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01 HRMRI（高分辨率核磁）的概念 高分辨率核磁顾名思义就是分辨率高的核磁检查，所成的像能够看见组织的细微结构，就叫高分核磁。高分核磁对于组织而言并不是局限在血管方面，在骨骼，肝脏及在其他一些组织都会有应用。而应用在脑血管方面，比较大的进步是在黑血序列发现以后，对于脑血管管壁成像质量有一个大的提升，逐渐演变出高分核磁的概念。 然而，HRMRI与常规的核磁检查，如脑组织MRI，其实在主体设备上并无太大的差别。就脑血管而言，HRMRI和普通核磁的主要区别在于： 1、线圈差异 一般普通核磁的线圈是8通道，而高分核磁的是36通道，而通道越多，它所接受的核磁的信号在相同的场强下能够提高分辨率。 2、序列参数不同 我们做脑血管核磁，常规的序列是TOF相，TOF相主要目的是定位靶血管病变，然后根据病变区域勾画HRMRI扫描的感兴趣区（ROI），一般感兴趣区域需要尽可能局限，因为区域越大扫描时间要求越长，会影响患者体验。最后选中特殊序列（参数特殊，更高的层内分辨率），即T1, T2, PD以及T1增强序列。 02 HRMRI的价值 1、结构学评价 对于脑动脉粥样硬化，越来越多的医生和研究者意识到粥样硬化所致疾病并不是病变单纯地影响管腔形态，导致管腔狭窄，从而引起缺血性卒中。目前大多数专家认为，脑血管病变的评价需要从三个方面进行：  1、形态学评价 传统的脑血管评价是通过血管形态来判断，即管腔狭窄程度，由此评价一个疾病的严重性和进展，但单从单一的狭窄程度来评价，存在很多局限性。例如，目前认为高危的都是在70%以上的狭窄，但很多些患者，可能从形态学上并没有发现明显的狭窄，但是有明显的缺血性卒中症状。有尸检研究报道，60岁以上人群中，约60%左右的人至少有一根脑血管是有动脉粥样硬化的，但在传统形态学检查很难探测到。 2、结构学评价 HRMRI最大的优势就是可以很好地评价管腔结构，特别是对于一些管腔形态检查（DSA/CTA或MRA）检查发现管腔狭窄程度并不不重，甚至正常的缺血性卒中患者，HRMRI能够很好探明卒中的病因，为临床诊疗提高可靠的依据。   对于脑血管结构学评价，目前除了HRMRI，在临床诊疗过程中还能用腔内影像，比如OCT、IVUS来进行诊断，但由于腔内影像检查具有一定的局限性而限制其推广。HRMRI因其无创、简便的特征，目前是临床上运用最广的脑血管结构评价方法。 3、功能学评价 功能学是指血管供血能力的评级。管腔狭窄导致缺血性卒中的本质还是狭窄或斑块破裂，堵塞血管，限制血流，导致下游脑组织缺血缺氧，发生脑组织梗死。目前临床常用的CTP/PWI检查，就是脑血管的一种功能学评价方式，从脑组织角度反映供血血管的血流供给能力。目前也有比较新的技术，比如FFR（脑血流储备分数），通过狭窄远近两端的压力比值，反映狭窄所致的血流供给能力高低，当供给能力明显下降时，则需要外科干预，扩张狭窄管腔，提高血流供给。 2、高分核磁的价值-病因鉴别 结构学的评价对于临床诊疗的价值首先是病因学鉴别。虽然脑血管狭窄最常见的病因是动脉粥样硬化，但其实动脉夹层，动脉炎症，动脉痉挛，烟雾病等多种病因均会导致管腔狭窄，单纯从脑血管形态学检查很难判断病因，HRMRI可以提供很好的辅助诊断价值。   （1）动脉粥样硬化：绝大多数的动脉粥样斑块是偏心性的，其次由于纤维帽和脂质的信号是不一样的，在HRMRI上是能够很好的识别的。 （2）动脉夹层：在HMRI上可以看见漂浮的内膜瓣合并血肿，T1相血肿为高信号。同时TOF相是可以看到管腔之外的高信号影像，这也是鉴别动脉夹层的一种特征。 （3）动脉炎症：最明显的HRMRI表现是均匀的管壁强化，但慢性炎症几乎不强化，同时可以看到同心性的管腔狭窄，无管壁斑块。 （4）烟雾病（MMD）：特殊的病变部位（双侧ICA终末段，MCA近端和ACA）和负性重塑结构可以作为鉴别要点。 （5）可逆性血管痉挛综合征：同心性管腔狭窄，管腔几乎不强化，管腔狭窄可逆是重要的鉴别要点。  除了病因鉴别，HRMRI对于动脉粥样斑块本身的结构评价，对于临床也有很好的诊疗意义。 （1）确定斑块的性质：动脉粥样硬化所致的卒中的主要机制是斑块不稳定所致，HRMRI的结构学评价是能够很好地识别斑块是否稳定。T1高信号，斑块强化，以及纤维帽毛糙不完整均是不稳定斑块的影像特征。 （2）确定粥样斑块的分布：由于血流动力学的影响，粥样斑块的分布好发于穿支动脉的对侧，当斑块逐渐增大侵及穿支动脉开口时容易导致穿支梗死。HRMRI是能够很好鉴别斑块与穿支的关系，为临床治疗提供很好的建议。 （3）评估血流动力学障碍：HRMRI可以测量病变部位的面积狭窄程度，从比较立体的三维的层面去评估管腔的狭窄程度，而传统的血管影像检查是通过二维的层面去评估管腔的直径来反映血管的狭窄程度。相对于直径狭窄程度，面积狭窄程度能更准确地反映血管的血流动力学情况。 03 HRMRI评价 对于HRMRI的结构学评价，可以从定性评价和定量评价两个方面进行阐述。 1、定性评价  Tan HW, et al. World Neurosurg. (2018) 112:186-98. 定性评价是临床中最常关注的一个方面。所谓斑块的定性评价主要是通过核磁的信号特征，病变的部位以及病变的完整性对斑块稳定性的一个评价。斑块的定性评价主要围绕着脂质核心，纤维帽，出血和钙化这4个方面来评价的。 （1）脂质核心：在TOF相是一个等信号，在T1和PD相都是等信号或稍高信号，T2是低信号，且脂质的部位通常位于纤维帽下方。   如图中所示脂质核心位于强化的纤维帽下方的低信号区域 （2）纤维帽：在T1、T2以及PD相上都是等信号或高信号，位于管腔表面，与管腔血液接触。  如图所示：纤维帽在T1相最明显，是稍高信号的状态（E图箭头所示），它在T1增强时也会强化（D图和F图箭头所示）  Tips: 组织强化是反映组织吸收钆造影剂浓度的一个能力，当组织处于炎症水肿状态，组织渗透性好，钆剂容易在该组织停留，在T1增强时表现强化特征。强化的程度是反映组织炎症程度的一个很好指标，也是反映斑块易损性的一个指标。 （3）斑块内出血：斑块内出血的评价比较特殊，不同时间的斑块内出血，其信号特征是不一样的。主要原因是时间变化，Fe2+变为Fe3+的过程会导致核磁信号的变化。整体而言，在急性期（<1W）和亚急性期(1-6W)，斑块内出血在T1相都是高信号，慢性期（>6W）表现为T1低信号。而T2和PD相则随着时间由等/低信号变为高信号，再又变为低信号。慢性期出血HRMRI是比较难鉴别的, 特别是在闭塞病变，慢血流的特征与其相似。 Takaya N, Circulation. (2005) 111(21):2768-75. 如图所示，斑块内出血不同时间点，信号特征不同。A、B为急性期，C为亚急性期。 （4）钙化：TOF、T1、T2、PD都表现为低信号，T1增强时不强化。 总结 斑块的定性评价主要目的是为了评估斑块的稳定性。稳定性的评价是有严格的评价标准的，2003年的Circulation上发表了一篇对于斑块稳定性的评价标准(标★的指标可以通过HRMRI 来评价)。 1. 主要标准包括： ★ 1） 斑块内活动性炎症（强化的程度反映炎症程度） ★ 2） 薄纤维帽及大脂质核心（冠脉里认为小于65微米的纤维帽属于薄纤维帽，是不稳定斑块） 3）内皮细胞脱落伴表面血小板聚集（更依赖病理的检查） ★ 4） 斑块出现裂隙及受损（纤维帽的完整性） ★ 5） 严重狭窄：（超过70%属于高危斑块） 2. 次要标准包括： ★ 1）浅表钙化或结节： 目前认为基底部钙化有助于稳定斑块，但对于浅表钙化，特别是挨着管腔钙化，是高危的，反而促进了斑块不稳定风险。因为浅表钙化会增加组织脆性，导致在斑块血流冲刷的过程中容易发生破裂。 