作者：周照凯，覃川，雷科，阎婷，张彪，重庆医科大学附属大足医院神经外科

颅内动脉瘤破裂是导致蛛网膜下腔出血的主要原因，具有高病死率与高致残率的特点。随着影像学技术的进步，颅内未破裂动脉瘤的检出率逐年增加。然而，其破裂风险的评估仍然困难。高分辨率磁共振成像（high resolution MRI，HR-MRI）以其安全、无创、易行、无辐射下获取动脉瘤壁信息而成为相关研究的热点。HR-MRI的成像质量足以可视化颅内动脉瘤血管壁，通过限制视野，以聚焦单个动脉瘤或感兴趣点完成管壁成像。本文就HR-MRI在颅内动脉瘤破裂风险评估进展进行综述。

1. HR-MRI 评估颅内动脉瘤血流动力学

血流动力学是影响颅内动脉瘤自然史的主要因素之一。动物研究证实，异常血流动力学，例如壁面切应力（wall shear stress，WSS）、震荡剪切指数（oscillatory shear index，OSI）等，可以塑造动脉瘤形态，导致颅内动脉血管瘤样病变。桂玉熙等发现，最大径>5 mm 的囊状动脉瘤入口的最大轴向WSS和平均轴向WSS较最大径≤5 mm动脉瘤更高，而最大WSS和平均WSS无统计学差异，因此，不能简单以直径大小评估小囊状动脉瘤的破裂风险。

Futami等研究发现最大WSS点最常见于流入区附近的动脉瘤颈部，少部分存在于冲击区附近的动脉瘤尖端。四维血流磁共振成像（four dimensional flow MRI，4D flow MRI）是近年应用于临床的MRI新技术，是一种相位对比MRI技术，在3个空间维度随时间推移对血流进行编码，血流动力学参数经过计算机处理后能形成可视化、量化的模拟图像，并以此反映动脉瘤及载瘤血管的血流动力学特征。因此，4D flow MRI有助于区分囊性未破裂动脉瘤具有较破裂高风险的最大WSS点，在检测复杂血流动力学并通过三维可视化直观展示上优势突出。

以往构建血管模型方式是通过DSA获取血流数据，并利用计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）计算出血液动力学参数。研究证实，CFD得出的血流动力学参数与4D flow MRI所获得的参数具有良好的一致性。临床上，对于大或巨大动脉瘤，一般会直接建议手术或血管内治疗。因此，该技术在小动脉瘤的应用前景可能更好，动脉瘤内血流动力学可以将适合观察随访的动脉瘤与应接受及时血管内治疗的高破裂风险动脉瘤区分开来。

2. HR-MRI 评估动脉瘤瘤壁厚度动

脉瘤通常会在其瘤壁的薄弱处破裂，因此，瘤壁厚度（aneurysm wall thickness，AWT）检测对于破裂风险评估意义重大。动脉瘤壁与脑组织/脑脊液之间不存在确切的分隔，精确厚度的测量需要充分的血流和脑脊液抑制，影像设备需要足够高的空间分辨率。HR-MRI可对动脉瘤瘤壁进行无创检测，即磁共振血管壁成像（magnetic resonance vessel wallimaging，MR-VWI）。

2009年，Park等应用双反转恢复黑血序列（two- dimensional double inversion recovery black-blood sequence，BBDI）完成了囊状血管瘤壁的成像，尽管描述瘤壁的空间分辨率和对比度分辨率有限，但BBDI仍显示动脉瘤颈部和顶部的AWT。人颅内动脉瘤AWT在0.02~0.50 mm；1.5 T或3.0 T MRI 设备的HR-VWI 序列分辨率在0.40~0.60 mm。

Sherif等尝试过测量动物模型颅内动脉瘤AWT，由于AWT低于图像分辨率阈值，测量误差太大，导致结果不可靠。Kleinloog等通过7.0 TMRI发现，影像测量值与病理标本AWT呈线性相关性，证实MRI检测AWT的可行性。Liu等同时使用3D TOF-MRA和具有可变翻转角度的快速自旋回波的7.0T MRI 完成了AWT 成像，结合病理标本检测，发现随着动脉瘤直径的增大，AWT明显增厚，大动脉瘤（>7 mm）AWT明显大于小动脉瘤（<7 mm），还可以区分动脉瘤壁的厚区域和薄区域。目前，HR-MRI对AWT测量的分辨率仍不够精确，对于7.0 T MRI的应用仍在探索中，其临床普及率不高。但HR-MRI对AWT的无创化准确测量是评估颅内动脉瘤破裂风险研究中的重要方向。

