余寿芬，赵辉林，李焰生

1. 空军军医大学西京医院心身科，陕西 西安 710032 2. 上海交通大学医学院附属仁济医院放射科，上海 200127 3. 上海交通大学医学院附属仁济医院南院神经内科，上海 201112

急性脑梗死的发生机制不一，包括大动脉狭窄所致相应供血区缺血、不稳定斑块破裂导致动脉—动脉栓塞以及颅内小动脉远端血栓形成等。颈动脉粥样硬化作为全身动脉粥样硬化的一部分，可能作为反映颅内外动脉粥样硬化情况的一项指标。既往研究显示，高分辨磁共振成像（high resolution-magnetic resonance imaging，HRMRI）检查结果与组织学结果之间具有良好的一致性[1-2]，对斑块内各成分的定量分析也显示出良好的重复性[3]。本研究应用HR-MRI观察颈动脉斑块负荷和成分，并研究其与颅内新发脑梗死灶及其体积之间的关系，以期总结引发脑梗死的高危动脉粥样硬化斑块的特征，为脑梗死预防提供临床依据。

1 资料与方法

1.1 病例选择标准

病例纳入标准：（1）符合中华医学会第四届全国脑血管病学术会议发布的脑梗死诊断标准[4]，并经头颅计算机体层成像（computed tomography，CT）或 MRI确诊 ；（2）年龄＞ 18 岁 ；（3）均在脑梗死发生后1周内完善头颅和颈动脉多序列MRI检查；（4）研究获得患者知情同意。

病例排除标准：（1）曾接受过颅内血管或颈动脉介入手术，如支架置入术、内膜剥脱术和扩张术等；（2）发生脑梗死后接受过溶栓治疗；（3）颈动脉闭塞；（4）有房颤史；（5）有MRI检查禁忌证。

1.2 研究对象

2010年—2011年在上海交通大学医学院附属仁济医院神经内科住院的115例急性脑梗死患者符合本研究的病例选择标准。记录所有患者的年龄、性别、体质量、高血压史、糖尿病史、高脂血症史、吸烟史、心脏病史等。

1.3 MRI检查

1.3.1 MRI检查方法

头颅MRI检查使用Philips Intera Archieva 3.0T超导磁共振扫描仪，行T1加权成像（weighted imaging，WI） 序 列、T2WI序 列、T2WI液体衰减反转恢复（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）序列、磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）检查。各序列检查参数：（1）T1WI序列，重复时间（repetition time，TR）/回波时间（echo time，TE）为 496 ms/12 ms；（2）T2WI序列，TR/TE 为 4 280 ms/105 ms；（3）T2WI FLAIR序列，TR/TE为 8 000 ms/105 ms；（4）DWI：TR/TE为 6 000 ms/72 ms。矩阵为 128×128，层厚/间距为6 mm/1 mm，视野（field of view，FOV）为24 cm×24 cm。

颈动脉MRI检查使用Philips Intera Archieva 3.0T超导磁共振扫描仪及8通道颈部相控阵表面线圈。对患者的双侧颈动脉先行三维时间飞越（three dimensional time-of-flight，3D-TOF）技术扫描，最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）重建法重建磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）图像以获得颈动脉分叉的准确位置，在颈动脉分叉层面上下2 cm范围内行横轴位T1WI、T2WI、磁化强度预备快速梯度回波（magnetization prepared rapid acquisition gradient echo，MPRAGE）序列扫描，共获得16层图像，层厚/间距为2 mm/0 mm。各序列主要检查参数：（1）3D-TOF，TR/TE 为 20 ms/4 ms；（2）T1WI，四反转恢复（quadruple inversion recovery，QIR）序 列 TR/TE 为 800 ms/10 ms；（3）T2WI， 多层双反转恢复（multislice double inversionrecovery，MDIR）技术 TR/TE为 4 000 ms/50 ms ；（4）MP-RAGE，TR/TE 为 9 ms/5.5 ms。T1WI、T2WI、MP-RAGE扫描图像FOV为14 cm×14 cm，矩阵为256×256，平面重建最小分辨率为0.55 mm×0.55 mm。

