动脉粥样硬化性大脑中动脉重构方式与脑梗死的关系
2016年10月
中华神经科杂志，第49卷第10期 第785页-第788页
张丹凤|陈慧铀|张卫东|孙军|毛存南|苏文|王鹏|殷信道
参考文献
利益冲突 利益冲突 无
参考文献
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颅内动脉粥样硬化疾病(intracranial atherosclerotic disease, ICAD)是亚洲缺血性卒中患者最常见的病因[1]。据报道，我国约有46.6%的急性缺血性卒中由ICAD引起[2]，并且相关的脑血管事件每年的复发率高达17.1%～38.2%[3]。ICAD可累及颅内所有的血管，大脑中动脉(middle cerebral artery, MCA)因主干较粗、供血范围大，最易受累。动脉重构现象是动脉粥样硬化疾病普遍存在的重要机制，冠状动脉硬化方面的研究表明正性重构是急性冠脉综合征的主要重构模式，负性重构更多见于稳定性心绞痛患者[4]。近年来，高分辨率MRI(high resolution MRI, HRMRI)凭借无创性及高信噪比，在颅内动脉成像中的应用越来越广泛，为我们研究颅内动脉的重构方式提供了有利帮助。我们使用HRMRI方法，探讨粥样硬化性MCA管壁的重构方式及其与脑梗死之间的关系。
收集我院2015年8月1日至2016年5月1日临床表现为前循环一过性脑缺血或有缺血性脑卒中症状患者33例，行头颅MRI常规检查，包括平扫T1WI、T2WI、FLAIR、DWI、三维时间飞跃磁共振脑血管造影(3D－time of flight MR angiography, 3D－TOF MRA)。纳入标准：MRA上单侧MCA中重度狭窄(狭窄程度>30%)；有2个以上动脉粥样硬化危险因素；入院1周内完成血管壁成像检查。排除标准：有MRI检查禁忌证患者；狭窄处MCA非急性脑梗死患者的责任血管；同侧颈动脉狭窄>50%；MRI图像质量差或扫描序列不完整不能进一步分析者；有动脉炎、烟雾病、肌纤维发育不良等非粥样硬化性血管病变者；心房颤动、深静脉血栓等心源性栓塞者。33例均有完整的临床病史及血生化检测指标。
HRMRI检查：采用Philips 3.0T MR(飞利浦公司，荷兰)8通道头线圈进行扫描。将3D－TOF MRA图像作为定位相，然后垂直于MCA狭窄处行矢状位血管壁扫描，包括黑血技术T2WI、质子密度加权像(proton density weighted image, PDWI)，各序列本身具有压脂效果。扫描参数如下：TOF－MRA:重复时间/回波时间＝22 ms/3.45 ms，层厚＝0.6 mm，矩阵＝332 mm×227 mm，视野＝200 mm×84 mm，层数＝140，激励次数＝1；T2WI:重复时间/回波时间＝3 000 ms/80 ms，层厚＝2 mm，层间距＝0 mm，矩阵＝180 mm×144 mm，视野＝80 mm×80 mm，层数＝6，激励次数＝1；PDWI:重复时间/回波时间＝2 000 ms/20 ms，层厚＝2 mm，层间距＝0 mm，矩阵＝180 mm×144 mm，视野＝80 mm×80 mm，层数＝6，激励次数＝2。
