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全身炎症因子联合HR-VWI斑块易损性鉴别颅内动脉粥样硬化患者缺血表型并预测预后

期刊:Insights into ImagingDOI:10.1186/s13244-026-02395-1

这是一项单中心的回顾性队列研究,由南开大学医学院及天津市第一中心医院放射科的吕科(Ke Lv)、王慧颖(Huiying Wang)等学者完成,通讯作者为程悦(Yue Cheng)和夏爽(Shuang Xia)。该研究在 《Insights into Imaging》 期刊上发表,论文于2026年在线发布,文献编号为17:223,DOI为10.1186/s13244-026-02395-1。研究探讨了系统性炎症标志物与高分辨率血管壁成像(HR-VWI)所评估的斑块易损性在颅内动脉粥样硬化性狭窄(ICAS)患者中区分缺血表型和预测预后的价值。


一、研究背景与目的

急性缺血性卒中(AIS)是全球范围内致死和致残的主要原因之一,其病理生理机制复杂且高度异质。在亚洲人群中,颅内动脉粥样硬化性狭窄(ICAS)是AIS最常见的病因,因此深入了解其发病机制具有重要的临床意义。系统性炎症在动脉粥样硬化的发生、斑块不稳定及破裂过程中扮演核心角色,可能最终导致AIS发生。临床上可通过血常规计算获得中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)、血小板与淋巴细胞比值(PLR)、系统性炎症反应指数(SIRI)及系统性免疫炎症指数(SII)等炎症指标,这些指标在心血管及脑血管疾病中显示出一定的预后评估价值。与此同时,高分辨率血管壁成像(HR-VWI)可以精细显示斑块形态和易损特征,如斑块内出血(IPH)和纤维帽(FC)破裂等,并已有颅内斑块分级系统逐步形成。

在本研究中,AIS患者在多模态MRI上可表现为弥散加权成像(DWI)高信号;而延迟灌注(DP)患者则表现为灌注缺损但DWI无病灶,提示存在血流动力学障碍但尚未形成梗死。DP患者可能代表一个潜在的治疗窗口期,以避免进展为梗死,但其自然病程尚不完全清楚。目前尚不明确系统性炎症谱或炎症与斑块易损性的关系在AIS与DP患者之间是否存在差异。

基于此,本研究提出假设:系统性炎症联合HR-VWI定义的高危斑块特征有助于区分急性缺血表型,并改善预后评估。研究目的包括:1)比较AIS与DP患者的炎症标志物和责任斑块特征;2)评估这些标志物单独及联合应用在区分AIS与DP中的价值,并探讨性别差异;3)探讨这些指标对90天不良预后(改良Rankin量表mRS>2)的预测价值。


二、研究设计与方法

本研究回顾性纳入2020年至2024年间出现急性神经功能缺损、提示前循环缺血的连续成年患者共298例。所有患者在症状发作后7天内完成多模态MRI检查,包括DWI、灌注加权成像(PWI)及HR-VWI。根据影像学结果将患者分为两组:AIS组207例,定义为DWI阳性病灶位于症状血管供血区;DP组91例,定义为DWI阴性但PWI阳性(Tmax>6秒),提示存在低灌注但无明确梗死。分组由两名神经放射科医生独立完成,意见不一致时由第三名高年资医生仲裁。

临床数据包括入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病、房颤、吸烟及饮酒史等血管危险因素。随访通过电话或门诊进行,评估90天mRS评分,0~2分为预后良好,3~6分为预后不良。此外,对DP组患者在3个月内新发DWI阳性梗死的情况进行回顾性补充记录。

HR-VWI在3T磁共振扫描仪上完成,采用IR-SPACE序列进行矢状位扫描,覆盖全脑至颈动脉分叉以下2厘米范围;对比剂采用钆剂静脉注射,增强后进行斑块强化评估。责任斑块定义为症状血管区域内唯一存在的斑块,或存在多个斑块时狭窄程度最严重者。斑块评估参照颈动脉Plaque-RADS分级标准,并建立了颅内Plaque-RADS分级系统:1级为正常血管壁;2级为最大管壁厚度(MWT)小于管腔直径的50%且无复杂斑块特征;3级为MWT在50%~70%之间或存在愈合性溃疡,但均不伴复杂特征;4级为MWT≥70%或存在斑块内出血、纤维帽破裂或腔内血栓等任一高危特征。将1~2级归为低危斑块,3级为中危斑块,4级为高危斑块。脑小血管病(CSVDs)负担评分和动脉侧支循环分级按补充材料中的方法进行。

血液样本在入院后24小时内采集,记录总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、随机血糖、中性粒细胞、淋巴细胞、血小板及单核细胞计数,并计算NLR、PLR、SIRI、SII及甘油三酯-葡萄糖指数(TyG)。统计分析采用SPSS和R软件进行,连续变量比较采用t检验或Mann-Whitney U检验,分类变量采用卡方检验。相关性分析采用Spearman等级相关。单因素Logistic回归筛选与结局相关的变量,P<0.05者纳入多因素Logistic回归并采用后退逐步法筛选。中介分析采用Bootstrap法(2000次重抽样)评估高危斑块特征在系统性炎症与AIS关系中的中介作用。模型区分度通过受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估,并采用DeLong检验、净重分类改善指数(NRI)和综合判别改善指数(IDI)比较模型间增量预测价值。所有分析采用Benjamini-Hochberg假发现率(FDR)校正多重比较。


