颈内动脉狭窄患者磁共振灌注成像与弥散张量成像研究

动脉粥样硬化是引起缺血性脑卒中的最主要原因，颅内大动脉粥样硬化引起的颈内动脉(Internal carotid arterial，ICA)慢性狭窄或闭塞是引起脑缺血的常见原因，大多数患者表现为反复短暂性脑缺血发作或可逆性缺血性神经功能缺失，发生完全性脑卒中的几率明显增高。因此明确诊断并正确评估颈内动脉狭窄或闭塞程度，以及明确其血流动力学情况，有利于了解其发病机制，有利于为不同的患者提供个体化治疗方案。临床评价颅内血管狭窄或闭塞的金标准为颅内数字减影血管造影(Digital subtraction angiography，DSA)，但DSA只能显示动脉的狭窄程度，不能提供脑血流动力学信息。
　　 PWI(Perfusion Weighted Imaging，灌注加权成像)是通过静脉注射外源性对比剂，利用分辨率高且快速的MR检测带有对比剂的血液首次流经受检组织引起组织的信号强度随时间的变化来反映组织的血流动力学信息。具有检查快速、图像空间分辨率高、无射线辐射等特点，发现脑组织血流动力学异常的敏感度很高，能够同时提供解剖和功能信息等优点，所以PWI已逐渐成为缺血性脑血管病的常规检查。目前国内外已有较多学者对颈内动脉狭窄患者脑组织灌注特点进行研究，但至于动脉狭窄后灌注的特点由于受侧支循环、个体差异、评判标准等各种因素的影响，最终尚无确切定论。
　　 DTI(Diffusion tensor imaging，弥散张量成像)是通过MR功能成像技术在活体上无创性地显示白质纤维束走行，能反映白质纤维束的病理状态及其与邻近病变的解剖关系，目前已广泛应用于脑血管疾病、肿瘤、脑白质病变、阿尔茨海默病等疾病，但对于颈内动脉狭窄患者白质的研究目前甚少。已有大量研究证实脑缺血性坏死（脑梗塞）以及脑梗塞后引起的远隔效应可引起脑白质的损害，引起FA值的改变，但颈内动脉狭窄患者脑低灌注引起的白质缺血变性是否引起DTI值的相应改变，如果答案是肯定的，那么灌注有要减低到什么程度白质才能发生改变，其变化特点是怎样的？
　　 我们通过对单侧颈内动脉慢性狭窄或闭塞患者行头颅磁共振PWI及DTI检查，评估此类患者血流动力学情况及脑灌注分期，定量分析白质受累情况，综合性分析不同灌注情况下白质变化特点。
　　 第一部分颈内动脉狭窄患者灌注成像特点
　　 [目的]
　　 探索性分析颈内动脉狭窄患者灌注情况，以及明确狭窄程度与灌注情况的相关性。
　　 [研究方法及过程]
　　 收集2012年1月-2013年1月我院神经内科收治的单侧颈内动脉狭窄或闭塞患者56例，所有患者均行头颅磁共振灌注加权成像(PWI)检查，分别在双侧半卵圆中心对称取一个感兴趣区(RIO)，测量脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、达峰时间(TTP)、平均通过时间(MTT)，ROI置于观测区域中央（此区域远离脑脊液、脑沟回、脑皮质），RIO范围70mm2。对所有患者进行全脑血管造影检查，按北美有症状颈动脉内膜剥离术实验(North American symptomatic carotidendarterectomy trail，NASCET)标准计算颈动脉狭窄程度。根据狭窄程度百分比，将56例患者分为三级，轻度狭窄（狭窄程度＜30％）、中度狭窄(狭窄程度为30～69％)、重度狭窄（狭窄程度＞70％）。每级独立研究灌注情况，分析不同狭窄程度下灌注特点;将患侧灌注参数比对侧灌注参数，获得CBF比值、CBV比值、TTP比值、MTT比值，对各灌注参数比值与狭窄程度之间进行相关性分析。
　　 [结果]
　　 1、56例单侧颈内动脉狭窄患者根据颈内动脉狭窄程度分为轻、中、重度三组，轻度10例，中度狭窄16例，重度狭窄30例，分析三组患者年龄、性别无显著差异(p＞0.05)，危险因素中除了吸烟在各组中所占的比例存在显著差异(p＜0.05)，其余危险因素（高血压、糖尿病、高脂血症、饮酒）无显著性差异(p＞0.05)。
　　 2、轻度狭窄的10例患者双侧灌注图像无显著差异;对灌注参数进行分析，结果显示CBV、CBF、MTT、TTP均患侧与健侧比较，差异无统计学意义(p＞0.05)。
　　 3、颈内动脉中度狭窄的16例患者灌注图中，可见7例患者MTT及TTP延迟，余未见明显差异;对颈内动脉中度狭窄的16例患者灌注参数进行分析，结果显示MTT、TTP患侧与健侧延迟，差异具有统计学意义(p=0.020，p=0.023)，CBV、CBF差异无统计学意义。
