李文君，刘俊艳

颅内动脉粥样硬化性疾病（intracranial atherosclerotic stenosis，ICAS）是亚洲人群缺血性卒中的主要病因[1]，症状性ICAS（symptomatic intracranial atherosclerotic stenosis，sICAS）的发病机制与血流动力学低灌注伴栓子清除率降低、动脉-动脉栓塞、载体动脉粥样硬化斑块累及穿支动脉开口致其闭塞有关，其共同的病理基础为各种因素导致的动脉粥样硬化斑块稳定性下降[2]。组织病理学研究表明：易损斑块具有脂质坏死核心大、纤维帽薄弱或破裂、斑块内出血等特征[3]。未造成动脉明显狭窄的小体积的粥样硬化斑块亦可为易损斑块。经颅多普勒（transcranial Doppler，TCD）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）、脑血管造影（cerebral angiography，CTA）、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）等传统血管成像技术由于不能直观地显示动脉管壁及动脉粥样硬化斑块的形态及结构特征，难以评估动脉粥样硬化斑块的易损性及微小粥样硬化斑块的存在，不利于卒中风险的判断及病因的评估。而高分辨率磁共振管壁成像（high-resolution magnetic resonance imaging，HR MRI）技术可诊断动脉粥样硬化斑块的存在、明确动脉粥样硬化斑块与穿支动脉开口部的位置关系、清晰地显示动脉粥样硬化斑块的形态、结构特征及动脉狭窄局部血管的重构模式[1，4]，从而有助于评估颅内动脉粥样硬化斑块的稳定性、明确卒中的病因分型和复发风险。基于此，本研究应用HR MRI成像技术探究不同机制sICAS患者动脉粥样硬化斑块的特征是否存在差别。

1 对象与方法

1.1 研究对象 2014年5月至2015年2月河北医科大学第三医院神经内科收治的sICAS患者。即依据中国缺血性卒中亚型（Chinese Ischemic Stroke Subclassification，CISS）分型标准[2]，纳入经颅脑弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）证实存在区域内皮层、分水岭区或穿支动脉供血区新发阳性梗死灶，且入院2周内HR MRI检查证实责任动脉存在粥样硬化斑块的患者。

排除标准：心源性栓塞、血管炎、动脉夹层等其他原因导致的脑梗死患者；生命体征不平稳及具有严重的心、肺、肾等功能障碍不能耐受磁共振检查者；体内有金属植入等有磁共振检查禁忌证者。

经HR MRI检查发现颅内动脉粥样硬化性狭窄，而颅脑DWI/磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）未发现其供血区存在新、旧梗死灶的无症状性ICAS患者作为对照组。

1.2 分组方法 对于sICAS患者参照CISS分型标准[2]，依据颅脑DWI结果将其分为：

（1）动脉-动脉栓塞组：指位于同一血管支配区域内的多发性梗死或皮层单发梗死；

（2）低灌注或混合性脑梗死组：指位于两条血管交界区的多发性梗死灶，伴或不伴有皮层或穿支动脉闭塞；

（3）穿支动脉受累者：穿支动脉供血区存在新发梗死灶者（注：本文主要指脑桥旁穿支动脉及豆纹动脉供血区）。

1.3 HR MRI成像技术方法及相应参数设定 使用3.0T磁共振扫描仪（Verio；Siemens，Erlangen，Germany）以及8通道头颅线圈进行HR MRI成像。其成像序列包括3种：T1加权、T2加权和质子加权，并应用饱和脉冲技术抑制血流信号，增加图像对比度。相应成像参数分别为：T1加权（TSE序列）：TR/TE=1060/26 ms，FOV=150 mm×150 mm，矩阵256×256，层厚2 mm，回波链长度7，激励次数2；T2加权：TR/TE=2500/76 ms，FOV=150 mm×150 mm，矩阵256×256，层厚2 mm，回波链长度15，激励次数2；质子加权：TR/TE=2400/16 ms，FOV=150 mm×150 mm，矩阵384×384，层厚2 mm，回波链长度15，激励次数2。扫描长度约3 cm（14层）。扫描时间分别为：T1加权3 min 28 s，T2加权3 min 10 s，质子加权4 min 19 s；总扫描时间为16 min 44 s，患者在扫描仪内的时间约为25 min。

1.4 HR MRI图像解读 图像分析经工作站（SyngoVia；Siemens，Erlangen，Germany）进行。分别检测颅内动脉粥样硬化斑块的存在与否及其部位、形态和信号，对于清晰显示责任动脉内外壁者进一步计算责任动脉的狭窄程度、病变管壁体积百分比以及病变局部血管重构指数。

