發(fā)布時(shí)間：2017-12-29 05:18

  本文關(guān)鍵詞：3D高分辨磁共振血管壁成像評(píng)估顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病特征　出處：《山東大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病(intracranial atherosclerotic disease,ICAD)是全世界范圍內(nèi)引起缺血性腦卒中最常見(jiàn)的病因,是一個(gè)全球性的公共健康問(wèn)題。ICAD進(jìn)展緩慢,早期發(fā)現(xiàn)并采取積極有效的治療措施對(duì)預(yù)防腦卒中有重要意義。越來(lái)越多的研究表明顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化癥狀發(fā)生除了與管腔狹窄程度有關(guān),還與斑塊特征如炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、豐富脂質(zhì)核心以及斑塊內(nèi)出血有關(guān)。只有對(duì)管壁結(jié)構(gòu)和斑塊特征進(jìn)行全面客觀的評(píng)估,才能更好地進(jìn)行腦卒中危險(xiǎn)分級(jí)并指導(dǎo)個(gè)體化治療。顱內(nèi)血管疾病的傳統(tǒng)診斷方法是血管造影,包括數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)以及無(wú)創(chuàng)性的 CT 血管造影(computed tomography angiography,CTA)和磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)。這些技術(shù)僅能顯示管腔狹窄程度;由于動(dòng)脈管壁對(duì)斑塊形成有一定的代償能力(血管重構(gòu))而表現(xiàn)為無(wú)管腔狹窄(尤其是在ICAD的早期),血管造影可能會(huì)低估ICAD的發(fā)生率。黑血磁共振成像(black blood magnetic resonance imaging,BBMRI)不僅可以清晰顯示管壁結(jié)構(gòu),還能夠顯示斑塊內(nèi)各種成分的形態(tài)并測(cè)量其體積,其已成功應(yīng)用于評(píng)估顱外動(dòng)脈斑塊破裂的危險(xiǎn)因素。與顱外動(dòng)脈相比,顱內(nèi)動(dòng)脈管徑細(xì)小、走形迂曲、位置較深,加之其周圍被腦脊液環(huán)繞,早期MRI技術(shù)成像質(zhì)量不佳。近年來(lái),3D BBMRI成像技術(shù)應(yīng)用到顱內(nèi)血管壁成像方面,一次掃描即可獲得顱內(nèi)多個(gè)血管的圖像,3D特性是精確測(cè)量顱內(nèi)動(dòng)脈管壁及斑塊的關(guān)鍵。3D BBMRI成像技術(shù)中最常使用的序列是可變重聚翻轉(zhuǎn)角序列,如 VISTA(Phi lips Healthcare),SPACE(Siemens)和 Cube(GE Healthcare)。該技術(shù)使用非常長(zhǎng)的回波鏈,并使用可變翻轉(zhuǎn)角來(lái)維持相對(duì)穩(wěn)定的信號(hào)。利用3D BBMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn)并定性增厚的血管壁,在缺血性腦卒中及顱內(nèi)出血等疾病有非常大的應(yīng)用潛力。本研究旨在提高并應(yīng)用3D高分辨BBMRI成像技術(shù)對(duì)ICAD進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,進(jìn)一步明確動(dòng)脈管壁及斑塊特性,為腦卒中的一級(jí)預(yù)防和風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)提供參考。論文分兩個(gè)部分,摘要如下:第一部分:ADE-BBMRI技術(shù)抑制腦脊液信號(hào)的可行性研究目的:為了優(yōu)化3D高分辨率黑血磁共振技術(shù),在以可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波為基礎(chǔ)的序列末端施加反驅(qū)動(dòng)均衡(anti-driven-equilibrium,ADE)脈沖,評(píng)估其對(duì)腦脊液(cerebrospinal fluid,CSF)信號(hào)的抑制效應(yīng)及臨床應(yīng)用的可行性。