高分辨磁共振影像在青年卒中的临床诊断价值

袁伟壮， 李明利， 冯 逢， 高 山， 徐蔚海

近年来青年卒中的发病率有上升的趋势，中低收入国家的青年卒中在2013年的发病率几乎是1990的两倍[1，2]。在青年阶段发生脑卒中，将使生产劳动力明显降低，并且由于其致残状态的生存时间长，给社会带来巨大的经济负担。不同研究对青年卒中的定义不同，目前认为45～55岁以下的脑卒中患者为青年卒中。相较于其他年龄的脑卒中患者，青年卒中的病因构成更加复杂，包括动脉夹层、烟雾病、血管炎、卵圆孔未闭等[3]，其临床诊断常常较为困难。

与传统血管影像对血管管腔进行评估不同，高分辨率磁共振成像(High-Resolution Magnetic Resonance Imaging，HRMRI)能够直接观察活体动脉管腔、管壁以及管周情况，并且具备高信噪比和扫描时间短等优点，通过评估管腔及管壁形态、斑块特征，对血管病的诊断、鉴别诊断判断提供帮助，近年来已逐渐广泛应用于临床[4]。本研究的目的为通过单中心回顾性研究，探索HRMRI对青年卒中病因诊断的临床应用价值。

1 方 法

1.1 研究人群和资料收集 本研究回顾性收集在2016年1月1日至2020年12月31日于北京协和医院的住院患者。纳入标准为年龄≤55岁，出院诊断为急性缺血性脑卒中或短暂性脑缺血发作的患者。排除标准为缺少必要的临床资料、住院期间检验检查不全。对纳入人群收集年龄、性别、血管危险因素、家族史、出院诊断、脑卒中病因分型等人口学特征和临床资料。血管危险因素包括高血压、糖尿病、高脂血症、房颤、吸烟等。脑卒中病因包括大动脉粥样硬化型、心源性栓塞、小血管闭塞型以及其他原因，如血管炎、动脉夹层、烟雾病等。若无明确病因或多种病因，则划分为不明原因卒中。同时收集住院期间完善的检验、检查资料，包括影像学如头磁共振影像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)，血管影像包括磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography，MRA)、电子计算机断层扫描血管成像(Computed Tomography Angiography，CTA)、数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography，DSA)、以及HRMRI检查。其他检查包括常规检验、免疫筛查、发泡实验、超声心动图、24 h动态心电图检查等。

在HRMRI中，偏心管壁增厚被定义为最厚处超过管壁最薄处 1.5 倍以上[5]，是颅内动脉粥样硬化的有力证据。若管壁斑块出现强化或斑块内出血，则进一步定义为易损斑块。对于穿支动脉梗死的患者，记录其斑块在血管腔内的分布，分为堵塞穿支口及远离穿支口[4]。若出现内膜皮瓣或双腔、壁内血肿、新月形血管扩张等特征，定义为动脉夹层的表现[4]。若出现动脉狭窄与颅底异常烟雾血管，并且在HRMRI上表现为动脉管腔外径缩小，管腔向心均匀狭窄，无动脉粥样硬化表现，定义为烟雾病表现[6]。定义血管炎在HRMRI上的表现为多灶性向心性管壁环形增厚，伴或不伴强化。

在收集资料后进行影像学分析和汇总，对梗死病灶的分布进行记录，并记录支配的血管以及其他流域的血管是否狭窄。若梗死灶支配的血管有多处狭窄，定义为串联狭窄。若同时有多条血管出现狭窄，定义为多发血管狭窄。我们定义穿支动脉梗死为发生在穿支动脉供血区孤立的急性梗死。对于穿支动脉梗死，根据中国缺血性卒中亚型(CISS)标准[7]，如果发现其载体动脉有粥样硬化斑块或任何程度的粥样硬化性狭窄，则归入大动脉粥样硬化型。若临床和影像上符合小动脉纤维玻璃样变(小血管病)所导致的急性穿支动脉区孤立梗死，则归入小血管闭塞型。否则对符合诊断标准的归为穿支动脉疾病。我们也对脑小血管病影像学标志物进行记录，包括腔隙性脑梗死、血管周围间隙扩大、微出血、白质高信号，并且计算脑小血管病(cerebral small vessel disease，SVD)总评分，包括腔隙、微出血、中度至严重基底神经节血管周围间隙以及严重脑室周围白质高信号或中重度深部白质高信号各一分。若患者缺少HRMRI资料，记录未完善的原因。

1.2 临床和影像资料的分析和比较 在纳入所有患者并收集必要信息后，将是否完成HRMRI检查分为两组。对已完善HRMRI以及未完善HRMRI组进行人口学和临床基线特征的分析和比较，并计算HRMRI的使用率。对已完善HRMRI组的病例，分析使用HRMRI前后不明原因卒中占比的变化，并根据年龄、影像特征进行亚组分析(SVD评分大于2分、责任血管狭窄、载体动脉无狭窄的穿支动脉梗死，单发或多发皮质下梗死合并有SVD评分大于2分、符合动脉栓塞的梗死灶合并有责任血管狭窄、以及串联和多发狭窄)。对于使用HRMRI前后脑卒中病因有变化的病例，计算在总人群和≤35岁的占比，并记录前后变化的详细诊断。最后，对HRMRI上各个影像学标志物和表现的检出率进行汇总计算。

