在左右側(cè)有關(guān)。HR-MRI能夠顯示斑塊相對于穿支動脈的位置，是反映卒中因果關(guān)系的一種可靠的測量方法。

2.1.3 血管重構(gòu)

血管重構(gòu)被認為是在血流動力學(xué)等刺激下血管壁適應(yīng)的結(jié)果，包括正性、負性重構(gòu)。正性重構(gòu)是指血管壁向外擴張及代償性的管腔擴張。相較前循環(huán)，后循環(huán)動脈粥樣硬化更有可能發(fā)生正性重構(gòu)[13]，且正性重構(gòu)的顱內(nèi)椎基底動脈粥樣硬化性狹窄患者支架置入術(shù)后發(fā)生穿支卒中的風(fēng)險更高[14]。負性重構(gòu)是指血管壁收縮和相應(yīng)的管腔狹窄。與負性重構(gòu)相比，正性重構(gòu)中斑塊負荷及斑塊面積更大[15]，在磁共振成像彌散加權(quán)成像中陽性檢出率也更高[16]。因此，正向重構(gòu)被認為是顱內(nèi)斑塊易損性的特異性標志。

2.1.4 斑塊負荷

斑塊負荷是指斑塊橫截面積占總血管面積的百分比，常用的評價指標包括管腔面積、管壁面積、管壁厚度等。Cao等[17]發(fā)現(xiàn)癥狀性大腦中動脈粥樣硬化性患者的斑塊負荷與神經(jīng)功能缺損（National Institute of Health Stroke Scala，NIHSS）評分（NIHSS評分越高，表明卒中越嚴重）顯著相關(guān)。Ran等[18]研究表明斑塊負荷每增加10%，卒中復(fù)發(fā)的風(fēng)險將增加2.26倍。較大的斑塊負荷不僅造成管腔狹窄影響血流動力學(xué)，而且還可能繼發(fā)斑塊破裂、IPH等，從而增加缺血性腦卒中的發(fā)生風(fēng)險。與同側(cè)顱外頸內(nèi)動脈相比，大腦中動脈的斑塊負荷與卒中嚴重程度的相關(guān)性更強，而二者動脈管腔狹窄＞50%的發(fā)病率并沒有顯著差異[17]。因此使用HR-MRI測量斑塊負荷比管腔狹窄程度能更有效地評估疾病的嚴重性。

2.1.5 斑塊強化

斑塊強化被認為是斑塊易損性的重要影像學(xué)標志。Yang等[19]發(fā)現(xiàn)癥狀性大腦中動脈粥樣硬化性斑塊的強化程度更明顯，在缺血性事件發(fā)生后，其強化程度有下降的趨勢，這進一步支持了斑塊強化與動態(tài)炎癥活動之間的潛在聯(lián)系。Kim等[20]在隨訪ICAS急性卒中患者后發(fā)現(xiàn)斑塊強化與再發(fā)性缺血性腦卒中獨立相關(guān)。然而，Lyu等[21]研究發(fā)現(xiàn)一年內(nèi)有/無缺血性腦卒中事件的患者在斑塊強化方面沒有顯著差異。因此，斑塊強化是評估責(zé)任斑塊現(xiàn)狀的可靠方法，但對缺血性腦卒中的陽性預(yù)測價值尚不明確，血流動力學(xué)損傷在卒中復(fù)發(fā)演變中的作用可能超過斑塊易損性。

