本文原载于《中华放射学杂志》年第1期
烟雾病(Moyamoyadisease,MMD)是一种以双侧颈内动脉终末端、大脑前动脉起始部、大脑中动脉起始部血管进行性狭窄或闭塞,伴脑底软脑膜、穿通动脉等小血管代偿性增生形成异常血管网为特征的慢性脑血管疾病[1]。烟雾综合征(Moyamoyasyndrome,MMS)是血管造影具有类似MMD表现且合并至少一种基础疾病的脑血管病变,且此基础疾病是该脑血管病变的病因[2]。因动脉粥样硬化(arteryatherosclerosis,AS)是一种严重危害人类健康、发病率较高的疾病,且其造成MMS的现象较为常见,为方便与其他疾病导致的MMS相区分,我们将因AS造成的MMS命名为动脉粥样硬化相关MMS(atherosclerosis-relatedMMS,A-MMS)[3]。目前A-MMS与MMD的鉴别依据在于前者具有明确的发病病因,而MMD是一种病因不明确的特发性疾病。A-MMS作为一种病因明确的脑血管疾病,病因学研究的突破有可能对此类疾病带来治疗策略的改变,而病因隐匿的A-MMS与MMD脑血管造影表现极其相似,从而给临床诊断和治疗带来困难。两类疾病动脉壁病理变化上的差异决定了其管壁成像应具有不同的特点,因此活体管壁结构成像有重大意义。高分辨率MRI(highresolutionMRI,HR-MRI)是颅内动脉壁成像的有效方法,我们通过应用3.0THR-MRI来观察MMD和A-MMS大脑中动脉近端动脉管壁成像特点,探讨该成像技术在鉴别MMD和A-MMS中的应用价值。
资料与方法一、临床资料
前瞻性纳入年1月至年9月我院神经内科和神经介入科收治的MMD患者17例和A-MMS患者18例,男13例、女22例;年龄6~59岁,平均(39±12)岁;临床表现:头痛或偏头痛12例、短暂性脑缺血发作(TIA)10例、急性脑卒中12例、记忆力逐渐减退患者1例。本研究经郑州大学伦理委员会审查通过(年科研第39号),患者自愿加入本研究且均签署知情同意书。
MMD纳入标准:(1)诊断符合年版日本厚生省烟雾病研究委员会修订的诊治指南[2];(2)烟雾血管在铃木分期的第Ⅰ、Ⅱ期或Ⅴ、Ⅵ期均较难以诊断,故选择铃木分期的第Ⅲ、Ⅳ期,即大脑前动脉和大脑中动脉有缺失,烟雾血管较明显[4];(3)无导致脑血管病变的基础疾病。A-MMS的纳入标准如下:(1)脑血管病变处于铃木分期的Ⅲ、Ⅳ期;(2)合并动脉粥样硬化且排除其他疾病造成的脑血管病变。动脉粥样硬化诊断标准[5]:存在大中动脉粥样硬化的直接证据且合并至少1个动脉粥样硬化危险因素,动脉粥样硬化危险因素包括如下:(1)年龄(男性55岁,女性60岁);(2)高血压[收缩压≥mmHg(1mmHg=0.kPa),舒张压≥90mmHg,或者目前正在服用降压药物];(3)高脂血症(总胆固醇5.20mmol/L,或甘油三酯1.70mmol/L,或低密度脂蛋白3.12mmol/L,或正在服用降血脂药物);(4)糖尿病(空腹血糖7.0mmol/L,餐后2h血糖11.1mmol/L,或使用胰岛素降糖药物);(5)高半胱氨酸血症;(6)吸烟与肥胖。大中动脉粥样硬化证据是指颈动脉、下肢动脉多普勒彩超发现有粥样斑块;颅脑MRA上表现为脑动脉硬化;冠心病、心肌梗死等心血管事件病史等。排除标准[6]:(1)镰状细胞贫血、放射性头颈损伤、Ⅰ型神经纤维瘤、唐氏综合征、先天性心脏病、脑膜炎、脑肿瘤、自身免疫性疾病、ACT2基因突变等明确致使脑血管病变的患者;(2)房颤、感染性心内膜炎、近期心肌梗死或扩张型心肌病等潜在心源性栓塞来源患者;(3)颈内动脉狭窄≥50%的患者;(4)具有幽闭恐惧症等无法配合MR检查的患者。