2 结 果

本研究总共纳入病例155例，其中男性104例(67.1%)，平均年龄(42.23±9.93)岁，脑卒中危险因素依次为高血压(54.80%)、吸烟(54.20%)、高脂血症(49.70%)、糖尿病(25.20%)和房颤(1.90%)。有16.80%的患者缺乏血管危险因素。脑卒中的病因方面，大动脉粥样硬化是青年卒中的主要病因(48.40%)，小血管闭塞型和心源性栓塞分别占8.40%和3.90%。其他病因方面，动脉夹层是重要的青年卒中病因，占5.20%，另外检出的烟雾病占4.50%、系统性自身免疫病和血管炎分别占2.60%、血液系统疾病占1.90%、穿支动脉病为0.60%。在本研究中，不明原因卒中占所有青年脑卒中人群的22.0%(34例)(见表1)。

表1 完善高分辨磁共振和未完善高分辨磁共振的人口学特征和临床资料

共有73例(47.1%)患者完成了HRMRI检查。在未能完成HRMRI的患者中，11例(13.4%)是因为预约原因在未能住院期间完成。在上述两组中，除了HRMRI组年龄略低于未完善HRMRI组外(40.36 VS 43.89，P=0.026)，性别、危险因素、家族史方面两组均无明显差异。在病因方面，完善HRMRI组具有更多的大动脉粥样硬化型病例(52.1% VS 45.1%)及其他病因(24.7% VS 11%)如动脉夹层、血管炎、烟雾病等，更少的小血管闭塞型(4.1% VS 12.2%)以及心源性栓塞(2.7% VS 4.9%)。虽然不明原因卒中的比例在完善HRMRI组比未完善HRMRI组少(16.4% VS 26.8%)，但两者并没有显著统计学差异(P=0.119)(见表2)。

表2 不明原因卒中在完善高分辨磁共振检查前后的变化

在所有完善HRMRI的73例患者中，HRMRI使不明原因卒中减少了5例(7%)(17例，23.4% VS 12例，16.4%)。而在载体动脉无狭窄的穿支动脉梗死的亚组分析中，HRMRI的表现最显著，提高了11.6%的诊断率(4例，44% VS 5例，56%)。此外，另有1例载体动脉无狭窄的穿支动脉梗死通过HRMRI修正了诊断。这两例在完成HRMRI之前分别诊断为不明原因和小动脉梗死，但经过HRMRI检查发现穿支动脉开口处发现斑块堵塞，故归类为大动脉粥样硬化。而对于高度提示脑小血管病和大动脉粥样硬化的患者，其诊断率的变化最小。其他修正诊断或精准诊断的变化见表3，共有20例的患者在经过HRMRI后诊断得到修正或者精确，占所有完善HRMRI患者的29%。在小于35岁的患者中，45.8%得到诊断的修正和精确。最多的修正病因类型是不明原因卒中修正为大动脉粥样硬化型卒中(5例，5/20)，以及大动脉粥样硬化型修正为其他血管病如动脉夹层(5例，5/20)。

表3 经高分辨磁共振检查后修正或者精准诊断的病因变化

在所有完善HRMRI的患者中，HRMRI总共检出斑块43例(58.90%)，其中9例(20.9%)为易损斑块，4例(9%)发现为斑块斑块阻塞穿支口。此外，共检出斑块血栓11例(15.07%)，夹层血栓1例(1.37%)。其他病因方面，发现壁内血肿7例，占9.6%，血管炎表现3例，占4.1%，烟雾病表现为5例(6.8%)。

3 讨 论

在本研究中，我们研究高分辨磁共振影像在青年卒中病因学的诊断价值。在入组的患者中，有接近一半的青年卒中患者完善了HRMRI检查，在使用HRMRI后29%的病例得到修正诊断或精确诊断，使不明原因卒中的比例降低7%，其余病例的病因诊断得到进一步明确。

3.1 高分辨磁共振在动脉粥样硬化狭窄的诊断和鉴别诊断价值 动脉粥样硬化疾病(intracranial atherosclerotic disease，ICAD)的诊断和识别是HRMRI最重要的临床应用。局限性的偏心管壁增厚被认为是ICAD的有力证据，在本研究也是检出率最高的影像学标志物。特别是对于有多种病因基础的血管狭窄，HRMRI可以直接明确大动脉粥样硬化性的病因。此外，在本研究中约五分之一的斑块为影像意义上的易损斑块，该易损斑块在病因分型上是大动脉粥样硬化的重要证据之一[7～12]。

