一、血管腔影像學與血管壁影像學
相較傳統的血管腔影像學，管壁影像學發展勢頭更勁。
傳統的血管成像技術主要是指血管腔成像技術，包括數字減影血管造影、計算機斷層掃描血管成像和磁共振血管成像。其中，DSA作為最經典的血管成像技術，能夠清晰的顯示出血管的擴張、狹窄程度及側支迴圈狀態，被認為是判斷血管病變的“金標準”。但是由於其潛在的放射性損害、造影劑損傷、感染及血管損傷風險，其臨床應用受到了一定的限制。
相比於DSA，CTA憑藉其掃描快、損傷小、影象失真少的特點在出血/缺血性卒中血管評估中得到了廣泛的應用。但是，其仍然存在放射性損害及引起造影劑損傷的風險。
與上述兩種影像技術不同，MRA具有創傷小且無放射性損害的優勢，目前已成為臨床常用的顱內血管成像手段，並被廣泛應用於臨床實踐。目前臨床常用的MRA主要基於兩種方法獲得，一種是時間飛躍法MRA，另一種則是指透過對比增強MRA。但其掃描時間較長，對病人的選擇性較高且成像結果易受干擾。綜上所述，儘管存在著各自的優勢及缺點，以上三種影像技術均可提供良好的管腔影像。
然而，對病變血管的組織學研究發現，血管壁本身對於疾病診斷有更加深入的認識。顱內動脈瘤、顱內動脈夾層、顱內動脈粥樣硬化性狹窄和煙霧病，除了血管腔有改變外，管壁也有特徵性。目前對於血管壁內部結構的影像檢查和視覺化方面的研究取得了一系列進展。
血管腔與血管壁
二、腦血管病的血管壁影像學的種類
1、磁共振顱內血管壁成像
高解析度磁共振血管壁成像是利用磁共振原理抑制血管內流動血液訊號獲取血管壁等靜態組織影象的一種成像方法，可以清晰顯示血管管腔、管壁及血管周圍結構，用於直接評估血管壁病變，有助於顱內血管疾病診斷和鑑別診斷。它補充TOF-MRA僅能顯示血管腔改變的不足。
常用的掃描序列包括：自旋迴波T1WI、黑血T1WI、快速自旋迴波T2WI、以及質子密度加權像。其中以高分辨磁共振“黑血”技術應用最為廣泛，“黑血”技術將血管中的血流訊號消除，保留管壁訊號完成血管壁成像；VWI使得我們可直接觀察血管壁病變，透過不同的管壁訊號對病變原因作出判斷。
顱內常見高分MR序列
2、血管內超聲
血管內超聲是指無創性的超聲技術和有創性的導管技術相結合，使用末端連線有超聲探針的特殊導管進行的醫學成像技術。它藉助介入放射學方法將超聲導管直接置入血管中，可顯示血管內影像，檢測血管壁性質等，已在心臟與外周血管疾病領域顯示出其優勢。傳統的IVUS對血流與斑塊，尤其富含脂質的斑塊，均呈現低訊號回聲，而彩色血流IVUS實現了管腔內血流的視覺化，有利於顯示血管壁與血管腔內血流的過渡區域，使血管壁的動脈粥樣硬化斑塊更易被識別。目前主要用於對頸動脈粥樣硬化斑塊的分型與評估，並對頸動脈支架置入術觀察：支架是否貼壁；支架是否充分擴張；支架是否展開對稱；支架是否完全覆蓋病變；支架內再狹窄。同時也可應用於在腦靜脈系統病變、動脈瘤與硬腦膜動靜脈瘻等。隨著技術的不斷進步，可能會有更細小、更柔軟的IVUS導管問世，動脈瘤頸位置、動脈瘤壁組成和內部結構、靜脈瘻口、斑塊性質的視覺化分析會更加精準，逐步擴大在腦血管疾病領域的臨床應用範圍。
腦血管的血管內超聲
3、光學相干斷層成像技術
光學相干斷層成像是以導管為基礎的血管內成像技術，其以超高的解析度又被稱為“光學活體組織檢查”，能夠在體內觀察到組織細微結構。該技術有解析度高，成像速度快等優點，短時間可獲得影象資料並可以定量分析。OCT可以清晰地顯示動脈管壁病變細微的形態特徵，幫助選擇治療方案。目前在心腦血管疾病方面的研究還處於起步階段，應用較多的是對頸動脈狹窄病變的觀察，正在開始對顱內動脈瘤治療前後的研究。
