基于活体MRI的3D流-固耦合模型分析对症状性大脑中动脉粥样硬化斑块的研究

【摘要】 目的：以症状性大脑中动脉（MCA）斑块的活体高分辨率磁共振成像（HR-MRI）数据为基础,建立3D完全耦合的流-固耦合（FSI）模型,探索不同组分MCA斑块的生物力学特征。方法：研究对象为拟行介入手术治疗的12例症状性单侧MCA局限性动脉粥样硬化狭窄的患者。首先,术前对MCA管壁行HR-MRI作为力学建模的形态学依据;其次,利用相位对比MRI技术和DSA引导下的测压微导管分别采集MCA狭窄前端的血流参数和血压数据作为载荷条件,并对目标血管的3D几何结构进行网格生成等前处理,导入有限元程序软件ADINA（ADINA R&D,Inc,USA）进行FSI求解;最后,从3D-FSI结果中提取3个力学指标值：最大主应力（MPS）、最大主伸长比（STRETCH-P1）和最大剪应力（FMSS）,分析比较不同狭窄程度和不同斑块成分的各项力学指标的差异。结果：按照狭窄率分组比较发现,轻中度狭窄组的MPS、STRETCH-P1和FMSS与重度狭窄组之间的差异均无统计学意义（P=0.9323、0.3872和0.1271）。分析不同斑块成分发现,含"脂质核心"斑块的层面中MPS稍高于含“纤维成分”斑块（P=0.0744）,STRETCH-P1明显高于“纤维成分”斑块（P=0.0169）,FMSS显著低于“纤维成分”斑块（P=0.0021）。结论：症状性MCA粥样硬化病变中,“脂质核心”斑块的主应力和主伸长比均不同程度地高于“纤维化”斑块,提示富含脂质坏死核心斑块的机械负荷较大、可能有相对较高的破裂风险。     

3.0T高分辨率MRI大脑中动脉粥样硬化斑块成像序列选择的探讨

目的 探讨对大脑中动脉(MCA)粥样硬化斑块行高分辨率磁共振成像(HR-MRI)检查序列的选择.方法 对60例患者进行MCA的HR-MRI,检查序列包括快速自旋回波T1WI(TSE-T1WI)、加黑血技术的T1WI(BB-T1WI)、反辏恢复T1WI(IR-T1 WI)、TSE-T2WI以及质子密度加权像(PDWI).在上述5个序列上分别计算出管壁的信噪比(SNR)和管壁与管腔的信号差异噪声比(SDNR).采用单因素方差分析和q检验(Student-Newman-Keuls法)对上述5个序列的SNR和SDNR分别进行两两比较.对明确显示MCA存在斑块的21例患者按照上述方法计算斑块与管腔的SDNR,并采用方差分析和q检验对上述5个序列进行两两比较.结果 (1)TSE-T1 WI、BB-T1WI、IR-T1WI、TSE-T2WI及PDWI序列之间的管壁SNR、管壁与管腔SDNR差异有显著统计学意义(SNR:F=5.443,P＜0.001:SDNR:F=6.222,P＜0.001);两两比较发现PDWI序列的管壁SNR和管壁与管腔SDNR与TSE-T1 WI、BB-T1 WI、IR-T1WI序列有明显的差异.(2)三种T1WI序列的管壁SNR、管壁与管腔SDNR没有统计学差异(P =0.507:P =0.379).(3)21例MCA明确显示有斑块的患者其斑块与管腔SDNR的差异在上述5个序列之间没有显著统计学意义,但TSE-T1WI序列显示MCA斑块与管腔的SDNR的均值最高.结论 PDWI序列的管壁SNR、管壁与管腔SDNR明显优于其他序列.三种T1WI序列中TSE-T1WI序列临床实用性较好.TSE-T1 WI序列对斑块内成分有较高的分辨率.MCA斑块HR-MRI时将多个序列配合可以取得更好的效果.     

