文章信息
- 管铁岗, 康志雷, 王心颖, 肖瑶, 刘兵
- GUAN Tiegang, KANG Zhilei, WANG Xinying, XIAO Yao, LIU Bing
- 基于椎基底动脉MR-VWI特征构建VBD患者并发后循环急性脑梗死的列线图模型
- Nomogram model for posterior circulation acute cerebral infarction in patients with VBD based on MR-VWI characteristics of the vertebrobasilar artery
- 中国医科大学学报, 2025, 54(11): 1036-1041, 1047
- Journal of China Medical University, 2025, 54(11): 1036-1041, 1047
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文章历史
- 收稿日期:2024-11-21
- 网络出版时间:2025-11-21 12:56:28
2. 衡水市人民医院神经内科,河北 衡水 053000
2. Department of Neurology, Hengshui People's Hospital, Hengshui 053000, China
椎基底动脉迂曲延长症(vertebro-basilar dolichoectasia,VBD)是一种特殊变异性病变,表现为椎基底动脉延长、迂曲并伴有管径增粗,可引起脑干、颅神经受压及后循环供血障碍[1]。研究[2]发现,随着VBD患者椎基底动脉迂曲、延长程度加重,可引发脑积水、脑梗死、神经压迫症状等,其中脑梗死发生率最高。磁共振血管壁成像(magnetic resonance vessel wall imaging,MR-VWI)可通过抑制血池信号、高信号显示动脉血管壁,清晰观察血管壁结构,现已应用于颅内动脉夹层、颅内动脉粥样硬化等心血管疾病的诊断和评估[3]。近年有学者对VBD患者并发后循环急性脑梗死(acute cerebral infarction,ACI)的危险因素进行了相关研究[4],但分析VBD患者并发后循环ACI影像学特征的研究较少。本研究通过MR-VWI特征构建VBD患者并发后循环ACI的预测模型,以期为临床防治提供参考。
1 材料与方法 1.1 一般资料选取2016年3月至2023年1月我院收治的102例VBD并发后循环ACI患者作为并发组。纳入标准:符合VBD相关诊断标准[5];采用弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)确诊后循环ACI患者符合《中国急性缺血性脑卒中中西医急诊诊治专家共识》标准[6];行基底动脉(basilar artery,BA)的MR-VWI检查;MR-VWI质量良好。排除标准:存在MR扫描禁忌证;既往有腔内介入治疗史;BA或椎动脉(vertebral artery,VA)颅内段闭塞;VA的近段、双侧大脑后动脉所致的后循环ACI;心源性栓塞导致颅内缺血性卒中;合并颅外VA中-重度狭窄;伴有血管炎;伴有严重器质性病变;存在代谢、免疫、遗传等全身疾病。另倾向性评分匹配同期VBD未并发后循环ACI患者作为未并发组,从同期未并发后循环ACI的VBD患者中初步筛选出符合纳入和排除标准的候选对象(137例)。以并发组作为案例,选取年龄、性别、高脂血症、糖尿病、高血压、肥胖等关键协变量进行匹配,最终成功匹配102例作为未并发组。本研究获得我院伦理委员会批准,患者或家属签署知情同意书。
1.2 方法 1.2.1 资料收集以查阅病历、跟踪检查结果等方式进行资料收集。一般资料包括性别、年龄、高脂血症、糖尿病、高血压、肥胖、ACI家族史、饮酒史和吸烟史。高脂血症,总胆固醇≥6.2 mmol/L,低密度脂蛋白胆固醇≥4.1 mmol/L,甘油三酯≥2.3 mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇<1.0 mmol/L[7]。糖尿病,符合以下任意1条:(1)空腹血糖≥7.0 mmol/L;(2)糖化血红蛋白≥6.5%;(3)口服葡萄糖耐量试验2 h血糖≥11.1 mmol/L;(4)随机血糖≥11.1 mmol/L且伴典型高血糖症状[8]。高血压,收缩压≥140 mmHg和(或)舒张压≥90 mmHg[9];肥胖,体重指数≥25 kg/m2[10]。
临床资料包括类型(症状性或非症状性)、治疗方案[内科保守治疗(抗血栓、抗血小板聚集、抗动脉粥样硬化等)、外科治疗(血管内支架置入术、微血管减压术)]、中性粒细胞、D-二聚体、脑干受压、脑积水、是否合并BA斑块、动脉夹层,是否有脑实质微出血。