1.3.2 观察指标

采用双盲法，由2名经验丰富的放射科医师对头颅及颈动脉MRI检查图像进行独立分析。获取平均血管总面积（mean total vessel area，mean TVA）、平均管腔面积（mean lumen area，mean LA）、平均管壁面积（mean wall area，mean WA）、最大管壁厚度（maximum wall thickness，max WT）、最小管腔面积（minimum lumen area，min LA）以及管壁体积百分比（percent wall volume，PWV）等数据，其中PWV为管壁体积与血管总体积的比值×100%。mean WA、max WT和PWV是代表颈动脉粥样硬化斑块负荷的指标，mean LA和min LA是代表血管腔狭窄程度的指标，mean TVA则包含了管壁和管腔的双重信息。

颈动脉粥样硬化斑块内不同成分的MRI信号特征见表1。应辨别富含脂质的坏死核心（lipidrich necrotic core，LRNC）（图1）、纤维帽破裂（fibrous cap rupture，FCR）（图1）、斑块内出血（intraplaque hemorrhage，IPH）（ 图2） 和斑块内钙化（calcification，CA）（图3），并分别计算其体积。

表1 颈动脉粥样硬化斑块内不同成分的磁共振成像序列信号特征

图1 颈动脉粥样硬化斑块内出血在高分辨磁共振成像各序列图像上的特征表现

图2 颈动脉粥样硬化斑块内富含脂质的坏死核心和薄纤维帽在高分辨磁共振成像各序列图像上的特征表现

图3 颈动脉粥样硬化斑块内钙化在高分辨磁共振成像各序列图像上的特征表现（白色箭头所示为斑块内钙化）

新发脑梗死灶的定义是与本次临床表现相关的病灶，在DWI图像上表现为片状高信号。根据患者头颅MRI图像上T1WI呈低信号、T2WI呈高信号、DWI呈高信号以识别新发脑梗死灶，并对新发脑梗死灶进行计数。在DWI图像上边界清晰的单个病灶，无论是否在同一血管供血范围内，均计为1个脑梗死灶。在头颅DWI每一层图像上手工勾画新发脑梗死灶范围，并据此计算新发脑梗死灶的体积。根据MRI图像并与脑动脉供血区域模板进行对照后确定颈内动脉供血区（包括额叶、颞叶、顶叶和基底节）。

1.4 统计学方法

应用SPSS 17.0软件进行统计学分析。logistic回归法分析颈动脉粥样硬化斑块负荷及成分对颅内新发脑梗死灶的影响，并评估颈动脉粥样硬化斑块负荷及成分与颅内新发脑梗死灶体积的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 病例资料

115例急性脑梗死患者平均年龄为63.5岁（范围：31～86岁）；男性82例（71.3%），女性33例（28.7%）；有高血压史者93例（80.9%），糖尿病史者45例（39.1%），心脏病史者20例（17.4%），吸烟史者64例（55.7%）；平均体质量指数（body mass index，BMI）为24.3±2.8 kg/m2；入院时美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）平均评分为4.5分（参考值范围：0～17分）；新发脑梗死灶位于大脑左侧者61例（53.0%），位于大脑右侧者54例（47.0%）；新发脑梗死灶仅分布于颈内动脉供血区（即前循环区域）者94例（81.7%），分布于前循环及后循环区域（即椎动脉供血区）者21例（18.3%）；新发脑梗死灶平均体积为5.8±8.4 mm3。

115例急性脑梗死患者共有230个颈动脉粥样硬化斑块，mean LA为46.5±14.8 mm2，mean WA为27.2±8.5 mm2， 平 均PWV为37.7%±8.5%，mean TVA为73.6±17.3 mm2。

