Updates On Advanced Whole Brain Vessel Wall Imaging In Stroke Patients
مقدمه
استنوزهای عروق داخل مغز یکی از دلایل شایع استروک ایسکمیک در آسیا است. امروز پیشرفت ها در زمینه ی VW-MRI تکنیک های تصویربرداری از دیواره ی عروق داخل مغز را فراهم کرده است. چند مطالعه ی تکر مرکزی نشان داده اند که تصویربرداری MRI ممکن است علت استروک، پاتولوژی عروق و ریسک استروک را نشان دهد. با اینحال قابل اطمینلن بودن تصویربرداری VW-MRI از عروق داخل مغز نیازمند اعتبارسنجی با مطالعات چند مرکزی درمقیاس بزرگتر می باشد. بنابراین گرو ه تحقیقاتی ما یک مطالعه ی چند مرکزی در این زمینه را در چین از اول فوریه ی سال 2017 آغاز نموده است. این مطالعه با هدف پژوهش در زمینه ی استفاده از VW-MRI در بررسی عروق داخل مغز در بیماران دارای استروک ایسکمیک صورت گرفته است.
معرفی
استروک یکی از شایع ترین دلایل مرگ و میر در سراسر جهان می باشد که معمولا به سبب یک نقص نورولوژیک ایجاد می شود. استنوز شریان های داخل مغزی، به عنوان یکی از عمده دلایل استروک در آسیا لحاظ می شود. به صورت سنتی بیماری های شریانی داخل مغز به وسیله تکنیک های تهاجمی مانند آنژیوگرافی یا تکنیک های غیرتهاجمی مانند MR Angiography و CT Scan Angiography بررسی می شوند. با این حال این تکنیک ها به صورت غیرمستقیم امکان مشاهده ی ناهنجاری های داخل عروق را فراهم می کنند، در حالی که بسیاری از پاتولوژی های عروقی نیز می توانند تظاهراتی مشابه در این تکنیک ها داشته باشند. VW-MRI تنها تکنیک غیر تهاجمی مورد استفاده برای ارزیابی ساختار دیواره ی عروق داخل مغز به صورت مستقیم می باشد. این روش می تواند اطلاعاتی از دیواره ی عروق فراهم کند که در تشخیص علت شناسی استروک، تخمین اندازه ی پلاک آترواسکلروتیک یا فعالیت های التهابی عروق و همچنین رخداد های مغزی عروقی محتمل در آینده به ما کمک کند.
قدرت میدان و توالی پالس
امروزه در بیشتر مراکز از دستگاه های 3 تسلا برای انجام VW-MRI استفاده می شود. با توجه به قطر کم عروق داخل مغز دستگاه های با قدرت بالاتر می توانند تصاویر بهتری را برای ارزیابی پلاک های آترواسکلروتیک فراهم کنند چرا که امکان ایجاد تصاویر با سیگنال بالاتر، رزولوشن فضایی بیشتر و کنتراست به نویز بهتر را فراهم میکنند. اگچه امکان استفاده از دستگاه های 7 تسلا برای VW-MRI در چندین مطالعه ی in-vivo و ex-vivo مورد بررسی قرار گرفته است اما مدارک و شواهد بیشتری برای استفاده از این تکنیک مورد نیاز است. انخاب توالی پالس ها در بین مراکز و شرکت های مختلف متفاوت است. برای به تصویر کشیدن لایه های داخلی و خارجی دیواره ی عروق نیازمند رزولوشن فضایی بالا، سرکوب کامل مایع مغزی نخاعی و خون در این تکنیک ها الزامی است. یک سکانس دو بعدی می تواند رزولوشن فضایی بهتری در صفحه در ضایعات یا عروق هدف گزاری شده ارائه دهد اما امکان دستیابی به تصاویر کامل از مغز و عروق آن در این تکنیک وجود ندارد. تصویربرداری سه بعدی ایزوتروپیک با پوشش کاملی از مغز و عروق آن امکان انجام تکنیک های MPR، بازسازی منحنی و ارزیابی مقدار و توزیع پلاک های آترواسکلروتیک در عروق را برای ما فراهم می کند (شکل 1). توسعه های تکنیکی فراوانی با هدف حذف سیگنال خون و مایع مغزی نخاعی صورت گرفته است.