2.2 HR-MRI在ICAS治療及隨訪中的應(yīng)用價值

靠近分支血管吻合口的動脈粥樣硬化斑塊在支架置入術(shù)中易被推入分支，增加了顱內(nèi)血管成形術(shù)和支架置入術(shù)后分支閉塞的風(fēng)險[22]。因此，通過HR-MRI確定斑塊相對于分支動脈開口的位置及斑塊大小有助于預(yù)估血管成形術(shù)的風(fēng)險及指導(dǎo)治療。HR-MRI可監(jiān)測斑塊特征隨時間的變化，以此來評估治療效果、調(diào)整治療策略。張雪鳳等[23]觀察到經(jīng)強化降脂及抗血小板治療后，急性腦卒中患者責(zé)任斑塊的強化程度、斑塊體積、斑塊負荷顯著降低。Chung等[24]發(fā)現(xiàn)通過降低斑塊體積、管壁面積指數(shù)，他汀類藥物有效穩(wěn)定了癥狀性顱內(nèi)動脈粥樣硬化斑塊，且隨著斑塊的穩(wěn)定，狹窄程度也隨著改善，從而預(yù)防了大面積皮質(zhì)梗死[25]。HR-MRI亦可作為ICAS患者術(shù)前風(fēng)險預(yù)測的重要評估方法。術(shù)前對ICAS患者狹窄位置、狹窄程度、狹窄長度等進行評估，有助于預(yù)測手術(shù)風(fēng)險和術(shù)后可能出現(xiàn)的并發(fā)癥，提高血管成形術(shù)的安全性和有效性[26]。通過評估非急性期癥狀的顱內(nèi)大動脈閉塞患者閉塞血管的閉塞長度、潛在腔隙及病變性質(zhì)，可篩選出再通可能性大的患者并指導(dǎo)術(shù)中治療，對增加腔內(nèi)再通術(shù)的安全性、減少手術(shù)并發(fā)癥意義重大[27]。

3 HR-MRI在顱內(nèi)非動脈粥樣硬化病變中的應(yīng)用價值

3.1 顱內(nèi)動脈夾層

顱內(nèi)動脈夾層（Intracranial Arterial Dissections，ICAD）是誘發(fā)青年患者缺血性卒中的重要原因。但由于其缺乏特異性癥狀和體征，故影像學(xué)表現(xiàn)中雙腔征、內(nèi)膜瓣等特異性征象的檢出對ICAD的診斷至關(guān)重要[28]。DSA是診斷ICAD的金標準，但對內(nèi)膜瓣或雙腔征的檢出率并不高，采用黑血技術(shù)的HR-MRI對內(nèi)膜瓣的檢出率可達80%[29]。內(nèi)膜瓣在T1WI黑血序列上呈等或高信號，在增強T1WI序列中呈線樣強化[30]，在T2WI黑血序列上表現(xiàn)為高信號[31]。雙腔征即真、假腔，真腔一般較小，假腔較大。真假腔內(nèi)因血流速度與血流形式的不同而在黑血序列上表現(xiàn)為不一樣的信號。壁間血腫是診斷夾層的重要依據(jù)之一[32]，但與腔內(nèi)血栓不易鑒別，有研究表明可根據(jù)急性期壁間血腫不強化、腔內(nèi)血栓明顯強化的強化特征來區(qū)分二者[33]。Hashimoto等[34]研究提出對ICAD病灶強化的定量分析可以幫助預(yù)測其不穩(wěn)定性。Wu等[35]發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)血栓及壁間血腫表面不規(guī)整是ICAD患者缺血性卒中的重要預(yù)測因素，且經(jīng)過多變量分析表明，發(fā)現(xiàn)狹窄程度不影響卒中的發(fā)生，這表明在ICAD患者中血流動力學(xué)障礙可能不是卒中的重要原因。壁間血腫、管腔嚴重狹窄/閉塞更容易出現(xiàn)在合并腦卒中的ICAD患者中[35]，分析原因可能是因為壁間血腫是血流在假腔內(nèi)凝固或積聚的一種狀態(tài)，而管腔嚴重的狹窄/閉塞與低灌注相關(guān)，增加了血栓形成導(dǎo)致缺血性卒中的風(fēng)險增大。馮芹等[29]發(fā)現(xiàn)急性期的血腫信號強度及管壁強化程度均大于慢性期，因此HR-MRI也有助于ICAD的分期。HR-MRI提供的管腔及管壁信息有助于ICAD的個體化風(fēng)險評估。然而，具有高危特征的患者是否可以從預(yù)防治療中受益，還需要在未來的研究中進一步證實。

