在亚洲地区，颅内动脉粥样硬化(intracranial atherosclerotic disease，ICAD)是导致缺血性脑卒中发生的重要原因之一^{[1, 2]}。相关研究表明^[3]，基底动脉(basilar artery，BA)易发生动脉粥样硬化，形成斑块影响相关区域血供，最终发展为缺血性脑卒中。血管的形态会影响斑块的位置^[4]，BA弯曲与斑块的分布密切相关^[5]，斑块的不同分布会影响不同区域的脑供血，BA供血不足时会导致脑干、小脑缺血从而出现各种临床症状。由此可见，研究BA的斑块特点以评估缺血性脑卒中的发生，进一步指导临床相关工作是至关重要的^[6]。

       目前对于BA弯曲与斑块形成及分布的研究众多^[5]，但这些研究均基于对BA斑块横向分布的研究(即轴位像上的腹侧壁、背侧壁及侧壁)，且大多数未对BA弯曲程度进行分类。有研究分析了BA弯曲程度与斑块易损性的关系，但目前缺乏BA弯曲程度与斑块分布及特点的研究。近几年高分辨磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI)已经成为评价颅内动脉斑块的有效检查技术^[7]，因此，笔者利用HR-MRI探讨轻、重度弯曲的BA与其斑块特点之间的关系，以评估斑块的纵向分布与斑块的稳定性。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       回顾性分析2018年2月至2021年4月于哈尔滨医科大学附属第一医院磁共振室行BA HR-MRI检查的124例患者的影像资料。纳入标准：(1)所有患者均进行了头部三维时间飞跃法磁共振血管造影(three-dimension time of flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA)、三维质子密度加权体积各向同性涡轮自旋回波采集成像(T1-weighted 3D volumetric isotropic TSE acquisition，T1W-3D-VISTA)、非增强血管造影和斑块内出血同时成像(simultaneous noncontrast angiography and intraplaque hemorrhage，SNAP)扫描；(2) 3D-TOF-MRA检查为BA弯曲；(3)无心源性栓塞的证据，如室壁瘤、房颤等；(4)无椎动脉闭塞；(5)无动脉炎、动脉瘤及动脉夹层等非动脉粥样硬化性疾病；(6)图像质量满足诊断要求。同时收集入组患者的临床相关资料，包括年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压史、糖尿病史、是否血脂异常、卒中家族史。

       本研究经过哈尔滨医科大学附属第一医院医学伦理委员会批准(批准文号：201989)，免除受试者知情同意，对所有患者的影像及临床资料进行隐私处理。

1.2 仪器和方法

       使用Philips Achieva 3.0 T磁共振扫描仪采集图像，由16通道标准头部正交线圈进行扫描。所有患者BA均行3D-TOF-MRA及HR-MRI扫描，根据3D-TOF-MRA图像进行定位，垂直于血管长轴对弯曲的BA进行分段扫描获得3D T1-VISTA、SNAP横断位图像，再通过重建获得冠状位及矢状位图像。扫描参数分别为：(1) 3D-TOF-MRA：TR 25 ms，TE 3.45 ms，FOV 194 mm×194 mm，层厚20.0 mm，矩阵276×275；(2) T1 VISTA序列：TR 800 ms，TE 18.11 ms，FOV 200 mm×181 mm，层厚 0.6 mm，矩阵332×330；(3) SNAP序列：TR 500 ms，TE 50 ms，FOV 160 mm×160 mm，层厚0.8 mm，矩阵200×196。

1.3 图像分析

       测量BA最大弯曲处的血管外壁到BA两端(BA顶部与左右椎动脉汇合处的连接线)的横向距离，若BA为双弧或者三弧，则选择两方向上最远的点做切线，测量切线之间的距离。将BA弯曲程度分为3个等级：(1)无弯曲：横向距离＜5 mm；(2)轻度弯曲：5 mm≤横向距离＜10 mm；(3)重度弯曲：横向距离≥10 mm^[8](图1)，本研究纳入BA轻、重度弯曲的两组患者，BA弯曲程度的测量由2名核磁共振科医师分别测量并取其平均值作为最终结果。

       在HR-MRI图像上，动脉粥样硬化斑块表现为管壁的偏心性增厚^[9]。为了探讨弯曲BA的斑块分布，笔者根据BA弯曲的方向，将斑块的分布分为内弧和外弧，内弧即弯曲血管的内侧壁，外弧即弯曲血管的外侧壁(图2A、B)，由于BA向前或向侧方弯曲，3D T1-VISTA冠状及矢状面可判断斑块在内、外弧的分布，若常规冠状面和矢状面不能判断，则借助横断面来判断，利用软件(Philips Intellispace Portal)寻找斑块层面，当测量层面与血管长轴存在倾斜时，进行MPR重建校正，确保测量层面垂直于管腔。在分析横断面斑块时，寻找最大管腔狭窄层面，微小斑块定义为BA管壁偏心性增厚，管腔狭窄率＜50%，明显斑块定义为BA管壁偏心性增厚，管腔狭窄率＞50%^[10](图2C、D)，血管狭窄率=[1-(最狭窄层面管腔面积/参考层面管腔面积)]×100%，参考层面面积定义为紧靠最狭窄层面与之平行且无斑块的近端层面和远端层面面积的平均值^[11]。斑块内出血(intraplaque hemorrhage，IPH)定义为信号强度大于邻近肌肉T1信号的150%、SNAP黑血序列呈高信号(图3)。