2.2 颈动脉粥样硬化斑块负荷对颅内新发脑梗死灶的影响

经混杂因素（性别、年龄、BMI、高血压史、糖尿病史、吸烟史、总胆固醇水平、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇）校正后，结果显示mean WA、PWV、max WT和min LA增加均与颈内动脉供血区新发脑梗死灶风险增加显著相关（P＜0.05，表2），max WT增加与同侧大脑半球新发脑梗死灶风险增加显著相关（P＜0.05，表2），而mean LA和mean TVA增加均与颈内动脉供血区或同侧大脑半球新发脑梗死灶风险增加无相关性（P＞0.05，表2）。

2.3 颈动脉粥样硬化斑块内成分对颅内新发脑梗死灶的影响

检出颈动脉粥样硬化IPH和颈动脉粥样硬化斑块内CA均与新发脑梗死灶显著相关[相对风险为2.4（95%置信区间：1.0～5.5），P＜0.05；相对风险为2.1（95%置信区间：1.2～3.6），P＜0.01]。颈动脉粥样硬化斑块内LRNC和IPH体积每增加25%均与新发脑梗死灶风险增加显著相关[相对风险为1.1（95%置信区间：1.0～1.2），P＜0.01；相对风险为1.4（95%置信区间：1.1～1.7），P＜0.01]。

经混杂因素（性别、年龄、BMI、高血压史、糖尿病史、吸烟史、总胆固醇水平、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇）校正后，检出颈动脉粥样硬化斑块内CA和IPH体积每增加25%均与同侧大脑半球新发脑梗死灶风险增加显著相关[相对风险为2.1（95%置信区间：1.3～3.5），P＝0.002；相对风险为1.3（95%置信区间：1.1～1.6），P＝0.008]，检出颈动脉粥样硬化斑块内CA以及LRNC和IPH体积每增加25%均与颈内动脉供血区新发脑梗死灶风险增加显著相关[相对风险为2.8（95%置信区间：1.5～5.1），P＜0.001；相对风险为1.1（95%置信区间：1.0～1.2），P＝0.003；相对风险为1.4（95%置信区间：1.1～1.8），P＝0.006]（表3）。

2.4 颈动脉粥样硬化斑块负荷对颅内新发脑梗死灶体积的影响

经混杂因素（性别、年龄、BMI、高血压史、糖尿病史、吸烟史、总胆固醇水平、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇）校正后，mean WA、PWV和max WT均与同侧大脑半球新发脑梗死灶体积呈正相关（P＜0.05，表4），mean LA和min LA均与同侧大脑半球新发脑梗死灶体积呈负相关（P＜0.05，表4）；mean WA、PWV和max WT均与颈内动脉供血区新发脑梗死灶体积呈正相关（P＜0.05，表4），mean LA和min LA均与颈内动脉供血区新发脑梗死灶体积呈负相关（P＜0.05，表4）。

2.5 颈动脉粥样硬化斑块内成分对颅内新发脑梗死灶体积的影响

IPH、CA和LRNC体积均与颈内动脉供血区新发脑梗死灶体积呈正相关（P＜0.01）。LRNC体积与颈内动脉供血区新发脑梗死灶体积的相关性见图4。

表3 颈动脉粥样硬化斑块内成分与颅内新发脑梗死灶的关系

表4 颈动脉粥样硬化斑块负荷与颅内新发脑梗死灶体积的关系

图4 富含脂质的坏死核心体积与颈内动脉供血区新发脑梗死灶体积的相关性

3 讨 论

研究证实，颈动脉粥样硬化斑块负荷增加和出现高危斑块可增加脑梗死风险[5]，但目前关于颈动脉粥样硬化斑块负荷及成分与急性脑梗死灶体积相关性的研究还较少。颈动脉病变可以代表整个血管床动脉粥样硬化病变的程度，颈动脉易损斑块的特征可以作为系统性动脉粥样硬化血栓形成风险的新指标[6]，以反映颅内外血管病变。

