症状性后循环ICAD患者斑块形态与卒中机制的关系
摘要
背景及目标虽然颅内动脉粥样硬化疾病(ICAD)患者中风的主要机制——穿通动脉闭塞(PAO)和动脉对动脉栓塞(AAE)——已经被确定和描述,但对于有症状斑块的形态以及它们在这两种机制之间的差异,我们知之甚少。
方法我们前瞻性地招募了可归因于ICAD的后循环急性缺血性卒中患者。51例符合条件的患者入组并进行磁共振成像,然后根据可能的卒中机制将其分为PAO组或AAE组。利用高分辨率MRI评估斑块的形态特征,包括斑块长度、管腔面积、外壁面积、斑块负担、斑块表面不规则性、血管壁重塑和斑块增强。采用非参数试验比较PAO组和AAE组斑块形态参数。采用二元逻辑回归模型识别独立预测因子,同时采用受试者工作特征曲线检验模型的敏感性和特异性。
结果在符合影像学合格标准的患者中,38例(74.5%)发生PAO, 13例(25.5%)发生AAE。斑块长度较短(6.39四分位范围[IQR, 5.18-7.7]1 mm vs 10.90 [IQR, 8.18-11.85] mm,p< 0.01)。PAO组斑块负担较低(78.00 [IQR, 71.94-86.35] % vs 86.37 [IQR, 82.24-93.04] %,p= 0.04)。AAE患者斑块表面不规则的比例高于PAO患者(19/ 38,50.00% vs 12/ 13,92.30%)。p= 0.008)。斑块长度与PAO机制显著相关(校正OR 0.57, 95% CI, 0.41-0.79)。
讨论PAO和AAE患者颅内动脉粥样硬化斑块形态不同。斑块长度较短、斑块负担较低、表面规则的斑块更容易引起PAO。
术语表
- AAE=
- artery-to-artery栓塞 ;
- ADC=
- 表观扩散系数;
- 英航=
- 底动脉;
- 醉酒驾车=
- diffusion-weighted成像;
- 视场=
- 视野;
- HRMRI=
- 高分辨率核磁共振成像;
- 国际刑事法庭=
- 同类内相关系数;
- ICAD=
- 颅内动脉粥样硬化疾病;
- ICVA=
- VA颅内段;
- 位差=
- 四分位范围;
- MRA=
- MR血管造影;
- OWA=
- 外墙面积;
- PAO=
- 穿通动脉闭塞;
- 主成分分析=
- 脑后动脉;
- 中华民国=
- 接收机工作特性;
- TR / TE=
- 重复时间/回声时间;
- 弗吉尼亚州=
- 椎动脉
颅内动脉粥样硬化疾病(ICAD)是全球缺血性中风的主要原因之一,特别是在东亚、西班牙裔和非洲裔美国人中发病率和死亡率较高。1,-,5与症状性颈动脉狭窄相比,动脉-动脉栓塞(AAE)一直被认为是中至重度颈内动脉斑块背景下中风的主要机制,6,7穿孔动脉闭塞(PAO)可能在ICAD患者中发挥更重要的作用,但对其了解较少。8,9在后循环中,ICAD常出现在远端椎动脉(VA)和基底动脉(BA)。在临床实践中,弥散加权成像(DWI)被用于探索脑卒中缺血性病变与颅内动脉粥样硬化疾病之间的关系。10颅内闭塞性疾病常引起脑BA或VA远端一个旁正中分支供应区的桥脑或髓质梗死,这已被广泛接受。否则,ICAD的动脉-动脉栓塞可能导致小脑或颞枕叶皮层梗死,或多发性梗死,包括“基底叶顶部”综合征。11,-,13尽管存在多种可能性,但决定颅内动脉粥样硬化斑块闭塞性或栓塞性的具体性质仍不清楚。
随着神经成像技术的发展,一些皮层下腔隙样梗死被发现是由大动脉粥样硬化引起的,而不是由小血管疾病如脂透明质症引起的。14然而,最近的研究提出,使用传统的成像技术,如磁共振血管造影(MRA)、CT血管造影和经颅多普勒可能不够敏感,无法准确检测斑块形态或卒中的真正机制(例如,一些穿支动脉梗死患者没有表现出明显的狭窄),特别是在分支丰富的后循环中,PAO占所有梗死模式的35.9%。8,15,16
