石河子大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院CT、MRI室 (新疆 石河子市832008)

陳 琳 王成偉 李 勇喬 飛

磁共振3D ASL灌注成像對動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血遲發(fā)性腦缺血患者早期預后的評價*

石河子大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院CT、MRI室 (新疆 石河子市832008)

陳 琳 王成偉 李 勇喬 飛

目的 遲發(fā)性腦缺血嚴重影響并導致動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血(aneurismal subarachnoid hemorrhage, aSAH)患者預后不良。通過磁共振三維動脈自旋標記（three-dimension arterial spin labeling, 3D ASL）從血流動力學方面早期預測遲發(fā)性腦缺血的發(fā)生, 以指導aSAH患者的預防性治療，進而改善其預后。方法 回顧性分析2015年11月-2016年6月我院收治的30例aSAH患者，術后隨訪3個月，將所有aSAH患者自然分為DCI組和非DCI組，另外選取同期收治的10例動脈瘤未破裂出血患者作為對照組。所有患者均在起病后3～14d內(nèi)行磁共振3D ASL檢查，分析aSAH患者的血流動力學變化與早期預后的相關性。結果 3組腦血流灌注異常程度存在差異，且差異有統(tǒng)計學意義(Chi-Square統(tǒng)計量為(17.540，P=0.000))。aSAH患者腦血流灌注減低程度與mRS評分呈顯著正相關(r=0.955，P=0.000)。結論 DCI的發(fā)生與患者早期預后顯著相關；磁共振3D ASL作為一種有效的檢測工具，可以用于aSAH的早期預后評估。

3D ASL；動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血；遲發(fā)性腦缺血

動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血(aneurismal subarachnoid hemorrhage，aSAH)是臨床嚴重的急性病變，占所有腦卒中的5%，但是其致死及致殘率卻高達40%[1]。有研究表明20%～81%的患者術后發(fā)生缺血并發(fā)癥，嚴重影響預后[2]，因此，動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者早期預測腦缺血并發(fā)癥，對改善患者預后至關重要。常規(guī)的影像學檢查對aSAH患者的腦血流動力學變化情況缺乏靈敏度和特異度，因此早期的可逆性腦缺血不能及時發(fā)現(xiàn)，臨床醫(yī)生也難以通過患者的臨床表現(xiàn)作出早期診斷，進而很多患者最終演變成不可逆性的神經(jīng)功能障礙，這也是目前導致aSAH致死和致殘率較高的重要原因[3]。目前臨床上尚無準確、敏感的方法早期預測遲發(fā)性腦缺血的發(fā)生，基本上當遲發(fā)性腦缺血(delayed cerebral ischemia，DCI)的診斷確立時，往往已經(jīng)發(fā)生了難以逆轉(zhuǎn)的神經(jīng)功能損害，即使采取積極的治療，效果往往不理想。因此，如何早期預測和早期診斷DCI，是aSAH患者管理亟待解決的問題[4]。本研究采用磁共振3D ASL灌注成像分析分析aSAH患者的血流動力學變化與早期預后的相關性，評價磁共振3D ASL灌注成像對aSAH患者的早期診斷價值。

1 材料和方法

1.1 研究對象收集我院2015年11月～2016年6月間經(jīng)頭顱CT或腰椎穿刺診斷為蛛網(wǎng)膜下腔出血，臨床及影像診斷為動脈瘤破裂蛛網(wǎng)膜下腔出血患者30例，其中男19例，女11例，平均年齡(44.3±7.3)歲。術后隨訪3個月，改良Rankin評分(Modified Rankin Scale,mRS)評估預后，將所有aSAH患者自然分為DCI組和非DCI組，另外選取同期收治的10例顱內(nèi)動脈瘤未破裂出血患者作為對照組。所有患者既往均無重大疾病，入院時均表現(xiàn)為不同程度意識障礙伴有不同程度的頭痛或悶、惡心、嘔吐感。所有患者均在行DSA檢查除外腦動脈及頸動脈狹窄、閉塞，動靜脈畸形等可能影響磁共振腦血流灌注測量的因素。

