0 引言

       缺血性脑卒中作为全球范围内致残率和致死率均较高的疾病之一^[1]，其病因复杂多样，精准的病因诊断对于制订有效的治疗与预防策略至关重要。传统的影像学方法，如CT和常规MRI，虽能在一定程度上揭示脑血管病变，但在识别颅内动脉管壁细微结构及病变成分方面存在局限性。近年来，高分辨率磁共振血管壁成像（high-resolution vessel wall magnetic resonance imaging, HR-VW-MRI）技术迅猛发展，其无创特性与对颅内动脉管壁病变的清晰展示能力赢得了广泛研究关注，特别是7 T超高场强MRI的应用，为缺血性脑卒中的病因诊断开辟了新的途径。

       该技术在评估缺血性脑卒中风险方面展现出重要价值，并被大量临床研究证实能有效预测风险^[2]。同时，体内外研究亦验证了其在动脉粥样硬化斑块形态、成分及结构上的定性定量评估能力^{[3, 4]}。鉴于缺血性脑卒中病因复杂多样，急性缺血性脑卒中试验（the Trial of ORG 10172 in Acute Stroke Treatment, TOAST）分型作为主流分类方法，区分了包括大动脉粥样硬化、脑小血管及穿支动脉病变在内的多种病因类型，强调了准确病因诊断对于制订个性化治疗与预防策略的重要性^{[5, 6]}。

       早期，基于3 T的HR-VW-MRI在评估颅内动脉粥样硬化（intracranial atherosclerosis, ICAS）及部分卒中病因方面已展现出一定价值，但受限于空间分辨率，对于远端血管病变及脑小血管疾病（cerebral small vessel disease, CSVD）的评估仍显不足^[7]。随着MRI技术的不断进步，7 T超高场强MRI以其显著提升的信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）、对比噪声比（contrast-to-noise ratio, CNR）及空间分辨率，不仅提升了病变检出率^[8]，还实现了血管壁病理改变的可视化与定量化评估^[9]，对ICAS的识别更为精确^[10]，并有望大幅提升CSVD的检出能力^[11]，为缺血性脑卒中的病因分型提供了更为精准的工具。

       7 T超高场HR-VW-MRI在缺血性脑卒中病因分型中的应用具有显著的临床意义。首先，它能够精准识别TOAST分型中的大动脉粥样硬化型与穿支动脉型卒中，以及颅内血管炎、血管夹层等非典型病变，从而显著提高病因分型的准确性。其次，该技术对ICAS的识别更为精确，有助于早期发现并干预高危病变，降低卒中复发风险。此外，7 T HR-VW-MRI还有望大幅提升CSVD的检出能力，为这类隐匿性高、危害大的疾病提供新的诊断手段^{[10, 11]}。最终，这些精准的诊断信息将指导临床医生制订更加个性化的治疗与预防策略，改善患者预后。

       鉴于7 T超高场HR-VW-MRI在缺血性脑卒中病因分型中的独特优势及其在临床应用中的巨大潜力，本综述系统地梳理了该领域的研究进展，深入分析了7 T HR-VW-MRI在提升临床诊断精确性与指导临床治疗中的潜在价值。通过总结现有研究成果，探讨该技术面临的挑战与未来发展方向，为临床实践与科研探索提供参考。

1 7 T HR-VW-MRI的技术优势

       相较于传统的3 T MRI，7 T HR-VW-MRI在多个方面实现了显著的性能提升，为临床诊断和治疗决策提供了更为精确和丰富的信息。首先，显著提升了图像的SNR和CNR^[8]。更高的SNR意味着图像中的信号强度相对于背景噪声得到显著增强，从而提高了图像的整体清晰度。同时，增强的CNR使得血管壁与周围组织之间的对比度更加明显，有助于更精确地识别血管壁病变的细微结构。这种提升对于检测颅内小动脉及其病变尤为关键。其次，7 T HR-VW-MRI能够实现亚毫米级的空间分辨率^[9]，甚至达到0.2~0.3 mm各向同性，这意味着能够更清晰地显示颅内血管壁的细微结构和病变特征。无论是动脉壁的厚度变化、斑块负荷的评估，还是斑块内部成分的定性及定量分析，都展现出了前所未有的精度。再次，通过优化扫描参数和图像处理技术，可以有效减少脑脊液和血流对血管壁成像的干扰，进一步提高图像质量，可更清晰地观察血管壁的结构和病变情况，从而在检测颅内小血管及远端血管病变方面表现更出色。最后，可实现更全面的病理改变可视化与定量化^{[9, 10]}。7 T HR-VW-MRI不仅能够清晰地显示血管壁的形态学变化，还能够通过多参数成像技术揭示血管壁内部的病理改变。利用T1、T2、T2^*等加权成像技术，可以区分血管壁内的不同组织成分（如脂质、纤维组织等），并对斑块成分进行定量化评估。这种能力对于理解颅内动脉粥样硬化的发病机制、评估斑块稳定性以及预测卒中风险具有重要意义。

