煙霧病的磁共振成像研究進展

煙霧病（moyamoya disease，MMD）是一種以雙側頸內動脈末端和/或大腦前動脈和/或大腦中動脈進行性狹窄或閉塞，伴顱底或基底節區異常血管網形成為特征的慢性腦血管病，由于異常血管網造影表現形似煙霧，被命名為MMD，若患者具有MMD表現且合并一種以上基礎疾病，則稱為煙霧綜合征（moyamoya syndrome，MMS）。既往DSA、SPECT/PET是公認的診斷及評估MMD患者病情的主要手段。而MRI問世以來，以其快捷、無輻射、組織分辨力高等優勢被廣泛接受，隨著MRI新技術的不斷問世，其在臨床及科研中的應用也越來越廣泛。本研究對MRI技術在MMD中的應用進行綜述。 

1.MRI聯合MRA 

隨著MRI在臨床中的廣泛應用，越來越多的研究證實MMD的MRI與MRA影像學表現具有診斷意義。2012年日本專家發布診斷與治療新指南中首次將MRI與MRA聯合診斷納入MMD的診斷方法，并增加了以MRA表現對MMD進行評估分期的新方法，與DSA分期高度一致。MRA無創、無輻射，盡管存在高估血管狹窄程度的缺點，但其診斷能力早已被國內外廣泛認可，與DSA—致率約為932%。MRI具有卓越的組織分辨力，可顯示顱底點線狀流空血管，即煙霧血管，此外還能提供大腦解剖信息、發現腦內繼發改變，如梗死、出血、腦萎縮等；MRI衰減反轉恢復圖像可顯示沿大腦皮層表面分布的柔腦膜點線狀高信號，即常春藤征（ivy sign），該征象代表頸內動脈系統供血失代償，頸外動脈向顱內形成側枝循環，與MMD病情進展有關，也對MMD的診斷有一定特異性。 監護儀廠家

2.高分辨率MRI 

MMD受累動脈壁的基本病理改變為：動脈內膜因纖維細胞及平滑肌細胞異常增生而增厚，內彈力層結構、功能異常；動脈中膜萎縮變薄；頸內動脈及大腦中動脈管壁外徑縮小。但由于MMD是動態進展的過程，目前無有效的檢查方法可以隨訪管壁結構的變化，故MMD進展中血管壁結構的演變過程仍不明確。

高分辨率MRI（high resolution MRI，HR-MRI）采用“黑血”技術，不僅可以顯示管腔，更能直觀地顯示血管壁結構，使評估血管壁病理學改變成為可能，對探索MMD的進展過程具有重要的意義。HR-MRI已經成熟應用于頸外動脈粥樣硬化斑塊的分析中，并有病理學結果對照證實。盡管顱內動脈分支細小且位置較深，但已有研究證實HR-MRI對大腦中動脈管壁的顯示與病理學具有良好的一致性。監護儀廠家 

HR-MRI對管壁結構的顯示清晰可靠，能在傳統血管成像的基礎上對MMD和MMS加以鑒別診斷。2012年日本MMD診斷指南將MMS定義為符合MMD的影像學表現且合并至少一種基礎疾病，該基礎疾病能明確導致血管病變，涉及種類多達35種，其中合并動脈粥樣硬化及鉤端螺旋體病在我國最為常見。雖然DSA、CTA及MRA對MMD的診斷價值被認可，且以DSA作為診斷MMD的金標準，但其均僅能反應血管管腔的狀態，HR-MRI卻可對血管壁結構進行分析，根據發病機制不同所造成的管壁結構差異對MMD及MMS進行鑒別診斷。 

對于存在動脈粥樣硬化危險因素的年輕患者，MMD受累血管外徑及管壁厚度均明顯小于合并動脈粥樣硬化的MMS，呈均勻的向心性狹窄，而動脈粥樣硬化所致的血管狹窄管壁多為偏心性增厚，可見纖維帽、脂質核心、出血等。對于合并鉤端螺旋體腦動脈炎的患者，由于病理表現為內皮細胞受損，血管壁呈炎性改變，受累血管壁增強后明顯均勻強化，而MMD受累血管壁無強化。可見，HR-MRI的應用使部分MMS得以與MMD鑒別開來，從而早期針對病因治療，對改善患者預后具有重要意義。 

3.MRI灌注成像 

MRI灌注成像包括動態磁敏感對比增強灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI）及動脈自旋標記法（arterial spin labeling，ASL）。 

PWI為應用團注順磁性對比劑的首過灌注成像法，得到組織對比劑濃度曲線，用去卷積法計算腦血容量（cerebral blood volume，CBV），并通過建立血流動力學模型獲得血流量（cerebral lood flow，CBF）、平均通過時間（mean transit time，MTT）、達峰值時間（time to peak，TTP）等血流動力學參數。 

PWI在反映組織微血管分布及提供血流動力學信息等方面具有一定的價值。Vakl等將PWI與PET進行對比分析，發現PWI-CBF相比PET-CBF，盡管有低估血流量的趨勢，但與之線性相關，遠優于評估血流動力學的其他檢查。而后，Tanaka等在對MMD患者進行的研究中，將PWI所獲得的相對CBV、MTT等參數與PET所得進行對照，不僅進一步確定了PWI在分析CBV、血流儲備方面的應用價值，還認為PWI分辨率更高，可與平掃MRI對照分析，提供血流異常處的解剖結構信息，且檢查時間短、無輻射，與PET相比有一定優勢。Togao等則發現MTT延長與血管對CO2的反應力降低有關。TTP由于可聯合計算大血管及小血管，被認為是最敏感的灌注指標之一，與基于DSA的suzuk's分級具有良好相關性。可見，PWI診斷腦缺血的靈敏度較高。 

