周建國， 孟 云， 馬先軍

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ASL聯(lián)合SWI對急性腦梗死側支代償建立狀態(tài)的評估價值

周建國1， 孟 云1， 馬先軍2

目的 初步探討磁共振動脈自旋標記成像(ASL)聯(lián)合磁敏感加權成像(SWI)在急性腦梗死側支代償儲備評估中的應用價值。方法 收集研究2014年10月-2016年4月經(jīng)我院臨床和影像證實的40例急性腦梗死患者，采用GE3.0T超導磁共振進行常規(guī)序列，ASL和SWI序列檢查，觀察分析ASL偽彩圖，依據(jù)梗死核心區(qū)周圍條形高灌注信號的出現(xiàn)與否，將患者分為側支代償儲備組和對照組，分別對兩組患者于入院當日及15日進行NIHSS評分。同時通過SWI觀察側支代償儲備組梗死核心區(qū)周圍引流靜脈形態(tài)變化。結果 兩組患者入院當日NIHSS評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，側支代償儲備組患者入院當日與15日NIHSS評分好轉率、穩(wěn)定率及進展率分別為77.78%(14/18)、16.67%(3/18)、5.55%(1/18)；對照組患者入院當日與15日臨床NIHSS評分好轉率、穩(wěn)定率及進展率分別為是31.82%(7/22)、22.73%(5/22)、45.45%(10/22)，兩組15日NIHSS評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。SWI提示側支代償儲備組18例患者，梗死核心區(qū)周圍引流靜脈明顯顯示率為66.67(12/18),正常顯示率為33.33%(6/18)。結論 依據(jù)ASL提示梗死核心周圍區(qū)域血液灌注信息，能夠客觀反映血液動力學改變，聯(lián)合SWI能夠更好評估側支循環(huán)代償儲備建立狀態(tài)，對于臨床了解急性腦梗死患者缺血現(xiàn)狀及短期預后評估提供依據(jù)，為制定個體化、精準化的治療方案提供參考。

缺血性卒中； 動脈自旋標記； 側支循環(huán)； NIHSS評分

腦卒中因其具有較高的致死致殘率、復發(fā)率已成為嚴重的社會公眾健康問題。缺血性腦卒中占全部腦卒中的60%～80%[1]，由于溶栓治療時間窗的限制，能夠通過溶栓獲益的患者不足3%[2]。此時梗死核心區(qū)域的神經(jīng)細胞往往已經(jīng)死亡，挽救缺血半暗帶(ischemic penumbra IP)則是急性期首要治療目標，而IP區(qū)的轉歸又與側支代償密切相關，良好的側支代償能夠恢復或改善缺血區(qū)域的血液供應，對于臨床治療方案的抉擇和病情預后的評估具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 一般資料 收集2014年10月-2016年4月在連云港市中醫(yī)院神經(jīng)內科住院的40例急性期(72 h內)缺血性腦卒中患者，入組標準：(1)急性腦卒中診斷符合第四屆全國腦血管病學術會議修訂的診斷標準；(2)臨床發(fā)病至接受MRI掃描檢查時間為72 h內；(3)MRI檢查前未行溶栓治療。排除標準：(1)腦梗死面積大于80 cm2或腦干、基底節(jié)區(qū)腔?；颊?；(2)既往有腦梗死病史(不包括無明顯后遺癥者)。本次研究經(jīng)過我院倫理委員會批準，并取得患者及家屬的知情同意。

1.2 缺血性腦卒中臨床神經(jīng)功能評分 由神經(jīng)內科專業(yè)醫(yī)師依據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS)于MRI檢查當日及15 d對患者進行評分。