　　 4、颈内动脉重度狭窄的30例患者PWI图，可见6例患者PWI双侧无明显差异，20例患者MTT延迟，18例TTP延迟，15例患者CBV升高，9例患者CBV减低，10例CBF减低。对颈内动脉重度狭窄30例患者患侧与对侧各灌注指标分析，结果显示，重度狭窄患者双侧CBV、TTP、MTT差异显著(p=0.009,p＜0.001, p＜0.001)。
　　 5、比较不同狭窄程度患者各灌注指标比值，不同狭窄程度相互之间CBV、CBF比值、TTP比值均无明显差异;而MTT比值重度狭窄组较轻度狭窄组延迟，差异具有统计意义(p=0.012)，重度较中度、中度较轻度均无统计学差异(p＞0.05)。
　　 [结论]
　　 1、单侧颈内动脉狭窄程度＞70％时同侧脑组织灌注才出现显著改变。
　　 2、灌注损害程度与颈内动脉狭窄程度不成相对应关系，还与侧支循环代偿情况相关。
　　 第二部分颈内动脉重度狭窄或闭塞患者不同灌注下的临床表现及其DTI特点
　　 [目的]
　　 探索单侧颈内动脉重度狭窄或闭塞患者不同灌注情况下的白质变化特点及其临床表现。
　　 [方法]
　　 收集2012年1月-2013年1月我院神经内科收治的单侧颈内动脉慢性重度狭窄或闭塞患者(70％～100％)30例，收集30例患者性别、年龄、危险因素（高血压、心脏病、糖尿病、高血脂、吸烟、饮酒）、临床表现等临床资料。所有研究对象均行PWI及DTI检查，分别在双侧半卵圆中心对称取一个RIO，测量CBF、CBV、TTP、MTT及FA、ADC值，ROI置于观测区域中央（此区域远离脑脊液、脑沟回、脑皮质），RIO范围70mm2。计算颈内动脉狭窄侧与对侧脑组织灌注参数及DTI参数比值。根据所测得PWI图结果将30例慢性重度狭窄或闭塞患者分为3期:Ⅰ期为TTP、MTT均轻度延迟，CBF、CBV大致正常;Ⅱ期为TTP、MTT均延迟，CBV升高;Ⅲ期为TTP、MTT均延迟，CBF及CBV均减低，以这3期为3组。对各组患者临床表现进行分析，对双侧半卵圆中心DTI及PWI进行定性、定量分析，并对不同灌注下FA(Fractional anisotropy各向异性)及ADC(apparent diffsion coefficent表观扩散系数)值的变化特点进行分析，分析灌注参数及DTI各指标之间的相关性。
　　 [结果]
　　 1、30例患者根据血流动力学特点及PWI特点分为Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期3组，Ⅰ期患者6例，Ⅱ期患者15例，Ⅲ期患者9例，各组之间临床表现存在显著差异，Ⅲ期患者以脑梗塞表现居多(P=0.003)，Ⅰ期患者以无症状居多(P=0.01)，Ⅱ期患者以TIA表现为主(P=0.035)。
　　 2、不同灌注分期情况下:Ⅰ期与Ⅱ期、Ⅰ期与Ⅲ期、Ⅱ期与Ⅲ期之间CBV比值(P＜0.001)、MTT比值(P＜0.001)、TTP比值(P=0.021，0.001，0.01)具有显著性差异，CBF比值各期之间均无显著性统计差异(P=0.582)。
　　 3、30例患者颈内动脉狭窄侧半卵圆中心FA值较对侧半卵圆中心FA值显著减低(P=0.004)，双侧ADC值无显著差异(P=0.601)。
　　 4、各灌注分期之间FA比值差异显著(P=0.021)，且随着灌注减低，FA比值减低越明显。各组之间ADC比值无显著差异(P=0.133)。
　　 5、FA比值与rTTP成负相关(r=-0.451，P=0.021)，与其他灌注参数无显著相关性。
　　 [结论]
　　 1、慢性颈内动脉狭窄或闭塞患者脑灌注分期不同临床表现也不同。
　　 2、随着灌注损害程度的加重，MTT、TTP延长越明显。
　　 3、颈内动脉狭窄患者患侧半卵圆中心FA值较对侧半卵圆中心FA值减低。
　　 4、随着灌注的减低，FA值减低越明显;FA比值与TTP比值成负相关。
　　 [全文总结]
　　 1、磁共振脑灌注成像可判断颈内动脉狭窄患者脑组织灌注情况，从而对颈内动脉患者选择个体化治疗方案和疗效观察提供客观依据。
　　 2、PWI能早期综合性反映脑组织灌注情况，分析不同灌注下FA值能早期反应脑组织低灌注对脑白质损害的情况，且PWI的改变与DTI的改变是一致的。
　　 3、结合PWI与DTI有利于对颈内动脉狭窄患者病理生理机制的深入了解，也有利于临床医师对其选择治疗方案、评估预后等方面起指导作用。