3. HR-MRI 评估颅内动脉瘤壁炎症

颅内动脉瘤的形成、进展与炎症反应有关。研究表明，在颅内动脉瘤壁中存在炎性细胞浸润和炎性介质，与动脉瘤壁的薄弱化和动脉瘤破裂相关。颅内动脉瘤形成及其破裂的一个重要原因是局部炎症反应。内弹性膜（internal elastic lamina，IEL）撕裂和相关血管壁重塑先于颅内动脉瘤的形成，常在颅内动脉瘤患者的脑动脉分叉处检测到，但在健康个体的分叉处也可检测到。

在组织学上，颅内动脉瘤壁从颈部至顶部由完整的组织转变为退化的组织。颅内动脉瘤壁的退行性变化包括瘤壁细胞数量减少，主要是平滑肌细胞（smooth muscle cells，SMC），肌内膜纤维组织过多。在颅内动脉瘤壁中可检测到细胞凋亡和坏死。异常血流动力学应激触发的内皮细胞和IEL结构破坏是颅内动脉瘤形成的第一阶段。在随后的阶段，各种促炎细胞聚集，其中最常见为巨噬细胞，并分泌大量的炎症细胞因子，从而导致动脉瘤壁SMC的增殖、凋亡和重塑。动脉瘤壁的持续退化最终可能导致动脉瘤破裂。

针对动脉瘤的炎症特性，使用特定的磁共振对比剂，能够对动脉瘤壁上的炎症反应进行成像，从而揭示其病理变化。由于巨噬细胞在炎症反应过程中产生髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO），而其在动脉瘤壁中最为常见，因此DeLeo等使用酶敏感磁共振对比剂建立囊性动脉瘤炎症动物模型，并无创化评估动脉瘤炎症反应。King等在家兔动脉瘤模型中使用MPO敏感应造影剂进行MRI检查，揭示了动脉瘤壁的慢性炎症过程。纳米氧化铁，由超小超顺磁性氧化铁纳米粒子（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）制成。

在体内，USPIO 主要被单核吞噬细胞系统（mononuclear phagocyte system，MPS）的细胞摄取，在颅内主要为巨噬细胞，血浆半衰期为14~21 h，可用作血管内对比剂及炎症标志物。该技术用于标记体内巨噬细胞，可以检测到巨噬细胞的聚集并定位炎症病变。

在MRI检查中，USPIO可有效缩短T1和T2弛豫时间，呈现为低信号。研究发现，出血纳米氧化铁早期（24 h）摄取的动脉瘤的破裂率明显高于无摄取或晚期（72 h）摄取的动脉瘤，提示动脉瘤壁炎症反应明显的动脉瘤破裂风险升高。研究发现，对于颅内未破裂动脉瘤，服用阿司匹林3个月，与未服用阿司匹林的患者相比，USPIO增强MRI的信号强度降低，病理检查显示巨噬细胞浸润减少，证实阿司匹林改善动脉瘤炎症反应的有效性。

USPIO的临床应用主要受限于其技术处理难度，由于血红蛋白富集了体内大部分铁元素，对USPIO成像结果干扰明显，需要对比前后的影像并应用计算机进行减影成像。目前，关于USPIO的前瞻性研究数量仍然较少，鉴于其在医学影像等诸多领域所展现出的独特应用前景，其潜在价值需要更为广泛深入的相关研究。

4. HR-MRI 评估动脉瘤壁强化

动脉瘤壁的微穿孔是先兆头痛的原因。钆剂常用于MRI增强检查，但正常血管壁内皮可阻其渗透。血管壁炎症或病理性滋养血管增生时，血管壁产生微穿孔使钆剂渗入，导致动脉瘤瘤壁局部高信号。因此，MR- VWI 显示的动脉瘤壁增强（aneurysm wall enhancement，AWE）可能反映其炎症进展或动脉瘤塑形相关的炎症变化。Zhong等纳入35例手术治疗的41个未破裂动脉瘤，其中27个动脉瘤用于组织学评估；结果发现21例动脉瘤显示AWE；17个动脉瘤发现动脉粥样硬化，14个标本发现菲薄半透明的动脉瘤；相关组织学检测显示管腔内血栓、炎性细胞浸润、管壁粥样硬化与AWE显著相关（P<0.05）。这提示血管壁AWE可能与未破裂动脉瘤动脉粥样硬化病变有关，但动脉粥样硬化内的炎性细胞浸润、管腔内血栓和病理血管可能是与AWE相关的主要病理特征。

