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沐鸣2品牌高血压相关脑小血管病磁共振成像研究进展

2023-09-04 14:36沐鸣2官方材料网编辑：admin人气：

脑小血管一般被认为是脑的穿支动脉（100 ~500 μm）及小动脉（< 100 μm）。其主要功能包括血液运输、血管舒缩调节、构成血脑脊液屏障的核心部位、细胞间液生成及回流。脑小血管的病理改变主要是玻璃样变、脂质透明样变、纤维素坏死及淀粉样物质沉积。

当脑小血管发生病变时，一方面使脑血管舒缩调节的效应器丧失，导致脑血流调节障碍，出现低灌注及缺血，进而发展为脑白质病变和腔隙性脑梗死；另一方面血管内血浆及细胞成分溢出，血脑屏障损害，导致微出血及血管周围间隙扩大，同时加重脑白质病变和脑梗死。近期研究表明，脑小血管病（cerebral smallvessel disease, CSVD）的MR 表现包括：无症状腔隙性脑梗死、沐鸣2娱乐官网T2脑白质高信号（white matter hyperintensities,WMH）、脑微出血和扩大的血管周围间隙。随着病变的进展，最终将发展成为卒中、痴呆和认知功能障碍。近年来，随着神经影像后处理技术的飞速发展，磁共振成像在CSVD 的临床研究应用越来越广泛。现将国内外学者对高血压相关CSVD 的磁共振成像研究进展进行综述。

1.T2WI 和T2 加权液体衰减反转恢复序列（fluid attenuated inversion recovery, T2FLAIR）

T2WI 基于常规FSE 脉冲序列，采用长TE（1000 ms）、长TR（4000 ms），主要用于显示水肿及液体；T2 FLAIR 则采用反转恢复（IR）脉冲序列，特征为选择长的TI 值（2000 ms），与T2WI不同之处在于游离水被抑制，对于病变的显示较T2WI 更加准确和清楚。脑白质高信号是指脑白质在T2 像和（或）T2 FLAIR 上呈斑片状或弥漫大片状高信号，也称为脑白质病变或脑白质疏松症，是高血压相关CSVD 最常见的影像学表现，最常发生在深部脑白质如半卵圆中心、侧脑室旁白质及胼胝体膝和压部。这是组织病理学上的髓鞘稀疏、轴突和少突胶质细胞脱失、血管周围间隙扩大及神经胶质增多在磁共振上的综合表现。这些白质高信号被认为可能是高血压相关CSVD 后期血管性痴呆及认知功能障碍的重要原因。

目前，磁共振T2WI 和T2FLAIR 已广泛应用于高血压患者临床随访中，在此基础上还衍生出了一系列测量白质高信号容积的方法。

2.磁共振灌注成像

2.1 动态磁敏感对比增强灌注加权成像（dynamic susceptibility contrast enhanced perfusion weightedimaging, DSC-PWI）

其原理是经静脉团注对比剂后，利用快速扫描序列对受检组织进行扫描，动态测量对比剂于首次通过受检组织时引起组织内磁共振信号强度的变化，从而获得组织微血管分布及血流灌注等血流动力学变化情况。常用的测量指标包括相对血容量（relative cer ebral bloodvolume, rCBV）、相对血流量（relative cerebralblood flow, rCBF）、平均通过时间（mean transittime, MTT）和达峰时间（time to peak, TTP）。该技术目前在脑血管病中主要用于判断急性缺血性脑血管病脑血流动力学的变化及受损脑组织的转归，结合DWI 序列，明确缺血半暗带的存在及其范围，以便尽早诊断并在治疗中动态检测受损组织的恢复情况。但DSC-PWI 需要注射外源性示踪剂，具有创伤性，而且造影剂可引起过敏反应同时可诱发肾源性系统性纤维化，因此，过敏体质及肾衰患者不宜做此项检查。

另外，高血压相关CSVD 是一个长期慢性的发展过程，脑组织为长期慢性的缺血缺氧性改变，而且患者需要长期随访，所以DSC-PWI 并不适用于高血压患者的临床随访，仅在其出现突发急性脑血管病时应用。

