基于影像组学的颅内动脉粥样硬化性高危斑块识别及其卒中发病机制的研究

Based on the previous works in cerebrovascular disease, in the present study, our group aimed to perform the Radiomics analysis of atherosclerotic plaques imaged by three-dimensional high-resolution vessel wall magnetic resonance imaging in primary and secondary prevention patients with intracranial atherosclerosis. Radiomics traits of each plaque were extracted. According to the progression of intracranial atherosclerosis and occurrence of ischemic event during the follow-up, we firstly identify the culprit plaques which was responsible for the qualifying event and secondly select the Radiomics traits, then a diagnosis model was build to identify the high-risk plaques after Logistic regression. Meanwhile, the association between the selected traits and specific genetic polymorphism was evaluated. According to the Radiomics features, clinical materials and genetic information, we aimed to investigate the atherosclerotic stroke mechanism in Xinjiang region and the differences of stroke mechanism between Uighur ethnic group and Han ethnic group. The study will help to establish an one-stand examination, precise diagnosis system in the intracranial atherosclerosis, and promote the efficacy of primary and secondary prevention in this disease.

本项目基于申请人团队在脑血管病诊疗工作中的基础，拟以颅内动脉粥样硬化一级预防及二级预防的患者为研究对象，使用三维高分辨磁共振管壁成像技术进行全脑斑块成像，采用影像组学的分析方法对斑块进行定量分析，通过规律随访，根据有无粥样硬化进展及缺血性脑血管病事件再发，识别高危斑块，提取有意义的影像组学特征，进一步建立高危斑块诊断模式，为颅内动脉粥样硬化性斑块危险分层提供新的思路和方法，同时，分析高危斑块特征与缺血性卒中相关基因多态性的关系；基于斑块影像组学、临床资料及基因，研究新疆地区粥样硬化性卒中发病机制特点，比较维吾尔族及汉族人群发病机制的差异，以期建立一站式、精准化、个体化的诊断、治疗决策体系，最终提高一级预防及二级预防效果，减少缺血性卒中发生率及再发率。

本项目根据目前缺血性卒中病因学诊断中的难点和热点，以动脉源性病因中的颅内大动脉粥样硬化为主要研究对象，针对当前颅内大动脉粥样硬化缺乏精准评估体系的现状，使用高分辨磁共振成像的技术，建立颅内大动脉粥样硬化评估方法，并采用这种方法研究新疆地区患者粥样硬化进展、缺血性卒中再发相关的发病基本特点、危险因素、责任病变特征，探讨lncRNA TCONS_02443383在缺血性卒中发病、发展过程中扮演角色和权重，以研究脑小血管病、其他动脉病因为辅。本研究在基于三维高分辨全脑管壁成像技术创新的基础上，深化了其临床应用，针对缺血性卒中病因学诊断的难点，分别从大动脉到小动脉进行了全面的研究和分析，其具有以下几个创新性：首先，本研究率先使用了头颈联合三维高分辨管壁成像技术进行缺血性卒中患者头颈动脉病变一站式成像及一体化评估；其次，本研究对纹状体内囊梗死及单穿支梗死的病变中的豆纹动脉直接进行了可视化及对比研究；第三，本研究针对纹状体内囊梗死及单穿支病变梗死两种主要的梗死类型，不仅关注了豆纹动脉的绝对数量，而且提出并发现了梗死后豆纹动脉的变化模式。最终建立完善的动脉源性病因诊断模式。在未来的研究中，研究组将继续对缺血性卒中病因学进行深入的探索，进一步通过三维高分辨管壁成像技术方法寻找少见病因或隐源性病因的相关异常；其次，通过对各种病因下的高分辨管壁成像特征进行分析，挖掘与患者预后相关的特异性影像学指标；第三，利用三维头颈联合高分辨管壁成像的优势，对健康人群进行成像，建立健康人群头颅颈部血管管壁基本数据库，为各位病因，尤其粥样硬化性病变的发生发展提供数据支撑。本项目的成功实施，有助于完善当前缺血性卒中病因学诊断体系，有助于建立新疆地区缺血性卒中基本病因学特点基本档案，为大规模临床队列研究提供理论基础。