3.2 顱內(nèi)動脈瘤

顱內(nèi)動脈瘤（Intracranial Aneurysms，IA）通常是無癥狀的且破裂率較低的腫瘤。但IA一旦破裂將引起蛛網(wǎng)膜下腔出血，致死率和致殘率都很高，因此對其破裂風(fēng)險的評估對臨床上選取治療方法、提高手術(shù)安全性、減少并發(fā)癥至關(guān)重要。目前，IA破裂風(fēng)險的評估主要基于其大小、形狀和位置以及患者的特征（年齡、種族和早期蛛網(wǎng)膜下腔出血）。然而，有研究發(fā)現(xiàn)動脈瘤的大小與其穩(wěn)定性無明顯相關(guān)性[36]，且相當大比例的動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者被診斷為小動脈瘤破裂[37]，因此依靠傳統(tǒng)影像學(xué)方法獲取未破裂IA的形態(tài)、大小等特點在評估其穩(wěn)定性方面存在一定局限性。近年來越來越多的研究表明，通過HR-MRI評估IA的瘤壁信息對預(yù)測其破裂風(fēng)險有重要作用，F(xiàn)u等[36]發(fā)現(xiàn)瘤壁強化在有癥狀的未破裂IA患者中更常見；陳思靜等[38]發(fā)現(xiàn)未破裂IA的瘤壁強化率與破裂風(fēng)險顯著相關(guān)；Mossa-Basha等[39]對破裂和未破裂的IA進行血管內(nèi)治療，并在術(shù)后即刻行顱內(nèi)HR-MRI檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)壁強化與先前的動脈瘤破裂存在顯著相關(guān)性，提示臨床醫(yī)師發(fā)現(xiàn)瘤壁強化率較高時應(yīng)及早進行干預(yù)。有破裂危險的IA在瘤壁最薄的部位會強化，有學(xué)者推測這可能是動脈瘤破裂的部位[40]。與無管壁強化的IA相比，有管壁強化的IA中形狀不規(guī)則的明顯更多[41]，因此形狀不規(guī)則可能也是IA破裂的危險因素之一。測量IA瘤壁的厚度對破裂風(fēng)險的預(yù)測也有一定幫助，但因IA管壁較薄、空間分辨率有限，組織學(xué)與MRI的測量結(jié)果存在差異[42]。Matsushige等[43]研究表明，超高空間分辨率的7.0 T MRI是活體顯示動脈瘤微結(jié)構(gòu)的極佳工具，在未來的研究中有望能實現(xiàn)通過準確測量瘤壁厚度來探討其與破裂風(fēng)險的相關(guān)性。

3.3 Moyamoya病

Moyamoya病是一種以頸內(nèi)動脈遠端（顱內(nèi)段）和大腦中動脈近端進行性狹窄或閉塞為特征的慢性腦血管病，并伴有側(cè)支血管的形成。由于病變早期沒有形成明顯的Moyamoya病側(cè)支，因此依靠傳統(tǒng)影像學(xué)方法區(qū)分ICAS和Moyamoya病引起的繼發(fā)性血管狹窄并不容易。Moyamoya病在HR-MRI上多表現(xiàn)為病變處血管壁向心性增厚、輕度向心性強化或無強化，管腔不規(guī)則狹窄，血管外徑明顯縮小[44]。然而，ICAS更易呈現(xiàn)偏心性和不均一性的管壁增厚，管腔多呈規(guī)則的新月形，血管外徑顯著增大[25]。Ya等[45]發(fā)現(xiàn)HR-MRI結(jié)合動脈自旋標記磁共振序列有助于無創(chuàng)且準確地鑒別繼發(fā)于Moyamoya病或ICAS的動脈狹窄的原因。顱內(nèi)出血是Moyamoya病患者的主要并發(fā)癥之一，Liu等[46]研究表明，出血與側(cè)支循環(huán)異常擴張的分支血管破裂有關(guān)。Lu等[47]發(fā)現(xiàn)管壁強化與Moyamoya病患者的顱內(nèi)出血顯著相關(guān)。Moyamoya病的管壁強化被認為是代表了血管壁活躍的血管生成過程和炎癥反應(yīng)，提示顱內(nèi)血管及其分支的快速增殖和血管壁的脆弱性，最終導(dǎo)致顱內(nèi)出血。Kathuveentil等[48]研究表明管壁增厚和強化的存在可能預(yù)示著Moyamoya病患者未來的缺血事件。通過HR-MRI檢測Moyamoya病患者管壁特征對合并高危卒中特征的患者進行早期危險分層以減少不良結(jié)局意義重大。