1.3 儀器與方法 使用美國GE Discovery 750 3.0TMRI掃描儀，頭部8通道相控線圈。常規(guī)序列：T1WI：TR 1750 ms，TE 21.8 ms；T2WI：TR 3598，TE 107.3；FLAIR：TR 8400 ms，TE 87 ms；DWI：TR6000 ms，TE 73.5 ms；3D-ASL成像序列：TR 5369 ms，TE 10.5 ms，視野24 cm×24 cm，分辨率512×8，激勵次數(shù)3，標記后延遲時間2500 ms。SWI掃描參數(shù)：采用3D-SWAN序列，TR 37.4 ms，TE 22.9 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣416×320，層厚2 mm，間距0 cm，采集次數(shù)為一次，NEX 0.70次，帶寬62.5 KHZ，反轉角20°。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析 ASL原始數(shù)據(jù)經(jīng)GE AW4.6工作站Functool軟件后處理得出全腦CBF偽彩圖，依據(jù)DWI選擇最佳梗死灶層面，對CBF偽彩圖提示的血液灌注異常區(qū)域選擇感興趣區(qū)(regionof interest ROI)，ROI=40±5 mm2，測量時盡量避開腦室、腦溝及顱底，對每處感興趣區(qū)行3次測量，求其平均值，獲取平均腦血流量(cerebral blood flow，CBF)，與同層面鏡像區(qū)CBF值作為對照，得出相對腦血流量(relative cerebral blood flow，rCBF)。依據(jù)rCBF值，將大于1.1定義為高灌注，0.9～1.1為正常灌注，小于0.9為低灌注。SWI原始數(shù)據(jù)行最小密度投影，觀察梗死核心區(qū)周圍引流靜脈形態(tài)改變，并與對側鏡面區(qū)比較，將引流靜脈數(shù)量增多、管徑增粗定義為明顯顯示；數(shù)量及管徑大致相仿定義為正常顯示。

2 結 果

2.1 一般情況 本研究共篩選入組缺血性腦卒中患者40例，其中男性患者25例，女性患者15例，平均年齡67.7歲，梗死病灶單發(fā)19例，病灶多發(fā)21例。

2.2 側支代償儲備與臨床預后的相關性 側支代償儲備在ASL偽彩圖上常表現(xiàn)為腦皮質表面及皮質下區(qū)域匍匐走行、條狀高灌注信號。SWI提示側支代償儲備組18例患者梗死核心區(qū)周圍引流靜脈明顯顯示率為66.67(12/18)，正常顯示率為33.33%(6/18)(見表1、表2、圖1)。

表1 梗死核心區(qū)及其周圍異常灌注區(qū)CBF值比較

表2 兩組入院當日和15 d NIHSS評分比較

側支代償儲備組與對照組入院15 d NIHSS評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)

圖1a DWI序列提示右側半卵圓中心多發(fā)急性腦梗死;圖1b ASL序列提示梗死核心區(qū)周圍條狀高灌注(提示側支代償);圖1c SWI序列提示梗死區(qū)域引流靜脈正常顯示。入院當日NIHSS評分為6分，入院15 d 評分為2分，病情好轉

圖1 男性，63歲，左側肢體麻木2 d入院

3 討 論

3.1 ASL及SWI基本原理及技術特點 ASL利用自體動脈血中可以自由彌散的水分子作為內源性對比劑，利用反轉脈沖于將成像平面上游動脈血中的氫質子標記，標記的動脈血因受到T1弛豫作用，可引起組織縱向弛豫時間的變化，將所得標記像減影沒有標記圖像即得到灌注像[3]。因為標記的是動脈血中的水分子，ASL偽彩圖可通過測定CBF值來定量單位時間內流經(jīng)腦組織的血流。通過對腦組織血液灌注CBF值進行偽彩區(qū)分，能夠較直觀顯示腦內血管微循環(huán)血流灌注信息。SWI對引流靜脈血管內脫氧血紅蛋白具有高敏感性，可顯示引流靜脈沿腦溝或垂直于腦室分布，呈柔軟、彎曲的線條樣低信號，梗死核心區(qū)周圍引流腦靜脈內的脫氧血紅蛋白(DHB)含量的改變，將直接導致引流靜脈的形態(tài)學異常。

3.2 腦側支循環(huán)機制 側支循環(huán)分為3級：一級側支循環(huán)通過顱底Willis環(huán)前后交通動脈溝通兩側大腦半球之間的前后循環(huán)血流；二級側支循環(huán)通過眼動脈、軟腦膜吻合支等代償缺血區(qū)域的血液供應，其中由大腦血管皮質支末梢交織形成的彌漫血管網(wǎng)廣泛存在于軟腦膜內；三級側支循環(huán)通過新生血管改善供血[4]。 側支血管的完整性是缺血區(qū)血液再灌注的前提，由于責任血管的嚴重狹窄或閉塞，導致其與鄰近側支血管之間的壓力差將引發(fā)側支循環(huán)的開放。因50%的人不具有完整的Willis環(huán)，其中以胚胎型大腦后動脈最為常見，此種一級側支不能發(fā)揮前后循環(huán)之間的溝通代償作用[5]。三級側支需要通過再生血管完成代償作用，這一過程需要數(shù)天時間才能完成，早期較難發(fā)揮其代償作用。此時良好的軟腦膜動脈可以較明顯改善缺血區(qū)血液供應。