2 在缺血性脑卒中病因分型的临床应用

2.1 颅内大动脉粥样硬化

       在我国，颅内大脑动脉粥样硬化是造成供血区脑组织发生缺血性卒中事件的主要病因之一，约占在缺血性脑卒中的70%^[12]，基于3 T的HR-VW-MRI是目前临床常用的病因鉴别检查方案，但高SNR、CNR和空间分辨率的7 T HR-VW-MRI提供了更高的管壁及管腔对比度，同时改善了脑脊液及血流信号抑制^[13]，相对于3 T的图像清晰度和图像质量均有所提升^[14]。

       一方面，在管壁结构评估上，以病理组织为参照，7 T HR-VW-MRI可以比3 T更准确地测量动脉壁的厚度并评估斑块负荷^[7]，从而能更好地识别细微的非狭窄性血管壁病变^[15]。另一方面，在颅内动脉粥样硬化斑块评估上，7 T HR-VW-MRI也有不俗表现。一项基于7 T的离体斑块研究表明，多参数HR-VW-MRI（分辨率0.1 mm各向同性）显示，质子密度加权成像（proton density weighted imaging, PDWI）、T2WI和T2^*WI上出现的低信号与泡沫巨噬细胞或富含脂质的坏死核心相对应，为颅内动脉斑块成分研究提供超高场磁共振成像证据^[16]。活体斑块研究中，由于颅内斑块的体积小，通过3 T MRI来区分斑块的成分仍然是具有挑战性的，在一项7 T HR-VW-MRI的基底动脉斑块研究中，分辨率为0.5 mm各向同性扫描可以进一步提升管壁的清晰度，参照颈动脉斑块成分研究，在图像上分辨出基底动脉斑块中的纤维帽和较大脂质核心成分^[17]。

       同时，7 T HR-VW-MRI能够更好地显示颅内动脉管腔及管壁结构特征以及斑块表面形态^{[18, 19]}，提高了3 T MRI和数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）检查中卒中病因分型不明确患者的识别能力^[10]，对ICAS症状性斑块与非ICAS的鉴别有较大帮助。有病例报告显示^[10]，一名左侧基底节急性脑梗死的患者，其DSA及3 T MRA均未发现明确动脉狭窄或结构显示正常，而进一步在7 T HR-VW-MRI检查中发现左侧大脑中动脉M1段近端上壁偏心性弧形斑块，呈阳性重构且明显强化，表明该斑块为高危斑块，且与此次卒中事件相关。而另一名双侧颈内动脉末端闭塞的患者，DSA诊断为烟雾病，但其在7 T HR-VW-MRI中可明确显示两侧颅内动脉弥漫性粥样硬化改变，ICAS为其本次缺血性卒中的病因。随着7 T HR-VW-MRI的研究不断深入，未来分析颅内动脉斑块成分将成为可能，并为患者风险分层提供有价值的信息^[20]，帮助患者治疗方案的选择^[21]。

       综上，笔者认为7 T HR-VW-MRI在颅内动脉粥样硬化疾病应用中，优势在于其超高分辨率，能更清晰地显示动脉斑块、病变部位及形态，提升诊断准确性。然而，高场强也带来磁敏感效应等挑战，技术难度较高。未来研究方向包括优化成像技术、降低成本、增强SNR，并深入探索斑块成分、稳定性评估等，以进一步推动临床应用和科学研究。