شکل 1. بازسازی انحنایی شریان های مغزی حاصل از تصویر برداری سه بعدی VW-MRI.
پاتولوژی های عروقی و نمایش آن های در VW-MRI
بیشر بررسی های VW-MRI در فعالیت های بالینی در زمینه ی ارزیابی و افتراق پاتولوژی های عروق داخلی مغز مانند پلاک های آترواسکلروتیک، سندروم cerebral vasoconstriction، دایسکشن شریانی و موارد دیگر مانند نازک شدن دیواره ی عروق می باشد. تشخیص بیماری مغزی عروقی وابسته به تصویربرداری لومن می باشد. با این حال پاتولوژی های عروقی مختلف معمولا مورفولوژی مشابهی در تصویربرداری لومنی دارند. ظهور VW-MRI امکان مشاهده ی چگونگی ایجاد پاتولوژی را در بیماری های مغزی-عروقی فراهم می کند.علاوه براین دقت بالای تشخیص در VW-MRI در تمایز طیفی از پاتولوژی های عروقی در چندین مطالعه ذکر شده است.
پلاک آترواسکلروتیک
انجام VW-MRI از پلاک های آترواسکلروتیک داخل عروق مغزی، ضخیم شدگی دیواره ی عروق درگیر را نشان می دهد که به صورت غیر معمول حاشیه ی دیواره ی عروق را درگیر میکند.خونریزی داخل پلاک (IPH) ،fissured fibrous cup ، هسته ی نکروتیک اشباع از چربی، شریانزایی جدید و التهاب به عنوان ویژگی های شایع پلاک های آسیب پذیر و ضایعات سیمپتوم دار در نظر گرفته می شوند. شناسایی اجزای با استفاده از VW-MRI امکان شناسایی پلاک های آسیب پذیر و پیشبینی ریسک جداشدن کلات و استروک را فراهم می کند. (شکل 2) ارتباط بین آترواسکلروسیس عروق داخل مغزی و پاتولوژی تظاهریافته در MRI در چند مطالعه مشاهده شده است. Chen و همکارانش گزارش داده اند که سیگنال بالا در تصاویر T1 دستگاه 1/5 تسلا نشان از IPH بوده است که به صورت پاتولوژیک در جسد یک مرد چینی تایید شده است. ارتیاط بین هسته ی لیپیدی در هیستولوژی ارزیابی شده است. سیگنال پایین نیز در تصاویر T1 با سرکوب چربی در داخل دیواره های شریان های مغزی نیز یافت شد. مطالعه ای بر روی یک جسد نشان داده است که ایجاد شریان جدید ممکن است در پلاکهای آترواسکلروتیک شریانهای مغزی میانی یافت شود. این مورد با عفونت سمت دیگر مغز همراه بود. ثابت شده است که انهنسمنت پلاکهای کاروتید به همراه وجود پلاک های آسیب پذیر، شریان زایی، افزایش و ازدحام ماکروفاژها و کاهش فیبروز مرتبط با هیستولوژی می باشند. با استفاده ای VW-MRI میتوان انهنسمنت پلاک عروق داخل مغز را مورد بررسی قرار داد و اختمال ایجاد عفونت جدید را تخمین زد.
شکل 2. بیمار آقای 70 ساله. تصاویر دیفیوژن(A) ضایعات موضعی با سیگنال بالا را در نواحی تحت کورتکسی شاخه های MCA نشان می دهد. آنژیوگرافی TOF(B) نشاندهده ی تنگی شدید در شریان MCA را نشان می دهد. بازسازی انحنایی از VW-MRI یک پلاک با سیگنال بالا در MCA را نشان می دهد.