研究表明动脉瘤壁强化程度与炎性反应程度呈正相关，因此瘤壁强化程度可指示破裂风险。但AWE是一种定性指标，为了更准确地评估动脉瘤破裂风险，有学者在此基础上提出瘤壁强化指数（wall enhancement index，WEI）、环形强化（circumferential aneurysm wall enhancement，CAWE）、动脉瘤强化率（wall enhancement ratio，WER）、动脉瘤-垂体柄强化对比率（aneurysm- to- pituitary stalk ratio，CRstalk）等可量化指标并做出了更进一步研究。

Edjlali等用HR-VWI分析108例颅内未破裂动脉瘤，并引入了CAWE的概念，发现环动脉瘤壁灌注的存在，认为CAWE 最常见于不稳定的未破裂动脉瘤。Omodaka等提出两种不同的标准化工具来客观评估动脉瘤壁增强：①对比后成像的CRstalk；②使用右额叶对比前和对比后T1加权图像的配准体素作为参考测量AEI；比较69个稳定未破裂动脉瘤、26 个进展型未破裂动脉瘤和67 个破裂动脉瘤的CRstalk，发现进展型未破裂动脉瘤与稳定未破裂动脉瘤相比CRstalk值显著升高，但与破裂动脉瘤相比CRstalk 值较低。

Wang 等测量AER 显示，与破裂动脉瘤相比，未破裂动脉瘤的增强值显著降低。这提示动脉瘤瘤壁增强同样可以应用于多发动脉瘤患者的责任动脉瘤的鉴别。由于不同医疗机构的MRI设备和实现方案存在差异，因此动脉瘤瘤壁增强可能无法重现相同的结果。Roa等在不同制造商和不同功率的设备中测试了相同的HR-VWI方案，在最大信号强度下的CRstalk指标在3.0 T通用电气和3.0 T西门子的设备间得到了良好的复现；不同制造商的MRI设备无法复现AER和AEI结果。这提示研究人员在做前瞻性研究时需谨慎考虑这些因素。

目前，动脉瘤壁增强对于未破裂动脉瘤的风险评估价值已得到临床广泛认可，应用报道屡见不鲜，但受到设备、技术以及神经外科医师认知限制，距离实现临床常规化应用，仍有一段路要走。5 HR-MRI 评估动脉瘤壁通透性对比剂不能穿过正常血管内皮，但在动脉瘤壁中可见显影，这反映了炎症所致的动脉瘤壁通透性增加。有学者在运用动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI）研究动脉硬化斑块成像过程中，提出了反映斑块内新生血管数量及其通透性的造影剂容量转移常数（volume transfer constant，Ktrans）。

Liu等研究发现DCEMRI中动脉瘤的邻近区域Ktrans上升，相关性分析表明Ktrans 与动脉瘤大小、PHASES 评分中等相关，与VWI-MRI动脉瘤壁强化无显著相关性，认为邻近正常颅内动脉Ktrans应作为高风险颅内动脉瘤中的一个独立风险因素。Qi等纳入82例（100个）未破裂动脉瘤，发现有症状的动脉瘤的中位Ktrans与WEI均高于无临床症状的动脉瘤，Ktrans 与WEI 呈正相关。有症状的动脉瘤中，Ktrans显著升高，提示动脉瘤壁的不稳定状态可能伴有动脉瘤壁通透性增加；动脉瘤大小与Ktrans呈正相关，表明动脉瘤壁炎症的持续时间可能与动脉瘤壁通透性增加有关；Ktrans和PHASES评分呈正相关，证实动脉瘤壁的通透性越高，破裂风险越大。

目前，研究显示Ktrans在动脉瘤破裂风险评估方面表现出了超出传统风险评分表的潜在价值。为了提高识别动脉瘤壁不稳定状态的准确性，在动脉瘤壁强化中纳入Ktrans分析可能会使检测结果更有意义。关于Ktrans的前瞻性研究仍较少，需要更多的研究将其与动脉瘤病理变化、血流动力、形态学等方面相联系。

总之，HR-MRI技术的进步使得我们对颅内动脉瘤拥有了超越传统管腔内成像技术的多维视角。更高场强的HR-MRI带来更高的分辨率，伴随分子成像技术的进步，可以更好地显示动脉瘤壁本身的结构，展现了精确个体化评估风险的可能。

来源：周照凯,覃川,雷科,等.高分辨率MRI在颅内动脉瘤破裂风险评估中的应用[J].中国临床神经外科杂志,2025,30(05):303-307.DOI:10.13798/j.issn.1009-153X.2025.05.010.

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