因此,高分辨率MRI (HRMRI)等神经影像学的最新进展可能为斑块形态与卒中机制之间的相互作用提供新的见解。16,17在本研究中,我们使用HRMRI识别和测量颅内后循环斑块形态。我们评估了斑块的形态特征,如长度、表面不规则性和斑块负担,并使用最先进的MRI成像技术将斑块形态特征与PAO和AAE的ICAD机制相关联。
方法
研究人群
在这项多中心观察性研究中,我们前瞻性地招募了症状发作7天内后循环发生ICAD的急性卒中患者。所有患者均行头部HRMRI、MRA和DWI检查。临床神经学家使用ASCO(动脉粥样硬化、小血管疾病、心脏源性、其他原因)卒中亚型分类来确定每次卒中的病因来源及其与ICAD的相关性。18如果患者在前一周内(1)后循环分布出现缺血性卒中,(2)DWI上出现高信号,而表观扩散系数(ADC)图上出现相关信号下降,(3)颅内后循环内发现有症状性偏心性动脉粥样硬化斑块,包括VA (ICVA)颅内段、BA、HRMRI显示大脑后动脉(PCA) P1段。然后,我们根据先前发表的标准将ICAD的机制分为两组- pao和大动脉闭塞疾病AAE (图1及2).8,9具有以下特征之一的患者被排除在分析之外:(1)可能的非动脉粥样硬化性血管疾病,如烟雾病、血管炎或夹层;(2)心脏栓塞的证据;(3)颅内外VA同时存在> %狭窄或管腔不规则。
标准方案批准、注册和患者同意
本研究获上海总医院临床研究伦理委员会批准(文献编号2016KY164-3),每位参与者均提供书面知情同意书。
核磁共振成像协议
MRI使用3.0 Tesla MR Achieva扫描仪(Philips Healthcare, Best, Netherlands)和8通道相控阵线圈,自指数卒中后7天内完成。所有患者最初均接受常规脑MRI检查,包括t1加权和T2加权成像、T2液体衰减反转恢复、DWI、ADC和三维(3D)飞行时间(TOF) MRA。DWI参数为:切片厚度5 mm(无片间距),矩阵尺寸为128 × 128 mm,轴向切片24-30片,视场(FOV) 240 mm,标准自旋回波回波平面成像序列,重复时间/回波时间(TR/TE) = 4528 /103 m。三维TOF MRA图像采用以下参数获得:TR/TE = 23.0/3.5 ms,翻转角度= 25°,FOV = 160 × 160 mm,获得分辨率0.55 × 0.55 × 1.1 mm,重构分辨率0.55 × 0.55 × 0.55 mm。
对TOF-MRA确定的狭窄病灶进行HRMRI检查。三维高分辨率黑血(BBMRI)序列使用体积各向同性涡轮自旋回波采集(VISTA;Philips Healthcare, Best, Netherlands)在冠状斑块(40毫米厚板)中进行了优化,用于血流抑制和颅内血管壁划定。BBMRI序列的获取参数为:FOV = 200 × 167 × 45 mm,获取分辨率0.6 × 0.6 × 1.0 mm,重建分辨率0.5 × 0.5 × 0.5 mm, TR/TE = 1500 ms/36 ms;Turbo自旋回波因子56次,回波间距4.0ms,感应因子1.5(左右方向),扫描时间6.51分钟。在获得增强T1 VISTA序列前,用含钆造影剂(dodoarem, Gadoteric acid 0.5 mmol/mL;Guerbet, Roissy CdG Cedex,法国)静脉注射(0.1 mmol / kg体重),注射造影剂后5分钟重复BBMRI。
核磁共振分析
评估症状性动脉粥样斑块的病变部位由1名在解释和研究神经血管图像方面有超过25年经验的神经学家(q.w)和1名神经放射学家(j.z)确定。在有超过1个空间分离的ICAD病变的患者中,测量管腔狭窄程度最高的斑块。如果两名高级临床医生之间有任何分歧,则由第三名高级神经放射学家决定。在本研究中,急性梗死被定义为DWI上的高信号和ADC图上的低信号。根据梗死灶的大小和数量,可分为(1)小灶(直径<20 mm)和大灶(直径≥20 mm);(2)单发梗死(DWI仅显示1个相邻急性病变)或多发梗死。根据可能的卒中机制,将患者分为2组中的1组:PAO或AAE (图1和图2).PAO组包括穿孔分支区域内动脉粥样硬化斑块堵塞孔口的急性梗死患者(图3).AAE组包括颅内动脉中度至重度狭窄(50%-99%管腔狭窄)的患者,与分布于髓质、小脑、枕叶和颞叶等多个远端区域的梗死相关(同侧或双侧均累及)(图4).根据华法林阿司匹林症状性颅内疾病研究,在TOF MRA上测量管腔狭窄程度。19