本研究发现，经校正混杂因素后，代表颈动脉粥样硬化斑块负荷的mean WA、PWV、max WT和min LA增加均与颈内动脉供血区新发脑梗死灶风险增加相关（P＜0.05）；max WT增加与同侧大脑半球新发脑梗死灶风险增加相关（P＜0.05），而mean WA、PWV和min LA则与同侧大脑半球新发脑梗死灶风险增加无相关性（P＞0.05）。由此可见，颈动脉粥样硬化斑块负荷增加与颈内动脉供血区发生急性脑梗死风险增加相关，但与同侧大脑半球发生急性脑梗死风险增加无显著相关性，推测可能是由于颈动脉粥样硬化病变程度并不能代表椎基底动脉的病变程度，也不能反映急性脑梗死发生风险，或许也与本研究纳入病例的脑梗死病灶大多数位于前循环区域有关。

目前对于颈动脉粥样硬化斑块内CA对于斑块稳定性的影响尚不确定。随着斑块内CA增多，纤维组织和脂质成分所占比例相应下降，可能有利于斑块的稳定[7-8]。一项随访研究发现，斑块越大，斑块内CA越多，斑块内CA含量增长速度也越快[9]。本研究发现，检出颈动脉粥样硬化斑块内CA与同侧大脑半球和颈内动脉供血区新发脑梗死灶风险增加显著相关。斑块内CA所处部位不同可能导致不一样的结局：斑块内CA由于减少了脂质核心和疏松纤维组织的含量，可能有利于斑块趋于稳定；位于斑块表面的CA可能加重颈动脉管壁表面的僵化程度，在血流动力学影响下易引发血管破裂[10]。颈动脉粥样硬化斑块发生溃疡和IPH的脑梗死患者，其同侧大脑半球脑灌注显著减少[11]。有研究发现，IPH可以预测脑血管事件发生风险[12]，但目前对此尚存有争议。颈动脉粥样硬化斑块内LRNC也被证实是脑血管事件的预测因子之一[13]。LRNC体积与脑血管事件相关[14]，LRNC体积增大，其表面纤维帽变薄，则斑块易于破裂[15]。本研究发现，颈动脉粥样硬化斑块内LRNC体积增加与颈内动脉供血区新发脑梗死灶风险增加显著相关，但与同侧大脑半球新发脑梗死灶风险增加无显著相关性。

急性脑梗死灶的体积大小与神经系统症状严重程度相关。有研究发现，在校正常见的血管危险因素后，颈动脉斑块负荷与同侧大脑半球急性脑梗死灶体积呈正相关，可以作为预测脑梗死发生风险、疾病严重程度和预后的一项指标[16-17]。本研究发现，mean LA、mean WA、PWV、max WT和min LA均与新发脑梗死灶体积有关，其中代表斑块负荷的mean WA、PWV和max WT均与新发脑梗死灶体积呈正相关，代表颈动脉狭窄程度的mean LA和min LA均与新发脑梗死灶体积呈负相关。

关于颈动脉粥样硬化斑块内成分对脑梗死灶体积的影响已有相关报道。OUHLOUS等[18]研究了41例有症状的颈动脉狭窄率＞70%的患者，发现颈动脉斑块内脂核与脑梗死灶发生率和脑梗死灶体积相关。根据美国心脏病学会的颈动脉粥样硬化斑块分型标准，Ⅵ型斑块属于高危斑块，通常伴有FCR、IPH和血栓形成等。PARMAR等[19]发现Ⅵ型斑块与急性脑梗死灶独立相关。本研究发现，颈动脉斑块内检出的IPH、CA和LRNC体积均与新发脑梗死灶体积呈正相关。LRNC体积越大，斑块越易破溃，脱落的栓子体积也越大、数量也越多，由此导致急性脑梗死灶体积增大。由此认为，在颈动脉粥样硬化斑块负荷相似的情况下，可以依据斑块内成分以预测脑梗死发生风险及其严重程度。

本研究尚存在一些不足，由于入组病例的颈动脉病变大多为轻至中度，因此所得结果可能存在偏倚，今后尚需扩大样本量以进一步验证。

4 小 结

综上所述，通过颈动脉HR-MRI检查，发现颈动脉粥样硬化斑块负荷及成分与颅内新发脑梗死灶发生风险及脑梗死灶体积相关，由此为临床医师识别高危斑块、预防脑梗死提供了依据。