目前，被認可的MMD的有效治療方式為血管重建術。Calamante等發現PWI可在MR常規掃描顯示正常的腦實質中發現低灌注區，可作為血管重建術的耙點。應根據腦灌注情況判斷手術時機，研究提示選擇CBF明顯降低但未超出梗死閾值時早期進行手術，患者預后良好，多表現為手術區域術后早期PWI-TTP明顯降低。 

ASL對動脈血中的水分子進行標記，作為內源性示蹤劑，在其流入腦實質前后，采集圖像并相減，獲得腦血流灌注圖，所得CBF還可用于定量測量。ASL分為連續、脈沖式、偽連續式及血管編碼ASL。ASL對缺血非常敏感，在腦缺血超急性期即可定量顯示其缺血程度，并可與DWI結合顯示缺血半暗帶，也可早期發現短暫性腦缺血發作（transient ischemic attack，TIA）患者CBF的下降。與PWI的對比研究發現，ASL與PWI-MTT、TTP具有良好的一致性，且對低灌注的敏感性更高。在評估患者預后方面，ASL能更好地顯示腦梗后高灌注，提示患者預后良好。對ASL-CBF降低對未發現梗死灶TIA患者卒中發作具有一定的預測作用。 

然而，ASL也有局限性，即標記血填充血管及進入組織在時間上有一定的延遲。有學者認為，由于MMD患者主干血管狹窄或閉塞，血流通過側枝循環所需時間較長，故MMD狀態下ASL有低估腦血流灌注的風險。但Wang等研究表明，設定ASL標記后延遲1.5~2.0s，得到的MMD患者的灌注圖像與CT灌注成像具有較好的一致性，且認為偽連續式ASL可減輕動脈通過時間、延長造成的誤差。Noguchi等針對MMD患者的研究也發現，采用ASL獲得的腦血管貯備與SPECT結果具有較高的一致性。在血管重建術后，若發生短暫性神經功能惡化，ASL在其急性期即可發現局部腦血流灌注異常，與SPECT高度一致。可見，ASL在MMD患者的腦血流評估方面同樣具有一定的應用價值。 

MRI腦灌注成像可對患者腦血流動力學進行早期、準確評估，適合定期隨訪MMD患者腦血流灌注水平，對了解患者病情、掌握手術時機、評估手術效果及判斷預后具有重要意義。 

4.血氧水平依賴功能磁共振成像 

血氧水平依賴功能磁共振成像（blood oxygenation level dependent functional magnetic resonance imaging，BOLD-fMRI）是一種集中了影像、功能、解剖的MRI成像技術，主要依靠氧化血紅蛋白及還原血紅蛋白的磁性差異，當神經功能激活，該區域血流量及氧含量發生改變，導致氧合血紅蛋白比升高，使T2信號升高，可直觀反映神經活動。較傳統的方法是在采集圖像時囑患者執行某一特定任務，通過該方法獲得的腦功能圖像被稱為任務態，但該方法在臨床實踐中難以規范化，往往患者不能配合完成任務。有研究發現，患者靜息時不同腦區存在自發的信號改變，且腦區之間有一定的相關性，這種腦神經生理活動產生的信號，稱為自發低頻振幅（amplitude of low-frequency fluctuations，ALFF），代表靜息狀態下大腦的自發活動。由于不需要患者配合，且能反應腦部神經網絡及腦區之間的聯系，故靜息態BOLDfMRI較常應用于臨床科研，是目前研究腦功能的首 選方法。 

隨著MMD病情的進展，成人患者可能出現血管認知損害（vascular cognitive impairment，VCI），包括執行能力及記憶、語言、視覺空間障礙。雖然VCI臨床表現與阿茲海默癥、輕度認知功能障礙相似，但受損的腦區并不相同。當MMD患者認知能力降低時，多個腦區同時出現ALFF的改變，降低代表著該區域功能缺損，升高則意味著局部代償性功能活躍，多數MMD患者頂回、右額回、右顳中回、左尾狀核的ALFF改變尤為顯著。Thomas等對MMD患者行BOLD-fMRI及PWI檢查，通過后處理得到 

BOLD-fMRI延遲圖像與PWI-TTP，相關性分析發現二者具有較高的一致性。考慮由于BOLD-fMRI根據血液含氧量的變化成像，相當于在一個心動周期內團注含氧血，故腦部不同部位氧含量波動的差異與血流通過動脈的時間延遲有關，提示BOLD-fMRI可反應腦血流灌注及腦血管儲備情況。 

BOLD-fMRI快速、無創、無輻射、操作簡單，空間分辨率高，可覆蓋全腦，一次檢查即可提供解剖、神經活動及血流動力學信息。由于神經損害引起的腦功能改變遠早于結構及彌散信息的改變，故該技術有助于早期診斷及采取更有針對性的治療方法，改善患者預后。但由于需要復雜的后處理分析，目前在臨床中較少應用。 

5.展望 

隨著MRI新技術的不斷問世，其在醫學臨床、科研領域中的應用也越來越廣泛。用于MMD的相關研究時，MRI在疾病診斷、評估腦血流動力學、側枝循環的研究方面的價值已被認可，但其潛力不止于此，盡管目前研究尚少，MRI技術在疾病進展中隨訪血管壁變化、評估腦組織血流動力學與不良預后及手術時機的關系、早期診斷及認知障礙進行個體化治療等方面具有廣闊前景，與臨床治療及患者預后息息相關。