使用Osirix MD (Ver.11.0.3, Pixmeo)软件进行图像分析,重建血管壁横截面。如果HRMR图像显示明显偏心的壁增厚,则定义为动脉粥样硬化斑块。17使用VesselMass (Leiden University Medical Center, Netherlands)软件测量重建图像。在序列中的每个相关切片上绘制腔和外壁轮廓,该序列自动生成统计数据,包括壁面积(OWA)、腔面积(LA)和壁面积(WA= OWA−LA) (图3及4).斑块长度定义为斑块片数×片厚。斑块负担计算为WA/OWA × 100%。还测量了参考部位(远端和近端)的OWAs。参考OWA (OWA参考)定义为远端和近端OWAs的平均值。动脉重塑比(RR)计算为OWA/OWA参考。RR≥1.05为阳性重塑,RR≤0.95为阴性重塑,0.95 < RR < 1.05为中度重塑。20.,21如果斑块表面边缘不连续或斑块内壁破裂,则斑块表面被分类为不规则(图2及4).22
统计分析
定量数据以中位数(四分位差[IQR])表示,并使用组间Mann-Whitney检验进行比较。分类变量以计数(百分比)总结,用χ进行分析2即费雪精确检验。此外,在一个多元二元逻辑回归模型中,我们测试了斑块特征与PAO和AAE卒中机制之间的独立关系p单变量logistic回归分析< 0.10。变量与p单因素分析中小于0.1的值被认为是候选预测因子,Forward: LR用于选择包括斑块长度、斑块负担和狭窄程度在内的变量。采用logistic回归模型计算受试者工作特征(ROC)曲线。用约登指数的最高值来确定报告模型敏感性和特异性的模型预测概率的分割点。一个p< 0.05为有统计学意义。读者之间的可靠性通过使用类内相关系数(ICCs)和连续变量的双向随机效应模型进行评估。可靠性低于0.4为差,0.4 - 0.75为一般,高于0.75为优秀。所有统计分析均使用SPSS 23.0 (IBM SPSS Inc,芝加哥,伊利诺伊州)进行。
结果
参与者的特征
2017年3月至2019年5月,我们招募了51例后循环有症状性ICAD的急性卒中患者;38例PAO, 13例AAE表1患者人口统计数据)。传统的中风危险因素在两组之间相似。PAO组中,大多数梗死灶位于脑桥(36/ 46,78.3%),而AAE组中,34个梗死灶位于后循环内的许多不同区域,在小脑(9/ 34,26.5%)和枕叶(6/ 34,17.6%)中浓度较大。
斑块形态和梗死模式
斑块的形态特征总结于表2。在PAO组中,我们发现有症状的斑块多位于BA(30/ 38,78.9%),而在AAE组中,病变多位于颅内VA(5/ 13,38.5%)和BA(6/ 13,46.2%)。与PAO组相比,PAO组狭窄程度明显升高(55 [48-66]% vs 69 [65-77]%,p= 0.001), PAO组斑块负担程度明显低于AAE组(78.00 [71.94-86.35]% vs 96.37 [82.24-93.04]%,p= 0.04)。在51个有症状的斑块中,33个(64.7%)表现为增强,PAO组与AAE组在该区域无明显差异。PAO患者的斑块长度明显短于AAE患者(6.39 [5.18-7.71]mm vs 10.90 [8.18-11.85] mm,p< 0.01)。后循环检出的51个ICAD斑块中,31个(60.8%)斑块呈阳性重塑,18个(35.3%)斑块呈阴性重塑。两组斑块区重构的正负比差异无统计学意义(表2).