腦血管的OCT檢查示意圖
4、血管內鏡
血管鏡可以提供血管系統腔內結構的實時直視彩色影象，並能在直視下進行血管腔內治療，這種優勢是其他技術所不能比擬的。血管內鏡主要由成像系統、照明系統、通道系統、擴張球囊系統、方向控制系統構成。血管鏡可透過血管開放手術的切口匯入，也可以與血管造影技術相結合，透過介入手段匯入血管。目前血管內鏡臨床應用十分廣泛，主要用於冠狀動脈和外周血管，並逐漸在腦血管方面開始探索性應用。血管鏡的主要缺點是隻能提供血管腔表面的形態學資料，不能觀察到管壁內的病變結構，難以對病變進行量化分析，影象會因鏡頭和被檢物件的距離和角度變化而呈現很大的不同。術中阻斷血流，可能引起缺血。目前血管鏡在腦血管系統中的應用相對較少，其風險主要在於：灌注量過大可能導致腦水腫；血管斑塊脫落導致腦梗死。顱內的小血管目前仍然是血管鏡的操作禁區。但隨著技術的進步，這些禁區正在不斷地被突破。基於相干光纖束技術的新型微血管內鏡，為顱內血管內成像提供了一種潛在的革命性方法。該微血管鏡直徑為1.7F，比任何先前描述的血管鏡都小，同時能保持影象的高解析度。光纖被嵌入到現有神經介入所用微導管的工作腔內，這使得這些微血管內窺鏡可推送，可追蹤，並且靈活，方便應用於臨床。
血管內鏡示意圖
三、顱內動脈瘤的管壁影像特徵
1、顱內動脈瘤的高解析度管壁成像
高解析度管壁成像是評估不穩定未破裂顱內動脈瘤的有效手段。動脈瘤壁強化是瘤壁炎症、動脈瘤生長和破裂的生物指標。動脈瘤形成的主要誘因中包括動脈瘤壁炎症，長期炎性病變可導致動脈瘤壁持續性重塑，最終發生病變。動脈瘤破裂主要發生在基底部，此區域常有多形核細胞浸潤及纖維化改變。
a.瘤壁強化與動脈瘤破裂顯著相關，瘤壁增強是不穩定動脈瘤的標誌。有研究表明HR-VWI檢查發現瘤壁增強有助於鑑別破裂風險較高的UIA，瘤壁強化的分級方法主要基於主觀評價瘤壁增強程度和客觀評價量化的訊號強度。瘤壁強化主觀分為明顯強化、一般強化和無強化。有研究發現強化與淋巴細胞及吞噬細胞浸潤相關。另外，瘤壁明顯強化和MPO活性、新生血管或血管滋養管生成相關。血管壁強化可能伴隨不同的病理改變。
動脈瘤破裂的臨床危險因素與瘤壁強化之間存在一定關係。瘤壁強化的決定因素最主要為動脈瘤大小，其次為位置。動脈瘤越大，增強越明顯。動脈瘤形態不規則及高體頸比與瘤壁強化顯著相關。動脈瘤壁增強甄別多發動脈瘤中的破裂動脈瘤，動脈瘤不穩定的其他表現也同樣與瘤壁增強相關。一些資料表明，動脈瘤壁缺少強化具有很強的陰性預測價值。
顱內動脈瘤的管壁成像
b.顱內動脈瘤的7T MRI影像。7T HR-VWI是評估顱內動脈瘤強有力的成像技術。由於成像質量的顯著提升，在評估動脈瘤頂、瘤頸、載瘤動脈、偽影、血管組織對比度等方面體現了優勢。與傳統的3T MRI相比，7T HR-VWI可以更好地檢測小動脈瘤壁強化。雖然顱內動脈瘤的7T-MRI成像仍處於發展階段，但在動脈瘤壁厚、血管壁分層和增強等方面表現出良好的應用前景。
目前關於臨床應用HR-VWI診斷顱內動脈瘤的證據有限，尤其缺少前瞻性驗證資料。同時用於動脈瘤評估的HR-VWI序列和評估方案之間存在顯著的異質性。成像的厚度、翻轉角度、重複/回波時間、場/矩陣/體素大小和掃描時間均尚未標準化，這些均是其不足，大大限制了其在日常實踐中的應用。隨著影像學技術的不斷進步，HR-VWI可能成為動脈瘤不穩定性及破裂風險評估的重要無創生物標記。
2、顱內動脈瘤的OCT成像