1.4.1 颅内动脉粥样硬化斑块的特征分析

（1）粥样硬化斑块部位：明确动脉粥样硬化斑块与相应穿支动脉开口部的关系。近穿支动脉开口部粥样硬化斑块指邻近大脑中动脉M1段管壁上背侧、基底动脉管壁左右两侧的动脉粥样硬化斑块。

（2）粥样硬化斑块内高信号：指在任意成像序列上，以邻近正常脑组织作对照，观察动脉粥样硬化斑块内是否均存在高信号。颅外颈动脉粥样硬化性疾病的HR MRI研究显示斑块内脂质成分在T1加权成像（T1-weighted imaging，T1WI）上为等或高信号，T2加权成像（T2-weighted imaging，T2WI）和质子密度加权成像（proton density weighted imaging，PDWI）通常为稍低信号，而1～6周的新近出血表现为T1WI、T2WI和PDWI高信号，故高信号的出现说明存在斑块内出血[5]。

（3）粥样硬化斑块形态不规则：指粥样硬化斑块表面不光滑者。

（4）动脉狭窄程度、管壁体积百分比及重构指数的计算：在质子加权图像上，手动描绘病变及参考血管的内外壁，经半自动方法定量测量病变及参考血管的管腔及血管面积。其中病变血管为最大管腔狭窄截面；参考血管为狭窄截面近端或远端正常血管截面。各种参数的计算方法如下[6-7]：

①动脉狭窄程度：1-病变管腔面积/参考管腔面积。

②病变处管壁体积百分比：管壁面积/血管面积。管壁面积为血管面积与管腔面积的差值。由于直径大的血管其相应的管壁面积也大，为排除血管直径对管壁面积的影响，多以管壁体积百分比来代表管壁面积。

③重构指数：病变处血管面积/参考处血管面积。根据重构指数可进一步定义正、负性重构：重构指数≥1.05定义为正性重构，≤0.95定义为负性重构，在0.95与1.05之间定义为无重构。

以上颅脑功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）结果经1名从事脑血管病研究的神经内科临床医师和1名影像科医师共同判读。

1.5 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件，计量资料以表示，计数资料以频率表示；对于计量资料应用完全随机设计的单因素方差分析进行检验，记数资料应用Fisher确切概率检验进行分析，其中组间差异有统计学意义者进一步应用Bonferroni法进行多样本率的多重比较。检验水准a为0.05，Bonferroni法的校正检验水准为a′为0.0083。

2 研究结果

共有71例sICAS患者、12例无症状性ICAS患者满足入组标准纳入研究。排除责任血管难以明确、图像质量欠佳和缺乏合适的参考平面的患者18例，共有56例sICAS患者、9例无症状性ICAS患者纳入本研究。其中，穿支动脉受累患者25例（大脑中动脉16例，基底动脉9例），动脉-动脉栓塞患者24例（基底动脉7例；大脑中动脉9例，其中M2段1例；大脑后动脉4例；椎动脉3例；颈内动脉1例），低灌注或混合性脑梗死患者7例（大脑中动脉6例，基底动脉1例）。不同发病机制的sICAS患者的人口构成情况及临床特征无显著差异（表1）。

表1 不同发病机制的sICAS患者的人口构成情况及临床特征

比较不同发病机制的sICAS患者与无症状性ICAS患者的颅内动脉粥样硬化斑块特征。结果显示：与对照组相比，穿支动脉受累组患者的粥样硬化斑块更多分布于近穿支动脉开口处（P值为0.004），动脉-动脉栓塞组患者病变血管局部的正性重构率更高（P值＜0.001），负性重构率更低（P值为0.003）；而粥样硬化斑块的部位、形态、斑块内高信号、动脉狭窄程度、管壁体积百分比及病变血管局部重构指数等特征在各症状组间差异无显著性（表2）。

