作者:王雪莲,王飞,刘心成,袁涛,高丽娟,全冠民,河北医科大学第二医院影像科;檀国军,河北医科大学第二医院神经内科
颅内
既往ICAS型缺血性卒中危险分层及预后评估的主要指标为血管狭窄程度和血清标志物,但
型缺血性卒中病变程度及预后密切相关,因此,对血管壁状态进行评估十分必要。随着软硬件技术的进步,近年来开发的高分辨MRI血管壁成像(high resolution magnetic resonance vessel wall imaging,HR-VWI)不仅可显示血管狭窄,还能清楚地辨别血管壁形态和斑块特征,在缺血性卒中危险分层、发病机制、预后及治疗评估中发挥重要作用。本文对HR-VWI上ICAS斑块特征与缺血性卒中的相关性研究,特别是与发病机制、治疗评估相关的进展进行综述。
1. ICAS斑块特征与缺血性卒中发病
1.1 斑块内出血(intraplaque hemorrhage,IPH)
IPH是发生缺血性卒中的独立危险因素,责任斑块IPH发生率明显较高,且IPH更常见于症状性ICAS病例。IPH机制可能与斑块内新生血管有关,影像表现为T1WI、T2WI、质子加权成像序列高信号,定义为T1WI序列上病变的信号强度≥邻近脑灰质信号150%。Li等纳入143例责任病变血管为基底动脉的研究发现,症状组IPH发生率高于非症状组(48.7%比25.4%),IPH是缺血性卒中发生的独立危险因素。
Zhang等纳入90例ICAS,结论类似,症状组IPH高于非症状组(29.17%比9.52%)。因此,识别IPH可能对优化治疗、降低未来不良事件的风险具有一定价值。但上述研究中IPH发生率并不一致,基底动脉症状组(或责任斑块组)、非症状组(或非责任斑块组)IPH发生率均高于大脑中动脉,原因可能是基底动脉血管壁面积大于大脑中动脉,HR-VWI的空间分辨率有限,大脑中动脉中IPH面积可能较小,不易发现其IPH。
1.2 斑块分布与缺血性卒中发生风险
颅内动脉斑块的径向、纵向分布均与缺血性卒中发生有关。Zhang等对大脑中动脉斑块分布研究显示,上壁和背侧壁斑块与急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)相关(P=0.001)。Guo等研究显示90.9%(40/44)的症状型患者斑块分布于基底动脉背侧壁和左、右侧壁,可能由于责任斑块靠近穿支动脉开口,更易诱发缺血性卒中;该研究还发现基底动脉远段斑块均多于近段(81.8%比18.2%),原因是基底动脉穿支动脉多起源于其远段。但Sun等关于ICAS的研究中,基底动脉近段和弯曲段斑块较远段多见,责任斑块与非责任斑块纵向分布无显著差异(P=0.36)。
产生上述差异的主要原因是纳入人群不同:Sun等纳入患者均存在基底动脉曲度(基底动脉顶点与椎-基底动脉交界点最大弯曲>1 mm),但未考虑症状与非症状组基底动脉曲度有无差异;其次,该研究样本量较小。因此,症状与非症状组斑块纵向分布特征尚需进一步综合考虑血管的具体部位及形态,并进行多中心、大样本研究以改善可比性。
综上所述,不同部位血管斑块的径向与纵向分布与缺血性卒中发生相关,且这种相关性与责任血管穿支动脉解剖位置也存在一定关系,但是斑块纵向分布研究集中于基底动脉,尚缺乏前循环血管的相关研究。
1.3 斑块强化
斑块强化提示不稳定,缺血性卒中风险较高,且可能与缺血性卒中病程有关。斑块强化与斑块内新生血管、炎症、内皮功能障碍导致钆对比剂渗漏有关。Liu等研究发现,斑块强化是缺血性卒中的独立危险因素,缺血性卒中组斑块强化发生率高于非缺血性卒中组(P<0.001)。
Sun等纳入30例接受多时相增强HR-VWI检查的AIS患者,发现与非责任斑块相比,责任斑块强化指数显著增加(平均每时相增加23%),提示可通过斑块强化特点区分责任斑块与非责任斑块,该研究还强调扫描方案的标准化,否则增强后扫描时间不一致可能导致结果差异。此外,斑块强化还与缺血性卒中病程有关,病程越短,强化越明显。