1.2.2 MR扫描采用MR扫描仪(德国西门子公司,Verio 3.0T)行常规头颅MRI平扫、MR血管成像检查。DWI采用回波平面成像序列,重复时间(repetition time,TR)5 200 ms,回波时间(echo time,TE)88 ms,矩阵128×128,视野230 mm×230 mm,层厚/层间距5.0 mm/1.5 mm,b值取0、1 000 s/mm2。高分辨率MR血管壁成像,矩阵176×256,TE 25 ms,TR 800 ms,视野250 mm×220 mm,层厚0.7 mm,层数144,扫描395 s。并测量BA直径、BA长度、VA颅内段长度、BA分叉高度分级、BA偏移度分级。BA分叉高度分级[11]为0级,平于或低于鞍背水平;1级,平于或低于鞍上池水平;2级,第三脑室与鞍上池之间;3级,达到或高于第三脑室。BA偏移度分级[7]为0级,中线;1级,可疑偏离中线;2级,明显偏离中线;3级,到达桥小脑角。
1.3 统计学分析采用SPSS 23.0对数据进行分析,计量资料使用Shapiro-Wilk正态检验和Levene方差齐性检验,近似服从正态分布,以x±s表示,组间差异比较行t检验,计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验,logistic多因素分析VBD患者并发后循环ACI的影响因素;R语言构建列线图模型,采用受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)、校准曲线评价列线图预测模型的预测效能和校准度,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 2组资料比较2组性别、年龄、高血压、高脂血症、糖尿病、肥胖、类型、治疗方案、中性粒细胞、脑干受压、脑积水、合并BA斑块、合并动脉夹层、脑实质微出血、ACI家族史、饮酒史、吸烟史比较差异无统计学意义(P>0.05),2组D-二聚体比较,差异有统计学意义(P<0.05),见表 1。
| Item | Concurrent group(n = 102) | Non-concurrent group(n = 102) | χ2/t | P |
| Sex [n(%)] | 0.490 | 0.484 | ||
| Male | 53(51.96) | 48(47.06) | ||
| Female | 49(48.04) | 54(52.94) | ||
| Age(year) | 68.37±4.12 | 69.02±4.63 | 1.059 | 0.291 |
| Hypertension [n(%)] | 85(83.33) | 76(74.51) | 2.387 | 0.122 |
| Hyperlipidemia [n(%)] | 79(77.45) | 68(66.67) | 2.946 | 0.086 |
| Diabetes mellitus [n(%)] | 38(37.25) | 27(26.47) | 2.732 | 0.098 |
| Obesity [n(%)] | 57(55.88) | 47(46.08) | 1.962 | 0.161 |
| Type [n(%)] | 0.310 | 0.577 | ||
| Symptomatic | 83(81.37) | 86(84.31) | ||
| Non-symptomatic | 19(18.63) | 16(15.69) | ||
| Treatment plan [n(%)] | 1.708 | 0.191 | ||
| Conservative medical treatment | 69(67.65) | 60(58.82) | ||
| Surgical treatment | 33(32.35) | 42(41.18) | ||
| Neutrophils(×109/L) | 68.75±12.58 | 65.19±14.43 | 1.878 | 0.062 |
| D-dimer(μg/mL) | 0.53±0.17 | 0.41±0.12 | 5.985 | <0.001 |
| Brainstem compression [n(%)] | 21(20.59) | 12(11.76) | 2.928 | 0.087 |
| Hydrocephalus [n(%)] | 9(8.82) | 3(2.94) | 3.188 | 0.074 |
| Combined with basilar artery plaque [n(%)] | 1.328 | 0.249 | ||
| Yes | 67(65.69) | 59(57.84) | ||
| No | 35(34.31) | 43(42.16) | ||
| Combined arterial dissection [n(%)] | 1.397 | 0.237 | ||
| Yes | 26(25.49) | 19(18.63) | ||
| No | 76(74.51) | 83(81.37) | ||
| Cerebral parenchymal microbleeds [n(%)] | 1.483 | 0.223 | ||
| Yes | 35(34.31) | 27(26.47) | ||
| No | 67(65.69) | 75(73.53) | ||