二、HR-MRI成像方法
采用德国SiemensSkyro3.0T超导MR仪及标准16通道头颈联合线圈行颅脑MRI、三维时间飞越法(three-dimensionaltimeofflight,3D-TOF)MRA、HR-MRI扫描,注射对比剂后5min再次行HR-MRI扫描[7],使用高压注射器静脉注射Gd-DTPA,剂量0.2ml/kg,流率1.5ml/s。首先进行颅脑3D-TOFMRA扫描,然后垂直于大脑中动脉近端行HR-MRI,从而获得大脑中动脉近端的横断面图像。HR-MRI序列包括快速自旋回波(TSE)序列T2WI和TSE序列T1WI,均为脂肪抑制序列,加脉搏触发舒张期采集。3D-TOFMRA扫描参数:TR21.0ms,TE3.4ms,层厚0.70mm,层间距0.14mm,FOV22cm×22cm,采集次数1次。TSE序列T2WI扫描参数:TE63.0ms,TR.0ms,层厚2.00mm,层间距0.20mm,FOV12cm×12cm,采集次数4次。TSET1WI扫描参数:TE10.0ms,TR.0ms,层厚2.00mm,层间距0.20mm,FOV12cm×12cm,矩阵22cm,采集次数4次。
三、大脑中动脉近端管壁HR-MRI分析
HR-MRI图像由2名富有经验的神经影像医师行双盲分析,3周后这2名神经影像医师重新对所有的HR-MRI图像进行第2次分析。评价结果不一致的患者,由2名医师商议后给出一致意见。记录以下在HR-MRI上的异常表现:(1)管壁增厚方式:如果管壁最大厚度是最小厚度的2倍或以上,则称之为管壁偏心性增厚;否则称之为向心性增厚[8];(2)管壁强化根据HR-MRITSE序列T1WI增强前、后信号强度进行比较,分为有强化、无强化;对有强化的管壁进行分级,以增强扫描后鼻黏膜信号强度为标准,与鼻黏膜信号相近定义为显著强化,低于鼻黏膜信号定义为轻度强化[9]。对于无法通过肉眼确定是否强化的患者,采用后处理工作站在管壁增厚处放置圆形ROI,使用同样的ROI放置在邻近脑组织的灰质区域,分别测算其平均信号强度,对增强前后管壁信号进行校正,校正信号强度=ROI管壁信号强度/ROI灰质信号强度。计算管壁强化率,强化率=(增强后校正信号强度-增强前校正信号强度)/增强前校正信号强度,强化率20%认为管壁有强化[10]。对于肉眼无法确定而强化率阳性的管壁强化则认为轻度强化。此外记录血管最大横截面积、最小横截面积,管腔最大横截面积、最小横截面积,管壁最大厚度,测量3次取平均值。
四、统计学方法
采用SPSS17.0统计学软件进行处理。血管最大和最小横截面积、管腔最大和最小横截面积、管壁最大厚度均为定量资料,其结果均呈正态分布,以±s表示,组间比较采用t检验;管壁是否强化及管壁增厚方式均为定性资料,组间比较采用χ2检验。以管壁最大厚度鉴别诊断MMD和A-MMS,绘制两组管壁最大厚度的受试者ROC曲线,再根据ROC曲线选取鉴别MMD和A-MMS的诊断阈值,计算敏感度、特异度和准确率。P0.05认为差异有统计学意义。
结果MMD组和A-MMS组大脑中动脉近端HR-MRI表现差异比较见表1。MMD组管壁最大厚度小于A-MMS组,组间差异有统计学意义。MMD组管壁强化比例小于A-MMS组,管壁增厚方式以向心性增厚为主,与A-MMS组差异具有统计学意义。两组间血管最大横截面积、血管最小横截面积、管腔最大横截面积、管腔最小横截面积差异均无统计学意义。MMD组和A-MMS组患者的DSA及HR-MRI表现见图1,图2,图3,图4,图5,图6,图7,图8,图9。