OCT成像可以觀察動脈瘤血管壁內外結構的變化與特點，為未破裂動脈瘤的破裂風險評估提供手段。OCT可以清楚見到動脈壁的分層結構，顱內動脈瘤壁存在結構的不完整性，對於破裂動脈瘤可見結構完全消失；對未破裂動脈瘤，可見結構的不完全消失。
未破裂動脈瘤壁的結構直接影響動脈瘤的破裂風險；動脈瘤的哪個位置是破裂或高危位置，這有助於治療方案的制定；而動脈瘤治療之後的瘤頸修復，以及支架植入後的再內膜化；支架、密網支架植入術均需要直接觀察支架的貼壁性，因為它直接與瘤頸修復或載瘤動脈的完整、支架後再狹窄相關。
目前有多項研究主要針對血流導向裝置用於治療顱內動脈瘤術後的檢測。OCT可以直接觀察並確定支架上的新內膜生長。透過計算新內膜面積，新內膜比和新內膜厚度比在體內跟蹤和比較新生內膜在植入物上的進展，直接指導下一步治療。
顱內動脈瘤的OCT成像
四、顱內動脈粥樣硬化的管壁成像
1、顱內動脈粥樣硬化的高分辨MR管壁成像
既往對於ICAD的血管影像研究多集中於對其引起的動脈狹窄進行評估，VWI的出現使得對ICAD造成的管壁損傷進行評估成為可能。血管腔成像往往會低估該管壁ICAD的嚴重性，尤其是對於非狹窄性病變，單純以管腔狹窄程度來尋找血管病變部位往往會造成誤診及漏診。高分辨MRI除了可用來精確的測量管腔狹窄程度，還可提供動脈斑塊的大小和成分等資訊，如纖維帽厚度、脂核大小、纖維帽內炎症等，而且能顯示斑塊內出血及血栓形成情況。透過MRI特殊“亮血”、“黑血”成像等技術，提供斑塊內部炎性改變等資訊，可以應用MRI判斷纖維帽的狀態及預測臨床發生缺血性卒中的風險。
斑塊重塑模式、斑塊內出血、與血管壁的相對位置和斑塊的強化特徵是VWI研究中最常用的觀察指標。外向性重塑的ICAD相比於內向型重構的ICAD更容易導致卒中的發生，外向性重塑是症狀性顱內斑塊的影像學標誌。IPH也是常見的斑塊易損性特徵，常常導致單純性斑塊向複雜性斑塊轉化，進而導致卒中的發生。在頸部動脈粥樣硬化斑塊的研究已經證明，VWI對於IPH的識別與組織學結果具有高度的一致性。斑塊與血管壁的相對位置也是觀察重點，動脈粥樣硬化斑塊多發生於穿支動脈開口的對側，即MCA的腹側及下部；而症狀性的動脈粥樣硬化斑塊則多發生於穿支動脈側，即MCA的上部及背側部。相對於非症狀性斑塊，症狀性斑塊多發生於基底動脈的腹側壁，而並非發生於發出穿支動脈的側壁，可見BA動脈粥樣硬化斑塊引起缺血性卒中的機制與MCA可能存在不同。斑塊是否強化及強化的程度，斑塊強化特徵與卒中發生有相關性。整體上看分子影像學分析動脈斑塊內部成分和結構以及動態評估斑塊性質變化，可能會成為診斷易損斑塊有前景的影像技術。
顱內動脈狹窄的高分MR成像
2、光學相干斷層成像技術
OCT與組織病理比較，其評價各種斑塊內部性質及特點有高度一致性，可能是公認的未來對識別易損斑塊最有前景的有創成像技術。對易損斑塊的評價明顯優於血管內超聲成像與血管鏡。
目前應用較多的是對頸動脈狹窄病變的觀察，見管腔內血栓、新生滋養血管、斑塊破裂以及鈣化結節等特徵；OCT在識別血栓和斑塊潰瘍、破裂方面具有獨特優勢，對識別不同型別的斑塊成分具有較高的敏感度與特異度，尤其是那些在造影下難以觀察或無法明確的病變，利於選擇更加適合的治療方案。目前OCT主要用於CAS術前評估及指導治療方案的選擇、CAS術後評估和隨訪、椎動脈的評估等方面。當然OCT也有一定侷限性，主要包括：OCT的組織穿透力有限，無法評估遠側管腔表面的斑塊成分以及脂質核心與血管壁的全貌，對於巨大斑塊，難以完全區分鈣化與脂質。其次，OCT使用近紅外光作為光源，在檢測中需要一個相對無血流區域，難以穿過紅細胞，因此成像時必須阻斷血流或者沖洗血管以清除血液，避免紅細胞影響成像質量。隨著掃描直徑、成像速度以及解析度方面也不斷得到改進，細胞/亞細胞水平的Micro⁃OCT 技術值得期待。
