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基于高分辨率磁共振对动脉粥样硬化不稳定斑块诊疗的临床及实验研究

史张  
【摘要】:第一部分基于高分辨率磁共振管壁成像对颅内动脉粥样硬化所致卒中复发及预后评估的临床研究第一章:颅内动脉粥样硬化斑块特征预测复发性脑卒中的前瞻性研究目的:颅内动脉粥样硬化引起的缺血性脑卒中复发率较高。然而,目前很少有研究利用高分辨率磁共振管壁成像(high-resolution vessel wall magnetic resonance imaging,hr-VW-MRI)技术预测复发性脑卒中。本研究旨在评估hr-VW-MRI在预测颅内动脉粥样硬化所致复发性脑血管缺血事件风险的价值。材料与方法:本研究前瞻性纳入首次发生急性/亚急性缺血性脑卒中的患者共58例(平均年龄57.7±11.5岁;男性45例)。所有患者分别在初次入院前及临床规范治疗大于三个月后行hr-VW-MRI检查,并对每个患者进行临床随访直到急性缺血性脑血管事件或短暂性缺血发作(transient ischemic attack,TIA)再次发生,随访时间不超过48个月。通过hr-VW-MRI评估并记录责任动脉最狭窄层面的狭窄率、斑块负荷(plaque burden,PB)、最小管腔面积(minimum luminal area,MLA)、斑块强化率及各种指标前后变化的百分比。PB的定义为(1-MLA/最狭窄层面的管壁面积)×100%。统计分析采用单因素及多因素Cox回归预测复发性脑卒中,并计算风险比(hazard ratio,HR)和95%置信区间(95%confidence interval,95%CI)。结果:基线和随访两次hr-VW-MRI扫描的平均时间间隔为6.2±4.1个月,其中12例患者(占总人数的20.7%)在10.9±9.2个月内发生了同侧责任血管的复发性TIA或缺血性脑卒中。单因素分析表明基线的甘油三酯、PB变化百分比和PB进展与卒中复发显著相关(所有P0.05)。多因素Cox回归发现PB进展(HR,6.293;95%CI,1.620-24.444;P=0.001)是复发性缺血事件预测的独立影像学特征。结论:PB进展与复发性缺血性脑血管事件独立相关,hr-VW-MRI有助于复发性脑卒中患者的预测和风险分层。第二章:强化药物治疗后对复发性脑卒中预测及神经功能预后评估的前瞻性研究目的:前期研究认为高分辨率磁共振成像技术有助于预测(intracranial atherosclerotic disease,ICAD)引起的复发性脑卒中,但采用二维非全脑成像技术和缺乏规范临床随访及预后评估是其主要缺陷。本章研究旨在基于三维hr-VW-MRI通过短期随访和长期随访两个时间维度,探讨经强化药物治疗后患者临床和影像特征的变化规律,并评估复发性缺血性脑血管事件和神经功能残障的独立危险因素。材料与方法:本研究前瞻性分析因急性缺血性脑卒中入院治疗的患者,所有患者均在入院前行三维头颈联合hr-VW-MRI检查,并要求患者在强化药物治疗3个月后进行临床指标(包括体育运动及与动脉粥样硬化相关的临床症状和血液指标)和hr-VW-MRI影像特征的复查评估。随后在2021年3月1日前以电话采访形式进行患者症状和残障评估。通过改良兰金量表(modified rankin scale,m RS)来确定预后不佳和神经功能残障。统计分析采用单因素及多因素Cox回归预测复发性脑卒中、单因素及多因素Logistic回归评估预后情况,并计算风险比(HR)、优势比(odds ratio,OR)和95%置信区间(95%CI)。结果:最终纳入研究的患者为80人(平均年龄:59.64±12.03),两次MRI扫描的平均时间间隔为92.4±15.9天,长期随访的平均天数为583.4±130.8天。强化药物治疗后,斑块活性减弱(强化率减低,P0.001;直方图均数值升高,P=0.012)。在复发性卒中的高危因素研究中,凸月形斑块与短期卒中复发显著相关(HR=7.137;95%CI,1.531-33.277;P=0.047),而在长期随访中体育运动与否则是卒中复发的独立危险因素(HR=0.104;95%CI,0.018-0.591;P=0.010)。在神经功能预后评估中,短期治疗后的预后优劣与患者高危因素控制不佳(OR=4.544;95%CI,1.238-24.761;P=0.045)、总运动代谢当量(OR=0.678;95%CI,0.465-0.990;P=0.044)和熵(OR=0.073;95%CI,0.011-0.473;P=0.006)显著相关,而斑块位于第二象限(OR=9.617;95%,2.0159-44.911;P=0.004)、服药依从性(OR=0.135;95%,0.030-0.610;P=0.009)和高危因素控制不佳(OR=6.234;95%,1.723-22.553;P=0.005)则与其长期治疗后神经功能残障有关。结论:hr-VW-MRI可评估强化药物治疗后斑块变化情况,并有助于ICAD引起的缺血性脑卒中患者复发风险预测和功能残障评估。第二部分多功能纳米脂质体靶向巨噬细胞对动脉粥样硬化不稳定斑块的诊治一体化实验研究目的:不稳定动脉粥样硬化斑块破裂造成的心脑血管疾病是全球死亡的主要原因,而M1型巨噬细胞向M2型的极化可能会使斑块的不稳定性转为稳定。我们设想构建一种共载125碘-氧化铁纳米粒(~(125)I-ION)和姜黄素(Cur)的纳米粒脂质体(9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs),通过单光子发射断层扫描(SPECT)和磁共振成像(MRI)联合的多模态成像手段,将姜黄素靶向输送至动脉粥样硬化斑块,达到诊治一体化目的。材料与方法:首先,制备9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs,并检测铁和姜黄素的包封率、载药率以及该纳米脂质体的物理稳定性、放射化学稳定性和弛豫时间。其次,对该纳米脂质体进行体外评估,检测分析9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs在巨噬细胞中的摄取情况,并分离兔主动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞。进而,建立新西兰大白兔的动脉粥硬化动物模型,在注射前及每10天注射靶向纳米粒脂质体后,分别在注射后6h及36h进行体内SPECT和MRI扫描,评估斑块情况。最后,离体兔主动脉,进行病理切片、染色,分析斑块的病理学特征。结果:透射电镜显示9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs粒度均一、超顺磁性好、放射化学纯度为97.2%,且在体内循环中较为稳定。体外摄取研究发现,姜黄素和核素放射性均在RAW264.7细胞中摄取较高,而MRI图中ION的摄取在两种细胞中几乎相同,并且体外实验表明9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs和姜黄素可促进巨噬细胞极化为M2表型。此外,体内实验表明,9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs可以特异性地与动脉粥样硬化斑块中的促炎M1型巨噬细胞结合,并将~(125)I-ION和姜黄素传递到巨噬细胞中。由于M1向M2极化,不稳定的动脉粥样硬化斑块变得稳定,导致纳米粒脂质体的吸收显著减少,SPECT/CT核素摄取显著下降。结论:9-CCN(~(125)I-ION/Cur)-LNPs实现了同时检测和改善动脉粥样硬化斑块易损性,核医学和磁共振联合成像的方式可精准检测斑块并评估疗效,实现动脉粥样硬化疾病的诊治一体化。


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