31例(60.8%)患者发现斑块表面不规则,AAE组更容易发现斑块表面不规则(19/ 38,50.0% vs 12/ 13,92.3%)。p= 0.008)。不规则斑块表面在多发性梗死患者中更为常见(19/27,70.4% vs 12/24, 50.0%)。p= 0.161) (表3).在51例后循环ICAD患者中,我们发现42例(82.4%)为小梗死,24例(47.1%)为单一梗死。小型梗死的比例(34/ 38,89.5% vs 8/ 13,61.5%)p= 0.003)和单一梗死(23/ 38,60.5% vs 1/ 13,7.7%,p= 0.001)明显高于PAO组(表2).
使用二元逻辑回归来确定与PAO相关的斑块的独立预测因子。我们发现斑块长度与PAO机制独立相关(校正OR 0.573, 95% CI, 0.41-0.79,p= 0.001)。ROC曲线下面积为0.86 (95% CI, 0.74-0.99),预测PAO的敏感性为76.3%,特异性为92.3%。在我们的回归分析中没有发现多重共线性的证据。
测量的可靠性
LA、OWA、RR和斑块长度与ICC (95% CI)的读者间可靠性分别为0.90(0.80-0.95)、0.84(0.70-0.92)、0.893(0.79-0.94)和0.76(0.54-0.87)。
讨论
在这项以医院为基础的多中心研究中,我们报道了颅内后循环中症状斑块的形态特征及其与卒中机制的可能相关性。我们的研究提供了证据,证明PAO患者和AAE患者的斑块特征不同。与AAE组斑块相比,PAO组斑块长度较短,斑块负担较轻,表面相对规则。斑块长度与PAO独立相关。
几十年来,管腔狭窄一直是许多针对症状性缺血事件的研究的主要对象。22,23然而,随着最近神经成像技术的进步,一些因素在评估缺血性中风方面至少与旧的方法一样有效(如果不是更有效的话)。24,25使用HRMRI的血管壁成像足够灵敏,能够描绘出由颅内动脉粥样硬化或其他病因(如血管炎或夹层)引起的血管壁变化。对于脑卒中合并颅内动脉粥样硬化患者,在经过时间检验的管腔狭窄鉴别中加入一组可测量的形态学特征(如斑块负荷、斑块长度、病变偏心率和重塑比),可提高临床医生检测后循环中是否存在ICAD、对症状斑块进行分类、定量评估脑卒中风险程度和/或恢复潜力的能力。26,-,29除了预测缺血事件的发生,新的成像特征还可以用来推断潜在的机制,以及其他信息,如脑梗死的位置、大小或数量。PAO可能是动脉粥样硬化斑块的结果,而不会导致管腔狭窄>50%经MRA鉴定。在一项对桥脑旁段梗死患者的HRMRI研究中,HRMRI在61.5%的患者中检测到斑块,而在常规TOF MRA中只有35%的患者有BA管腔狭窄。30.因此,ASCO(动脉粥样硬化、小血管疾病、心脏源性、其他原因)卒中亚型分类提出HRMRI作为识别卒中表型特征和机制的有效方法。18
在PAO组中,大多数梗死发生在靠近相关血管的脑桥上。此外,在这种类型的梗死中,通常能检测到孤立的病变。相比之下,在AAE组,多发梗死是常见的,经常发现后循环远端区域,特别是小脑和枕叶。这一结果与之前的一项研究一致,该研究发现,当有多发性梗死时,小脑经常参与动脉粥样硬化性中风。31我们还发现,在两组中,有一半的责任血管位于BA。研究表明,在颅内动脉粥样硬化引起的中风中,症状斑块最常出现在BA中部。32,33值得注意的是,一项研究的作者还发现,位于该部位的斑块在复发性中风或死亡中出现的几率更高。32