| Family history of ACI [n(%)] | 1.972 | 0.160 | ||
| Yes | 33(32.35) | 24(23.53) | ||
| No | 69(67.65) | 78(76.47) | ||
| Drinking history [n(%)] | 50(49.02) | 38(37.25) | 2.878 | 0.090 |
| Smoking history [n(%)] | 28(27.45) | 25(24.51) | 0.229 | 0.632 |
2.2 2组MR-VWI特征比较
并发组BA直径、BA长度、VA颅内段长度长于未并发组,BA分叉高度分级≥2级、BA偏移度分级≥2级比例高于未并发组(P<0.05),见表 2,图 1、2。
| Indicators | Concurrent group(n = 102) | Non-concurrent group(n = 102) | χ2/t | P |
| Diameter of BA(mm) | 5.62±0.69 | 5.03±0.43 | 7.329 | <0.001 |
| Length of BA(mm) | 46.85±5.76 | 40.26±4.69 | 8.960 | <0.001 |
| Length of VA intracranial segment(mm) | 25.91±0.75 | 25.70±0.67 | 2.109 | 0.036 |
| BA bifurcation height classification [n(%)] | 15.932 | <0.001 | ||
| ≥ Grade 2 | 88(86.27) | 63(61.76) | ||
| <Grade 2 | 14(13.73) | 39(38.24) | ||
| BA deviation classification [n(%)] | 18.168 | <0.001 | ||
| ≥ Grade 2 | 81(79.41) | 52(50.98) | ||
| <Grade 2 | 21(20.59) | 50(49.02) |
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| A, MRA showing a tortuous and dilated vertebrobasilar artery; B, vascular wall imaging showing mild eccentric thickening of the local wall of the basilar artery; C, enhanced imaging of the vascular wall showing mild enhancement of the wall. 图 1 VBD未并发后循环ACI患者MR-VWI图 Fig.1 MR-VWI image of VBD patients without posterior circulation ACI |
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| A, MRA revealing a tortuous and dilated vertebrobasilar artery; B, imaging of the vascular wall revealing eccentric thickening of the local wall of the VA; C, enhanced imaging of the vascular wall showing significant enhancement of the wall. 图 2 VBD并发后循环ACI患者MR-VWI图 Fig.2 MR-VWI image of VBD patients with posterior circulation ACI |
2.3 VBD患者并发后循环ACI的影响因素分析
以VBD患者并发后循环ACI为因变量,以单因素分析中P<0.05的指标为自变量,进行logistic多因素分析结果显示,BA直径、BA长度、BA分叉高度分级、BA偏移度分级、D-二聚体均为VBD患者并发后循环ACI的独立危险因素(P<0.05)。见表 3。
| Variable | Waldχ2 | OR | 95%CI | P | |
| Lower limit | Upper limit | ||||
| Diameter of BA | 18.141 | 5.401 | 2.347 | 12.431 | <0.001 |
| Length of BA | 11.747 | 4.708 | 1.884 | 11.763 | <0.001 |
| Length of VA intracranial segment | 3.571 | 2.558 | 0.835 | 7.836 | 0.059 |