1.2 檢查方法國內(nèi)外很多文獻證實因動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血遲發(fā)性腦缺血患者最常發(fā)生于蛛網(wǎng)膜下腔出血后的3～14d[5]，故納入標準內(nèi)的所有患者均在SAH起病后3～14d內(nèi)行軸位3D快速自旋回波假連續(xù)式標記(3D fast spin echo pseudo-continuous ASL，3D FSE PC ASL)3D FSE PC ASL掃描，使用3.0T高場磁共振成像儀(Discovery MR 750；General Electric Medical Systems，Milwaukee，Wisconsin)和配套的8通道相控陣頭部線圈(GE Medical System)。所有的病人采用統(tǒng)一的掃描方案及參數(shù)，掃描參數(shù)如下：TR=4632ms，TE=10.5ms，3D Spiral快速自旋回波，Spiral采集采用8個螺旋臂，每個臂采集512個點，采集與標記時間間隔(post labeling delay，PLD) 1525ms，激勵次數(shù)NEX=3，視野24cm×24cm，矩陣96×96，層厚4mm，層數(shù)72層，掃描時間4min 29s。

1.3 圖像分析方法將所有患者掃描的原始數(shù)據(jù)導入GE MR ADW4.6工作站，用工作站Functool軟件，進行數(shù)據(jù)重建后處理。依據(jù)腦血管供血區(qū)，同時結合偽彩圖顯示的腦血流灌注異常區(qū)定義感興趣區(qū)(region-ofinterest，ROI)，通過視覺評估ASL偽彩圖上顯示的腦血流灌注異常區(qū)域，選取ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、大腦后動脈(Posterior cerebral artery PCA)供血區(qū)、雙側(cè)基底節(jié)區(qū)(basal ganglia，BSGL)中的感興趣區(qū)，每個區(qū)域選取1～3個感興趣區(qū)域(regions of interest，ROI)，測定相應區(qū)域的腦血流量(cerebral blood flow，CBF)，所有ROI均采用圓形或橢圓形，利用鏡像法取對側(cè)ROI，測量時避開手術區(qū)金屬偽影、大血管影、軟化灶、血腫區(qū)、陳舊性腦梗死區(qū)等影響測定結果準確性的部位，最終每個ROI參數(shù)值的獲取，均多次測量求平均值，并由2名影像診斷醫(yī)師對磁共振3D ASL偽彩圖進行雙盲定性分析并達成一致意見。

1.4 動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后遲發(fā)性腦缺血的判斷標準本研究主要針對不可逆性神經(jīng)功能障礙的患者進行早期預后評估，入選標準為：①入院診斷動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血，既往無嚴重神經(jīng)功能障礙，且無顱腦腫瘤、腦血管畸形等影響腦血流灌注的因素；②術后隨訪3個月，頭顱CT或MR發(fā)現(xiàn)其他原因不能解釋的新發(fā)的腦梗死。排除標準:：①存在明顯的頸動脈狹窄、顱內(nèi)動脈明顯病變、腦血管畸形、顱內(nèi)腫瘤等其他可能影響腦血流灌注的非動脈瘤患者；②難治性顱內(nèi)壓增高或者入院后短時間內(nèi)死亡者；③其他原因（如動靜脈畸形，顱腦外傷等）引起的蛛網(wǎng)膜下腔出血；④入院前就已存在導致嚴重神經(jīng)功能障礙的基礎疾病患者。