       斑块计数以每个斑块在内、外弧的不同分布分别计入该组，如果斑块同时在内、外弧分布，则分别加1。完成图像采集后传输到Achieva副台后处理工作站进行处理。所有患者的图像均由2名经验丰富的核磁共振科医师在对患者信息不知情的情况下进行盲法评片，由2名医师观察斑块在BA的准确分布(内弧、外弧)、斑块大小(微小、明显)及成分(内部是否出血)，2名医师的一致性使用Kappa值评估(Kappa值分别为0.716、0.774、0.772)，诊断一致性良好。

点击查看大图

图1  基底动脉弯曲程度的测量。A：基底动脉轻度弯曲，横向距离为8.2 mm；B：基底动脉重度弯曲，横向距离为10.8 mm
图2  基底动脉粥样硬化斑块的分布与大小。A、B：分别为三维T1体积各向同性涡轮自旋回波采集成像(3D T1-VISTA)冠状位和3D T1-VISTA矢状位，长箭代表斑块分布在内弧、短箭代表斑块分布在外弧；C：微小斑块，基底动脉管壁偏心性增厚，管腔狭窄率＜50%；D：明显斑块，基底动脉管壁偏心性增厚，管腔狭窄率＞50%
图3  基底动脉斑块内出血。A、B：分别为3D T1-VISTA和SNAP，呈现明显的高信号
Fig. 1  Measurement of curvature of basilar artery. A: Mild basilar artery curvature, the transverse distance was 8.2 mm. B: Severe basilar artery curvature, the transverse distance was 10.8 mm.
Fig. 2  Distribution and size of atherosclerotic plaque in basilar artery A (3D T1-VISTA coronal position) and B (3D T1-VISTA sagittal position): The long arrow indicates that the plaque was located in the inner arc, and the short arrow indicates that the plaque was located in the outer arc. C: Minimal plaque: The basilar artery wall was thickened eccentrically and the stenosis rate was less than 50%. D: Apparent plaque: The basilar artery wall was thickened eccentrically and the stenosis rate was greater than 50%.
Fig. 3  Hemorrhage in basilar artery plaque 3D T1-VISTA (A) and SNAP (B) showed obvious hyperintensity.

1.4 统计学分析

       应用SPSS 26.0软件进行统计学分析，计数资料采用频数、百分比表示，两组间比较采用χ²检验；计量资料以平均值±标准差表示，符合正态分布且方差齐，两组间比较采用独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。观察者的一致性使用Kappa值评估，K≤0.2为两者一致性最差，0.2＜K≤0.4一致性较差，0.4＜K≤0.6为一致性一般，0.6＜K≤0.8两者一致性良好，0.8＜K≤1.0两者一致性最好。

2 结果

       共计124例患者纳入研究，排除动脉瘤、动脉夹层、动脉炎、血管无弯曲、图像质量较差的患者共32例，最终92例患者符合条件被纳入研究，男54例，女38例。轻度弯曲组54例，年龄(57.5±9.4)岁；重度弯曲组38例，年龄(60.4±7.5)岁。共有76个患者检出斑块，总计106个斑块，轻度弯曲组60个，重度弯曲组46个。同时收集患者的临床相关因素，包括年龄、性别、吸烟史、饮酒史、高血压史、糖尿病史、是否血脂异常、卒中家族史，BA轻度弯曲组与重度弯曲组间的临床相关因素差异均无统计学意义(P均＞0.05；表1)。

2.1 斑块的分布

       轻度弯曲组与重度弯曲组BA斑块均常见于内弧(内弧与外弧：76.7%、73.9%与23.3%、26.1%)，两组间斑块在内、外弧的分布差异无统计学意义(P=0.744；表2)。

点击查看表格

表2  轻度BA弯曲组与重度BA弯曲组HR-MRI特征比较[例(%)]
Tab. 2  Comparison of HR-MRI characteristics of mild BA curvature group and severe BA curvature group [n (%)]

2.2 斑块的大小

       重度弯曲组中明显斑块所占比例较轻度弯曲组大(重度与轻度：65.2%与36.7%)，差异具有统计学意义(P=0.004；表2)。

2.3 斑块的成分

       重度弯曲组中斑块内出血(intraplaque hemorrhage，IPH)所占比例较轻度弯曲组大(重度与轻度：69.6%与25.0%)，差异具有统计学意义(P＜0.001；表2)。

点击查看表格

表1  轻度BA弯曲组与重度BA弯曲组临床特征比较
Tab. 1  Comparison of clinical features between mild BA curvature group and severe BA curvature group

