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临床研究
基于高分辨率MRI评估头颈动脉夹层与急性缺血性脑卒中的关系
李琰 陆瑶 杨文蕊 杨黎 叶靖 张洪英

Cite this article as: Li Y, Lu Y, Yang WR, et al. Evaluation of the relationship between cervicocranial artery dissection and acute ischemic stroke based on high-resolution MRI[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2022, 13(4): 32-37.本文引用格式:李琰, 陆瑶, 杨文蕊, 等. 基于高分辨率MRI评估头颈动脉夹层与急性缺血性脑卒中的关系[J]. 磁共振成像, 2022, 13(4): 32-37. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.04.006.


[摘要] 目的 基于高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR-MRI)探讨头颈动脉夹层(cervicocranial artery dissection,CCAD)致急性缺血性脑卒中的影响因素。材料与方法 回顾性分析经临床确诊的73例CCAD患者病例,根据其弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)明显高信号分为卒中组与非卒中组,收集临床和影像学资料,采用单因素和多因素Logistic回归方法分析CCAD与急性缺血性卒中的关系。结果 共73例CCAD患者、85条夹层血管纳入研究,其中卒中组45例,54条夹层血管;非卒中组28例,31条夹层血管。卒中组高血压患病率[34 (75.56%)]高于非卒中组[11 (39.29%)],差异具有统计学意义(P=0.002)。多因素Logistic回归分析显示,两组之间高血压、管腔轻度狭窄、管腔重度狭窄、管腔闭塞、内膜瓣、夹层动脉瘤差异均具有统计学意义(P均<0.05),高血压、管腔重度狭窄、管腔闭塞、内膜瓣与急性缺血性脑卒中显著相关(OR分别为4.507、5.457、7.596、3.745,P均<0.05),管腔轻度狭窄、夹层动脉瘤在非卒中组更多见。结论 高血压是CCAD致急性缺血性脑卒中的危险因素,有无卒中的CCAD患者其影像学表现存在一定差异,这对CCAD早期缺血性卒中的个体预测有一定的参考价值。
[Abstract] Objective To discuss the influence factors of acute ischemic stroke caused by cervicocranial artery dissection (CCAD) based on high-resolution magnetic resonance imaging (HR-MRI).Materials and Methods A total of 73 patients with clinically confirmed CCAD were included in the study. According to their diffusion weighted imaging (DWI) manifestations, they were divided into stroke and non-stroke groups. We collected the clinical and imaging data of all patients. The relationship between CCAD and acute ischemic stroke was analyzed by univariate and multivariate Logistic regression.Results A total of 73 patients with dissection and 85 dissection vessels were included in the study, 45 patients and 54 dissection vessels were included in stroke group, 28 patients and 31 dissection vessels were included in non-stroke group. The prevalence of hypertension in stroke group [34 (75.56%)] was higher than that in non-stroke group [11 (39.29%)], the difference was statistically significant (P=0.002). Multivariate Logistic regression analysis showed that there were significant differences in hypertension, mild stenosis, severe lumen stenosis, lumen occlusion, intimal flap and pseudoaneurysm between the two groups (both P<0.05). Hypertension, severe lumen stenosis, lumen occlusion and intimal flap were significantly correlated with acute ischemic stroke (OR=4.507, 5.457, 7.596, 3.745, both P<0.05). Mild stenosis and pseudoaneurysm were more common in non-stroke group.Conclusions Hypertension is the risk factor of acute ischemic stroke caused by CCAD. There are some differences in the imaging manifestations of CCAD patients with or without stroke, which has a certain reference value for the individual prediction of early ischemic stroke in CCAD.
[关键词] 急性缺血性卒中;头颈动脉夹层;高分辨率磁共振成像;内膜瓣;夹层动脉瘤;高血压
[Keywords] acute ischemic stroke;cervicocranial artery dissection;high-resolution magnetic resonance imaging;intimal flap;pseudoaneurysm;hypertension