基于VW-MRI的颅内动脉粥样硬化斑块与胚胎型大脑后动脉的相关性研究

目的:基于磁共振血管壁成像(VW-MRI)技术研究颅内动脉粥样硬化斑块与胚胎型大脑后动脉(FTP)的相关性。方法:搜集2018年10月-2022年4月在东南大学附属中大医院行VW-MRI检查的所有患者的病例资料。将有动脉粥样硬化斑块的患者分为FTP组(n=40)和非FTP组(n=67)。比较两组大脑中动脉和椎基底动脉斑块分布特点及血管的狭窄程度、重构指数和偏心指数。结果：共纳入107名患者,FTP组大脑中动脉斑块较非FTP组更好发于血管的背侧壁及上壁(37.5%vs. 16.42%),更容易发生正性重构(1.071±0.267 vs. 0.877±0.232),两组差异有统计学意义(P<0.05)。调整混杂因素后,重构指数与FTP仍然具有相关性(95%CI:1.433～687.143;P=0.029)。两组患者椎基底动脉斑块分布(17.5%vs. 8.96%,10%vs. 11.94%,20%vs. 17.91%)及血管特征(重构指数：1.095±0.347 vs. 0.982±0.247;偏心指数：0.539±1.622 vs. 0.551±0.167)差异无统计学意义(P&g...     

MR多模态对慢性大脑中动脉闭塞侧支循环的临床研究价值

目的 探讨MR多模态的磁共振血管成像(MRA)、液体衰减反转恢复成像序列(FLAIR)和三维的伪连续式动脉自旋标记技术(three dimensional pseudo continuous arterial spin labeling,3D-PCASL)对慢性大脑中动脉闭塞(chronic middle cerebr...     

大脑中动脉粥样硬化斑块HRMRI与缺血性卒中的相关性分析

目的分析大脑中动脉粥样硬化斑块在高分辨率磁共振成像(HRMRI)中的影像学特征与急性/亚急性缺血性卒中的相关性。方法用3.0 T磁共振对105例大脑中动脉粥样硬化的患者进行检查,采用优化的三维可变翻转角度快速自旋回波(SPACE)T₁WI序列,观察大脑中动脉狭窄处斑块的HRMRI影像学特征。评价内容包括最小管腔面积、斑块负荷及斑块强化率等。将患者分为卒中组(发生急性/亚急性缺血性卒中)和非卒中组(未发生急性/亚急性缺血性卒中),使用卡方检验或独立样本t检验对两组患者的斑块特征进行统计学分析。结果 105例患者中58例发生急性/亚急性缺血性卒中。卒中组40例患者见斑块内高信号;43例见管腔狭窄(管腔狭窄率<50%)。其中斑块内高信号(χ²=33.31,P<0.001)、最小管腔面积(t=2.755,P=0.007)和斑块强化率(t=8.573,P<0.001)与急性/亚急性缺血性卒中的发生具有相关性。两组之间管腔狭窄(管腔狭窄率<50%)及斑块负荷比较无统计学差异(P>0.05)。结论大脑中动脉粥样硬化斑块HRMR...     

高分辨率MR颅内血管壁成像对基底动脉粥样硬化斑块与后循环脑梗死的研究

目的 研究基底动脉粥样硬化斑块与后循环脑梗死的相关性.方法 行磁共振血管成像(MRA)发现基底动脉狭窄患者,做高分辨率磁共振颅内血管壁成像(HRMRI-VWI)有斑块者100例,同时行头颅平扫及扩散加权成像(DWI),分析斑块易损性、研究与后循环脑梗死相关性.结果 100例基底动脉粥样硬化斑块,易损斑块组急性、联合亚急...     

颅内动脉粥样斑块易损性的高分辨力MRI研究

目的采用三维T1WI可变翻转角快速自旋回波(3D T1WI SPACE)序列探讨颅内粥样斑块强化及其管壁重构模式与急性脑缺血发作的关联。方法收集2016年4月—12月间天津医科大学总医院收治的29例急性脑缺血发作的住院病人,其中男25例,女4例,年龄41~80岁,平均(61.7±9.8)岁。所有病人均行3D T1WI SPACE序列检查,评估颅内粥样斑块强化特点,分析颅内动脉管壁重构方式并测量斑块负荷。采用两样本t检验比较责任斑块与非责任斑块强化程度、负荷及动脉管壁重构方式的差异,采用χ~2检验比较责任斑块与非责任斑块处管壁正性重构发生率及2级强化出现率的差异。结果 29例病人发现颅内斑块81个,其中责任斑块29个,非责任斑块52个。责任斑块2级强化出现率明显高于非责任斑块(χ~2=30.73,P=0.001)。责任斑块强化程度明显高于非责任斑块,其强化程度差异有统计学意义(t=7.30,P0.001)。责任斑块与非责任斑块处管壁正性重构发生率和重构比差异均无统计学意义(分别为χ~2=3.23,P=0.072;t=-1.19,P=0.241),而责任斑块负荷明显高于非责任斑块(t=4.59,P0.001)。结论颅内责任斑块多呈显著强化,斑块显著强化可能是颅内易损性斑块重要指征之一,这可能对病人急性脑梗死发生做出风险评估,改善其预后。     