材料與方法:本研究使用應(yīng)用3.0T飛利浦掃描儀(Achieva;Philips Heal thcare,the Netherland行3D高分辨黑血MRI檢查,納入8名健康志愿者對(duì)ADE-BBMRI序列進(jìn)行優(yōu)化,使用分辨率為0.5×0.5×0.5mm,掃描時(shí)間為5.4分鐘,并與相同成像參數(shù)的BBMRI序列進(jìn)行對(duì)比。選取9名ICAD患者進(jìn)行3D增強(qiáng)ADE-BBMRI掃描。研究選取目標(biāo)血管段包括大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery,MCA)和基底動(dòng)脈(basilarartery,BA),使用 VesselMass 軟件(Leiden University Medical Center,the Netherlands)對(duì)獲取的 ADE-BBMRI 和相應(yīng)BBMRI圖像、以及增強(qiáng)前和增強(qiáng)后ADE-BBMRI圖像進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算其信噪比(signal-to-noiseratio,SNR)、對(duì)比信噪比(contrast-to-noise ratio,CNR)、管腔面積(lumen area,LA)、管壁面積(wall area,WA)、平均管壁厚度(mean wall thickness,MWT)、最大管壁厚度(maximum wall thickness,MaxWT)。使用組間相關(guān)性(intraclass correlations,ICC)評(píng)估測(cè)量可靠性。結(jié)果:ADE-BBMRI序列可以有效抑制腦血管周圍CSF信號(hào);其CSF信號(hào)強(qiáng)度(SNRCSF)與相應(yīng)BBMRI序列相比降低36%-44%。ADE-BBMRI序列與相應(yīng)BBMRI序列相比管壁信號(hào)強(qiáng)度(SNRCSF)降低8%-8.5%,血管壁與CSF信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比(CNRwall-to-CSF)卻顯著提高:MCA,5.93±0.59 vs.3.95± 1.67,p0.01;BA,3.8± 1.76 vs.1.34±0.54,p= 0.01。ADE-BBMRI 與相應(yīng) BBMRI 序列相比,形態(tài)學(xué)測(cè)量未見(jiàn)差異(ADE-BBMRI vs.BBMRI:LA,6.35±2.87 mm2 vs.6.32±2.84 mm2,p=0.23;WA,1.28±0.52 mm2 vs.1.27 ±0.53 mm2 p=0.47;MWT,0.93±0.30 mmvs.0.93±0.32mm,p=0.95;MaxWT,1.27±0.33mmvs.1.28±0.36mm,p=0.84)。與增強(qiáng)前的圖像相比,增強(qiáng)后ADE-BBMRI圖像可以顯著提高SNRwal、CNEwall-to-CSF以及血管壁與血液間信號(hào)對(duì)比(CNRwall-to-blood),管壁清晰度明顯提高。所有測(cè)量(包括信號(hào)測(cè)量SNRlumrn、SNRwall、SNRCSF和形態(tài)學(xué)測(cè)量LA、OWA、MWT)的可靠性良好,ICC區(qū)間為0.54-0.95。結(jié)論:3D ADE-BBMRI序列可以有效抑制血液和腦脊液信號(hào),在5分鐘掃描時(shí)間內(nèi)獲得各向同性分辨率為0.5的圖像,并可以對(duì)顱內(nèi)血管壁進(jìn)行可靠的測(cè)量。本研究可以為腦卒中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及預(yù)防提供參考價(jià)值。第二部分:無(wú)癥狀顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的3D高分辨率增強(qiáng)磁共振成像特征目的:大部分腦卒中在無(wú)癥狀I(lǐng)CAD人群中突然發(fā)生,因此,在沒(méi)有出現(xiàn)癥狀階段發(fā)現(xiàn)并評(píng)估ICAD可能會(huì)為腦卒中風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防提供參考。本次研究目的是使用3D高分辨增強(qiáng)BBMRI評(píng)估無(wú)癥狀I(lǐng)CAD的疾病特征,并與腦卒中患者的癥狀斑塊進(jìn)行比較,進(jìn)一步明確管壁及斑塊特性。