所有的参数测量均在Philips IntelliSpace Portal (飞利浦公司，荷兰)后处理工作站进行。把血管壁横断面的PDWI序列载入后处理软件的Multimodality view中，将图像放大2～3倍，选取手动勾画血管壁外轮廓及管腔内轮廓，测量出相应的血管面积、管腔面积。病变处的血管面积、管腔面积选择管腔最狭窄处(the most narrowed lumen, MNL)的层面进行测量；参照处血管面积、管腔面积的测量首选狭窄MCA近端无明显斑块的层面，次选狭窄MCA远端的正常层面[5]。血管狭窄程度的计算参照文献[5,6]，主要采用面积比，狭窄率＝(1－管腔面积MNL/管腔面积参照处)×100%；管壁面积＝血管面积－管腔面积；斑块面积＝管壁面积MNL－管壁面积参照处；重构指数＝血管面积MNL－血管面积参照处，以重构指数≥1.05作为正性重构的标准，重构指数≤0.95作为负性重构的标准，0.95<重构指数<1.05为无重构。血管壁参数的测量由两位对患者临床信息不知情的影像医生分别独立完成，取其平均值为最终测量结果，测量差异较大时需由上级医生讨论决定。T2WI作为参考序列使用，使斑块的定位更加准确。
采用SPSS21.0统计软件进行统计学分析。正态分布计量资料用均数±标准差(
±s)表示，计数资料用频数及百分比表示。急性脑梗死组与无急性脑梗死组间正态分布计量资料的比较采用成组样本t检验，计数资料的比较采用χ2检验中的Fisher精确概率法。P<0.05表示差异有统计学意义。
33例中，15例在DWI上MCA供血区域出现高信号，归入急性脑梗死组，该组患者的平均年龄为(67±14)(41～85)岁；18例在DWI上MCA供血区域无高信号，归入无急性脑梗死组，该组患者的平均年龄为(69±10)(53～90)岁。两组患者间的性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病等临床危险因素之间差异均无统计学意义(表1)。
急性脑梗死组与无急性脑梗死组的临床资料比较
急性脑梗死组与无急性脑梗死组的临床资料比较
注：a为Fisher精确概率法统计结果，无具体检验值
急性脑梗死组的重构指数为1.07±0.09，无急性脑梗死组的重构指数为0.94±0.08，两组间差异有统计学意义(t＝－4.481，P<0.01)。急性脑梗死组的狭窄率为60.40%±12.24%，无急性脑梗死组的狭窄率为50.61%±13.44%，差异有统计学意义(t＝－2.169，P＝0.038)。急性脑梗死组最狭窄处管壁面积、斑块面积较无急性脑梗死组大[管壁面积：(13.84±3.05) mm2、(11.79±2.44)mm2，t＝－2.141，P＝0.04；斑块面积：(4.76±2.00)mm2、(2.33±1.32)mm2，t＝－4.178，P<0.01]。急性脑梗死组的管腔面积小于无急性脑梗死组[ (2.38±0.71) mm2、(3.25±0.69) mm2，t＝3.543，P＝0.001]。两组间参照处的血管面积、管腔面积、管壁面积及狭窄处的血管面积间差异无统计学意义(表2)。
急性脑梗死组与无急性脑梗死组血管壁及斑块量化指标的比较(
±s)
急性脑梗死组与无急性脑梗死组血管壁及斑块量化指标的比较(
±s)
注：MNL＝管腔最狭窄处
急性脑梗死组正性重构有12例、负性重构3例；无急性脑梗死组正性重构2例、负性重构11例，无重构5例。急性脑梗死组的重构方式以正性重构为主(图1)，无急性脑梗组以负性重构为主(图2)，两组间比较差异有统计学意义(P＝0.002)。
颅内动脉粥样硬化疾病是我国缺血性脑卒中的主要病因[7]，其中MCA最易受累。血管狭窄程度是评估动脉粥样硬化程度的重要依据，传统的影像学技术可以较好地显示管腔的狭窄程度，但不能显示狭窄处血管壁的形态改变，且越来越多的证据表明对动脉管壁的研究可能比单纯的研究管腔狭窄程度更有意义[8]。HRMRI作为目前唯一可以实现在体颅内管壁成像的无创技术[4]，可以直观清晰地显示MCA狭窄处的管壁及管腔特点。HRMRI血管壁成像常用的黑血序列包括T1WI、T2WI、PDWI。T1WI、T2WI主要用于斑块成分的定性分析，尤其是T2WI在保持较高信噪比的条件下，有着较短的扫描时间；PDWI较T1WI、T2WI能更加清晰地显示斑块和血管壁的边界，多用于定量测量。本研究的数据测量均在PDWI图像上进行，并且以T2WI作为参考，使测量及定位更加准确。