1.5 蛛網(wǎng)膜下腔出血后血流動力學改變的判斷標準根據(jù)aSAH患者腦血流灌注異常程度將患者分為4組，即局部腦血流灌注增高組、腦血流灌注正常組、輕度腦血流灌注減低組、中度腦血流灌注減低組、重度腦血流灌注減低組。3D ASL偽彩圖顯示腦血流灌注減低局限于大腦前動脈(arterior cerebral artery ACA)供血區(qū)、大腦中動脈(middle cerebral artery MCA)供血區(qū)、大腦后動脈(Posterior cerebral artery PCA)供血區(qū)、雙側(cè)基底節(jié)區(qū)(basal ganglia，BSGL)中單個供血區(qū)為輕度腦血流灌注減低；一側(cè)大腦半球ACA、MCA、PCA、BSGL中多個供血區(qū)均存在不同程度腦血流灌注減低為中度腦灌注減低；雙側(cè)大腦半球ACA、MCA、PCA、BSGL中多個供血區(qū)均存在不同程度腦血流灌注減低為重度腦灌注減低。

2 結 果

2.1 DCI患者腦血流灌注異常程度和mRS評分的關系本研究回顧性分析了30例動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者，所有患者經(jīng)過3個月隨訪，顱腦CT平掃判定新發(fā)腦梗死的發(fā)生及相應的解剖部位，改良Rankin評分(Modified Rankin Scale,mRS)評估預后，具體評分標準如表1所示。DCI患者腦血流灌注異常程度、新發(fā)腦梗死的解剖部位和mRS評分情況(見表2)。

對DCI患者腦血流灌注異常程度和mRS評分繪制散點圖，如圖1所示。針對DCI患者腦血流灌注異常程度和mRS評分的關系，非參數(shù)Spearman相關分析顯示相關系數(shù)r=0.955，P=0.000，按α=0.001水準，P＜0.001，有統(tǒng)計學意義。DCI患者腦血流灌注異常程度和mRS評分繪制散點圖，從散點圖總的趨勢來看，腦血流灌注減低程度越高，mRS評分也越高，說明腦血流灌注減低程度與mRS評分可能存在線性趨勢，且變化方向一致。非參數(shù)Spearman相關分析顯示相關系數(shù)r=0.955，P=0.000，按α=0.001水準，P＜0.001，有統(tǒng)計學意義，說明aSAH患者腦血流灌注減低程度與mRS評分呈顯著正相關關系。

2.2 aSAH患者的腦血流灌注異常程度分析所有納入的aSAH患者腦血流灌注異常程度分析如表3所示，對相應數(shù)據(jù)行Kruskal-WallisH檢驗統(tǒng)計學分析，結果顯示卡方值為17.540，P值=0.000，按α=0.001水準，P＜0.001，有統(tǒng)計學意義。

2.3 aSAH患者的腦血流灌注影像學表現(xiàn)DCI患者多存在不同程度的腦灌注水平減低，約70%左右DCI患者存在中～重度腦血流灌注減低，主要表現(xiàn)為額顳葉皮層及皮層下區(qū)腦血流灌注減低，見圖2-7。

3 討 論

顱內(nèi)動脈瘤是引起自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血最常見的原因，致死率和致殘率和病死率較高，及時準確的診斷是降低預后不良的前提[6]。而遲發(fā)性腦缺血(delayed cerebral ischemia，DCI)是動脈瘤破裂后蛛網(wǎng)膜下腔出血患者常見的并發(fā)癥之一，一直以來都具有很高的致死率和致殘率，嚴重影響了SAH患者的預后。目前，關于SAH患者發(fā)生DCI的風險和預后評估，臨床上尚缺乏簡單有效的評估方法。磁共振3D ASL全腦灌注成像能夠很好的反映腦缺血狀態(tài)，且短時間內(nèi)可以反復多次顯示全腦血流灌注情況[7]，具有無輻射、無需注射對比劑、后處理簡單且重復性良好等優(yōu)勢，目前受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。