2.2 穿支动脉及脑小血管病变

       随着影像技术的提升，穿支动脉和小血管病变可以被超高场磁共振识别并评估^[22]，HR-VW-MRI更进一步提高了血管壁边界和病变判别的能力，尤其基于7 T的HR-VW-MRI成像方案显著提升了豆纹动脉（lenticulostriates, LSAs）^{[23, 24, 25]}、脑桥穿支^[26]和皮层动脉^[27]的可视化评估。目前，LSAs的7 T评估成果较为丰富，可评估的特征主要包括血管形态学（如主干及各级分支的直径、走行路径及其分支情况）^[25]、血流动力学（血流速度、方向）^[28]、血管壁特征（斑块成分、管壁厚度、病变位置）^[29]，这些特征评估都与缺血性脑卒中发生相关，如LSAs的走行异常或管径狭窄会导致异常的血流速度和方向，从而可能导致血液供应不足或形成涡流，增加供血区脑卒中的风险；同时，其具有许多的临床益处，包括：脑白质深部梗死的病因诊断中对颅内动脉粥样硬化累及开口的评估，更好地检测和评估小动脉炎性血管病变，以及更准确地检测小的动脉瘤^[30]。在LSAs供血区域脑梗死的患者中，7 T HR-VW-MRI对LSA闭塞的显示较为常见，并且与供血区脑梗死的发生、复发及进展相关^{[29, 30, 31]}。ICAS累及大脑中动脉或基底动脉可造成部分穿支动脉开口堵塞，从而导致穿支血管供血区梗死，称之为分支动脉粥样硬化性疾病（branch atheromatous disease, BAD)^[26]。7 T HR-VW-MRI对大血管及穿支血管的可视化有助于BAD的评估，为临床治疗提供依据。

       另外，CSVD是一种以慢性进行性血管病变为特征，累及大脑小动脉、细小动脉、毛细血管和小静脉导致脑卒中发生的疾病^{[32, 33, 34, 35]}。7 T HR-VW-MRI可以评估LSA主干及分支数量、平均长度和弯曲度等结构特征、识别任何变窄或中断，从而为了解CSVD的发病机制提供了新的视角。SMART-MR研究的亚分析（n=130）发现，ICAD负担较高的患者也有更广泛的CSVD，较大的斑块负荷与白质高信号严重程度、皮质下和深部灰质梗死以及血管腔隙相对应^[36]。同时，LSAs血流动力学状态与脑小血管病变密切相关。7 T MRI通过对其血流速度、流量等参数的测量和分析，表明穿支动脉血流速度减缓、流量降低等因素是造成供血区缺血的危险因素，揭示了其与CSVD之间的内在联系，从而为我们提供了早期预警和干预的靶点。

       综上，笔者认为7 T HR-VW-MRI在穿支小动脉及脑小血管病评估中，其优点在于显著提高了空间分辨率，可精确评估小动脉数量及结构特征，对脑卒中的早期诊断、病因分析及预后评估有重要作用。然而，该技术检查速度较慢，不适用于危重患者，且某些关键影像学指标仍存在争议。未来研究应聚焦于优化扫描速度、开发快速成像技术，并深入探索影像学指标的一致性，以提升临床应用效能。

2.3 其他病因型缺血性脑卒中

       其他原因所致的缺血性脑卒中常见为脑动脉血管炎及颅内动脉夹层（intracranial artery dissection, IAD）。一方面，因为SNR和CNR的提升，7 T HR-VW-MRI较之3 T在增强扫描上有更明显的强化表现，有利于检测出颅内血管壁炎性病变。其中，在3例活检证实的巨细胞动脉炎病例中，基于7 T HR-VW-MRI的T1WI增强图像上显示颅内动脉明显强化，图像质量优于3 T HR-VW-MRI^[37]。此外，7 T HR-VW-MRI也可应用于系统性红斑狼疮的颅内动脉病变评估，以检测微小的脑血管改变，表现为皮质下和/或皮质区微小的点状或线状高信号病变^[38]。另一方面，IAD是多种原因引起的颅内动脉壁内出血，可导致头痛、动脉狭窄和动脉瘤等^{[39, 40]}。IAD好发于椎基底动脉，有研究表明外部原因似乎在颅内椎动脉夹层的发展中起着较少的作用，而基于血管的内在差异（过度迂曲、动脉瘤和狭窄等并发病变）可能更有助于其形成^[41]，且年轻患者发生蛛网膜下腔出血的概率较高，老年患者发生后循环梗死的概率较高^[42]，当IAD出现局限性狭窄或完全闭塞时，诊断往往具有一定难度，HR-VW-MRI在识别双腔、内膜瓣、壁内血肿等细微结构上较DSA更具有优势^{[43, 44, 45, 46]}。但目前基于7 T的IAD研究较少，一例大脑中动脉M2段夹层的病例报道中提示7 T HR-VW-MRI在诊断颅内远端动脉夹层时比传统3 T能提供更详细的影像解剖变化^[47]。

