DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25101467
中图分类号:R445.2
陈玺龙1, 王宏君2, 胡瑾1, 智永怡1, 岳秉宏1
| 【作者机构】 | 1河北北方学院附属第一医院神经内科; 2河北北方学院附属第一医院中医科 |
| 【分 类 号】 | R445.2 |
| 【基 金】 | 河北省医学科学研究课题(20231441)。 |
椎基底动脉迂曲延长症(vertebrobasilar dolichoectasia,VBD)是一种复杂的脑血管结构异常,其临床表现多样,从无症状到严重的神经系统并发症,尤其是后循环脑梗死,这一并发症的出现往往预示着病情的急剧恶化[1-2]。VBD导致的血流动力学紊乱和血管形态改变,是后循环脑梗死发生的重要诱因,但这一病理生理过程的具体机制尚未完全阐明。并且,当前对VBD并发后循环脑梗死的早期诊断手段仍存在局限性,难以准确评估病情和预测风险。因此,深入探索VBD并发后循环脑梗死的诊断手段,对于提高疾病的早期识别率、优化治疗方案、降低患者致残率和病死率具有至关重要的意义。
高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR-MRI)与计算机断层扫描血管成像(computed tomography angiography,CTA)作为现代医学影像技术的两大支柱,各自具备独特的优势。HR-MRI以其无创性、高分辨率和强大的软组织对比度,能够精确描绘血管壁的结构细节,评估血流动力学状态,为VBD的诊断提供丰富的信息[3-4]。而CTA则以其快速成像、三维重建能力和对钙化病变的高敏感性,成为评估血管形态学改变、狭窄及动脉瘤等病变不可或缺的工具[5-6]。然而,尽管这两种技术在脑血管疾病的诊断中广泛应用,但关于其在VBD并发后循环脑梗死诊断中的具体价值、互补性及与疾病进展关系的深入研究仍显不足。因此,本研究旨在探讨HR-MRI与CTA在诊断VBD并发后循环脑梗死中的应用价值,以期为VBD并发后循环脑梗死的早期识别与治疗探索新的途径与策略。
选取2023年4月至2024年3月河北北方学院附属第一医院影像科接受HR-MRI和CTA检查并确诊为VBD的200例患者为研究对象,根据是否并发后循环脑梗死将其分为发生组(78例)和未发生组(122例)。发生组中,男42例,女36例;年龄35~77岁,平均(58.73±8.16)岁。未发生组中,男62例,女60例;年龄34~77岁,年龄(57.55±8.22)岁。两组性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。纳入标准:①经HR-MRI和CTA检查,基底动脉(basilar artery,BA)直径>4.5 mm,位置偏移度或高度在2级以上,即基底动脉向一侧偏移超过中线达小脑前下动脉起始部附近或基底动脉顶端达到鞍上池上缘,确诊为VBD[7];②年龄18~80岁;③发生组存在后循环供血区缺血的症状与体征,经HR-MRI和CTA检查显示责任缺血病灶,经MRI弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)序列证实为后循环脑梗死[8];④临床资料完备。排除标准:①其他原因导致的椎基底动脉病变,如动脉炎、动脉瘤等;②非后循环脑梗死病因,如心源性栓塞导致的脑梗死、脑小血管病导致的脑梗死等;③未完成HR-MRI和CTA检查,或检查质量不符合要求;④合并其他严重疾病,如恶性肿瘤、肝肾功能显著受损、严重的心肺功能不全、严重的自身免疫性疾病等;⑤处于妊娠期或哺乳期的女性;⑥对HR-MRI和CTA检查所使用的造影剂过敏;⑦患有严重精神疾病或认知障碍;⑧近3个月内接受过重大手术或有严重外伤史。本研究经河北北方学院附属第一医院医学伦理委员会批准(W2021038)。