دایسکشن شریانی
دایسکشن شریان های داخل مغز اغلب به صورت اتساعی از دایسکشن شریان های گردنی ایجاد می شود. همزمان تصویربرداری سه بعدی با رزولوشن بالا و تصویربرداری داخل مغزی پتانسیل شناسایی عروق دایسکت شده در سر و گردن را دارد. ویژگی های VW-MRI از دایسکشن های شریانی داخل مغزی شامل یک انحنادار با سیگنال بالا در تصاویر T2، جداشدن لومن حقیقی از لومن کاذب و ضخیم شدن هلالی شکل دیواره ی شریانی با سیگنالی مشابه سیگنال هماتوم می باشد. شناسایی زودهنگام این موارد در تصویربرداری می تواند از درمان پیشگیرانه ی بیمار دارای دایسکشن شریان کرانیوسرویکال و بدون استروک اما در ریسک بالا جلوگیری کند. در مطالعه قبلی در ویژگیهای تصویربرداری مرتبط با استروک ایسکمیک را در بیماران دارای دایسکسشن شریان سرویکوکرانیال بررسی کردیم. ما دریافتیم که وجود سطوح غیر منظک و ترومبوزی داخل لومنی با رخداد استروک در این بیماران مرتبط است.(شکل3). VW-MRI از مجموعه سرو گردن می تواند ما را به سمت احتمال ایجاد پاتالوژی استروک ایسکمیک در دایسکشن شریانی سرویکوکرانیال راهنمایی کند این موضوع میتواند از استروک ایسکمیک در مراحل اولیه دایسکشن شریانی سرویکوکرانیال جلوگیری کند.
شکل 3. بیمار خانم 35 ساله با دایسکشن شریان سرویکوکرانیال و سندروم مدولای پشتی می باشد. (A) آنژیوگرافی DSA یک تنگی شدید و انسداد در سگمان V3-V4 شریان ورتبرال راست نشان می دهد. (B) بازسازی انحنایی از تصاویر سه بعدی VW-MRI یک هماتوم داخل لومنی (خط سفید) را در دیواره ی سگمان V3 از شریان ورتبرال سمت راست نشان می دهد. (C) تصاویر آگزیال VW-MRI یک ترومبوز داخل لومنی دیستال (پیکان ها) بدون انهنسمنت شریان ورتبرال سمت راست را نشان می دهند. (D) تصاویر دیفیوژن یک اینفارکت منفرد را در بخش سمت راست medulla oblongata (سرپیکان) نشان می دهند.
التهاب شریانی و سندروم قابل بازگشت Vasoconstriction Cerebral :
VW-MRI اغلب ضخیم شدگی خفیف و متمرکز در دیواره عروق و انهنسمنت در بیماران دارای التهاب عروق سیستم عصبی مرکزی در مقایسه با ضخیم شدگی غیرمتمرکز دیواره پلاک آترواسکلروزیس را نشان دهد. سندرم Vasoconstriction Cerebral (RCVS) همچنین میتواند سبب ضخیم شدگی متمرکز دیواره عروق شود اما انهنسمنت در این بیماری در دیواره عروق ایجاد نمیشود. خونریزی داخل مغزی یکی از شایع ترین عوارض در بیماران دارای بیماری Moyamoya میباشد. شریانهای بیماران مبتلا به Moyamoya متسع هستند و در برخی شریانها جریانهای جانبی ایجاد میشود که به عنوان جریانهای دوطرفه شناخته میشود. در مطالعه قبلی ما ارتباط بین اتساع، ازدیاد و آناستوموز شریانهای سوراخ شده و خونریزی داخل مغزی در بیماران Moyamoya را با استفاده از VW-MRI بررسی کردیم. ما دریافتیم که آناستوموزکروئیدال یک بیومارکر ارزشمند در تصویربرداری برای پیش بینی رخ داد خونریزی در بیماران بزرگسال مبتلابه Moyamoya است. (شکل4) انجام VW-MRI از کل مغز نه تنها میتواند عروق نابهنجار دو طرف را نشان دهد بلکه آناتومی پارانشیم را نیز که ریسک خونریزی را افزایش می دهد پیش بینی میکند.
شکل 4. بیمار یک خانوم 21 ساله با بیماری Moyamoya و خونریزی داخل بطنی راست می باشد. (A) تصاویر T2 نشان می دهد که منشا خونریزی ناحیه ی اطراف بطنی سمت راست می باشد ( پیکان زرد). تصاویر آنژیوگرافی TOF انسداد MCA دوطرف را نشان می دهد. (C) تصاویر MinIP از تکنیک VW-MRI یک آناستوموز را بین LSA ها (پیکان زرد) و شریان های مدولاری سرپیکان های قرمز) آشکار نموده است.