DCI的主要原因就是腦血管痙攣(cerebral angiospasm CVS)，CVS也會導致腦血流灌注程度減低，可以為可逆性的，也可以是不可逆性的，不可逆性的腦血管痙攣可以進一步發(fā)展為DCI。李偉欽等[8]研究表明腦血流灌注量的變化與腦血管痙攣程度有一定的聯(lián)系，一般CVS越嚴重，對應血管支配的腦組織灌注量則明顯減少。Aralasmak等[9]報道CVS嚴重腦血流灌注水平減低發(fā)生比例約83%，本研究結果顯示嚴重腦血流灌注水平減低發(fā)生比例略低于該數(shù)值，原因可能是病例數(shù)相對較少，難以全面反映aSAH后腦血流灌注的特點，同時，DCI組患者多存在不同程度的腦血流灌注減低，且以中～重度腦血流灌注減低為主，所占比例約70%，非DCI組患者偶爾也會出現(xiàn)輕度的腦血流灌注減低，說明了CVS并不是DCI的唯一致病因素，與張元隆等[10]認為DCI是多種因素共同作用產(chǎn)生的結果相符合。

早期的磁共振3D ASL偽彩圖顯示腦血流灌注水平明顯減低的患者，其后期發(fā)展為遲發(fā)性腦缺血的風險明顯增高增高，mRS評分較高，預后較差。本次研究中，DCI患者多存在不同程度的腦灌注水平減低，約70%左右DCI患者存在中～重度腦血流灌注減低，額顳葉皮層及皮層下區(qū)腦血流灌注減低較明顯。部分患者術后3個月Rankin量表評分為5分，中～重度殘疾，日常生活難以自理，預后較差，進一步證實了DCI患者容易發(fā)展為不可逆性的神經(jīng)功能障礙，嚴重影響動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者的預后。而動脈瘤未發(fā)生破裂的患者，很少出現(xiàn)腦血流灌注異常，動脈瘤破裂蛛網(wǎng)膜下腔出血后未發(fā)展為DCI的患者，也會出現(xiàn)輕度的腦血流灌注減低，這也說明，對aSAH患者來說，早期的腦血流灌注程度明顯減低，提示后期發(fā)展為DCI的風險會明顯增高，但二者并不是一一對應的關系。另外，偽彩圖顯示左側(cè)大腦中動脈脈供血區(qū)見局部高灌注現(xiàn)象，原因可能是一側(cè)腦血管供血區(qū)發(fā)生腦缺血之后，對側(cè)代償性腦血流灌注增高所致。3個月后復查頭顱CT證實，局部高灌注區(qū)域未見確切異常，說明了在DCI的風險評估方面，3DASL偽彩圖上顯示的腦血流灌注明顯減低比局部高灌注更有意義。本次研究中，從散點圖總的趨勢來看，腦血流灌注減低程度越高，mRS評分也越高，說明腦血流灌注減低程度與mRS評分可能存在線性趨勢，且變化方向一致(P＜0.001)，說明aSAH患者腦血流灌注減低程度與mRS評分呈顯著正相關關系。3D ASL可以用于早期評估aSAH患者的預后，早期腦血流灌注水平明顯減低的患者更容易發(fā)展為DCI，預后也越差。

表1 改良Rankin量表（mRS）評分標準

表2 DCI患者腦血流灌注異常程度和mRS評分的關系

表3 aSAH患者的腦血流灌注異常程度分析

本研究為回顧性研究，目前國內(nèi)外尚沒有一個定量的參數(shù)值作為標準來準確的預測和診斷DCI。另外，本研究收錄的患者多數(shù)是行動脈瘤夾閉術后的自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者，血管內(nèi)介入栓塞術者較少，因此無法對手術夾閉和血管內(nèi)介入栓塞術這兩種手術方法造成的并發(fā)癥進行對比。磁共振3D ASL灌注成像技術是一種完全無創(chuàng)，無需注射對比劑，可重復性強且簡單易行的實用性工具，可以用于臨床評估aSAH的患者腦血流灌注狀態(tài)，預測早期DCI的發(fā)生，指導臨床早期干預，改善患者預后，未來有望成為aSAH患者的常規(guī)檢測手段廣泛應用于臨床。

[1]M a c d o n a l d R L.D e l a y e d neurological deterioration a f t e r s u b a r a c h n o i d h e m o r r h a g e[J].N a t R e v Neurol,2014,10(1):44-48．

[2]程曉青,陳謙,李建瑞,等.CT灌注聯(lián)合血管成像鑒別顱內(nèi)動脈瘤術后血管痙攣和損傷導致的缺血并發(fā)癥[J].臨床放射學雜志,2015,34(9):1360-1365.