管壁向心性增厚诊断MMD的敏感度为94.1%(16/17)、特异度为50.0%(9/18)、准确率为71.4%(25/35)。管壁显著强化诊断A-MMS的敏感度为44.4%(8/18)、特异度为%(17/17)、准确率为71.4%(25/35)。当管壁最大厚度为1.2mm时,采用ROC曲线鉴别诊断MMD和A-MMS的敏感度和特异度之和最大,敏感度为55.6%(10/18),特异度为88.2%(15/17),准确率为71.4%(25/35),曲线下面积为0.。
讨论本研究中以MMD和A-MMS处于铃木分期Ⅲ、Ⅳ期的患者作为研究对象,结果显示两种不同类型疾病的管壁特征存在差异性,HR-MRI技术可以用于鉴别诊断MMD和A-MMS,具有一定的临床应用价值。
本研究显示MMD多表现为管壁向心性增厚且增强后呈无或轻度强化,这与Kim等[7]、Aoki等[9]的研究结果一致,原因可能与MMD动脉壁组织病理学变化表现为动脉壁弹性内膜增生、中膜纤维变性及无炎症细胞或脂质细胞浸润有关。本研究还显示管壁偏心性增厚及增强后显著强化在A-MMS中较为常见,Jiang等[11]通过尸检结果证实A-MMS动脉壁偏心斑块即是粥样硬化斑块,其病理表现为动脉壁偏心性增厚,增厚的内部组织坏死后与沉积的脂质结合而形成粥样物质,内含脂质核心、纤维帽、新生滋养血管、炎症细胞浸润,另外管壁显著强化提示病理成分较复杂、内部新生血管较多,且伴有炎症细胞浸润[12]。既往的研究表明,管壁偏心性增厚及显著强化均是动脉粥样硬化斑块的特点[13]。另外,本研究显示A-MMS管壁最大厚度显著大于MMD。文献报道高血压、高血脂等动脉粥样硬化危险因素能够明确造成动脉壁炎性反应、内皮细胞受损以及动脉内膜增厚[14]。李彬[15]研究认为烟雾病大脑中动脉狭窄是血管外径缩小,管壁厚度改变不明显,动脉病理性收缩是血管进行性狭窄主要原因,另有文献报道烟雾病大脑中动脉内膜增生的程度远小于中膜萎缩的程度[16]。这些研究均支持A-MMS管壁厚度大于MMD。
将MMD和A-MMS管壁表现的差异作为鉴别两者的依据,该鉴别诊断方法与年版日本厚生省烟雾病研究委员会修订的诊治指南相比[2],其敏感度、特异度及准确率不是特别高,我们认为这与目前对MMD及MMS认识的局限性有关。除了依靠组织病理学,尚无一种无创的方法可以将MMD和A-MMS真正鉴别开来。我们认为当患者脑血管造影呈烟雾样血管病改变,经HR-MRI检查表现为动脉壁向心性轻微增厚且无或轻度强化时,提示MMD的可能性较大。
本研究尚存在一些局限性:(1)样本量较小,缺乏相应的组织病理学证实;(2)由于设备、技术限制及大脑中动脉相对较深、管壁较薄,血管横截面积、管腔横截面积、管壁厚度的测量可能存在偏差,且是仅限于大脑中动脉的研究;(3)研究的对象均有临床症状,缺乏无症状患者的HR-MRI资料。
在下一步的研究中,我们将对本组患者进行长期随访观察,观察患者动脉粥样硬化危险因素得到控制后A-MMS动脉管壁的变化。其次,应联合多家医疗单位的神经内科、神经外科、小儿神经科、影像科等,纳入大样本和高质量的MMD和A-MMS患者,研究多支颅内动脉,比较缺血组、出血组和无症状组之间及儿童与成人之间的差异性,条件许可的手术患者可行活体组织病理学研究,并进行本体的长期动态随访。同时,采用新的MR技术与HR-MRI相结合,观察烟雾病动脉狭窄的病理生理变化的影像表现。
利益冲突
利益冲突 本研究过程和结果均未受到相关设备、材料和药物企业的影响
参考文献(略)
(收稿日期:-08-17)
(本文编辑:张琳琳)
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