三、主要结果

两组在年龄、性别及传统血管危险因素方面匹配良好(校正后P均>0.05)。AIS组患者的NLR、PLR、SIRI及SII显著高于DP组(校正后P均<0.05)。高危责任斑块在AIS组中的发生率显著更高(79.7% vs. 52.7%,校正后P=0.014),CSVDs负担也更高(P=0.034)。所有298例患者中266例完成90天随访,其中30例预后不良。预后不良组患者的NIHSS评分、中性粒细胞计数、单核细胞计数、NLR、PLR、SIRI及SII均显著升高(校正后P均<0.05),同时高危斑块比例及AIS诊断比例也更高。

多因素Logistic回归显示,在调整混杂因素后,SIRI每增加一个单位,AIS发生风险增加约32.4%(调整后OR=1.324,95%CI 1.033~1.696,P=0.027)。在不良好预后预测方面,SIRI在多因素模型中表现出最强的关联性,其每增加一个单位与90天预后不良风险增加近三倍(调整后OR=2.728,95%CI 1.888~3.941,P<0.001)。

在中介分析中,SIRI对AIS表型具有显著的总效应(c=0.027,P=0.027),其间接效应通过高危斑块特征传导且具有统计学意义(a×b=0.007,P=0.024),占总效应的25.9%。直接效应不显著(c\‘=0.020,P=0.089)。该结果表明,SIRI区分AIS与DP的能力部分通过其与高危斑块特征的关联实现,提示系统性炎症可能参与促进局部斑块易损性形成,进而增加梗死风险。

模型构建方面,以临床特征为基础模型,加入NIHSS后的模型区分AIS与DP的AUC为0.635;进一步加入TyG、SIRI及SII后AUC升至0.674;整合临床、炎症、代谢及影像学指标(高危斑块、侧支循环及CSVDs负担)的完整模型AUC达到0.794,较基础模型有显著改善(DeLong检验P<0.001),NRI为86.5%,IDI为0.210。在预后预测中,基础临床模型AUC仅为0.610;加入SIRI后AUC显著提升至0.959,提升幅度达0.349。内部验证显示交叉验证平均AUC为0.919~0.939,乐观性为2.1%~4.2%,提示模型具有一定稳健性。但作者强调,由于不良预后样本量仅30例,这些高AUC值可能存在过拟合,应视为探索性结果,需外部验证确认。

性别分层分析显示,男性患者的SIRI水平显著高于女性(P=0.017)。在男性中,NLR、SIRI及SII与AIS发生风险独立相关,加入炎症指标后模型区分度从0.634提升至0.757,NRI为43.6%,IDI为0.074;而在女性中未观察到类似改善。作者认为,这种性别差异可能源于雌激素的免疫调节与血管保护作用,也可能与男女斑块形态学差异及免疫应答差异有关。


四、研究结论与意义

本研究证实,通过常规血检获得的可及性系统炎症标志物与HR-VWI定义的颅内高危斑块密切相关,二者联合有助于对ICAS患者进行AIS风险分层及不良预后评估。中介分析提示SIRI与AIS的关联部分通过斑块易损性介导,支持“双重打击”假说,即系统性促炎状态可能增强局部斑块不稳定性,而斑块破裂释放的炎症介质又可能加重全身炎症,形成正反馈循环。整合临床、炎症及影像特征的多参数模型能更准确地识别处于血流动力学障碍阶段的高危患者,为早期干预提供依据。

该研究的临床意义在于,NLR、SIRI等指标可通过入院常规血常规计算得出,简便快捷、成本低廉,适合作为颅内动脉粥样硬化患者风险分层的辅助工具。HR-VWI结合PWI能够在DWI阴性患者中识别潜在血流动力学异常及斑块易损性,有助于临床医生识别需要更积极管理的高危亚群。此外,研究发现的男性特异性关联提示未来可能需对不同性别患者采用差异化的风险评估与防治策略。


五、研究亮点与局限性

本研究的亮点包括:首次在同一ICAS队列中系统比较AIS与DP两种缺血表型的炎症谱及斑块特征;探索性地将系统性炎症标志物与颅内斑块分级相结合进行中介分析;构建了临床-炎症-影像多参数整合模型并评估其增量预测价值。此外,研究建立了基于HR-VWI的颅内Plaque-RADS分级体系,为后续颅内斑块标准化评估提供了参考。

需要指出的是,本研究作为回顾性单中心研究,样本量尤其是预后不良组仅30例,使预后模型存在过拟合风险;由于血液样本采集发生在缺血事件之后,横断面设计无法确立因果关系,但不影响该类标志物作为风险分层工具的潜在用途。此外,未纳入入院前用药史、抗血小板及他汀治疗等治疗信息,这些因素可能对预后和斑块稳定性产生影响。未来需要开展多中心、前瞻性、包含事件前生物标志物采集的研究,以进一步验证该整合模型的外部有效性并探索炎症干预在颅内动脉粥样硬化性卒中的潜在价值。

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