颅内动脉粥样斑块特征对软脑膜侧支循环状态的临床预测效能

发布时间：2020-11-09 20:21

　　目的:评估颅内动脉粥样硬化疾病(intracranial atherosclerotic disease,ICAD)患者大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA)粥样斑块特征,及其对软脑膜侧支循环(leptomeningeal collateral,LMC)状态的预测效能。第一部分引进策略性采集的梯度回波(StraTegically Acquired Gradient Echo,STAGE)序列所生成的STAGE磁共振血管成像(STAGE magnetic resonance angiography,STAGE-MRA),与时间飞跃法磁共振血管成像(time-of-flight magnetic resonance angiography,TOF-MRA)对比,评估STAGE-MRA显示LMC的可行性。第二部分应用高分辨磁共振血管壁成像(high resolution vessel wall imaging,HR-VWI)评估MCA M1-2段动脉粥样斑块特征,探讨其对LMC状态的预测效能。资料与方法:第一部分,于2018年5月至2018年12月前瞻性纳入受试者55例,包括47例健康志愿者及8例经本院神经外科治疗的动脉粥样硬化性缺血性脑卒中(atherosclerotic ischemic stroke,AIS)患者,采用Siemens MAGNETOM Prisma3.0T超导磁共振扫描仪,64通道相控阵标准头线圈。所有受试者均行常规头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、TOF-MRA及STAGE序列检查。利用STAGE后处理软件得到STAGE-MRA薄层图像。图像质量分析:两位观察者首先于两种MRA序列图像上对所有受试者的颈内动脉(internal carotid artery,ICA)末端、MCA近端及软脑膜吻合支(leptomeningeal anastomosis,LMA)进行3分制的图像质量评分,然后对其中5例AIS患者以数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)为标准,采用4分制进行两种MRA与DSA图像的对比。图像定量分析:在Siemens Syngo工作站利用最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)功能分别获取STAGE-MRA及TOF-MRA在头颅同一水平层厚为90mm的图像。首先于SPIN软件在双侧M1-4段及避开血管的静态组织(stationary tissue,ST)手工绘制10个感兴趣区(region of interest,ROI),记录ROI内最大信号强度(maximum signal intensity,V_(max))或信号强度平均值及标准差,计算对比信噪比(contrast to noise ratio,CNR);再于双侧MCA远端供血区绘制线段,利用线段-信号强度图计数LMA数量。采用Wilcoxon秩和检验比较STAGE-MRA及TOF-MRA图像质量评分、CNR及LMA数量。第二部分,回顾性分析2016年9月至2017年12月于本院行HR-VWI检查的ICAD患者,具有AIS或一过性脑缺血性发作(transient ischemic attack,TIA)症状且MCA M1-2段狭窄程度大于30%,共纳入ICAD患者61例。影像学检查采用Siemens MAGNETOM Trio Tim 3.0T超导磁共振扫描仪,32通道相控阵标准头线圈。所有患者均行常规头颅MRI、平扫及增强的基于T1加权成像的可变反转角和长回波链的三维快速自旋回波技术(three-dimensional T1 weighted Sampling Perfection with Application-optimized Contrast using different flip angle Evolutions,3D T1W-SPACE)及STAGE序列扫描。两观察者于3D T1W-SPACE图像评估并测量动脉粥样斑块形态、增强及分布特征。在STAGE-MRA图像上以病灶对侧LMA数量的0%、50%、100%为界点,对病灶侧进行侧支评分(collateral score,CS)分为0-4分。据CS分为LMC不良组(CS=0-2分)28例及LMC良好组(CS=3-4分)33例。采用两独立样本t检验、Mann-Whitney U检验或Kruskal-Walli检验比较两组间一般资料、斑块形态、增强及分布特征的差异性。采用单因素Logistic回归分析评估两组间一般资料、斑块形态、增强及分布特征,对其中P0.15的指标进行多因素Logistic回归分析,经年龄、性别及AIS危险因素调整后,找出CS的独立预测因子。采用受试者操作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线并计算曲线下面积(area under the curve,AUC)评估其预测效能。结果:(1)两观察者评定全部55例受试者的STAGE-MRA及TOF-MRA在ICA末端、MCA近端及LMA的图像质量具有统计学差异(P0.05);(2)左、右两侧大脑半球CNR不存在统计学差异(P0.05);(3)STAGE-MRA在MCA M1-4段的CNR均显著优于TOF-MRA(P0.001);(4)STAGE-MRA中LMA数量为12.5±0.3,TOF-MRA中LMA数量为9.5±0.3,前者数量多于后者,差异具有统计学意义(P0.05);(5)在HR-VWI图像上两观察者间、同一观察者内部对斑块形态的测量结果具有高度一致性及可重复性(组内相关系数值均大于0.75);(6)斑块形态学方面,LMC良好组与LMC不良组相比具有更大的外壁面积、管腔面积、管壁面积及更小的动脉狭窄程度(P0.05);(7)斑块增强方面,LMC不良及良好组间斑块具有相似的增强行为,不存在统计学差异(P0.05);(8)斑块分布方面,LMC不良组斑块有沿血管下壁分布的趋势,且下壁分布比例较LMC良好组高,差异具有统计学意义(P0.05),LMC良好组的斑块分布则不具有特征性(P0.05);(9)经年龄、性别及AIS危险因素调整后,动脉重塑比率及管腔标准化指数为与CS相关的独立预测因子(P=0.004及0.027),AUC值分别为0.635(95%CI0.502-0.755)及0.614(95%CI 0.480-0.736)。构建二者的联合多变量模型,AUC值为0.806(95%CI 0.685-0.896),Kendall’s tau-b相关系数为0.626(P0.05),表明多变量模型对LMC状态的预测效能优于单变量模型,并与CS具有较好的正相关性。结论:STAGE-MRA在LMA的图像质量、CNR及LMA数量测量均优于TOF-MRA,具备评估LMC的可行性及潜在的临床应用。不同LMC状态下的ICAD患者M1-2段动脉粥样斑块具有不同的斑块形态学及分布特征,其中动脉重塑比率及管壁标准化指数为LMC状态的独立预测因子,联合二者的多变量模型与CS具有较强的正相关性。通过分析颅内斑块特征及其对LMC状态的预测效能,为临床后果的预测及ICAD患者的治疗决策提供依据。
【学位单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R743.3
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