2）黄色斑块：肉眼可见的黄色斑块，其实就是大的脂质核心。 ★ 3）斑块内出血：出血会增加斑块的面积，挤压使纤维帽下面的压力增高，导致斑块破裂。 4）内皮功能异常：内皮功能在影像上没办法去评价 ★ 5）正性重构：反映的是斑块负荷的一个指标。HRMRI可以通过血管面积来定性或定量进行评价。 2、定量评价 虽然定性评价能够很好指导临床诊疗，但其实目前临床常用的3T HRMRI的分辨率评价颅内动脉粥样硬化的斑块特征时还是有一定挑战性。由于分辨率的限制，颅内斑块的特征评价是带有主观性的，而且需要很长的学习曲线和很好的临床经验来评价斑块结构。除此之外，科研对于HRMRI的斑块结构评价也有更精准的需求，由此斑块的定量评价也是一个重要的方面。 定量评价的量化指标： （1）斑块分布——穿支评价： 通过高分核磁看斑块的轴位分布来鉴定斑块是否有累及穿支的风险。对于穿支累及风险高的斑块，治疗上更多地是建议患者积极药物治疗为主。SAMMPRIS研究发现，穿支累及的病变血管内治疗卒中发生的风险高达19.4%。 如图所示基底动脉斑块轴位评价示意图：基底动脉的穿支多从背侧和侧位发出供应脑干，因此当斑块累及该部位时，容易发生穿支梗死的风险。 如上图是大脑中动脉斑块轴位评价示意图：大脑中动脉的穿支动脉多从上壁和腹壁发出供应基底节区核团 （2）信号：信号的强化程度反映炎症活性程度。斑块的强化与卒中有强的相关性，有研究报道斑块近心端强化表示斑块更易损，不仅提示着近期梗死，而且预示着未来短期有高的卒中复发风险。 管壁强化指数=(增强后的斑块信号/增强后灰质信号）/（平扫斑块信号/灰质信号）x 100% （3）面积：通过测量病变血管和参考血管的血管和管腔面积，可以定量评价斑块的重塑模式，斑块负荷，面积狭窄程度。 · 重塑指数=最狭窄处血管面积/参考血管的血管面积，重塑指数<0.95被定义为负性重塑，>1.05被定义为正性重塑； · 斑块负荷=（最狭窄处管壁面积-正常管壁面积）/最狭窄处的血管面积 x 100%； · 血管狭窄程度=（1-最狭窄处管腔面积/参考血管管腔面积）x 100%。 （4）长度：以往斑块长度的测量是通过血管检查影像来测量，如DSA、CTA、MRA。但通过管腔影像检查测量的长度只能看到明显狭窄的区域，无法测量斑块的实际长度。但实际斑块的长度可能更长，需要结构评价来测量实际斑块累积的长度。HRMRI能够更精细地测量斑块的长度。 04 展望：空间测量+多模影像融合评价 HRMRI评价仅仅是结构评价的一个维度，如前所述，斑块的评价需要结合多维度的评价来进行。虽然目前多维度的评价越来越受到重视，但是如何更好地运用这些多维度评价的信息可能是未来的一个重要课题。目前所运用的多维度的评价仅仅是由医生根据对多种影像点对点的简单评价，即我们通过斑块某一点是否高信号，是否有钙化，是否斑块内出血。由点的评价反映整个斑块的特征。这样的评价可能存在很大的偏倚。例如，既往有研究发现斑块的肩部是斑块破裂高发区域，但是我们对管腔进行形态学评估时，往往关注的是管腔最狭窄的部位，这种不匹配的空间维度评价，可能导致不稳定斑块特征的规律很难被发现。 因此，多模影像的融合是需要的，这种融合影像能够给临床提供更全面的空间信息，能够更好地去观察整体的斑块与预后的关系。 作者简介 罗继昌 首都医科大学宣武医院神经外科，博士研究生在读 学习经历：首都医科大学博士在读，导师焦力群教授 研究方向：脑血管狭窄的基础和临床研究;组建神经血管影像核心实验室，参与AI影像判读的智能研发 科研经历：参与“十三五”国家重点研发计划，北京市及院级课题4项。以一作或共一于Stroke，Cochrane，Frontiers，BMJ open等杂志发表SCI文章8篇，作为多个杂志审稿编辑，参与3部专著编撰。 |
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