| BA bifurcation height classification | 16.236 | 5.520 | 2.003 | 15.215 | <0.001 |
| BA deviation classification | 23.304 | 6.477 | 2.562 | 16.373 | <0.001 |
| D-dimer | 11.297 | 4.709 | 1.794 | 12.360 | <0.001 |
2.4 VBD患者并发后循环ACI的列线图预测模型构建
以VBD患者并发后循环ACI为目标事件,将BA直径、BA长度、VA颅内段长度、BA分叉高度分级、BA偏移度分级、D-二聚体作为预测因素,构建VBD患者并发后循环ACI的列线图预测模型,见图 3。在列线图预测模型中直接获取各预测因素对应得分,得分之和对应的预测概率即为该患者并发后循环ACI的风险概率。
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| 图 3 VBD患者并发后循环ACI的列线图预测模型 Fig.3 Nomogram prediction model of concurrent posterior circulation ACI in paitent with VBD |
2.5 列线图预测模型评价
对列线图预测模型进行评价,绘制该模型预测VBD并发后循环ACI的ROC曲线(图 4),结果显示,预测AUC为0.900(95%CI:0.858~0.943),特异度为87.25%、灵敏度为92.16%,具有良好预测效能。绘制该模型预测的校准度曲线(图 5),结果显示,预测结果与实际临床观测结果的一致性较好,有良好的校准度。
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| 图 4 列线图预测模型的ROC曲线 Fig.4 ROC curve of the nomogram prediction model |
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| 图 5 列线图预测模型的校准曲线 Fig.5 Calibration curve of the nomogram prediction model |
3 讨论
血流动力学异常、血管损伤是影响VBD进展、并发后循环ACI的重要因素,栓塞是后循环ACI发生的重要机制;VBD患者变异血管迂曲、延长,两端压力差可降低远端血管内阻力,易致穿支动脉血管壁受损、动脉壁病理改变,引起血管栓塞、血流频谱改变等[12]。
MR-VWI可反映椎基底动脉血管形态异常情况,其优势在于可将评估重点由“管腔”转向“管壁”,可通过抑制血流信号,直接清晰地显示血管壁的形态、结构和信号特征,精确测量血管壁厚度,评估是否存在动脉粥样硬化斑块[13]。logistic分析结果显示,BA直径、BA长度、BA分叉高度分级、BA偏移度分级、D-二聚体均为VBD并发后循环ACI的独立危险因素。血流经过椎基底动脉迂曲段时动脉内压力降低,血流峰值抵达时间延迟;迂曲程度越重,延长的动脉内血流压力降低越明显,血流达到峰值时间随之延迟。结合MR-VWI特征推测VBD并发后循环ACI的可能机制为以下2个方面:(1)迂曲、延长的椎基底动脉造成血流频谱改变、血流速度减慢,BA粗大且延长,使血流在通过迂曲、延长血管时产生剪切力,损伤血管内皮,从而诱发附壁血栓形成,血栓脱落可加剧脑血流低动力学机制,易诱发后循环ACI;(2)微型血栓的形成与脱落可压迫小动脉、深穿支,降低BA分叉高度,易引起远端细小穿支动脉阻塞、移位,加剧BA偏移[14]。李东旭等[15]认为椎基底动脉血管走行异常、管径异常与后循环缺血性脑梗死有关,经多因素logistic分析显示OR值分别为7.398、5.118,与本研究结果一致。
D-二聚体降解于交联纤维蛋白,可反映机体血液高凝与继发纤溶亢进,研究[16]显示ACI初发时血清D-二聚体水平显著升高,且随病情进展呈持续升高趋势,其水平与ACI的发生、发展密切相关。本研究并发组D-二聚体水平明显高于未并发组,这主要由于D-二聚体可刺激补体系统,引发血管内膜损伤、血小板聚集黏附,促进血栓形成。同时随着后循环ACI病情进展,凝血系统因血管内皮损伤被激活,纤溶活性代偿性增高,D-二聚体水平进一步升高。
本研究基于MR-VWI特征构建预测VBD患者并发后循环ACI的列线图模型。相对于单纯分析VBD并发后循环ACI的危险因素,列线图模型可综合各危险因素,融合、量化获得风险评估结果。进一步对列线图模型进行ROC曲线评估,结果显示该模型预测并发后循环ACI的AUC为0.900,校准曲线显示该模型有良好的校准度。本研究存在一定局限性,作为单中心研究样本量较小,仅针对并发后循环ACI患者,未对不同类型卒中进行分析,有待开展临床多中心研究,增加样本量并丰富卒中类型。
综上所述,BA直径、BA长度、BA分叉高度分级、BA偏移度分级、D-二聚体均可影响VBD患者后循环ACI的发生,基于上述因素所构建的列线图预测模型预测效能较高,校准度良好。
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