HRMR-VWI study on the relationship between the components and characteristics of intracranial atherosclerotic plaque and ischemic stroke

doi:10.11817/j.issn.1673-9248.2023.06.004

Abstract

Abstract:

Objective

To analyze the correlation between the components and characteristics of intracranial atherosclerotic plaques and ischemic stroke by high-resolution MRI vascular wall imaging (HRMR-VWI).

Methods

78 patients with intracranial atherosclerotic stenosis in the Department of Neurology of Baotou Central Hospital from December 2020 to September 2021 were scanned by HRMR-VWI. The detected intracranial plaques were divided into responsible plaques (67) and non-responsible plaques (125), and the differences in plaque composition and characteristics between the two groups were compared. According to the history of cerebral infarction, the patients were divided into three groups: acute / subacute cerebral infarction group (34 cases), chronic cerebral infarction group (18 cases), and non-cerebral infarction group (26 cases). The differences in the composition and characteristics of responsible plaque among the three groups were compared. Statistical analysis was conducted using SPSS 21.0 software, and the relationship between plaque composition, characteristics, and ischemic stroke was analyzed through multiple Logistic regression. The correlation with the National Institutes of Health stroke scale (NIHSS) was analyzed through Spearman correlation, and the significance test criteria were used α=0.05.

Results

In the responsible plaque group, the rate of intraplaque hemorrhage (IPH) (P＜0.001), the rate of thrombus (P＜0.001), the rate of significant enhancement (P=0.010), the rate of moderate to severe stenosis (P＜0.001), and the plaque load (P＜0.001) were significantly higher than those in the non-responsible plaque group, and the differences were statistically significant. The rate of IPH (P=0.013), the rate of thrombus (P=0.001), and the plaque load (P＜0.001) of responsible plaques in the acute/subacute cerebral infarction group were significantly higher than those in the non-cerebral infarction group, and the differences were statistically significant. IPH (rs=0.348, P=0.004), thrombus (rs=0.373, P=0.002), and plaque load (rs=0.360, P=0.003) were all positively correlated with NIHSS score.

Conclusion

The presence of IPH and thrombus is closely related to responsible plaque and ipsilateral stroke. A large plaque load can increase the risk of ischemic stroke events, and the severity of stroke may be more severe and the prognosis worse.

Key words: High-resolution MRI vessel wall imaging, Intracranial atherosclerosis, Intra-plaque hemorrhage, Plaque loading

Ying Liu, Lijun Ma, Baojun Wang, Xiaolin Liu, Shengting Chai, Ning Su. HRMR-VWI study on the relationship between the components and characteristics of intracranial atherosclerotic plaque and ischemic stroke[J]. Chinese Journal of Cerebrovascular Diseases(Electronic Edition), 2023, 17(06): 549-556.

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Figures/Tables 8

扫描序列	TR（ms）	TE（ms）	FOV（mm）	矩阵（mm）	扫描层厚（mm）	层距	激励次数	采集时间（s）
T1WI	220	2.49	230	208×320	5	1.5	1	46
T2WI	3500	83	230	234×384	5	1.5	2	61
DWI	4500	98	220	192×192	5	1.5	2	51
3D TOF-MRA	20	3.56	200	175×320	1	-11	1	325
T1 SPACE	900	14	240	336×384	0.6	0	1	477
T1 SPACE+C	900	14	240	336×384	0.6	0	1	477
T1_tse_fs_tra	630	11	130	320×320	3	0	3	406
T2_tse_fs_tra	2830	62	130	320×320	3	0	2	249

临床资料	无脑梗死组（26例）	慢性脑梗死组（18例）	急性/亚急性脑梗死组（34例）	统计值	P值
性别（男/女，例）	19/7	15/3	23/11	χ²=1.553	0.460
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	59.35±8.90	52.94±11.63	58.29±8.35	F=0.753	0.070
体质量指数（kg/m²， $x ¯$ ±s）	24.51±3.04	24.62±2.51	24.37±2.65	F=0.051	0.951
吸烟[例（%）]	16（61.5）	12（66.7）	19（55.9）	χ²=0.598	0.741
饮酒[例（%）]	9（34.6）	8（44.4）	15（44.1）	χ²=0.663	0.718
糖尿病[例（%）]	8（30.8）	8（44.4）	14（41.2）	χ²=1.028	0.598
高血压[例（%）]	13（50.0）	14（7.8）	31（91.2）^a	χ²=13.399	0.001
冠心病[例（%）]	2（7.7）	2（11.1）	5（14.7）	χ²=0.735	0.692

临床资料	无脑梗死组（26例）	慢性脑梗死组（18例）	急性/亚急性脑梗死组（34例）	统计值	P值
性别（男/女，例）	19/7	15/3	23/11	χ²=1.553	0.460
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	59.35±8.90	52.94±11.63	58.29±8.35	F=0.753	0.070
体质量指数（kg/m²， $x ¯$ ±s）	24.51±3.04	24.62±2.51	24.37±2.65	F=0.051	0.951
吸烟[例（%）]	16（61.5）	12（66.7）	19（55.9）	χ²=0.598	0.741
饮酒[例（%）]	9（34.6）	8（44.4）	15（44.1）	χ²=0.663	0.718
糖尿病[例（%）]	8（30.8）	8（44.4）	14（41.2）	χ²=1.028	0.598
高血压[例（%）]	13（50.0）	14（7.8）	31（91.2）^a	χ²=13.399	0.001
冠心病[例（%）]	2（7.7）	2（11.1）	5（14.7）	χ²=0.735	0.692