高分辨力MR成像检查大脑中动脉粥样硬化斑块的研究进展

颅内动脉粥样硬化在亚洲是缺血性卒中的主要病因,其在我国的脑卒中和短暂性脑缺血发作中也有较高发生率。高分辨力MR成像作为目前唯一可以在体进行的血管壁成像的无创技术,临床应用越来越广泛,尤其是对大脑中动脉的研究。高分辨力MR成像能评估动脉管腔的狭窄程度、斑块分布、斑块信号特点、管壁重构方式等,为临床治疗提供更多的有用信息。现就近年来高分辨力MR成像检查颅内大脑中动脉粥样硬化斑块的研究进展进行综述。     

MRI 3D SNAP序列对大脑中动脉斑块内出血的研究

目的 分析三维非增强血管造影和斑块内出血成像(SNAP)序列上大脑中动脉(MCA)粥样硬化斑块的图像特征,并探讨其与临床症状的关系.资料与方法 回顾性分析76例动脉粥样硬化MCA狭窄患者的三维非增强血管造影、T1加权三维容积各向同性快速自旋回波序列和SNAP图像.根据患者有无急性脑血管事件发生分为症状组44例与无症状组...     

运用3.0T磁共振探讨颈动脉与大脑中动脉斑块负荷的关系

目的应用3.0T磁共振研究急性脑缺血患者颈动脉和患侧大脑中动脉的斑块负荷,探究两者之间的关系。方法 50例经临床和MRI证实为急性前循环缺血的患者在发病1周内行颈动脉和患侧大脑中动脉磁共振多序列检查,测得各血管的管腔面积(LA)、管壁面积(WA)、血管总面积(TVA),并计算出管壁标准化指数(NWI=WA/TVA)。结果①同一患者两侧的颈动脉NWI之间差异无统计学意义(P>0.05);②大脑中动脉M1段的NWI(0.62±0.07)比同侧颈动脉的NWI(0.36±0.06)显著增高(P<0.01);③同侧颈动脉与大脑中动脉M1段的NWI间存在显著的相关性(左侧r=0.89,P<0.001;右侧r=0.79,P<0.001)。结论动脉粥样硬化是一种系统性病变,可以同时累及多个血管床,而急性脑缺血患者以大脑中动脉斑块负荷增加更为显著。     

颈动脉硬化斑块与脑梗死的相关性研究

目的 :探讨超声检测到的颈动脉硬化斑块与脑梗死的相关性。方法 :收集超声检查的120例脑梗死患者和同期住院的120例非脑梗死患者,对2组患者颈动脉内中-膜厚度、斑块检出率、斑块特性及分布情况、颈动脉狭窄率等结果进行对比分析。结果:脑梗死组内-中膜局限性增厚检出率显著高于非梗死组(90.8%vs.61.7%,P0.001);脑梗死组颈动脉硬化斑块检出率高于非脑梗死组(68.3%vs.56.7%,P0.05);脑梗死组颈动脉管腔狭窄率≥50%的患者高于非脑梗死组(89.2%vs.35.0%,P0.001)。脑梗死组斑块以软斑为主,非脑梗死组以硬斑为主;脑梗死组软斑检出率高于非脑梗死组(58.5%vs.36.8%,P0.05)。结论:颈动脉粥样硬化是脑梗死的重要危险因素,超声评估颈动脉粥样硬化对预测脑梗死的发生有一定价值。     