动脉夹层为亚洲青年卒中的重要病因[13]，既往文献报道HRMRI的动脉夹层诊断率较MRA可提高11%～22%[14]。在本研究中动脉夹层占整体脑卒中患者的5.2%，其中有3例在传统影像学上诊断为大动脉粥样硬化型，HRMRI上直接观察到壁内血肿，修正了诊断。动脉夹层在HRMRI上可通过观测到内膜皮瓣或双腔、壁内血肿、新月形血管扩张、串珠样的血管狭窄和扩张以及不同强度的强化等特征来进行识别[15，16]。在所有征象中，壁内血肿被认为更容易在HRMRI看到[15]，这与本研究一致。但如表3中的患者[15]，壁内血肿的高信号可能会随着时间逐渐降低，使得与大动脉粥样硬化疾病难以区分，需要后期随访复查以鉴别。

HRMRI能协助诊断颅内血管炎，但需要结合临床和其他检查。血管炎的精确诊断非常重要，因延缓治疗可能会使疾病加重，而给予错误的免疫治疗这会增加免疫抑制带来的危害。然而目前对血管炎的诊断依然困难，临床、影像上无明显特异性。血管炎在HRMRI的典型表现是多灶性、节段性、同质性、向心性管壁增厚和强化[17，18]。需要注意的是，管壁环形增厚和强化并非血管炎的特异性表现，需要结合病史和实验室检查综合判断。据既往文献报道，血管炎中管壁强化的敏感性在67%～100%，但特异性只有40%～48%[19～21]。此外，HRMRI并也不能明确血管炎的病因，确认不同类型的血管炎也需要进行结合其他检验检查。本次回顾性研究中的3例血管炎诊断均结合了病原学、自身免疫疾病筛查的基础上进行诊断。

HRMRI对烟雾病具有很高的诊断和鉴别诊断价值。在本研究中，共有9例为烟雾病样表现，在经过HRMRI检查后，有2例诊断为与动脉粥样硬化相关的烟雾综合征。动脉狭窄与颅底异常网状血管是烟雾病(Moyamoya Disease，MMD)的重要特征。但在成人患者，ICAD可以引起类似于烟雾病表现，如狭窄的管腔、丰富的侧枝循环，划分为烟雾综合征(Moyamoya Syndrome，MMS)[22]。在传统的影像学上如DSA只能显示狭窄管腔及颅底异常血管网，因此在鉴别烟雾病和动脉粥样硬化相关烟雾综合征不如HRMRI。动脉粥样硬化相关烟雾综合征在HRMRI上除表现为狭窄管腔及侧枝循环外，还可以发现管壁斑块，与烟雾病相鉴别。相反，烟雾病在HRMRI的特点是动脉管腔外径缩小，管腔向心均匀狭窄，管壁增厚和增强相对少见，与病理改变相符。其中负性重构是最重要的烟雾病特征，MMD较ICD和正常人的管径细，即使在未受累的部位[23]。烟雾病常伴的颅底异常网状血管，也可通过HRMRI显示[18]。

3.2 高分辨磁共振对于非狭窄性颅内动脉疾病的诊断价值 HRMRI能协助诊断穿支动脉梗死的发病机制。传统的TOAST分型中的大动脉粥样硬化疾病、小动脉闭塞均可以引起穿支动脉区域的梗死，目前已经不再单纯使用梗死面积来推测脑卒中的病因，而在MRA等传统影像上也难以明确穿支动脉梗死的发病机制，但HRMRI可帮助我们直接观察斑块的位置，来进一步指导评估背后的病因学机制。目前认为对于大脑中动脉的上壁、背侧壁斑块更容易堵塞穿支口，引起脑梗死。而基底动脉背侧壁的斑块更加容易引起脑梗死[4]。在本研究中，4例患者发现有斑块堵塞穿支口，其中2例在MRA上并没有发现狭窄，HRMRI的使用修正了诊断。此外，近期的研究表明HRMRI还可以直接对穿支动脉进行评估。一项研究通过与7T MRA进行对比，HRMRI对豆纹动脉的数量和长度的评估与高场强MRA基本一致[24]。另一例研究通过回顾44例穿支动脉梗死的患者，发现HRMRI上斑块负荷重、穿支动脉短的患者更容易发生穿支动脉梗死[25]。在未来HRMRI能够通过斑块的位置和直接对穿支动脉进行评估来综合诊断穿支动脉梗死的病因。

3.3 不足和展望 本研究也有一些不足，首先本研究为基于病历资料的回顾性单中心研究，样本量较少，存在信息偏倚。此外，临床医生开具HRMRI检查可能是基于患者临床或影像上存在不典型之处，存在选择偏倚，可能会高估高分辨磁共振的检出率。第二，对于高分辨磁共振的临床应用，一些疾病如动脉夹层需多次复查以进行修正诊断，但本研究收集的临床和影像学资料为住院期间获得，并不能完全发挥高分辨磁共振的效能。第三，高分辨磁共振在不同的疾病和临床场景使用均有不同差别，HRMRI对不同疾病的临床应用还需要更多的研究和临床实践来验证和提高。

4 结 论

我们的数据说明：HRMRI可以使青年卒中的病因学诊断更加精准，从而指导治疗。这提示在青年卒中患者中应普遍使用这一影像技术来进行临床诊断。