指标	非责任斑块（125个）	责任斑块（67个）	统计值	P值
斑块成分[个（%）]
脂核	71（56.8）	44（65.7）	χ²=1.429	0.232
钙化	22（17.7）	22（32.8）	χ²=5.589	0.018
IPH	0	28（41.8）	-	＜0.001
血栓	0	26（38.8）	-	＜0.001
斑块特征
斑块负荷（ $x ¯$ ±s）	73.14±7.10	84.75±10.85	t=7.903	＜0.001
强化程度[个（%）]			χ²=9.275	0.010
轻度	103（82.4）	47（70.1）
明显	18（14.4）	20（29.9）
血管狭窄程度[个（%）]			χ²=6.684	＜0.001
轻度	94（75.2）	20（29.9）
中度	31（24.8）	32（47.8）
重度	0	15（22.4）
血管重构模式[个（%）]			χ²=16.394	＜0.001
正性	112（89.6）	44（65.7）
负性	13（10.4）	23（34.3）

指标	非责任斑块（125个）	责任斑块（67个）	统计值	P值
斑块成分[个（%）]
脂核	71（56.8）	44（65.7）	χ²=1.429	0.232
钙化	22（17.7）	22（32.8）	χ²=5.589	0.018
IPH	0	28（41.8）	-	＜0.001
血栓	0	26（38.8）	-	＜0.001
斑块特征
斑块负荷（ $x ¯$ ±s）	73.14±7.10	84.75±10.85	t=7.903	＜0.001
强化程度[个（%）]			χ²=9.275	0.010
轻度	103（82.4）	47（70.1）
明显	18（14.4）	20（29.9）
血管狭窄程度[个（%）]			χ²=6.684	＜0.001
轻度	94（75.2）	20（29.9）
中度	31（24.8）	32（47.8）
重度	0	15（22.4）
血管重构模式[个（%）]			χ²=16.394	＜0.001
正性	112（89.6）	44（65.7）
负性	13（10.4）	23（34.3）

指标	无脑梗死组（12个）	慢性脑梗死组（17个）	急性/亚急性脑梗死组（38个）	统计值	P值
斑块成分[个（%）]
脂核	8（66.7）	11（64.7）	25（65.8）	χ²=0.013	0.994
钙化	4（33.3）	5（29.4）	13（34.2）	χ²=0.126	0.939
IPH	1（8.3）	6（35.3）	21（55.3）	χ²=8.652	0.013
血栓	1（8.3）	3（17.6）	22（57.9）	χ²=15.039	0.001
斑块特征
斑块负荷（%， $x ¯$ ±s）	69.333±6.329	84.287±8.688^a	89.826±7.854^ab	F=31.220	＜0.001
强化程度[个（%）]				χ²=3.190	0.203
轻度	11（91.7）	11（64.7）	25（65.8）
明显	1（8.3）	6（35.3）	13（34.2）
血管狭窄程度[个（%）]				χ²=0.855	0.652
轻度	4（33.3）	5（29.4）	11（28.9）
中度	6（50.0）	10（58.8）	16（42.1）
重度	2（16.7）	2（11.8）	11（28.9）
血管重构模式[个（%）]				χ²=2.413	0.299
正性	9（75.0）	13（76.5）	22（57.9）
负性	3（25.0）	4（23.5）	16（42.1）

指标	无脑梗死组（12个）	慢性脑梗死组（17个）	急性/亚急性脑梗死组（38个）	统计值	P值
斑块成分[个（%）]
脂核	8（66.7）	11（64.7）	25（65.8）	χ²=0.013	0.994
钙化	4（33.3）	5（29.4）	13（34.2）	χ²=0.126	0.939
IPH	1（8.3）	6（35.3）	21（55.3）	χ²=8.652	0.013
血栓	1（8.3）	3（17.6）	22（57.9）	χ²=15.039	0.001
斑块特征
斑块负荷（%， $x ¯$ ±s）	69.333±6.329	84.287±8.688^a	89.826±7.854^ab	F=31.220	＜0.001
强化程度[个（%）]				χ²=3.190	0.203
轻度	11（91.7）	11（64.7）	25（65.8）
明显	1（8.3）	6（35.3）	13（34.2）
血管狭窄程度[个（%）]				χ²=0.855	0.652
轻度	4（33.3）	5（29.4）	11（28.9）
中度	6（50.0）	10（58.8）	16（42.1）
重度	2（16.7）	2（11.8）	11（28.9）
血管重构模式[个（%）]				χ²=2.413	0.299
正性	9（75.0）	13（76.5）	22（57.9）
负性	3（25.0）	4（23.5）	16（42.1）

组别	指标	β值	SE值	Wald χ²值	OR值	95%CI	P值
慢性脑梗死组	截距	-20.31	7.00	8.41	-		0.004
	IPH	-0.56	1.53	0.13	0.57	0.03~11.50	0.715
	血栓	1.82	2.02	0.81	6.15	0.12~14.52	0.368
	斑块负荷	0.27	0.10	8.14	1.31	1.09~1.58	0.004
急性/亚急性脑梗死组	截距	-26.93	7.62	12.50	-		＜0.001
	IPH	-0.15	1.54	0.01	0.86	0.04~17.44	0.921
	血栓	3.53	2.01	3.07	34.05	0.66~88.13	0.080
	斑块负荷	0.35	0.10	11.85	1.41	1.16~1.72	0.001

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