动脉是一个动态的器官，当粥样硬化斑块形成时，可以通过改变自身的形态进行代偿。1987年Glagov等[9]在研究冠状动脉粥样硬化疾病时发现了冠状动脉的重构现象，也称"Glagov"现象，包括正性重构和负性重构。正性重构表现为血管腔向外扩张，可减轻血管的狭窄程度，被认为是一种代偿反应；负性重构表现为管壁向腔内增厚，局部血管缩窄，加重了管腔的狭窄程度。我们容易认为正性重构是一种有利的代偿方式，负性重构是不利的重构方式。然而重构是一把双刃剑，尽管正性重构一定程度上弥补了管腔的狭窄，但其斑块内含有更多的炎性细胞和蛋白水解酶[10]，易导致斑块破裂。早期的冠状动脉方面的研究发现正性重构更易引起急性冠脉综合征，而负性重构多见于稳定性心绞痛患者[6]。Hardie等[11]对37例症状性和71例无症状性颈动脉粥样硬化患者的研究发现，正性重构更多见于症状性患者。MCA管壁与冠状动脉和颈动脉有着相似的内膜、中膜和外膜结构，因此推测MCA也存在类似的重构现象。Xu等[5]、Chung等[12]报道，与无症状性MCA狭窄相比较，症状性MCA狭窄处有着更大的重构指数。Shi等[13]进一步研究发现正性重构在症状性患者中更为常见，且正性重构组较非正性重构组有更大的管壁面积和斑块面积。本研究结果显示急性脑梗死组较无急性脑梗死组在狭窄处有更大的管壁面积、斑块面积、重构指数，急性脑梗死组以正性重构为主，无急性脑梗死组以负性重构为主，差异有统计学意义，与前面学者的研究结果一致。由此推测，急性脑梗死组的正性重构代表斑块有更高的生物学活性、更大的负荷，易破裂引发急性脑卒中。Shi等[13]对症状性MCA狭窄患者进行微栓子检测并与HRMRI上管壁的重构方式进行对比，发现微栓子信号更多见于正性重构中(62.5%)，在负性重构中仅为15.0%，也说明正性重构可能与斑块不稳定有关。本次研究结果中急性脑梗死组狭窄率较无急性脑梗死组高，与Chung等[12]的研究结果一致。赵登玲等[14]认为正性重构组与非正性重构组狭窄率间差异无统计学意义，可能因分组方法不同所致。本研究的急性脑梗死组中有3例为负性重构。
MCA血管的管径由近及远会逐渐缩小，参考层面的选择会影响重构指数的计算，近端层面使重构指数稍减小，远端层面使重构指数稍增大。因此有些研究采用近端和远端正常层面的平均值作为参照，会降低层面选择对重构指数造成的影响[15]。但这种方法需要多次测量，且不能保证近端和远端的参照层面与扫描垂直。因此我们在本研究中还是采用首选近端、次选远端的方法，可以提高扫描的有效性，降低测量误差。
本研究中，两组患者的年龄、性别、吸烟、饮酒、高血压、血糖、糖化血红蛋白A1c、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯、血同型半胱氨酸、磷脂酶A2、白细胞计数方面均差异无统计学意义，与Shi等[13]报道一致。
综上所述，应用HRMRI可以无创地评估粥样硬化性MCA的重构方式，对于正性重构的患者应尽早加强稳定斑块的治疗，预防脑卒中；也为临床提供更多的关于粥样硬化疾病的有用信息，完善治疗方案。本研究也存在一些不足之处，如样本量较小、面积测量时不可避免的主观误差等，今后需要增加样本量、采用更精确的测量方法，使临床上对动脉重构的认识更加深入。