关于斑块负担,由于更严重的管腔狭窄或PAO,较大的斑块体积可能会增加中风风险。我们的研究表明,更高的动脉粥样硬化负担更有可能导致AAE,这与症状性颈动脉狭窄的研究一致。6,7一项对中-重度大脑中动脉狭窄(>50-99%)的香港华人急性中风患者的研究表明:(1)多发脑栓塞是脑梗死的重要机制;(2)9例(60%)多发脑栓塞患者和1例(6.6%)单发脑梗死患者检测到微栓塞信号。34在之前的前循环研究中,研究人员认为,在MCA卒中中,无症状动脉粥样硬化斑块的深层穿支梗死的斑块负担往往较低。28,35同样,我们还观察到后循环PAO的斑块负担明显较低。
至于斑块长度,我们发现PAO患者的斑块长度明显短于AAE患者。logistic回归模型也显示斑块长度可作为PAO或AAE作为卒中机制的独立预测因子。来自颅外颈动脉粥样硬化(>狭窄65%)研究的知识表明,颈动脉斑块长度是一个重要的变量(除了狭窄程度),在预测颈动脉血管重建术患者同侧颈动脉血流的损害。36在另一项研究中,颈动脉斑块长度与微栓塞信号独立相关的症状性颈动脉粥样硬化患者也得到了类似的结果。37这一机制可能有助于解释为什么斑块长度增加与AAE相关。
此外,我们注意到AAE组与PAO组相比有明显的斑块表面不规则。一项研究将表面不规则定义为表面的不连续或斑块内壁的破坏。22另一项研究报告,这种表面不规则与症状性中风和多发性梗死密切相关。20.,38多发梗死,通常是指动脉对动脉栓塞,在前循环和后循环中都是最常见的模式。15我们推测,表面不规则的动脉粥样硬化可能表明存在斑块溃烂。一些研究报道,斑块溃疡是微栓子的主要来源,并与近期缺血性症状有关。39,40
血管壁重塑的问题已经在许多研究中进行了调查。正性重塑是指血管壁因血流动力学或其他因素的变化而发生代偿性增大。21一般来说,在存在动脉粥样硬化斑块的情况下,扩大的动脉提供更大的容量/血供。然而,在许多情况下,这个体积实际上可以被认为是不稳定斑块的一个危险信号,它不仅倾向于破裂,而且可能阻塞下游的动脉,从而导致更具破坏性的缺血事件。21,38,41在我们的研究中,我们发现PAO组和AAE组阳性重塑的发生频率相同。多项研究表明,有症状的斑块有较高的重构率和阳性重构频率。26,42,43除此之外,正性重塑通常与缺血性中风的其他方面有关。一项研究的作者提出,正性重塑与严重的临床症状有关。44他们测量了中风患者的NIHSS评分,发现阳性重塑患者的评分高于阴性重塑患者。通过使用经颅彩色多普勒,一项研究的作者发现,在阳性重塑患者中检测到更多的微栓子。45在我们的研究中,PAO组和AAE组的阳性重塑发生率相似,但AAE组的阳性重塑率较高,但无统计学意义。
值得注意的是,我们的研究表明,斑块长度较长,表面不规则,出现动脉-动脉栓塞的风险更大。考虑到这一点,我们假设,斑块负荷越大,内部物质越不稳定,越有可能破坏斑块表面并形成凝血酶,从而使下游栓塞。考虑到颅内斑块长度长、斑块负担大、表面不规则可能对双重抗血小板治疗有反应,且抗血小板治疗已被证明可减少颈动脉狭窄的微栓子,46,47我们相信我们的发现对HRMRI的早期发现和双重抗血小板治疗具有治疗意义。