李琰 1, 2   陆瑶 2, 3   杨文蕊 1, 2   杨黎 1, 2   叶靖 2   张洪英 2*  

1 大连医科大学,大连 116044

2 苏北人民医院影像科,扬州 225001

3 扬州大学,扬州 225001

张洪英,E-mail:zhying11@aliyun.com

作者利益冲突声明:全部作者均声明无利益冲突。


基金项目: 国家自然科学基金 81471642
收稿日期:2021-10-26
接受日期:2022-03-29
中图分类号:R445.2  R743.3 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2022.04.006
本文引用格式:李琰, 陆瑶, 杨文蕊, 等. 基于高分辨率MRI评估头颈动脉夹层与急性缺血性脑卒中的关系[J]. 磁共振成像, 2022, 13(4): 32-37. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2022.04.006

       头颈动脉夹层(cervicocranial artery dissection,CCAD)是导致缺血性卒中的病因之一,约占所有卒中病因的2%,在青中年卒中患者的比例可高达8%~25%[1]。CCAD的诊断往往是困难的,须综合头颈部多种影像学检查结果。近年来,高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging,HR-MRI)在临床的应用越来越广泛,该技术是一种最佳、可靠的针对血管壁的直接成像,具有高信噪比和高空间分辨率的优势,可明确显示血管壁情况,如管腔狭窄、管腔闭塞、内膜瓣、双腔征等[2, 3, 4]

       目前,国内关于CCAD致急性缺血性脑卒中的研究较少,冯芹等[5]肯定了HR-MRI在颅内动脉夹层中的应用价值,并提示HR-MRI为颅内动脉夹层的分期提供重要信息。秦伟等[6]评估了CCAD致急性缺血性脑卒中的临床危险因素,发生部位对卒中的影响,但未分析CCAD的影像学表现与急性缺血性脑卒中的关系。我们假设会有与卒中相关的可识别的成像特征,其高危影像学表现有助于对无卒中但高风险的CCAD患者进行预防性治疗。本研究的目的是评估CCAD患者与急性缺血性卒中相关的临床危险因素,并采用HR-MRI检查观察CCAD的影像学表现,评估其与急性缺血性脑卒中的关系。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       回顾性分析2018年1月至2021年8月于苏北人民医院神经内科确诊的73例CCAD患者病例,经HR-MRI单独诊断确诊26例,经超声发现、HR-MRI检查确诊共10例,经计算机断层扫描血管造影术(computed tomography angiography,CTA)、HR-MRI联合确诊25例,经HR-MRI、数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)联合确诊12例。

       诊断标准:(1) CCAD:目前对夹层的影像学诊断国内外尚无统一标准,需综合多种影像学检查结果评估动脉管壁及管腔征象以明确诊断。参照文献[7, 8, 9]标准,符合①~④中任一项影像学征象者诊断为CCAD:① CTA原始或后处理图像表现为壁间血肿引起的偏心性狭窄及血管外管径扩张、双腔征、内膜瓣等;② DSA表现为不规则或节段性闭塞、线样征及串珠征、假腔内对比剂滞留、鼠尾征等;③ HR-MRI表现为双腔征、内膜瓣、壁间血肿、夹层动脉瘤(假性动脉瘤)、珍珠和弦征、非动脉粥样硬化性锥形狭窄或闭塞等;④超声诊断标准为发现反向血流信号和(或)血管双腔改变和(或)管腔内漂浮内膜,存在壁间血肿时,可探及偏心回声成分;(2)急性缺血性脑卒中:临床表现为急性发病的局灶性神经功能受损,且所有受试者发病1周内影像学提示弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)明显高信号[10]