3.3 ASL聯(lián)合SWI在急性期腦梗死代償儲備顯示方面的臨床應用 腦缺血發(fā)生后，機體通過代償儲備來滿足神經(jīng)細胞的血氧需求，主要包括側支吻合、擴張小動脈及增加OEF，其中腦側支循環(huán)儲備是維護神經(jīng)功能活動的基礎，當供血動脈發(fā)生嚴重狹窄或閉塞時，血液可以通過側支血管到達缺血區(qū)，使其血液供應得到改善或恢復。Marks等研究表明側支循環(huán)良好的患者其NIHSS評分、最終梗死面積以及溶栓后再灌注狀況明顯優(yōu)于側支循環(huán)不良者[6]。多因素回歸分析亦顯示治療前側支循環(huán)建立較差為腦卒中梗死體積擴大的獨立預測指標[7]。腦缺血發(fā)生后，側支循環(huán)的快速建立將對缺血區(qū)域神經(jīng)細胞的保護和后期功能恢復有著積極的意義。腦梗死發(fā)生的責任血管以大腦中動脈為多見，當其深穿支動脈病變引發(fā)梗死時，常因其為終末血管且管徑細小，側支代償往往形成不良，當供血動脈主干或皮質支發(fā)生病變引發(fā)梗死時，軟腦膜側支代償程度則往往優(yōu)于深穿支梗死，因此當責任血管為大腦中動脈時，往往可能因病變部位不同導致側支代償狀態(tài)不同，而存在臨床癥狀及預后差異。側支代償儲備不僅可以增加缺血區(qū)的血液供應、決定IP容積，而且可以使治療藥物不依賴于已狹窄或閉塞的責任血管抵達缺血區(qū)。目前影響臨床進行溶栓治療的主要因素是時間窗的嚴格限制，然而依賴時間窗決定是否進行溶栓治療不能客觀反映缺血梗死區(qū)域神經(jīng)細胞的功能狀態(tài)和卒中個體情況，不同患者由于側支循環(huán)的存在與否對于溶栓時間窗亦存在個體差異，有研究表明側支循環(huán)代償儲備良好的患者動脈內治療的時間窗可相應延長，溶栓不僅療效好且長期臨床預后亦較好[8]。陳翠榮的研究亦表明對于側支循環(huán)形成較良好的腦梗死患者即使發(fā)病時間超過溶栓時間窗，臨床排除溶栓禁忌，仍可適當增寬溶栓時間[9]。通過明確缺血組織區(qū)的側支循環(huán)，從而把握不同患者潛在有效的生理時間窗，采用更為合理的治療策略。側支循環(huán)的存在不僅決定IP及最終梗死范圍，同時也與治療方案的抉擇、病情預后轉歸密切相關，客觀、完整地反映側支循環(huán)儲備狀況將做為急性腦梗死患者個體化、精準化治療的前提條件之一[10]。ASL偽彩圖提示低灌注區(qū)周圍條狀高灌注信號與側支循環(huán)的建立相關，當血質子經(jīng)過冗長的側支循環(huán)到達缺血區(qū)域后，因T1時間短，質子停留在較大血管至微血管水平，尚未進入毛細血管網(wǎng)與腦細胞進行血氧交換，結果導致與對側正常腦組織對比形成高灌注假象[11]。ASL偽彩圖提示梗死核心區(qū)周圍條狀高灌注信號非常之敏感，提示側支循環(huán)建立[12]。本研究得出側支代償儲備組入院15 d NIHSS評分明顯高于對照組(P<0.05)，ASL提示腦梗死周圍側支循環(huán)的顯示可能提示著較好的臨床轉歸[13]。同時我們通過結合SWI圖像，分析側支代償儲備狀態(tài)是否能夠充分滿足缺血區(qū)域神經(jīng)細胞的血氧需求，梗死核心區(qū)周圍腦血流量減少，此時缺血區(qū)域的神經(jīng)細胞為滿足自身血氧需求，代償性增加OEF，其直接導致缺血區(qū)引流腦靜脈內的DHB含量的增多，SWI可提示梗死核心區(qū)引流靜脈增多顯示，當有效的側支循環(huán)代償建立后，缺血區(qū)域恢復血氧供應，引流靜脈內DHB減少、甚至恢復正常，SWI提示引流靜脈明顯顯示的表現(xiàn)將有所減輕，甚至正常顯示。ASL聯(lián)合SWI能夠客觀提示梗死區(qū)周圍側支循環(huán)代償儲備建立狀態(tài)，且無需注射造影劑、安全方便、可重復性強，可做為臨床治療方案的選擇、病情現(xiàn)狀及近期預后的評估提供依據(jù)。