入组患者中有10例经TCD/MRA检查未发现颅内动脉狭窄，经HR MRI检查发现存在粥样硬化斑块，其中5例为穿支动脉受累者，另5例为动脉到动脉栓塞患者。

表2 不同发病机制的sICAS患者颅内动脉粥样硬化斑块的特征比较

3 讨论

与对照组相比，本研究入组的动脉-动脉栓塞患者存在责任血管的高正性重构率、低负性重构率，证实正性重构为不稳定动脉粥样硬化斑块的特征，更多见于sICAS患者，尤其是动脉-动脉栓塞患者；而血管的负性重构作为稳定斑块的特征性表现，更多见于无症状性ICAS患者，与国外研究结果一致[6，8-9]。血管的正性重构指随着动脉粥样硬化的进展，病变局部管壁发生代偿性扩张，以维持动脉管腔的相对恒定；而负性重构指动脉粥样硬化导致动脉本身发生收缩性重构，加重病变管腔的狭窄[6，8]。有关冠状动脉的影像学研究证实，发生正性重构的冠状动脉其管腔狭窄不明显，但其动脉粥样硬化斑块多具有较大的脂质核心、薄弱的纤维帽及更多的炎症成分，为易损斑块。而发生负性重构的冠状动脉，虽然动脉管腔狭窄程度较重，但其动脉粥样硬化斑块的脂质成分少，纤维成分较多，相应部位动脉内膜较厚，故为稳定斑块[8]。血管重构的发生机制尚未完全清楚，考虑管壁的正性重构与动脉粥样硬化斑块释放的金属蛋白酶有关[9]，存在正性重构的病变动脉局部金属蛋白酶释放增加，导致动脉粥样硬化斑块稳定性下降、斑块破溃和栓子形成，致使远端分支动脉栓塞形成脑梗死。

此外，本研究显示与对照组相比，穿支动脉受累组患者动脉粥样硬化斑块的好发部位具有特征性分布，更多的见于穿支动脉开口附近（图1），与国外研究结论一致[10]。说明动脉粥样硬化斑块的分布与梗死的病因分型有关，载体动脉粥样硬化斑块的体积增大、残端血栓形成及斑块不稳定等因素，均可累及穿支动脉开口部，或经由动脉-动脉栓塞机制造成穿支动脉闭塞，诱发脑梗死发生。对于大脑中动脉和基底动脉穿支分布区梗死患者应注意明确载体动脉粥样硬化存在与否，以利于卒中二级预防。

既往研究表明，动脉粥样硬化斑块内出血为不稳定斑块的特征，在HR MRI图像上显示为管壁内高信号。这种管壁内高信号不随患者病程的延长而发生变化，可见于急性、陈旧性脑梗死患者，并与卒中复发密切相关[5]。本研究sICAS患者存在斑块内高信号的比例高于对照组（图2），但差异无显著性。可能与病例数较少有关。

研究表明：不同机制sICAS患者颅内动脉粥样硬化斑块的部位、形态、斑块内高信号、动脉狭窄程度、管壁体积百分比及重构指数等各项特征差异均无显著性。说明无论是低灌注性脑梗死还是动脉-动脉栓塞患者，其动脉粥样硬化斑块均具有相同的病理表现，即斑块的稳定性下降。而低灌注性脑梗死仅仅体现了机体对血流动力学障碍代偿能力的下降，与动脉粥样硬化本身特征无关。

本研究纳入的患者中有10例经常规血管影像学检测未发现异常的sICAS患者，经HR MRI检查发现相应责任动脉均存在动脉粥样硬化斑块。说明：对于颅内动脉粥样硬化性疾病的诊断HR MRI比常规血管影像学具有更高的敏感性[1，7，11]，更有利于卒中的病因分型。而研究提示sICAS患者的动脉狭窄程度及斑块体积百分比与对照组无差别，说明通过病变血管的狭窄程度难以预测粥样硬化斑块的稳定性及缺血事件的发生风险[3，7-8]。故对于常规血管影像学检测未发现责任动脉狭窄但结构影像学疑诊为大动脉粥样硬化型卒中患者，应注意行颅内动脉管壁HR MRI检查，以明确不稳定微小动脉粥样硬化斑块的存在。

对比经HR MRI明确诊断的载体动脉粥样硬化斑块累及穿支动脉开口致其闭塞患者及穿支动脉本身病变患者的颅脑DWI发现：sICAS患者的梗塞灶多表现为穿支动脉供血区直径＞2 cm、呈簇型分布的巨大“纹状体内囊梗死”，也可表现为直径不足1 cm的“腔隙性脑梗死”。故对于穿支动脉供血区梗死患者，单纯依据梗死灶的大小及常规血管影像学检查结果难以明确卒中的病因分型，进行载体动脉HR MRI成像以诊断其是否存在粥样硬化性病变、明确卒中分型是必要的[11，12]。

虽然样本量小、对HR MRI图像的解读并非双盲等因素均会造成结果的偏差。但研究显示与无症状性ICAS患者比较，sICAS患者的责任动脉存在正性重构率高、负性重构率低、粥样硬化斑块多位于穿支动脉开口处等特点，说明具有这些特点的动脉粥样硬化斑块的稳定性差，是缺血性卒中发生风险的重要预测指标。不同机制的sICAS患者具有相同的病理基础：动脉粥样硬化斑块稳定性下降，其粥样硬化斑块特征无明显差别。HR MRI扫描对于颅内动脉粥样硬化性疾病的诊断敏感性更高，有利于卒中病因的诊断。

图1 穿支动脉受累患者载体动脉的HR MRI扫描图像

图2 动脉-动脉栓塞患者责任动脉的HR MRI扫描图像

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