       卒中组(发生急性缺血性脑卒中)纳入标准:(1)发病1周内完成常规头颅MRI平扫检查,影像学提示夹层血管供血区DWI明显高信号,且发病28天内完成HR-MRI检查;(2)既往无CCAD、无缺血性或出血性卒中、无其他脑血管病(如烟雾病、血管炎、纤维肌发育不良、颅内或颈动脉粥样硬化斑块)等病史;(3)临床资料完整。排除标准:(1)心、肝、肾等重要脏器有严重功能障碍;(2)图像质量过差不能满足诊断的患者。

       非卒中组(未发生急性缺血性脑卒中)纳入标准:(1)发病1周内完成常规头颅MRI平扫检查,影像学提示DWI、ADC未见异常信号(包括短暂性缺血性发作的患者),且住院过程中完善了HR-MRI检查;(2)既往无CCAD、无缺血性或出血性卒中、无其他脑血管病等病史;(3)临床资料完整。排除标准:(1)心、肝、肾等重要脏器有严重功能障碍;(2)图像质量过差不能满足诊断的患者。

       本研究经苏北人民医院伦理委员会批准,免除受试者知情同意,批准文号:2021ky203。

1.2 研究方法

1.2.1 临床资料收集

       详细记录每位患者的临床资料,包括年龄、性别、常见脑血管疾病危险因素(高血压、高血脂、糖尿病、吸烟饮酒史)及相关实验室检查指标:甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇。

1.2.2 仪器与方法

       所有患者均于发病1周内行常规头颅MRI扫描 (T1WI、T2WI、T2W-FLAIR及DWI序列),HR-MRI扫描采用联影uMR790 3 T磁共振,32通道头线圈联合8通道颈部表面线圈。受试者保持头颈部静止,采用头先进,仰卧位。先进行头颅常规MRI检查,包括DWI、T1WI、T2WI、T2W-FLAIR、三维时间飞跃法磁共振血管成像(three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography,3D-TOF-MRA)序列,然后采用T1加权调制翻转角成像(T1W modulated flip angle technique in refocused imaging with extended echo train,T1W-MATRIX)序列,扫描参数:TR 800 ms,TE 13 ms,FOV 192 mm×232 mm,矩阵384×384,层厚0.60 mm,带宽600 Hz,体素0.60 mm×0.60 mm×0.60 mm。扫描时间5 min 7 s。其中49例患者加扫增强 T1W-MATRIX序列,静脉注射钆喷酸葡胺对比剂,注射速率为3.0 mL/s, 剂量0.1 mmol/kg,增强T1W-MATRIX序列在对比剂注射后3~5 min开始扫描,扫描参数及扫描时间同T1W-MATRIX序列。

1.2.3 图像分析

       由2位具有5年以上神经影像亚专业的影像诊断副主任医师采用双盲法对所有受试者的DWI及ADC图像进行独立评估,意见不一致时协商解决。另外2名具有5年以上神经影像亚专业的影像诊断副主任医师采用双盲法独立评估HR-MRI图像,将每例CCAD患者夹层血管分为颈动脉系统及椎动脉系统4个血管节段,观察其管腔狭窄程度、壁间血肿、内膜瓣等征象,意见不一致时协商解决。本研究观察的影像学特征:(1)管腔狭窄程度:分为管腔轻度狭窄(≤49.99%)、中度狭窄(50%~69.99%)、重度狭窄(70%~99.99%)、管腔闭塞(100%狭窄)[7];(2)壁间血肿定义为动脉壁呈等/高信号新月状增厚[11];(3)内膜瓣定义为在任何序列图像上穿过血管腔延伸至血管侧壁的等信号线影[12];(4)双腔征定义为动脉壁分离后形成的真、假血管腔[13];(5)夹层动脉瘤定义为动脉瘤血管直径比正常远端动脉扩张1.5倍以上[14];(6)腔内血栓:在造影前图像上定义为腔内高信号充盈,在增强图像上定义为腔内增强区域[15]