4 ASL應用不足與展望

(1)本研究納入研究樣本數(shù)量較少，可能會使統(tǒng)計學結果產(chǎn)生偏差；(2)3D-PCASL尚未能區(qū)分側支血供來源，寄希望于MR新技術的發(fā)展與應用，尤其是流速選擇動脈自旋標記及血管編碼動脈自旋標記技術的推廣將為臨床提供更為精準的影像學信息；(3)側支循環(huán)的建立受到多種因素的影響，如何在發(fā)病前促進腦側支循環(huán)的建立，對于缺血性腦卒中的防治有著積極的意義[14]，也為臨床提供新的研究方向。

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Evaluation of ASL combined with SWI on the establishment of collateral compensation in patients with acute cerebral infarction

ZHOU Jianguo,MENG Yun,MA Xianjun.

(Department of Radiology,Cerebrovascular Diseases,Nanjing University of Chinese Medicine Affiliated Lianyungang Hospital and Lianyungang Hospital of Traditional Chinese Medicine,Lianyungang 222004,China)

Objective To evaluate the value of magnetic resonance imaging (ASL) combined with magnetic susceptibility weighted imaging (SWI) in the assessment of collateral reserve in patients with acute cerebral infarction.Methods October 2014 to 2016 4 periods in our hospital clinical and imaging confirmed 40 cases of patients with acute cerebral infarction and conventional sequence ASL and SWI sequence were examined using standard superconducting magnetic resonance,observe and analyze ASL pseudo color pictures,out in the infarct core area around the bar high perfusion signals now or not,the patients were divided into the collateral flow reserve group and control group on the basis of,respectively,the two groups of patients at the admission day and 15 of NIHSS score analysis.At the same time,through the SWI observation of the collateral reserve group,analysis of the central area around the infarction of the drainage vein display.Results Two groups of patients on the day of admission NIHSS scores were no statistical significance (P>0.05) and collateral flow reserve group of patients admitted to hospital on the same day and 15 NIHSS score improvement rate,stable rate and progression rates were 77.78%(14/18),16.67%(3/18),5.55%(1/18);the control group of patients admitted to hospital on the same day and 15 NIHSS scores improved rate,stable rate and rate of progression were 31.82% (7/22),22.73% (5/22),45.45% (10/22) respectively,two groups of 15,NIHSS score difference has statistical significance (P<0.05).SWI suggested that 18 cases of collateral reserve group,the obvious display rate was 66.67(12/18),the normal display rate was 33.33%(6/18).Conclusion According to the ASL prompt infarct core area around the blood perfusion information,can objectively reflect the hemodynamic changes,combined with SWI can better evaluate the collateral circulation compensatory reserve establishment state for clinical acute cerebral infarction patients with ischemia of the status quo and short-term prognosis provide a basis to assess,provide reference for the development of individual and accurate treatment plan.

Ischemic stroke; Arterial spin labeling; Collateral pathway; NIHSS

1003-2754(2016)10-0886-04

2016-06-01；

2016-09-29

(1.南京中醫(yī)藥大學附屬連云港市中醫(yī)院放射科，江蘇 連云港 222004；2.南京中醫(yī)藥大學附屬連云港市中醫(yī)院腦病科，江蘇 連云港 222004)

周建國，E-mail：13645132158@163.com

R743.3

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