3 讨论

       与以往的研究有所不同，本研究对BA弯曲程度进行分类，利用HR-MRI分析斑块的纵向分布与特点。结果显示，在BA轻、重度弯曲的患者中，BA斑块均多分布于内弧；而BA重度弯曲组较轻度弯曲组斑块更明显，且重度弯曲组中IPH所占比例较轻度弯曲组大，轻度弯曲组斑块相对来说更稳定。BA主要为桥脑供血，BA粥样硬化斑块的分布与其供血区域的脑梗死位置密切相关^[12]，且较大的斑块堵塞穿支动脉的可能性更大，更容易脱落形成栓子阻塞远端血管。IPH会导致临床事件的发生，进一步影响患者的临床表现甚至预后。由此可见，研究BA斑块的分布与特点有助于我们在临床治疗中减少后循环缺血性脑卒中的发生^[13]，为临床药物治疗及血管介入治疗提供有效指导。

3.1 BA弯曲与斑块的分布

       BA的弯曲较常见，年龄、椎动脉优势是公认的可以导致BA弯曲的因素^[14]，在椎动脉优势不对称血流产生的不同机械力长期作用下，会使BA发生弯曲。关于性别、吸烟史、饮酒史、高血压史、血脂异常、糖尿病史、卒中家族史等因素能否导致BA弯曲存在一定的争议，本研究尚未发现轻、重度弯曲的BA与临床因素之间的相关性。研究表明，由血管形状引起的机械力变化，通过调节血管内皮细胞的信号传导通路，来介导动脉粥样硬化的病理生理过程^[15]。动脉粥样硬化是一种进行性疾病，血管的几何结构改变会影响局部血流动力学，内皮细胞在这种血流动力学作用下发生损伤，促使内膜增厚，进一步发展为动脉粥样硬化^[16]。壁面切应力(wall shear stress，WSS)是由切向内皮作用血流引起的摩擦力^[17]，低WSS能够直接促进动脉粥样硬化基因的表达，弯曲血管的内壁相比于外壁WSS更小，动脉粥样硬化颗粒更易在血管的内壁沉积^[9]，进而发展为斑块。因此，在轻、重度弯曲的BA中，斑块均多分布于内弧。

3.2 BA弯曲程度与斑块的特点

       后循环缺血卒中的发生与BA斑块的稳定性显著相关，大多数动脉粥样硬化斑块能保持长期稳定的状态，只有一些有不稳定斑块的人群会有发生症状性脑梗死的可能。IPH被认为是斑块不稳定的相关因素^[18]，IPH可引起穿通动脉的分支闭塞性疾病^[19]。随着斑块的进展，IPH导致覆盖斑块的纤维帽变薄、炎症活跃，炎性因子如巨噬细胞在斑块内积聚，最终斑块破裂导致缺血性中风。本研究中BA重度弯曲组IPH较BA轻度弯曲组发生率高，原因可能是重度弯曲的血管内壁较轻度弯曲的血管内壁WSS低，在长期血流动力学作用下，导致新生血管更易破裂。IPH会增加脑血管事件的风险^[20]，由此可见，当BA重度弯曲的患者存在斑块时，临床工作中可借助影像对斑块进行分析，以预防其发展为不稳定斑块，从而减少临床事件的发生。

       本研究结果显示，BA重度弯曲的患者较轻度弯曲的患者斑块更明显，可能由于IPH对斑块的进展产生了直接和长期的促进作用，IPH与斑块大小的进展、脂质坏死核心的加速生长及管腔狭窄的程度密切相关^[21]，IPH可以促使局部脂质沉积，因此，BA重度弯曲组斑块更明显。斑块大小的进展是预测临床上不良事件发生的重要指标^[22]，原因是较大的斑块堵塞穿支动脉的可能性更大，且更容易脱落形成栓子阻塞远端血管，造成相关供血区域缺血性梗死。临床可根据影像学资料对BA重度弯曲的微小斑块进行早期干预，防止其发展为明显斑块，降低脱落成栓子的风险，这可能为预防脑栓塞提供新的思路。笔者还发现，钙化及纤维帽断裂对斑块的稳定性也有着重要影响，不足的是本研究未进行系统地比较。

3.3 研究的局限性

       本研究还存在一些不足：(1)本研究样本量较小且为回顾性分析，容易存在选择偏倚；(2)没有对这些患者进行增强扫描，因此没有获得血管壁炎性改变的影像资料，这将是下一步重点研究的方向；(3)高分辨图像缺乏组织学验证；(4)未进行轻、重度弯曲的基底动脉与临床症状相关性的研究。

       综上所述，HR-MRI能够清晰地识别轻、重度弯曲的BA斑块的分布、大小与斑块内成分，通过三维重建提供更多的影像学信息，对重度弯曲的BA斑块进行早期干预和治疗，防止其发展为不稳定斑块，从而减少脑血管事件的发生，为临床提供有价值的影像学依据。