我们的研究有几个局限性。首先,既往研究发现动脉粥样硬化对颅外VA (ECVA)和颅内后循环的影响相同。48,-,50症状性ECVA的主要机制是AAE。在我们的系列研究中,ECVA狭窄的患者没有被招募,这导致AAE组的患者较少。其次,当用HRMRI评估血管壁时,解释者对于ICAD卒中亚型并不是盲目的,这可能影响了他们对数据分析的看法。第三,由于缺乏组织学相关性,颅内血管壁病变和斑块性质的体内评估存在固有的挑战。第四,在我们的研究中,所有颅内后循环动脉,包括ICVA, BA和PCA一起分析,以探讨卒中的机制。在不同的队列中,血管的比例可能是可变的,这反过来可能对我们的结果有一定程度的影响。由于样本量有限,未对BA或ICVA进行血管特异性研究。最后,HRMRI上的斑块形态数据,如斑块内出血、钙化、斑块体积等未作为结局变量,因此将作为未来研究的分析目标。
总的来说,我们的研究结果表明,HRMRI有助于探索PAO或AAE后循环中有症状的动脉粥样硬化斑块形态。斑块长度短、表面规则与PAO相关,而斑块长度长、斑块负荷大、表面不规则高度提示病变不稳定,可能导致AAE。需要进一步的纵向研究来动态评估斑块形态,这可能有助于提供个体化治疗,因为我们对症状性ICAD引起缺血性卒中的机制有了更清晰和更深入的了解。
研究资金
本研究由上海中医药大学临床研究计划项目(16CR2046B)、国家自然科学基金项目(81371304)、上海市浦江计划项目(15PJD031)资助。
信息披露
作者报告没有相关披露。去半岛投注体育官网Neurology.org/N全面披露。
鸣谢
作者感谢研究参与者和所有为患者招募和数据分析做出贡献的研究人员。
附录的作者
脚注
去半岛投注体育官网Neurology.org/N全面披露。作者认为相关的资金信息和披露(如果有的话)将在文章末尾提供。
↵*这些作者作为第一作者对这项工作做出了同样的贡献。
↵__这些作者作为资深作者对这项工作做出了同样的贡献。
提交并经外部同行评审。处理编辑是José梅里诺,医学博士,哲学硕士,FAAN。
文章处理费由作者出资。
编辑、页面1079
- 收到了2022年4月23日。
- 最终接受2022年8月11日。
- 版权所有©2022由Wolters Kluwer健康公司代表美国神经病学学会出版。半岛投注体育官网
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参考文献
- 1.↵
- 亚当斯惠普Jr。。,
- 问题上黑洞,
- KappelleLJ,et al。
- 2.↵
- 3.↵
- 4.↵
- 5.↵
- 6.↵
- 7.↵
- 8.↵
- 9.↵
- 黄KS,
- 卡普兰LR,
- 金JS
- 10.↵
- 11.↵
- 12.↵
- 侯赛因Z,
- 希拉K,
- 艾哈迈德米,
- 萨贾德Z,
- SayaniR
- 13.↵
- 14.↵
- 15.↵
- 16.↵
- 17.↵
- 18.↵
- 19.↵
- 20.↵
- 赵戴斯。莱纳姆:,
- 邓G,
- 谢B,et al。
- 21.↵
- 22.↵
- 23.↵
- 24.↵
- 25.↵
- 26.↵
- 27.↵
- 28.↵
- 29.↵
- 30.↵
- 31.↵
- 32.↵
- 33.↵
- 34.↵
- 35.↵
- 吴F,
- 张问,
- 越南盾K,et al。
- 36.↵
- 37.↵
- 赵l,
- 赵H,
- 徐Y,
- 张一个,
- 张J,
- 田C
- 38.↵
- 39.↵
- 40.↵
- 41.↵
- 42.↵
- 梁J,
- 郭J,
- 刘D,
- 史C,
- 罗l
- 43.↵
- 44.↵
- 45.↵
- 46.↵
- 47.↵
- 48.↵
- 49.↵
- 50.↵
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