HR-MRI检查:采用飞利浦Achieva 3.0T磁共振扫描系统及标准8通道头颅线圈,实施多模态颅脑成像,常规平扫包括T1加权成像(重复时间250 ms,回波时间23 ms,视野230 mm×183 mm,矩阵256×163,层厚6 mm)、T2加权成像(重复时间2 224 ms,回波时间80 ms,视野230×183 mm,矩阵352×222,层厚6 mm)、DWI(重复时间2 321 ms,回波时间88 ms,视野230 mm×230 mm,矩阵152×121,层厚6 mm,扫描时间28 s)联合表观弥散系数分析,以及液体衰减反转恢复序列;血管成像采用三维时间飞跃法(重复时间25 ms,回波时间3.5 ms,视野180 mm×180 mm,矩阵176×256,层厚0.7 mm,扫描时间295 s),同时结合高分辨率血管壁成像技术,包括各向同性T1加权容积成像(重复时间800 ms,回波时间18 ms,视野200 mm× 180 mm,矩阵324×292,层厚0.31 mm,扫描时间360 s)和多回波梯度成像(重复时间8.8 ms,回波时间5.3 ms,视野160 mm×160 mm,矩阵268×256,层厚0.6 mm,扫描时间149 s),辅以非对比血管成像与斑块内出血同步检测、脂肪抑制技术及黑血信号成像。后循环脑梗死的分期依据DWI和表观扩散系数表现进行判断:急性期(<1周)表现为DWI高信号、表观扩散系数低信号;亚急性期(1~3周)DWI信号逐渐降低,表观扩散系数信号逐渐升高;慢性期(>3周)DWI等或低信号,表观扩散系数高信号[9]。本研究所有发生组病例均为急性期脑梗死。
CTA检查:使用飞利浦256层智能CT扫描系统,管电流设定为400 mA,管电压维持在120 kV,机架旋转周期为0.5 s,准直器宽度0.625×128,螺距0.93。扫描范围自颈总动脉至颅顶,以1.0 mm层厚与0.5 mm层间距进行图像重建,重建矩阵512×512像素,视野250 mm×250 mm。对比剂选用碘普罗胺(生产企业:拜耳医药保健有限公司广州分公司,国药准字H10970417,碘浓度300 mg/ml),经右侧肘前静脉以4 ml/s流速注射50 ml,应用阈值触发技术(监测点置于颈总动脉,触发值120 HU)。完成扫描后将数据上传星云工作站进行后处理。
图像分析采用双盲评估模式,由两位具有高级职称的影像科医师独立进行。BA长度的测量方法:在CTA和HR-MRI的曲面重建图像上,由两名影像科医师手动描记基底动脉中心线,系统自动计算其三维空间中的实际长度。所有测量均重复3次取平均值。
①血流动力学指标。血流动力学指标来源于HR-MRI,对比两组搏动指数(pulsatility index,PI)、阻力指数(resistance index,RI)、收缩期峰值流速(velocity systolic,Vs)、舒张期峰值流速(peak velocity diastolic,Vd)、平均流速(velocity mean,Vm)差异[10]。②斑块特征。斑块特征来源于HR-MRI血管壁成像,对比两组偏心指数、动脉重构指数、斑块负荷、斑块狭窄程度、斑块面积差异。偏心指数以斑块最大厚度减去斑块最小厚度的差值占斑块最大厚度的百分比计算得到,动脉重构指数以血管面积与参考血管面积的比值计算得到,斑块负荷以血管面积减去管腔面积的差值占血管面积的百分比计算得到,斑块狭窄程度以参考血管管腔直径减去斑块最狭窄层面的管腔直径的差值占参考血管管腔直径的百分比计算得到,斑块面积为血管外壁面积减去管腔面积的差值[11]。③HR-MRI和CTA测量结果的一致性。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)及加权Kappa系数评估HR-MRI和CTA在BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度测量上的一致性[12]。④后循环脑梗死与BA直径(HR-MRI测量数据)、长度及偏移度的相关性。
采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差(
)表示,比较采用t检验;计数资料用例数和百分率表示,比较采用χ2检验。以ICC及加权Kappa系数评估HR-MRI和CTA在BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度测量上的一致性。采用Spearman相关性分析后循环脑梗死与BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。
发生组PI、RI、Vs、Vd及Vm低于未发生组(P<0.05)。见表1。
表1 两组血流动力学指标比较(
