基于HR-MRI颅内血管斑块参数与老年初发和再发脑梗死患者预后的相关性分析

朱 桐, 吴艳云, 陈宇鲜

淮安市第五人民医院神经内科, 江苏 淮安 223300

脑梗死是目前神经内科常见的脑血管疾病,具有高致残、高死亡率的特点,是由大脑血液供应突然中断导致的脑组织软化、坏死[1]。据统计,随着人们生活习惯和人群年龄结构趋向老年化的改变,国内脑梗死患者的发病率、死亡率、伤残调整寿命年均显著增加,疾病负担加重,尤其是老年患者增加的趋势更明显[2]。脑梗死的常见病因是颅内血管粥样硬化,我国有33%～50%的脑梗死患者存在颅内动脉粥样硬化,而粥样硬化形成的血管斑块影响脑梗死的发生发展[3,4]。因此,及早观察脑梗死患者的颅内血管斑块特征,对于评估脑梗死的发生、再发风险以及改善预后具有重要的临床意义。传统影像诊断技术可运用于评估脑梗死患者颅内血管狭窄程度,但对于颅内血管斑块特征的评估均在一定局限[5]。高分辨率磁共振成像(HR-MRI)是检查颅内和颈动脉粥样硬化斑块的方法,该技术不仅能显示管腔异常,更可以全面观察血管壁及周围结构的形态,对粥样硬化斑块的评价具有独特优势[6]。目前少有报道初发和再发脑梗死患者颅内血管斑块特征差异,且缺少研究基于HR-MRI颅内血管斑块特征与脑梗死患者预后的关系。故本研究旨在比较老年初发和再发脑梗死患者HR-MRI的颅内血管斑块参数差异,并探讨相关颅内血管斑块特征参数与患者预后的关系,为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2019年7月至2021年6月于淮安市第五人民医院(淮安市淮阴人民医院)神经内科收治的179例老年脑梗死患者为研究对象。诊断标准:参照《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010》[7]中的急性脑梗死的诊断标准,经头颅影像学确诊。纳入标准:年龄≥60岁;临床、影像资料完整;患者发病至入院时间≤4.5 h,并接受静脉溶栓治疗或血管内治疗;入院后接受脑梗死一般处理和特异性治疗,依从性好;治疗3个月后复诊;患者均经过HR-MRI检查。排除标准:合并颅脑肿瘤;严重颅脑外伤史;HR-MRI成像不佳;心源性栓塞患者。本研究经淮安市第五人民医院伦理委员会审核通过。

1.2 影像方法和测量指标

所有患者均接受常规MRI检查以及HR-MRI检查,采用3.0-T MRI扫描仪(Magnetom Skyra;德国西门子),扫描选择8通道头颈部线圈。首先患者仰卧位行常规MRI头颅检查,结合弥散加权成像(DWI)、三维时间飞跃法(3D-TOF)的检查定位病变血管,明确HR-MRI的头部扫描范围,在磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)最大密度投影图像上进行重建,垂直于血管长轴方向进行扫描,包括:T1加强、T2加强序列采用精准频率反转方式恢复和黑血技术抑制脂肪、血流信号。扫描序列及主要参数设置:3D-TOF:TR 25 ms,TE 3.5 ms,翻转角20°,矩阵376×256,FOV 180 mm×180 mm,层间距5 mm,层厚0.7 mm,层数150,扫描时间为4 min 55 s。DWI:TR 2321 ms,TE 88 ms,矩阵152×121,FOV 230 mm×230 mm,层间距5 mm,层厚6 mm,层数20,扫描时间为28 s。T1加权:TR 250 ms,TE 23 ms,矩阵256×163,FOV 230 mm×183 mm,层间距2 mm,层厚6 mm,层数8,扫描时间为43 s。T2加权:TR 2224 ms,TE 80 ms,矩阵352×222,FOV 230 mm×183 mm,层间距2 mm,层厚6 mm,层数8,扫描时间为1 min 3 s。扫描获得的所有图像均上传至工作站,由两位经验丰富的影像学医生在工作站后处理软件进行勾画狭窄血管、斑块、梗死灶边界,软件自动计算出梗死灶面积、血管最狭窄处的血管壁成像定量参数,通过计算获得斑块特征参数。