1.3 统计学分析

       采用SPSS 26.0统计分析软件进行数据处理与分析,计数资料以相对数构成比(%)表示,采用χ2检验。正态性检验采用Kolmogorov-Smirnov法,计量资料若符合正态分布以均数±标准差(x¯±s)表示,两组之间比较采用独立样本t检验;呈非正态分布的计量资料以中位数和四分位数间距[M (P25,P75)]表示,采用Mann-Whitney U检验。单因素Logistic回归分析临床危险因素及HR-MRI影像表现与急性缺血性卒中的关系,P≤0.1的变量进入多因素Logistic回归分析,以P<0.05为差异具有统计学意义。评估影像医生对DWI图像及HR-MRI图像诊断的一致性采用Kappa检验,Kappa值≥0.75为一致性较好,Kappa值<0.4为一致性较差,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

       本研究共收集73例CCAD患者病例,男60例,年龄(58.16±11.61)岁,其中卒中组45例,非卒中组28例。卒中组与非卒中组相比性别及高血压差异具有统计学意义(χ2=6.377、9.603,P=0.012、0.002),而年龄、糖尿病、抽烟史、饮酒史、高脂血症及相关实验室指标差异均无统计学意义,两组所有患者的临床特征比较见表1。单因素Logistic回归分析显示,性别及高血压是CCAD发生急性缺血性脑卒中的危险因素(OR=4.855、4.777,P=0.017、0.003)。将P≤0.1的变量纳入多因素Logistic回归分析,高血压为CCAD发生急性缺血性脑卒中的危险因素(OR=4.507,P=0.006),具体分析结果见表2

       2位医师对管腔轻度狭窄、中度狭窄、重度狭窄、管腔闭塞、壁间血肿、内膜瓣、夹层动脉瘤、双腔征、腔内血栓HR-MRI表现判别结果的一致性较好,К值分别为0.88、0.85、0.81、0.87、0.86、0.83、0.80、0.85、0.86,对于鉴别DWI图像是否存在供血区域的脑梗死一致性较好,К值为0.88,P值均<0.05。

       73例CCAD中,共85条夹层血管纳入研究,卒中组共54条(63.53%)夹层血管,累及颈内动脉系统37条(68.52%),椎动脉系统17条(31.48%)。32条夹层血管可见管腔狭窄(轻度狭窄5条、中度狭窄9条、重度狭窄18条)、管腔闭塞22条、16条见壁间血肿、24条见内膜瓣、3条见夹层动脉瘤、26条见双腔征、8条见腔内血栓;非卒中组共31条(36.47%)夹层血管,累及颈内动脉系统19条(61.29%),椎动脉系统12条(38.71%)。28条血管可见管腔狭窄(轻度狭窄16条、中度狭窄9条、重度狭窄3条)、管腔闭塞3条、12条见壁间血肿、7条见内膜瓣、7条见夹层动脉瘤、14条见双腔征、6条见腔内血栓。卒中组(图1)与非卒中组(图2)相比,管腔轻度狭窄、重度狭窄、管腔闭塞、内膜瓣及夹层动脉瘤差异具有统计学意义(χ2=18.991、5.925、9.153、4.063、5.499,P均<0.05),而发生部位、管腔中度狭窄、壁间血肿、双腔征及腔内血栓在两组之间差异无统计学意义。单因素Logistic回归分析显示,管腔轻度狭窄、管腔重度狭窄、管腔闭塞、内膜瓣及夹层动脉瘤与急性缺血性脑卒中显著相关(P均<0.05)。将P≤0.1的变量纳入多因素Logistic回归分析,管腔重度狭窄、管腔闭塞、内膜瓣多见于卒中组(OR分别为5.457、7.596、3.745,P均<0.05),而管腔轻度狭窄、夹层动脉瘤在非卒中组更多见(表2),其余影像表现差异均无统计学意义。