Yang等的缺血性卒中研究显示,AIS、亚急性缺血性卒中、慢性缺血性卒中斑块强化指数分别为38.9±18.2、22.0±22.8、5.0±10.1。Wang等的结果与上述研究类似:斑块强化程度随缺血性卒中病程延长逐渐减弱,斑块明显强化是AIS的独立危险因素(OR=5.7)。但该研究未发现强化程度与亚急性缺血性卒中/慢性缺血性卒中相关,亚急性缺血性卒中/慢性缺血性卒中均存在明显强化斑块。因此,斑块强化随时间演变及其与病程的关系尚需要进一步研究。上述研究表明,斑块强化可作为缺血性卒中风险和病程分析的指标。
此外,动脉斑块的其他特征可能也与缺血性卒中的发生有关。相关研究发现颈内动脉(包括部分颅外动脉)中较薄/破裂纤维帽、较大脂质核心是不稳定斑块的特征,不稳定斑块易脱落,缺血性卒中风险较高,但由于颅内动脉管壁面积较小,HR-VWI空间分辨率有限,颅内动脉斑块纤维帽较难准确识别、相关研究较少。颅内动脉与脂质核心的研究也较少。而颈内动脉管壁面积较大,HR-VWI可清晰显示与斑块成分相关的信号特征。因此,颅内动脉纤维帽、脂质核心与缺血性卒中是否存在相关性需进一步研究。
2. 斑块特点与缺血性卒中病因类型
HR-VWI有助于缺血性卒中病因诊断和危险分层,不同病因的治疗方案存在差异:大动脉粥样硬化相关缺血性卒中,尤其是AIS患者,需强化血小板和他汀类药物治疗,而小血管病型缺血性卒中仅需常规给予抗血小板和他汀类药物治疗。HR-VWI显示斑块特征有助于明确缺血性卒中病因,有利于指导治疗。吴芳等分析HR-VWI检查适应证,91.8%(179/195)的患者明确了病因诊断,同时HR-VWI检查改变了34.9%(68/195)的患者的病因诊断。
Xia等对脑桥孤立性梗死的HR-VWI研究显示,脑小血管病可能是脑桥深部小梗死的主要发病机制,而脑桥旁正中梗死则主要为基底动脉粥样硬化所致。此外,HR-VWI显示的斑块特征有助于不同病因缺血性卒中的危险分层,从而指导治疗。强化、表面不规则是不稳定斑块特征即高风险特征,其中强化提示斑块内炎症细胞浸润和新生血管,炎症过程可引起斑块破裂,进而导致缺血性卒中;而斑块表面不规则提示溃疡,溃疡可造成微栓子脱落。
反之,斑块稳定、炎症反应降低、栓子脱落减少的相关治疗可使动脉-动脉栓塞型缺血性卒中患者受益。因此,HR-VWI对于缺血性卒中病因诊断具有一定价值,确定缺血性卒中病因,并结合病因发现缺血性卒中危险因素对于临床治疗决策有重要意义。
3. 缺血性卒中功能预后和复发预测
由于HR-VWI可直接显示管壁,确定动脉粥样硬化斑块位置,对斑块形态和成分进行在体定性定量评估,这些特征与缺血性卒中后神经功能状态、病变可逆性以及再次出现缺血性卒中有关,因此有助于预测缺血性卒中功能预后和复发。
3.1 缺血性卒中功能预后
HR-VWI用于评估缺血性卒中患者功能预后的主要指标或征象包括斑块稳定性、斑块成分、斑块强化、斑块位置等。吴静静等研究66例缺血性卒中,预后不良(90 d m RS>2)者不稳定斑块(具有较薄的纤维帽、较大的脂质核心或新生血管、出血)发生率高于预后良好者(90 d m RS≤2),预后不良者IPH所占比例高于预后良好者,但其样本较小,且仅限于斑块成分分析。
Shi等进一步对293例大脑中动脉和基底动脉内斑块形态和成分进行研究,发现强化率是影响缺血性卒中功能预后的独立危险因素,预后不良者强化率低于预后良好者(13.1±19.2比19.8±20.1)。以上研究同时纳入前循环与后循环病变血管,其中后循环血管评估的效能更佳。Cho等对40例基底动脉研究发现,存在相关基底动脉斑块(与缺血性病变在同一轴位层面、病变同侧、基底动脉背侧斑块)者美国国立卫生研究院卒中量表评分更高(3.5比2.0)、神经功能恶化(42.9%比6.3%)和预后不良(71.4%比12.5%)发生率更高,可能原因是多数穿支动脉起源于基底动脉背侧壁和侧壁,穿支动脉开口处的斑块与预后不良相关性更大。