梗死面积根据Adams法分类:小面积脑梗死:梗死病灶面积≤1.5 cm2;中面积脑梗死:1.5 cm2<梗死病灶面积≤5.0 cm2;大面积脑梗死:梗死病灶面积>5.0 cm2。

斑块特征包括:(1)斑块强化程度0级,低于或等于无斑块管壁的强化程度,即无强化;1级:强化程度高于邻近正常管壁,但低于垂体组织;2级:等于或高于垂体组织的强化程度。(2)斑块内出血:在脂肪抑制的T1无增强图像上存在T1WI高信号,信号强度大于邻近肌肉信号的150%,提示斑块内出血。(3)斑块负荷=(斑块面积/最窄层面血管面积)×100%。(4)斑块重构方式:根据重构指数(RI)分类,RI=最狭窄处血管面积/相邻参考血管面积,RI>1.05为正性重构,0.95≤RI≤1.05为无重构,RI<0.95为负性重构[8]。(5)偏心指数=(最大管壁厚度-最小管壁厚度)/最大管壁厚度。

1.3 资料收集

根据阅读相关文献,收集患者的相关资料,包括年龄、性别、体质量指数(body mass index,BMI)、吸烟史、饮酒史、高血压史、糖尿病史、美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)评分、梗死部位。

1.4 相关评估及分组

预后评估及分组:患者治疗3个月后复诊,根据患者的临床结局,分为预后良好组[无复发脑梗死、改良Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)评分<3分]和预后不良组(复发脑梗死、mRS≥3分)。NIHSS评估患者的神经功能:一共由11项测试组成,评分范围0～42分,评分越高,提示神经功能损害越严重。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 老年初发和再发脑梗死患者颅内血管斑块特征比较

初发与再发组脑梗死患者的斑块重构方式、偏心指数差异无统计学意义(P>0.05),再发组的斑块面积、斑块负荷、斑块出血占比、斑块强化程度显著高于初发组(P<0.05)。见表1。

表1 老年初发和再发脑梗死患者颅内血管斑块特征比较

2.2 预后良好组和预后不良组患者相关资料比较

根据患者预后划分为预后良好组和预后不良组,两组的相关资料比较显示,患者的高血压史、入院原因、梗死面积、NIHSS评分、斑块负荷、斑块内出血、斑块强化程度在两组患者之间存在显著差异(P<0.05);而其余因素在两组患者之间未见明显差异(P>0.05)。见表2。

表2 预后良好组和预后不良组患者相关资料比较

2.3 ROC曲线颅内血管斑块特征预测患者预后的价值

以脑梗死患者预后状况作为状态变量(预后不良=1,预后良好=0),并将表2中作为斑块负荷、斑块内出血、斑块强化程度以及三者联合预测概率作为检验变量,绘制ROC曲线,见图1。斑块负荷、斑块内出血、斑块强化程度以及三者联合预测概率预测脑梗死患者预后价值见表3。

图1 基于HR-MRI颅内血管斑块特征预测脑梗死患者预后不良的ROC曲线

表3 ROC分析颅内血管斑块特征预测患者预后的价值

2.4 多因素分析相关因素与脑梗死患者预后的关系

将表2中差异具有统计学意义的因素(高血压史、入院原因、梗死面积、NIHSS评分、斑块负荷、斑块内出血、斑块强化程度)纳入多因素Logistic回归分析,因素赋值见表4,结果发现再发脑梗死、梗死面积、NIHSS评分升高、斑块负荷增大、斑块内出血是影响脑梗死预后不良的独立危险因素。见表5。