       综上，笔者认为，颅内动脉夹层和血管炎等其他病因型缺血性脑卒中评估中，7 T HR-VW-MRI能清晰显示微小结构和血管壁病变，提供更丰富的图像信息以辅助诊断。但其成本高、操作复杂、扫描耗时等限制了普及。未来研究方向应集中在优化成像技术、降低成本，并深入发掘具有特异性表现和诊断价值的影像信息。

2.4 不明原因型缺血性脑卒中

       不明原因卒中，即隐源性卒中或不明原因栓塞性脑卒中，占卒中病因的相当一部分，长期以来一直是临床诊断和治疗的一大挑战。7 T HR-VW-MRI以其卓越的空间分辨率、SNR和组织对比度为病因学诊断、栓子来源追踪、侧支循环评估以及功能代谢成像提供了强有力的支持，为不明原因卒中的诊断提供了更为精准的影像学依据。其中，对于不明原因栓塞性脑卒中，确定栓子的来源是治疗的关键。7 T HR-VW-MRI结合磁敏感加权成像等技术，能够敏感地检测出血性病灶和微小栓子，有助于判断栓子是否来源于心脏或其他血管部位，从而指导抗凝或抗血小板治疗的选择^[48]。另外，在功能代谢成像中，7 T MRI可利用超极化¹²⁹Xe磁共振成像监测脑血流动力学改变，以及³¹P磁共振波谱成像检测能量代谢情况^[49]，可以进一步揭示卒中后的病理生理机制，为治疗方案的优化提供科学依据。

       总之，7 T HR-VW-MRI因其高空间分辨率和SNR，使得颅内动脉细微结构能清晰展示，对大血管及小血管、侧支血管有更准确的评估，但超高场带来了B1场不均匀性也可造成颅底血管病变显示缺失等问题，因此未来应聚焦于优化成像序列和参数，提高成像效率和质量，并探索其在临床中的广泛应用和标准化成像方案。

3 优势及挑战

       7 T HR-VW-MRI较常规3 T成像提高了SNR和CNR，延长了血液T1弛豫时间，增强了血流和相位对比效应，在临床常规扫描时间内能更好地抑制脑脊液及血流像，以此提高图像质量^{[50, 51, 52]}。由于分辨率能够达到0.2~0.3 mm各向同性，其对颅内小动脉的显示也具有优势。

       但7 T HR-VW-MRI也面临着一些挑战，包括B1场不均匀性、特定吸收率（specific absorption rate, SAR）增大、扫描采集时间较长、更多的禁忌证和安全问题^{[53, 54]}等。其中，B1场不均匀是超高场磁共振的主要问题，会导致颅底部分及边缘组织信号不均匀，从而导致一些血管的细节评估不足。尽管压缩感知等加速技术被应用于7 T扫描，但较长的扫描时间仍是患者依从性差的一个主要因素^[55]。最后，目前受线圈的限制，7 T管壁成像还无法实现头颈一体化扫描，这对7 T HR-VW-MRI未来全面评估头颈血管病变提出了期待。

       综上，7 T HR-VW-MRI 具有超高分辨率和信噪比，可以识别3 T上无法检测到的细微病变，可为隐源性脑血管疾病提供额外价值，其作为一种无创血管评估方案，用于颅内斑块动态检测及治疗后评估随访，在缺血性脑卒中的病因分型中具有广阔的应用前景。