)
组别例数PIRIVs(cm/s)Vd(cm/s)Vm(cm/s)未发生组1380.72±0.170.50±0.1751.68±4.1027.68±5.8335.81±3.13发生组 620.61±0.100.41±0.1942.37±5.1123.45±5.0631.07±4.19 t值5.635 3.54613.5355.270 8.581 P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001
注 PI:搏动指数;RI:阻力指数;Vs:收缩期峰值流速;Vd:舒张期峰值流速;Vm:平均流速。
发生组斑块狭窄程度高于未发生组(P<0.05)。两组偏心指数、动脉重构指数、斑块负荷、斑块面积比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 两组斑块特征比较(
)
组别例数偏心指数动脉重构指数斑块负荷(%)斑块狭窄程度(%)斑块面积(mm2)未发生组1380.49±0.150.83±0.2486.23±3.6060.32±4.156.10±1.12发生组 620.50±0.150.82±0.2387.11±4.0173.68±6.036.13±1.08 t值0.526 0.2631.61017.1350.212 P值0.600 0.793 0.109<0.001 0.832
结果显示,HR-MRI和CTA在BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度的测量结果具有较好一致性(ICC=0.938、0.909、0.931,加权Kappa系数=0.813,P<0.05)。见表3。
表3 HR-MRI和CTA测量结果的一致性分析
ICC/加权BAHR-MRICTAKappa系数P值脑桥处直径(mm,xˉ±s)4.55±0.484.54±0.520.938<0.001最大直径(mm,xˉ±s)5.05±0.405.05±0.440.909<0.001长度(mm,xˉ±s)33.16±3.7133.23±4.010.931<0.001偏移度[例(%)]0.813<0.0010级48(24.00)49(24.50)1级63(31.50)64(32.00)2级65(32.50)63(31.50)3级24(12.00)24(12.00)
注 HR-MRI:高分辨率磁共振成像;CTA:计算机断层扫描血管成像;BA:基底动脉;ICC:组内相关系数。
Spearman相关性分析显示,BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度与后循环脑梗死发生风险均呈正相关(r>0,P<0.05)。见表4。
表4 BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度与后循环脑梗死的相关性分析
后循环脑梗死BAr值P值脑桥处直径HR-MRI0.781<0.001 CTA0.726<0.001最大直径HR-MRI0.713<0.001 CTA0.685<0.001长度HR-MRI0.722<0.001 CTA0.686<0.001偏移度HR-MRI0.716<0.001 CTA0.758<0.001
注 BA:基底动脉;HR-MRI:高分辨率磁共振成像;CTA:计算机断层扫描血管成像。
VBD作为一种脑血管形态学异常疾病,其典型特征在于椎基底动脉呈现出异常的延长、扭曲和扩张。这一病理状态不仅重构脑血管的解剖布局,而且严重扰乱血流动力学稳态,是后循环脑梗死发生的重要风险因素[13]。从流行病学角度看,VBD虽不如动脉粥样硬化性脑梗死常见,但其发病率呈现随年龄增长而递增的趋势,且这一特征在老年群体内表现得尤为突出。此外,VBD与多种危险因素相关联,包括高血压病、糖尿病、高脂血症等,这些因素共同加剧VBD患者并发后循环脑梗死的风险[14]。后循环脑梗死涉及脑干、小脑及枕叶等诸多关键性脑功能区,因其高致残率和致死率,对患者的生命健康构成极大威胁[15]。因此,早期识别VBD及其并发脑梗死的风险,对于采取预防性治疗措施、降低患者致残率和致死率具有重要意义。