兔早期动脉粥样硬化斑块的MRI表现与组织病理学对照研究

目的通过与组织病理学对照研究，探讨MRI在早期动脉粥样硬化斑块中的诊断价值。方法用高脂饮食方法建立20只新西兰大白兔的早期动脉粥样硬化模型，分别于不同时期（9、18周）对实验兔进行以右肾动脉水平为中心的腹主动脉段MR扫描，数字法随机将所有实验兔编号，按单数、双数将实验兔分为2组，每组10只，在不同时期扫描结束后处死1组实验兔取其相应段血管进行HE染色，与MR图像进行组织病理学对照。扫描序列为常规的SE T1WI及快速自旋回波质子加权成像（FSE—PDWI）脂肪抑制序列，并使用钆喷替酸葡甲胺（GD—DTPA）增强扫描。观察不同序列上的早期斑块在不同时期的影像学表现并与组织病理学对照，评价MRI在早期动脉粥样斑块中的诊断价值，并分析斑块的组织学成分及生理病理学的动态发展变化。结果所有实验兔在高脂饮食后9周，血管内膜即可见明显的局部斑块形成，且具有弱强化性质，SE T1WI序列显示早期病变最佳，18周斑块厚度及范围进一步扩大，斑块及血管壁均可强化，组织病理学显示早期病变主要发生于血管内膜，9周主要以泡沫细胞为主，18周在泡沫细胞周围有大量的基质纤维成分及小的毛细血管存在。结论常规的MR扫描技术能对早期动脉粥样斑块的发生发展进行动态观察，并能从组织学水平对其进行评价。     

颅内VW-MRI豆纹动脉成像：大脑中动脉粥样硬化斑块与梗死类型的关系

目的 基于高分辨MR血管壁成像（VW-MRI）技术探讨不同类型脑梗死病人的大脑中动脉（MCA）斑块体积和豆纹动脉（LSA）数量、长度间的关系。方法 回顾性纳入因可疑脑卒中或其他脑血管病行头颅MRI检查的病人58例,均经VW-MRI检查明确诊断。其中,单侧基底节区急性脑梗死病人39例[男28例,女11例,年龄45~75岁,平均（60.92±12.21）岁],根据其MR影像分为大动脉粥样硬化型[较大皮质下梗死（LSI）]组21例和小动脉闭塞型[较小腔隙性梗死（SLI）]组18例;其余19例无急性脑梗死灶且单侧MCA无斑块的病人作为对照组[男8例,女11例,年龄42~81岁,平均（63.84±12.05）岁]。由2名放射科医生统计3组临床资料并测量LSA长度、数量,利用斑块软件测量LSI组和SLI组的MCA M1-2段斑块体积。2组间比较采用独立样本t检验,3组间比较采用单因素方差分析或χ²检验。采用无序多分类logistic回归分析不同梗死类型的影响因素。采用组内相关系数（ICC）评价2名医师测量数据的一致性。结果 3组病人临床资料差异均无统计学意义（均P>0.05）。LSI、SLI和对照组的LSA平均分支长度和分支数量分别为13.48±2.99、15.8±2.71、（16.4±2.69） mm和2.00±0.77、2.78±0.94、（3.11±1.15）支,组间差异均有统计学意义（均P<0.05）。其中,LSI组的分支长度、数量最小（P<0.05）,SLI组和对照组间差异均无统计学意义（均P>0.05）。LSI组的斑块体积大于SLI组[分别为（87.5±17.7） mm³、（75.5±9.4） mm³,t=2.579,P=0.014]。LSA长度越短和分支数越少则LSI型的风险增加,OR（95%CI）值分别为0.665（0.497~0.890）、0.253（0.106~0.604）。2名医师测量斑块体积和长度的一致性较好,ICC分别为0.78和0.84。结论 采用VW-MRI对MCA及LSA成像有助于揭示深穿支梗死类型的发生机制,其中MCA斑块体积及LSA数量和长度是影响脑梗死分型的关键因素。     

肺炎衣原体、幽门螺杆菌及C反应蛋白与颈动脉粥样硬化斑块稳定性的相关性研究

组(P<0.01),不稳定性CAP组两种抗体的阳性率及hs-CRP水平均显著高于稳定性CAP组(P<0.01);混合感染(两种抗体均阳性)者不稳定性CAP的发病率明显高于单独感染(仅一种抗体阳性)者(P<0.01),单独感染者不稳定性CAP的发病率明显高于无感染者(P<0.01),且hs-CRP水平随病原体感染种类的增加而增高(P<0.05).结论 CAP患者CP和HP的感染率较正常人高,混合感染者不稳定CAP的发病率较单独感染高,hs-CRP水平与病原体感染种类的多少相关.     