2.2 动脉自旋标记（arterial spin labeling, ASL）成像

ASL是一种非对比剂增强的MR 脑灌注成像技术，可以在活体定量测量脑血流量（cerebral blood flow, CBF）值，与DSC 比较，无需注射对比剂，可以重复检查。ASL 技术利用反转脉冲标记上游区的动脉血质子，经过一定的通过时间，被标记的血质子到达成像层，并在成像层毛细血管区与组织水质子发生交换，引起该处组织磁共振信号强度变化；然后在相同参数条件下，相同层面采集没有标记血质子流入时的图像，得到对照像，两次图像相减就得到了仅有标记血质子信号的、含有局部组织灌注信息的灌注图。ASL 按测量技术分：连续动脉自旋标记技术（CASL）、脉冲动脉自旋标记技术（PASL）和准连续式动脉自旋标记（pseudo-continuousarterial spin labeling, pCASL）技术三种。CASL 是对流入血液进行标记，因此，标记范围窄，而且标记效率受血流影响大，但其图像信噪比PASL 高约25﹪；PASL 标记的是一段时间内的血液，标记效率高，但无法对血流值进行定量分析。

综合以上两种技术的优缺点并进行改进，得出了新的三维准连续式动脉自旋标记（3DpCASL）技术。3D pCASL 采用准连续式标记和螺旋K空间采集技术，基于快速自旋回波（fast spin echo,FSE）的信号进行读取，可以有效克服传统ASL技术采用EPI受磁敏感伪影干扰的缺点并进行全脑三维容积采集，标记效率高，图像信噪比高，不易受颅底结构影响，而且可重复性好，可用于多中心及随访研究，是目前最有应用前景的ASL技术。传统的ASL技术由于低流速、低标记效率和长的通过时间所致的低灌注信噪比使其在白质灌注的应用上受到诸多限制。3D pCASL 的出现使得脑白质灌注的研究成为可能，且已有研究发现，3D pCASL技术可以敏感地检测出高血压相关CSVD 早期表现正常脑白质血流的降低。总之，3D pCASL无需对比剂结合标记效率高、图像信噪比高、可重复性好及灌注均匀性高等优势使其有望成为筛查高血压相关CSVD 的安全、无创的早期影像学诊断指标。

3.脑微出血磁共振成像

3.1 T2*WI 及T2* mapping

T2*WI 是最早用于检测颅内出血点的MRI 成像方法。其原理是由于出血点具有较强的磁敏感率导致其周边的磁场分布不均，加上有限尺寸像素导致的局部容积效应，共同造成信号的散相效应（即短T2*），使得出血点及其周边在图像上呈现低信号。在T2* 图像中，由于低信号的范围大于出血点本身，即放大效应（blooming effect），从理论上微小出血点也能在图像上分辨出来，但实际工作中由于T2*WI信噪比较差，往往未必可以显示所有微出血点。另外，对于不同磁化率的组织，如不同大小或时期的出血点，其T2* 也会呈现不同的数值，这就为定量分析出血点中铁沉积的多少提供了可能，但T2* mapping对铁沉积定量研究目前多用于肝脏、心脏，在脑部的应用较少。

3.2 磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging,SWI）

最早由Haacke 在2004 年提出，是目前对微出血点最为敏感的检测方法。其基本原理是结合GRE 幅值图中的T2* 效应和相位图中的双极效应（dipole effect），使得图像对微弱的磁化率变化极为敏感。T2* 放大效应（blooming effect）和双极效应的结合，使得SWI 可以显示极微小的结构（如< 0.5 mm 的微出血点和静脉），而常规MRI 序列对于这样小尺寸的组织是很难分辨出来的。动物试验表明，高血压时静脉压增高、静脉管壁增厚致大脑静脉在SWI 图像上的可见性增加，这可能与长期慢性高血压所致缺血或梗死有关。Henskens等将SWI 用于每日不同时段高血压与微出血点的数目与大小的相关性研究，并且指出日间高血压和夜间高血压与微出血点的产生之间并无直接相关性。根据高血压脑微出血点的分布情况，Lee 等认为，高血压微出血点主要分布在颞叶和枕叶，动脉粥样硬化微出血点则更多在顶叶，但Jia 等认为高血压所致微出血点主要位于大脑深面及幕下，而动脉粥样硬化引起的微出血点则相对集中在脑叶；另外，Sun 等对273 个表现为脑内微出血的患者进行研究，比较了有、无高血压的患者微出血点的分布情况，指出高血压患者微出血点数目更多而无高血压的患者微出血点少且多位于皮层或皮层下。