頸動脈狹窄的OCT成像
五、其它腦血管病的血管壁成像
1、中樞系統血管炎
DSA對於CNS血管炎的診斷特異性較低，有研究報道僅為30％，而其敏感性亦不高，各項研究報道為27％到90％不等。這主要是因為DSA無法對血管細微的病變進行觀察，同時對於管徑較小的分支血管及終末血管應用價值有限。在外周血管炎診斷中應用廣泛的血管活檢在顱內血管病變中應用價值也較低，其不僅風險較高，其診斷的敏感性也不足50％。VWI的出現使得CNS血管炎的診斷特異性及敏感性大幅提高，在給予對比劑後T1影象可出現均勻的、同心性、環形管壁強化，這種影像學特徵與ICAD有明顯不同，對於兩者的鑑別診斷具有重要意義。同時，VWI也是評價CNS血管炎治療效果的重要方法。
2、煙霧病／綜合症
MMD是一種以單側或雙側頸內動脈末端及大腦前動脈、大腦中動脈近端慢性進行性狹窄或閉塞，並繼發在顱內形成異常代償血管網為特徵的疾病，是導致兒童和青少年腦血管意外的重要原因，通常表現為TIA和/或缺血性卒中。儘管DSA是診斷MMD的金標準，但HR-MRI VWI可為該疾病的診治提供更多資訊。
臨床工作中，受制於疾病進展階段的影響，部分MMD患者不僅與動脈粥樣硬化患者臨床表現相同，血管造影的結果也難以區分。然而，兩者的治療方法存在明顯差異，即前者多以血運重建的外科手術為主要療法而後者則以強化藥物治療或血管內介入治療為主要治療手段。故而兩者的鑑別診斷對於指導臨床治療具有重要意義。MMD在HR-MRI VWI上表現為血管壁外徑縮小，但管腔偏心率較小。與顱內動脈粥樣硬化斑塊相比，MMD患者的動脈壁增厚和動脈壁強化均較少見，這與病理學中MMD患者血管壁中缺乏炎症細胞相關。
3、顱內動脈夾層
IAD是導致蛛網膜下腔出血和缺血性卒中的顱內血管病變原因之一，IAD越來越受到了大家的關注。目前認為管壁炎症及病變可能是其發生的潛在原因。當內膜撕裂後，血液積聚於內彈力板與中膜之間，即形成了內膜下血腫；當血腫擴散到中膜以外時則會導致外膜下血腫的發生；內膜下血腫常常導致遠端腦組織灌注不足、穿支動脈開口阻塞或內膜血栓形成，以上三種機制均可導致缺血癥狀的發生。外膜下血腫還會導致夾層動脈瘤的形成，和蛛網膜下腔出血的發生，此時血管腔可能改變不明顯，行血管腔成像可能會導致漏診，造成嚴重後果。
顱內動脈夾層的HR-MRI VWI特徵包括：內膜瓣，位於血管腔內的高訊號瓣狀結構；雙腔徵，分為真腔和假腔；壁內血腫，表現為受累動脈管壁增厚，但邊緣光滑，可導致動脈管徑擴張，訊號高低隨時間變化；動脈瘤樣擴張和動脈管腔狹窄。
目前HR-MRI VWI顱內成像仍存在較多問題，例如掃描序列及引數不統一、掃描時間較長等；OCT存在組織穿透力有限，使用近紅外光作為光源難以穿過紅細胞等；血管內超聲對斑塊內出血等微細結構影象的解析度受限，識別度低和目前仍缺乏統一的影象鑑定標準；血管鏡只能觀察血管管腔表面的形態學資料，不能觀察到管壁內的病變結構，難以對病變進行量化分析。其中前兩者相對成熟，後兩者應用更少一些。相信隨著研究的進展，現存問題將會被解決，更新的VWI技術將為顱內血管病變的診斷、治療提供更多有效資訊。
血管壁影像是CTA、MRA和DSA等血管腔影像檢查的一個重要的補充，具有很大的潛力和臨床應用前景，對顱內動脈疾病診斷、鑑別診斷、預後評估及早期預防有重要意義。
參考：
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