图1  女,44岁,头颈动脉夹层。1A:弥散加权成像示左侧颞顶叶急性脑梗死;1B:三维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)示左侧颈内动脉及大脑中动脉未见显影(箭所示);1C/1D:高分辨率MRI冠状位/矢状位T1增强成像示左侧颈内动脉闭塞,管壁增厚,可见分层改变,分层内膜广泛强化(箭所示)。
Fig. 1  Female, 44 years old, cervicocranial artery dissection. 1A: Diffusion weighted imaging showed acute cerebral infarction in the left temporal parietal lobe; 1B: Three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography (3D-TOF-MRA) showed that the left internal carotid artery and middle cerebral artery were not developed (arrow); 1C/1D: High-resolution magnetic resonance imaging coronal/sagittal T1 enhanced imaging showed left internal carotid artery occlusion, tube wall thickening, layered changes and extensive enhancement of layered intima (arrow).
图2  男,66岁,头颈动脉夹层。2A:弥散加权成像示无缺血性脑卒中;2B:三维时间飞跃法磁共振血管成像(3D-TOF-MRA)后处理图像示左侧颈内动脉颅外段局限性隆起(箭所示);2C/2D:高分辨率MRI (HR-MRI)轴位/冠状位T1成像示左侧颈内动脉颅外段见内膜分层,管腔呈双腔征(箭所示);2E/2F:HR-MRI轴位/冠状位T1增强成像示内膜分层强化(箭所示);2G:HR-MRI 曲面重构示左侧颈内动脉颅外段局限性夹层(箭所示)。
Fig. 2  Male, 66 years old, cervicocranial artery dissection. 2A: diffusion weighted imaging showed no ischemic stroke; 2B: Three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography (3D-TOF-MRA) post-processing image showed the localized uplift of the extracranial segment of the left internal carotid artery (arrow); 2C/2D: High-resolution magnetic resonance imaging (HR-MRI) axial/coronal T1 imaging showed intimal stratification in the extracranial segment of the left internal carotid artery, and the lumen showed double lumen sign (arrow); 2E/2F: HR-MRI axial/coronal T1 enhanced imaging showed intimal layered enhancement (arrow); 2G: HR-MRI surface reconstruction showed localized dissection of the extracranial segment of the left internal carotid artery (arrow).
表1  卒中组与非卒中组临床特征比较
Tab. 1  Comparison of clinical characteristics between stroke group and non-stoke group
表2  头颈动脉夹层致急性缺血性脑卒中临床危险因素及HR-MRI影像表现的单因素和多因素Logistic回归分析
Tab. 2  Univariate and multivariate logistic regression analysis of clinical risk factors and imaging characteristics of ischemic stroke caused by cervicocranial artery dissection

3 讨论

       本回顾性研究基于HR-MRI检查,多因素分析CCAD与急性缺血性脑卒中的关系。Mcnally等[16]研究发现在疑似CCAD的患者中,壁内血肿与管腔狭窄显著促进了急性缺血性卒中的发生。但一项研究[17]显示管腔闭塞、内腔不规则对椎动脉夹层卒中的发生没有影响,因他们没有对这些因素进行多变量分析,并且忽略了管腔狭窄、年龄、性别或其他潜在的缺血影响因素,使得CCAD致急性缺血性脑卒中的危险因素尚不完全清楚。在本研究中收集了所有受试者的临床资料,并创新性地将管腔狭窄作为一个连续变量进行评估,结果显示高血压、管腔重度狭窄、管腔闭塞、内膜瓣与急性缺血性脑卒中显著相关,管腔轻度狭窄、夹层动脉瘤在非卒中组更多见,对CCAD致卒中的早期预测具有一定的临床指导意义。

3.1 CCAD致急性缺血性脑卒中的临床危险因素

       本研究结果显示卒中组高血压占比为[34 (75.56%)]远高于非卒中组高血压占比[11 (39.29%)],多因素Logistic回归分析显示高血压是CCAD患者发生急性缺血性脑卒中的危险因素。既往研究[18, 19]发现高血压是引起卒中、复发性卒中等脑血管疾病的危险因素,本研究结果与之相符。此外,男性与女性相比,血管内皮功能或抗血栓能力较低,雌激素水平较低,通常更易发生卒中[20]。本研究两组之间并没有明显的性别差异,未来将扩大样本量,进一步探讨性别与卒中的关系。