本研究聚焦于HR-MRI与CTA在诊断VBD并发后循环脑梗死中的应用及相关性。本研究结果显示,发生组PI、RI、Vs、Vd及Vm等血流动力学指标均低于未发生组。这一发现提示,VBD并发后循环脑梗死的患者存在明显的血流动力学异常。与王俊等[16]的研究得出一致结论,分析其原因,VBD导致的血管结构异常,如动脉壁的扩张和扭曲,可能影响血管平滑肌的收缩和舒张功能,导致血管壁顺应性下降[17]。同时,血管形态的异常可能增加血流的阻力,使得血流速度减慢,灌注减少。此外,VBD患者可能伴有血管内皮功能的损害,进一步加剧血流动力学参数的异常[18-19]。
在斑块特征方面,本研究结果显示,发生组的斑块狭窄程度高于未发生组,而两组偏心指数、动脉重构指数、斑块负荷和斑块面积比较,差异无统计学意义(P>0.05),提示,斑块狭窄的严重程度可能成为一个关键的预测因子,用于评估VBD患者罹患并发性脑梗死的风险,与李月等[20]的研究得出一致结论。分析原因,VBD导致的血管形态异常可能促进动脉粥样硬化的进展,特别是在血管弯曲和扭曲的部位。这些部位的血流速度减慢,涡流增加,容易形成斑块。随着时间的推移,斑块逐渐增大,导致血管狭窄程度增加。当狭窄程度达到一定程度时,可能直接影响血流,导致脑组织灌注不足,从而引发脑梗死[21-22]。
在影像学技术应用方面,本研究结果显示,HR-MRI和CTA在测量BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度上展现出高度一致性。这一结果提示两种技术在评估VBD患者脑血管形态学改变方面具有高度的可靠性和准确性。两种技术联合应用,可充分发挥各自优势,实现优势互补。HR-MRI凭借高软组织分辨率,能清晰区分血管壁、腔及周围组织,准确显示梗死灶与血管病变关系,多参数成像能从不同角度反映组织病理生理特征,如DWI序列可早期灵敏检测急性梗死灶,在评估管壁结构、斑块成分(如斑块内出血)、急性期梗死灶及适用于肾功能不全或对碘对比剂过敏的患者方面更具优势;CTA通过静脉注射碘造影剂,利用CT扫描获取血管三维图像,具有成像速度快、空间分辨率高的特点,能快速为急诊患者提供诊断信息,在显示血管三维形态、钙化病变及检查速度方面表现更佳,且更易于评估血管的迂曲、延长和偏移程度。两种技术的互补使用不仅可提高诊断的准确性,还为患者提供更多的检查选择,有助于实现个体化治疗方案的制订。
本研究结果显示,后循环脑梗死发生风险与BA脑桥处直径、最大直径、长度及偏移度均呈正相关。这一发现提示,VBD患者脑血管的形态学改变可能是预测脑梗死风险的重要指标。VBD导致的血管形态异常,如动脉壁的扩张、扭曲和偏移,可能影响血管的正常生理功能。这些异常可能导致血管壁应力分布不均,增加血管破裂或血栓形成的风险[23-24]。同时,形态学参数的异常可能也反映血管壁结构的改变,如弹性纤维的断裂、平滑肌细胞的凋亡等,这些变化进一步加剧血管功能的减退和脑梗死的发生风险[25]。
综上所述,HR-MRI与CTA在诊断VBD并发后循环脑梗死中均具有重要价值,且后循环脑梗死的发生与BA的血流动力学异常及形态学改变密切相关。HR-MRI与CTA在诊断VBD并发后循环脑梗死中各有优势,HR-MRI与CTA在诊断VBD并发后循环脑梗死中各有优势,若临床重点关注血管壁本身病变、斑块特征或需避免碘对比剂时,推荐优先选择HR-MRI;若需快速、清晰显示血管整体形态学改变及钙化情况,则推荐选择CTA。两者联合应用可互补提供更全面的诊断信息,但对于常规诊断,并非所有患者均需同时进行两项检查,建议根据临床具体需求、患者情况及医疗资源进行选择。
本研究存在一定的局限性:首先,作为一项单中心回顾性研究,样本量有限且来源单一,可能存在选择偏倚,未来需通过多中心、大样本量的前瞻性研究加以验证。其次,未对所有患者进行系统的后循环低灌注评估,难以全面揭示血流动力学异常与脑梗死的关系,后续研究应纳入灌注成像以深化机制探讨。此外,缺乏对患者远期预后的随访数据,无法评估形态学与血流动力学参数的预后价值,今后需延长随访时间以明确其临床意义。最后,影像学测量虽由高年资医师完成,但未引入人工智能辅助测量以减少主观误差,未来可探索人工智能技术提升测量的客观性与可重复性。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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