以上研究显示,HR-VWI可用于评估缺血性卒中预后,但前循环血管病变与功能预后研究较少,前、后循环血管病变与神经功能预后相关的危险因素是否存在差异尚需进一步研究。
3.2 预测卒中复发
HR-VWI可评估缺血性卒中复发风险,主要指标或征象包括斑块负荷、斑块强化、T1WI高信号。Tang等的ICAS研究发现,斑块负荷是复发的独立危险因素(OR=1.76),推测斑块负荷反映管腔狭窄程度和环周斑块两方面血管病变,较管腔狭窄程度预测复发价值更高,但该研究未比较两种方法预测复发的效能。Yu等研究发现斑块强化率是缺血性卒中复发的独立危险因素,而Quan等发现斑块明显强化与缺血性卒中复发独立相关。强化是不稳定斑块的重要特征,不稳定斑块易破裂,导致下游动脉栓塞,相应血管供血区缺血性卒中发生。
此外,HR-VWI与其他因素、技术相结合,有助于提高缺血性卒中复发风险的评估效能。Ren等纳入342例ICAS,其中53例(15.5%)缺血性卒中复发,所有患者接受HR-VWI检查和埃森卒中风险评分(essen stroke risk score,ESRS),发现ESRS、斑块强化程度、T1WI高信号(认为是IPH或脂质斑块)、斑块强化程度+ESRS、T1WI高信号+ESRS预测复发风险的曲线下面积分别为0.618、0.628、0.678、0.685、0.745,提示斑块特征,尤其是T1WI高信号,与ESRS相结合可提高复发风险预测效能。
Tang等的斑块影像组学研究发现临床危险因素、斑块影像学特征和影像组学特征结合预测复发效能最佳(训练组、验证组的曲线下面积分别为0.899、0.803)。以上研究显示,HR-VWI可用于评估缺血性卒中复发风险,但其效能有待进一步提高。
4. 斑块疗效监测与血管内治疗的安全性评估
4.1 药物治疗
HR-VWI可用于ICAS药物疗效评估,治疗有效者斑块病变及管腔狭窄程度均减轻。Wu等纳入治疗前后接受HR-VWI检查的24例他汀类药物治疗者,随访6个月,5例(20.83%)出现斑块逆转(表现为斑块内部脂质核心减少和纤维帽厚度增加引起的斑块体积减小),随访12个月,9例(37.50%)出现斑块逆转。Chung等对AIS的研究结论与其相似,除治疗后斑块逆转外,治疗有效表现或指标还包括治疗后血管壁面积指数减小(7.50±4.28比5.86±4.05)、狭窄程度减轻(76.47±20.23比64.05±21.29)。
4.2 血管内治疗
血管内治疗是ICAS的另一种常用且有效的治疗方法,HR-VWI有助于评估血管内治疗风险。当斑块靠近动脉开口时,血管成形术操作过程中易将斑块脱落物“挤入”远端分支,导致“落雪”效应,吴芳等研究中,34.8%的患者因HR-VWI评估血管成形术风险过高而放弃手术。HR-VWI还可用于评估血管内治疗的疗效和预后。
Meng等研究29例ICAS药物涂层球囊治疗者,与基线检查相比,随访时其管腔狭窄程度明显减轻(83%比15%),T1WI高信号斑块(32.1%比0)减少,血管壁厚度(60.7%比22.2%)减小,HR-VWI证实治疗后血管损伤修复、斑块趋于稳定。
Wu等研究24例ICAS行血管成形术和支架置入治疗者,未复发者术后24 h内、术后随访HR-VWI显示斑块强化面积较术前明显减小[(0.04±0.02)cm2比(0.07±0.02)cm2],复发者复查斑块强化面积无明显变化,提示术后斑块强化面积减小者复发风险可能较低。HR-VWI还有助于确定ICAS不同血管内治疗方案的复查时间。Huang等研究显示,药物治疗疗效峰值时间为术后12个月,而球囊血管成形则为术后6个月,HR-VWI显示斑块最大径及厚度显著改善。
来源:王雪莲,王飞,刘心成,等.高分辨率MRI血管壁成像评估颅内动脉粥样硬化相关缺血性卒中发病机制及治疗的研究进展[J].中国医学影像学杂志,2024,32(07):747-752.
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