3.2 管腔狭窄程度及夹层动脉瘤对CCAD致卒中的影响

       本研究通过分析CCAD的影像学表现与急性缺血性脑卒中的关系,多因素Logistic回归分析显示管腔重度狭窄及闭塞多见于卒中组,而管腔轻度狭窄、夹层动脉瘤在非卒中组更多见。

       病理学研究[21]提示,CCAD的形成是一个动态的病理过程,颅内动脉夹层大多发生在内皮,内膜剥离后,血液在动脉压的作用下进入内膜与中膜或外膜与中膜间并迅速发生凝固,导致管腔不同程度狭窄或闭塞,严重狭窄/闭塞可导致供血区域局部脑实质的血流灌注减低。Yun等[22]研究表明有急性缺血性脑卒中的椎动脉夹层患者更多地表现为管腔闭塞,而无卒中的椎动脉夹层患者多表现为动脉瘤扩张、更大的平均重塑指数和更长的平均长度,本研究所述结果与上述研究相符。夹层动脉瘤多发生在后循环、且多位于颅内段。颅内动脉的内弹性层较厚,外弹性层缺乏,外膜较薄,介质中的弹性纤维较少,因此颅内动脉壁内血肿容易膨出形成夹层动脉瘤,脑实质不易发生缺血性脑卒中,但易破裂导致蛛网膜下腔出血。近期研究[23]发现根据瘤壁的强化程度可判断夹层动脉瘤的稳定性,明显强化的瘤壁炎性反应往往更明显,新生血管更丰富,因此破裂风险更高。

3.3 内膜瓣对CCAD致卒中的影响

       内膜瓣是动脉夹层的直接征象,高分辨率3 T成像和三维黑血序列采用双反转恢复技术,消除血液信号,从而提供良好的血管腔可视化,CE-T1WI扫描序列中,血管壁和内膜瓣均强化,可以令内膜瓣显示更明确[24]。Wu等[15]研究指出不规则表面是CCAD与缺血性卒中相关的另一个高危特征,夹层动脉不规则表面可能代表内膜层分离,内膜层分离可使内皮损伤、激发血液凝固最终导致血栓形成,这是形成急性缺血性卒中的重要因素。对于非卒中患者,可能由于血流动力学的因素,不同阶段的壁内血肿造成不均匀的波动,而没有内膜损伤。本研究发现卒中组与非卒中组相比,内膜瓣更为多见。笔者分析认为内膜撕裂后,循环血液的血小板被激活,在内膜瓣下或真腔中形成血栓,在血流冲击下造成远端栓塞,进而造成病变血管支配区单发或多发梗死。Sporns等[25]研究发现创伤性与自发性动脉夹层相比,内膜瓣更常见,同时创伤后血管闭塞更为频繁,更易发生急性缺血性脑卒中,笔者推测由于创伤对血管内膜的高冲击力导致。本研究尚未分析创伤对夹层的影响,因纳入的受试者多无明确外伤史,是本研究的局限,未来将扩大样本量,进一步探索创伤对夹层的影响。

3.4 本研究的局限性及总结

       本研究尚有一定的局限性:一是回顾性研究,样本量较小,部分患者随访资料仍有欠缺,病理资料难以获得,导致夹层血管的影像学表现与病理学改变对比较困难;二是扫描时间较长,降低了部分患者的临床耐受性。未来将进一步优化扫描序列,收集相关资料,开展对照试验,进一步验证本研究结果。

       综上所述,高血压是CCAD患者发生急性缺血性脑卒中的危险因素,有无卒中的CCAD患者其影像学表现存在一定差异,这对CCAD早期缺血性卒中的个体预测有一定的参考价值,有助于在临床工作中对无卒中但高风险的CCAD患者进行预防性治疗。

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