[3]Naraoka M,Matsuda N,Shimamura N,et al.The role of arterioles and the microcirculation in the development of vasospasm after aneurysmal SAH[J].Biomed Res Int,2014,25(3):746-752.

[4]Vergouwen MD,Vermeulen M,van Gijn J,et al.Definition of delayed cerebral ischemia after aneurismal subarachnoid hemorrhage as an outcome event in clinical trials and observational studies: proposal of a multidisciplinary r e s e a r c h g r o u p[J]. Stroke,2010,41(6):2391-2395.

[5]Dorsch N.Aclinical review of cerebral vasospasm and delayed ischaemia following aneurysm rupture[J].Acta Neuro chir Suppl,2011,110(1):5-6．

[6]龍昉,胡茂清,羅學毛,等.64排螺旋CT腦血管成像對急性動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血的診斷價值[J].中國CT和MRI雜志,2009,7(3):19-21.

[7]張順,張水霞,姚義好,等.三維動脈自旋標記在缺血性腦血管病中的應用研究[J].放射學實踐,2015,30(2):119-123.

[8]李偉欽,鄭華英,朱玉英,等.蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣的臨床研究及CT征象分析[J].中國CT和MRI雜志,2016,14(7):12-23.

[9]Aralasmak A,Akyuz M,Ozkaynak C,et al.CT angiography and perfusion imaging in patients with subarachnoid hemorrhage: correlation of vasospasm to perfusion abnormality[J]. Neuroradioligy,2009,51(2):85-93.

[10]張元隆,康德智,王燈亮.蛛網(wǎng)膜下腔出血后遲發(fā)性腦缺血機制和治療[J].醫(yī)學綜述,2011,17(22):3423-3425.

（本文圖片見封二）

(本文編輯: 張嘉瑜)

The Prognostic Evaluation Value of MRI Three-dimension Arterial Spin Labeling in Aneurismal Subarachnoid Hemorrhage with Delayed Cerebral Ischemia*

CHEN Lin, WANG Cheng-wei, LI Yong, et al．, Department of CT and MRI Room, the First Affiliated Hospital of Medical College of Shihezi University, Shihezi 832002, Xinjiang, China

ObjectiveDelayed cerebral ischemia (DCI) seriously affect and lead to aneurismal subarachnoid hemorrhage(aSAH) with poor prognosis． From the aspectof hemodynamics, three-dimension arterial spin labeling(3D ASL) early predicts occurrence of cerebral ischemia, to guide the preventive treatment of aneurysmal subarachnoid hemorrhage patients, and to improve prognosis． Methods Totally 30 cases with SAH were respectively analyzed, all patients underwent magnetic resonance on days 3～14 d, assessing prognosis of patients with Modified Rankin scale (MRS )．In addition, during the same period, 10 cases of aneurysm no-repture hemorrhage patients were selected as control group． All patients were divided into DCI group and non-DCI group． Analyze the relevance of hemodynamic changes of patients with aSAH and early prognosis． Results Differences between 3 groups in degree of cerebral blood flow perfusion abnormalities, and the difference is statistically significant(Chi-Square=17．540, P=0．000)． The degree of cerebral perfusion and mRS score was significantly positive correlation(r=0．955, P=0．000)．Conclusion The occurrence of DCI was associated with a significant early prognosis． 3D ASL, may be an early useful tool to early prognosis evaluation．

3D ASL; Aneurismal Subarachnoid Hemorrhage; Delayed Cerebral Ischemia

R445.2; R743.4; R743.3

A

石河子大學高層次人才科研啟動項目(項目編號：RCZX201539)

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.08.013

2017-07-11

王成偉