虽然SWI 可对较强磁化率特性的微出血点产生放大效应，检测到相对于T2*WI 多67﹪ 的微出血点，但其本身只是一个定性的成像技术，且不能反映微出血点的真实大小（显示尺寸大于真实尺寸）及微出血点中所沉积的铁元素的多少。为解决此问题，有学者提出定量磁敏感成像（quantitative susceptibility mapping, QSM）。

3.3 QSM

是在SWI 基础上提出的新序列。其最大的特点就是图像对比完全源自图像的相位信息而并非信号幅度，相位信息可灵敏地反映不同物质在磁场中所产生的磁敏感效应，因而具有对出血区域的铁沉积进行准确量化的潜能。目前，QSM 在技术和应用上已成为科研热点。检索QSM 与高血压脑微出血相关关键词，并没有发现直接相关的已发表研究。

4.弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）

DTI 技术主要用于白质纤维束的研究。沐鸣2线路测速其原理是在弥散加权成像的基础上，应用单次激励弥散加权SE-EPI，在180 度脉冲前后与Gx、Gy、Gz三个梯度通道上施加两个对称的斜方形梯度脉冲，至少于6 个非共线性方向上施加弥散敏感梯度，并对基础T2WI-EPI及DWI-EPI像进行5 次采集，将其信号平均，获得较高信噪比的弥散张量图像。主要参数有平均弥散率（mean diffusivity,MD）和各向异性分数（fractional anisotropy, FA）。DTI 实现了在体观察组织结构的完整性和连通性，可在三维空间内定量分析组织内水分子的弥散特性。De 等发现，高血压相关CSVD（如脑白质病变和腔隙性脑梗死）容易引起白质纤维束的损伤，导致脑白质完整性的破坏，进而发展为认知功能障碍；同时提出这种白质完整性的破坏在表现正常的脑白质即可出现。Schiavone 等指出，DTI 可作为年龄相关认知功能下降的早期敏感影像学指标。

5.不同成像方法比较

T2WI 及T2 FLAIR 由于其扫描时间短、图像质量高，可以清楚的显示腔隙性脑梗死、白质高信号及血管周围间隙扩大，在高血压患者的临床随访中应用广泛，在此基础上还衍生出了一系列对白质高信号的容积进行测量的方法，但其对微出血点的显示水平欠佳，T2*WI 及SWI 则弥补了这一不足，主要用于对脑微出血点的检出。

SWI 是目前对微出血点最为敏感的检测方法，为了能够对微出血点进行精准的定量分析，又提出了QSM 技术，这一技术目前已成为脑微出血点临床应用及科研的热点。但上述这些方法要么用来检测病变，要么是对已出现的病变进行研究，通过评估高血压早期脑结构和组织功能的变化来预测高血压患者疾病的进展目前备受关注，灌注成像中的3D pCASL 技术在脑白质表现正常时即可检测到血流值的变化，而DTI则主要用于对白质纤维束结构完整性的研究。虽然用于高血压相关CSVD 的成像方法很多，但各种方法之间互为补充，缺一不可。

综上所述，高血压患者的临床分级与其脑部MRI 表现密切相关，且各个特征或多个特征的复合病变与高血压相关CSVD 的临床进展及预后关系密切。因此，本研究需要结合不同的磁共振成像技术，建立高血压相关CSVD 的多模态影像评估系统，对高血压脑部病变进行全面的分析，为构建高血压的诊断、治疗、随访规范化检查流程奠定基础。

(来源：未知)

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