3.4 可逆性腦血管收縮綜合征

可逆性腦血管收縮綜合征（Reversible Cerebral Vasoconstriction Syndrome，RCVS）在臨床上并不少見，其癥狀表現(xiàn)為反復(fù)雷鳴般的頭痛。通常在發(fā)病后3個月內(nèi)，腦血管收縮的可逆性對RCVS的診斷至關(guān)重要[49]。RCVS的典型影像特征是中至大直徑血管呈串珠狀改變，且這種病變通常是雙側(cè)、彌漫性的。CTA或MRA等可以用來評估RCVS的管腔狹窄，但在鑒別與其他病理所導(dǎo)致的狹窄方面存在一定難度。韓帥等[50]通過對RCVS患者進行HRMRI檢查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)RCVS管壁強化程度較輕或無強化，這與其管壁無明顯病理改變有關(guān)，這一點可作為與其他疾病鑒別的重要特征。Obusez等[51]對RCVS患者進行隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，絕大部分RCVS患者的血管壁強化完全消退，只有少數(shù)患者有輕微的血管壁增厚，該研究表明RCVS病變血管的強化是可逆的。然而，Chen等[52]隨訪的RCVS患者中有1/3的管壁有持續(xù)性的輕度強化。因此RCVS患者的血管壁強化是否可逆還需更多研究證明。應(yīng)用HRMRI能更好地描述RCVS血管收縮的模式、遠端小血管的受累程度，對于促進對其潛在的病理、生理學(xué)的理解非常重要。

3.5 原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎

原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管炎（Primary Angiitis of the Central Nervous System，PACNS）是導(dǎo)致顱內(nèi)動脈狹窄和缺血性卒中事件的重要原因，通常多為無心血管疾病病史的年輕患者。PACNS通常表現(xiàn)為多根血管受累，只涉及單根血管的多發(fā)病變相對罕見。組織病理學(xué)檢查是PACNS診斷的金標準，但只能選擇外周小動脈或頸外動脈，且當結(jié)果為陰性時，并不能排除血管炎的可能性。HR-MRI不僅有助于PACNS的診斷，而且能有效評估其治療效果。何桂香等[53]發(fā)現(xiàn)PCANS大多表現(xiàn)為多發(fā)節(jié)段的管腔狹窄，管壁環(huán)形增厚及環(huán)形均勻性強化，其強化強度被認為與其他非炎癥性血管病變有顯著差異[54]。此外，PCANS的管壁強化持續(xù)時間較長[52]。然而，在Mossa-Basha等[55]進行的一項研究中發(fā)現(xiàn)管壁強化特征是區(qū)別PCANS與RCVS的一個重要特征，但并沒有在PCANS和ICAD患者之間發(fā)現(xiàn)管壁強化強度的顯著差異。Wang等[56]的研究證實經(jīng)激素或免疫抑制劑治療后，隨著炎癥反應(yīng)減弱或消失，管腔狹窄將會減輕或消除。Karaman等[54]在隨訪9例PACNS患者后發(fā)現(xiàn)有7例管壁強化在中位數(shù)8個月時間內(nèi)消退。在這7例PACNS患者中有3例患者的狹窄程度和血管壁增厚也發(fā)生了消退，該研究發(fā)現(xiàn)與治療相關(guān)的管壁強化消退可能先于管壁增厚的消退，但因樣本數(shù)量太少，無法得出明確的結(jié)論，未來還需納入更多樣本量進一步研究證實。

4 總結(jié)與展望

HR-MRI是一種能直接評估管腔與管壁特征的可靠、無創(chuàng)傷且重復(fù)性較高的成像技術(shù)，可以顯著提高臨床上對顱內(nèi)大動脈病變鑒別診斷的能力，同時在個體化風(fēng)險評估、指導(dǎo)臨床預(yù)防治療等方面發(fā)揮重要作用，是顱內(nèi)動脈病變診斷和療效監(jiān)測的可靠方法。然而由于顱內(nèi)動脈管腔較細、空間分辨率有限、缺乏組織學(xué)對照研究等因素，HR-MRI對顱內(nèi)動脈病變的定性，特別是對大腦前動脈等小血管的定性，仍然是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。未來還需要更多的HR-MRI組織學(xué)研究來證實顱內(nèi)動脈病變影像特征，從而為其評估提供更準確的信息。