تصویربرداری از شریانLenticulostiate :
شریان Lenticulostiate خون Basal Ganglia و مجاورات آن را فراهم میکند. نقص در LSA همراه به استروک ایسکمیک و بیماری عروق کوچک میباشد. مشاهده LSA برای شناسایی چگونگی ایجاد پاتولوژی شریانها میکرو و همچنین راهنمایی برای مداخله درمانی بالقوه بسیار مهم است. با استفاده از VW-MRI با وزن T1 و آنژیوگرافی Dark Blood نمایش دقیقی از LSA ها فراهم آوردیم. اینفارکتهای تحت کورتکسی منفرد همراه با شریان مغزی میانی کاملا باز به عنوان دلیل تخریب Lipohyalinosis و Fibrinoid در بیماری عروق کوچک شناسایی میشود که اغلب با عنوان استروکهای Lacunar خوانده میشود. با این حال آتروترومبوز در شریانهای بزرگ که مدخل شریان سوراخ شده را مسدود میکنند نیز می توانند یک دلیل مهم برای اینفارکت های منفرد تحت کورتکسیباشند. Jiang و همکارانش از VW-MRI برای بررسی ارتباط بین توزیع و ویژگی های کمی در دو دسته بیمار دارای اینفارکت تحت کورتکسی منفرد با سیمپتوم و بدون سیمپتوم استفاده کردند، آنها دریافتند که پلاکهای شریان مغزی میانی با توزیع بالا در دهانه ی LSA در شریانهای مغزی میانی دارای سیمپتوم می باشند که نشان میدهد توزیع پلاک ها در مقایسه با ویژگی های ذاتی آن ها تاثیر بیشتری در تعیین ایجاد اینفارکت های تحت کورتکسی منفرد دارند.
تنظیم مطالعه ی چند مرکزی
VW-MRI باعث امیدواری در فهم پاتولوژیک ما از بیماری های استنوتیک شریان های داخل مغزی شده است. همچنین اعتبار این تکنیک و ابزارهای ابزارهای مفید در ارزیابی بیماری های مغزی عروقی هنوز نیازمند اعتبارسنجی در مقیاس بزرگ و در چندین مرکز می باشد. همچنین ما، از این سکانس در یک مطالعه ی چند مرکزی از 9 بیمارستان های چین به صورت موفقیت آمیز استفاده کردیم. که در تاریخ فوریه ی سال 2017 آغاز گردید. تکنیک مورد استفاده در این مطالعه VW-MRI از کل مغز با استفاده از تکنیک SPACE (Sampling Perfection with Application-optimized Contrast using different filip angle Evolutions به همراه تهییج غیرانتخابی و یک ماژول مگنتیزیشن Fillip-Down بود. این پروتکل با تنظیمات یکنواخت سازی در اسکنر 3 تسلا (Magnetom Prisma, Magnetom Skyra, Siemens Healthcare Erlangen, Germany) که می تواند تصویربرداری با رزولوشن بالا و وضوح بالا از دیواره ی عروق ارائه دهد و بین پلاک های آسیب پذیر افتراق ایجاد کند، فراهم آمده است. در این مطالعه ی چند مرکزی هر یک از مراکز شرکت کننده مطالعات تصویربرداری را در طیفی از شریان های بزرگ داخل مغزی تا ضایعات سوراخ کننده ی شریان های کوچک با تمرکز بر علت شناسی های مختلف بیماری های مغزی عروقی مختلف انجام دادند.
چشم انداز
تکنولوژی VW-MRI از کل مغز یک روش جدید برای دسته بندی استروک ها است. تحقیقات گروه متا و دیگر گروه ها اولین گام در طراحی آزمایشات متمرکز بر درمان و استراتژی های پیشگیرانه برای جلوگیری از استنوزهای شریان های داخل مغزی می باشد. مطالعات بیشتری برای تایید استفاده از بیومارکرهای انتخاب شده در آزمایشات کنترل شده ی غیرانتخابی پیشگیری ثانویه و درمان استنوز شریان داخل مغزی مورد نیاز است.