材料和方法:本次研究符合 HIPAA(Health Insurance Portability and Accountability Act)標(biāo)準(zhǔn)并得到研究機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)批準(zhǔn)。一共納入55名(平均年齡,71.3±11.2歲)研究對(duì)象,包括29名來(lái)自粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)社區(qū)(Atherosclerosis Risk in Communities,ARIC)的無(wú)癥狀志愿者和 26 名腦卒中患者。掃描設(shè)備為飛利浦3.OTMRI掃描儀(Achieva;Philips Healthcare,the Netherland),掃描序列包括 3D 時(shí)間飛躍(time-of-flight,TOF)MRA、3D 增強(qiáng)ADE-BBMRI和3D對(duì)比增強(qiáng)(contrast enhanced,CE)MRA。由兩名有經(jīng)驗(yàn)的放射醫(yī)師對(duì)是否出現(xiàn)斑塊進(jìn)行判定;對(duì)每一個(gè)認(rèn)定的斑塊均進(jìn)行下列分級(jí),包括斑塊強(qiáng)化程度(0級(jí)、1級(jí)、2級(jí))、管腔狹窄程度(不能探測(cè)、50%、50%-70%、70%、幾乎閉塞)和MRI上可能引起腦卒中的程度(包括責(zé)任、可能責(zé)任和無(wú)責(zé)任斑塊)。記錄斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage,IPH)的出現(xiàn)情況及斑塊表面不規(guī)則性。根據(jù)位置對(duì)來(lái)自腦卒中組和ARIC組的29對(duì)斑塊配對(duì)并進(jìn)行定量分析。計(jì)算斑塊厚度、標(biāo)準(zhǔn)管壁指數(shù)(normal wall index,NWI)和強(qiáng)化程度(%contrast enhanced,%CE)。使用回歸分析評(píng)估責(zé)任病灶與定性及定量測(cè)量的相關(guān)性。結(jié)果:在ARIC志愿者中共發(fā)現(xiàn)162個(gè)斑塊(平均5.8個(gè)/人),共有101個(gè)(62%)斑塊出現(xiàn)強(qiáng)化(1級(jí)或者2級(jí)強(qiáng)化)。腦卒中患者共發(fā)現(xiàn)134個(gè)斑塊(平均,5.2個(gè)/人),共有111個(gè)(83%)斑塊顯示出強(qiáng)化(1級(jí)或者2級(jí)強(qiáng)化);責(zé)任斑塊有29個(gè)(22%)。將29對(duì)根據(jù)位置匹配的無(wú)癥狀斑塊和責(zé)任斑塊進(jìn)行斑塊水平比較發(fā)現(xiàn),與無(wú)癥狀斑塊相比,責(zé)任斑塊信號(hào)不均質(zhì)性(79%vs.38%,p=0.001)、表面不規(guī)則性(48%vs.7%,p0.01)和 IPH(24%vs.3%,p=0.022)更常見(jiàn),斑塊負(fù)荷更大(84%vs.75%,p0.01),管腔狹窄程度更嚴(yán)重(e.g.,50%,48%vs.17%,p0.01),強(qiáng)化程度更高(25.66±15.34 vs.8.02±5.85,p0.01)。多因素回歸分析中,調(diào)整單因素回歸分析中與責(zé)任斑塊顯著相關(guān)的變量后,發(fā)現(xiàn)IPH(OR,15.84;95%CI,1.52-165.44;p=0.021)和強(qiáng)化程度(%CE)(OR,1.24;95%CI,1.07-1.43;p=0.004)與斑塊引起腦卒中的可能性相關(guān)。管腔狹窄程度與責(zé)任斑塊之間(OR,5.32;95%CI,0.73-39.05;p=0.100)以及斑塊負(fù)荷(NWI)與責(zé)任斑塊之間(OR,1.00;95%CI,0.92-1.10;p=0.919)無(wú)相關(guān)性。結(jié)論:3D高分辨增強(qiáng)BBMRI可用于評(píng)估無(wú)癥狀和有癥狀顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾病人群的特征,有助于發(fā)現(xiàn)有不穩(wěn)定因素的斑塊,從而早期采取積極有效的預(yù)防措施。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R445.2;R743

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