表4 因素赋值表

表5 Logistic回归分析相关因素与脑梗死患者预后关系

3 讨论

颅内动脉粥样硬化性导致血管狭窄是我国脑梗死的重要原因[9],不稳定斑块周围的局部血流动力学变化以及斑块破裂均更易促进血栓形成,引起栓塞,致患者脑梗死[10]。因此,尽早发现和识别颅内血管斑块对于防治脑梗死具有重要临床意义。脑梗死患者常规运用磁共振血管成像(MRA)、CT血管造影(CTA)、数字减影血管造影(DSA)等的脑血管影像技术,对于颅内血管斑块特征的评估均存在一定局限。这些检查中,MRA在判断斑块位置上具有优势,但敏感度低且无法评估斑块性质;CTA对于非钙化斑块不敏感[11]。DSA对斑块在血管壁横断面的具体分布、斑块内的成分观察受限,且DSA是一项有创检查,临床应用率已逐步减少[12]。HR-MRI是近年来兴起的一种新型影像学评估技术,其通过黑血技术抑制管腔内血流信号,血流呈现黑色低信号,显衬血管壁影像,不仅可评估血管的狭窄程度,还能评估斑块分布、形态,斑块重构方式,斑块强化程度等斑块信息,有助于了解脑梗死患者的血管病理生理学并预测脑梗死复发或脑梗死的预后[13,14]。

本研究中,初发组和再发组脑梗死患者的颅内血管斑块特征比较,初发组与再发组脑梗死患者的斑块重构方式、偏心指数无显著性差异,再发组的斑块面积、斑块负荷、斑块出血占比、斑块强化程度显著高于初发组。提示颅内血管斑块的面积扩大,斑块负荷增加,斑块出血占比升高、斑块强化程度可能影响脑梗死的复发。在陈少贤等[15]的研究中,初发组和再发组脑梗死患者的管壁增厚模式(偏心指数)无显著差异、而在T1WI高信号(斑块内出血)、斑块负荷、斑块强化程度而显著差异,本研究与上述相符。考虑原因是斑块面积和斑块负荷越大,斑块越容易破裂;而斑块内出血、斑块强度越高等,导致斑块不稳定,更易发生斑块破裂,且由于斑块负荷越大,血管越狭窄,引起血流低灌注,诱导梗死复发[16]。

本研究中,不同预后患者的斑块负荷、斑块内出血、斑块强化程度存在显著差异,且三者用于预测脑梗死患者预后均有良好的特异度,三者联合预测患者预后敏感度良好,提示颅内血管斑块特征与脑梗死患者预后密切相关,基于HR-MRI颅内血管斑块特征参数可用于预测患者预后,与杨淑殷等[17]的研究相似。

本研究中,再发脑梗死、梗死面积、NIHSS评分升高、斑块负荷增大、斑块内出血是影响脑梗死预后不良的独立危险因素。有研究发现,反复发作脑梗死和中、大面积梗死的患者相对脑组织的损伤更大,缺血缺氧相对严重,可进展为脑萎缩,因此患者预后不良的风险更高,与李冰鹤等[18]的研究相符。NIHSS评分可反映脑梗死患者神经功能损伤程度,NIHSS评分越高,患者的神经功能缺损越严重,因此患者预后不良的风险更高,与韩龙等[19]的研究相符。Sun等[20]研究指出,斑块负荷、多发脑梗死病史与12个月时复发性卒中有关,本研究与上述相符。斑块负荷是兼顾体现血管狭窄情况以及斑块面积的影像学指标,斑块负荷增大反映斑块面积增大以及管腔越狭窄,任舒静等[21]研究指出其独立影响大脑中动脉脑梗死的复发。斑块内出血是斑块不稳定的重要特征,出血斑块容易破裂,破裂后纤维蛋白及血小板沉积黏附,形成血栓,研究指出,斑块内出血可使得缺血事件发生风险显著增加,与本研究相符[22]。

综上所述,初发和再发急性脑梗死患者的颅内血管斑块特征存在差异,颅内血管斑块特征与脑梗死患者预后密切相关,通过HR-MRI检查脑梗死的颅内血管斑块特征有助于预测脑梗死患者的预后。