Inflammation in carotid atherosclerotic plaque: a dynamic contrast-enhanced MR imaging study

PURPOSE: To prospectively evaluate if there is an association between plaque enhancement at magnetic resonance (MR) imaging and proinflammatory cardiovascular risk factors and plaque content. MATERIALS AND METHODS: This study was performed with informed consent, HIPAA compliance, and institutional review board approval. Contrast agent dynamics within carotid plaques were measured in 30 patients (29 men, one woman; mean age, 67.7 years +/- 10.7 [standard deviation]) who were scheduled to undergo carotid endarterectomy. Measurements were based on kinetic modeling of images obtained at 15-second intervals during which a gadolinium-based contrast agent was injected. The time-varying signal intensities within the plaques were used to estimate the fractional plasma volume (vp) and transfer constant (Ktrans) of contrast material into the extracellular space. Pearson correlation coefficients were computed between blinded MR measurements and histologic measurements of plaque composition, including macrophages, neovasculature, necrotic core, calcification, loose matrix, and dense fibrous tissue. Correlation coefficients or mean differences were computed regarding clinical markers of cardiovascular risk. RESULTS: Analyzable MR images and histologic results were obtained in 27 patients. Measurements of Ktrans correlated with macrophage (r = 0.75, P < .001), neovasculature (r = 0.71, P < .001), and loose matrix (r = 0.50, P = .01) content. Measurements of v(p) correlated with macrophage (r = 0.54, P = .004), neovasculature (r = 0.68, P < .001), and loose matrix (r = 0.42, P = .03) content. For clinical parameters, significant associations were correlated with Ktrans only, with decreased high-density lipoprotein levels (r = -0.66, P < .001) and elevated Ktrans measurements in smokers compared with nonsmokers (mean, 0.134 min(-1) vs 0.074 min(-1), respectively; P = .01). CONCLUSION: The correlations between Ktrans and histologic markers of inflammation suggest that Ktrans is a quantitative and noninvasive marker of plaque inflammation, which is further supported by the correlation of Ktrans with proinflammatory cardiovascular risk factors, decreased high-density lipoprotein levels, and smoking.     

Relationship between intracranial internal carotid artery calcification and enlarged cerebral perivascular space

Purpose

The association between intracranial internal carotid artery (IICA) calcification and lacunes, white matter hyperintensity (WMH), and cerebral microbleeds (CMBs) has been well researched. However, enlarged cerebral perivascular space (PVS) has not yet been reported to correlate with intracranial internal carotid artery calcification. Therefore, the primary aim of this study was to investigate the relationship between IICA calcification and enlarged PVS.

Methods

A total of 189 patients with ischemic stroke in the middle cerebral artery territory who presented within 7 days of ictus from 2012 to 2015 were enrolled respectively. All patients were required to have undergone head computed tomography, magnetic resonance imaging, susceptibility-weighted magnetic resonance imaging, magnetic resonance angiography, or computed tomography angiography. Clinical characteristics were recorded. IICA calcification and enlarged PVS were semi-quantitatively evaluated, and the presence of lacunes, WMH, and CMBs was recorded.

Results

Of the 189 patients, 63.5% were male. Mean age of the patients was 68.6 ± 12.2 years. There were 104 patients with IICA calcification. Age, diabetes mellitus, lacunes, and white matter hyperintensity were significantly associated with IICA calcification (P < 0.05). Multivariate logistic regression analysis showed that age, diabetes mellitus, and lacunes were independent predictors of IICA calcification (P < 0.05). A lower risk of IICA calcification was found in patients with a higher enlarged PVS score (P = 0.004).

Conclusion

Higher enlarged PVS scores were associated with a lesser degree of IICA calcification. There appears to be a relationship between reduced risk of IICA calcification and enlarged PVS.

     

颅内胶质瘤扩散的MRI诊断

目的 探讨颅内胶质瘤扩散的ＭＲ类型,并总结其ＭＲＩ特征。方法 对１１００例经病理证实的颅内胶质瘤ＭＲＩ资料进行回顾性分析。结果 １１００例颅内胶质瘤中,２６３例发生扩散,扩散发生率为２３．９１％。ＭＲＩ上有５种扩散表现型：多灶性扩散１１５例,桥接扩散７５例,柔脑膜扩散５７例,室管膜及室管膜下扩散６０例,种植转移２６例。结论 ＭＲＩ能清晰地显示颅内胶质瘤扩散,有助于加深对胶质扩散机制的认识,可为临床