劉東清, 趙建華, 張 龍, 梁可可, 潘 蕊
急性腦梗死最有效的治療手段是早期進(jìn)行溶栓治療,而溶栓治療的前提是影像學(xué)上缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)的存在。IP是急性腦梗死患者由于供血動脈出現(xiàn)狹窄或閉塞導(dǎo)致遠(yuǎn)端供血區(qū)域缺血壞死,壞死周圍存在著可逆性損傷的區(qū)域。由于溶栓受嚴(yán)格時間窗等條件的限制,使得國內(nèi)僅有1.9%的急性腦梗死患者得到溶栓治療[1]。因此評估缺血半暗帶的大小對患者的臨床治療及預(yù)后有很大的指導(dǎo)意義。目前主要用多模MRI中灌注加權(quán)成像(PWI)與彌散加權(quán)成像(DWI)的不匹配來判斷缺血半暗帶的大小[2]。尚無功能磁共振對PWI-DWI不匹配區(qū)域血流灌注狀態(tài)的跟蹤隨訪研究[3,4]我們對發(fā)病時間在72 h內(nèi)的急性腦梗死患者經(jīng)過常規(guī)治療前后行磁共振灌注(magnetic resonance perfusion,MRP)掃描,分析患者不匹配區(qū)域血流狀態(tài)的變化,探討其變化的機(jī)制,并通過對比分析這種變化對腦梗死患者遠(yuǎn)期預(yù)后的意義。
1.1 研究對象 收集2015年1月~2017年1月河南省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的發(fā)病在72 h以內(nèi)的急性腦梗死患者。入組標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡為18~80歲的住院患者,性別不限;(2)發(fā)病時間在24~72 h內(nèi);(3)臨床上診斷為前循環(huán)梗死[5]診斷標(biāo)準(zhǔn)參照牛津郡社區(qū)卒中研究分型(OCSP臨床分型)標(biāo)準(zhǔn)[6](4)NIHSS評分為4~20分;(5)患者為首次發(fā)病或既往發(fā)病的遺留mRS評分0~1分的再次發(fā)病者。(6)對相關(guān)影像學(xué)檢查患者或家屬知情并簽訂同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)心源性栓塞;(2)腦CT提示出血可能(3)患者癡呆或有精神類疾病,無法配合檢查;(4)存在任意臟器的功能衰竭(5)磁共振禁忌證。
1.2 研究方法
1.2.1 磁共振灌注掃描方法 西門子3.0T Trio Tim,是目前一款超導(dǎo)型高端成像設(shè)備,統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)頭線圈,所有患者掃描基線均取平行于胼胝體膝部與壓部的連線,掃描范圍覆蓋全腦,行矢狀位、冠狀位和軸位掃描。磁共振檢查包括:常規(guī)MRI檢查(包括T1WI、T2WI、T2FLAIR)、DWI和磁共振PWI。經(jīng)高壓注射器注射Gd-DTPA (順磁性造影劑,總量0.2 mmol/kg,流率為3.5 ml/s). 將磁共振灌注掃描得到的原始圖像傳送到Siemens Leonardo workstation,然后應(yīng)用PERFUSION軟件由專人進(jìn)行圖像后處理,并計算出一系列腦灌注參數(shù)。
1.2.2 對檢查后的患者進(jìn)一步剔除 其剔除標(biāo)準(zhǔn)為:(1)直徑小于1.5 cm的腔隙性梗死;(2)磁共振顯示有梗死后出血,影響灌注數(shù)據(jù)者。
1.2.3 分組及治療 根據(jù)患者M(jìn)RP的掃描結(jié)果,估算PWI-DWI圖的不匹配區(qū)域。本研究將PWI圖像中灌注參數(shù)的局部腦血流量(regional cerebral blood flow,rCBF)>DWI超過20%定義為不匹配,否則即為匹配。兩組患者均接受奧扎格鈉+阿司匹林+依達(dá)拉奉+阿托伐他汀的標(biāo)準(zhǔn)治療方案,根據(jù)梗死面積適當(dāng)應(yīng)用脫水劑甘露醇和呋塞米。治療期間避免使用尼莫地平、前列地爾等擴(kuò)血管藥物,避免使用促紅細(xì)胞生成素制劑、丁苯酞、尤瑞克林等可能促進(jìn)血管生成的藥物。在治療14 d時均復(fù)查磁共振掃描。
1.2.4 不匹配區(qū)域組織灌注數(shù)據(jù)的測量方法 分別記錄入院時、病程14 d時和病程1 m時腦灌注的各個參數(shù)值,病變側(cè)以及鏡像側(cè)(正常腦組織)的局部腦血容量(rCBV)、局部腦血流量(rCBF)、平均通過時間(MTT)和達(dá)峰時間(TTP)。在與DWI病灶對應(yīng)的PWI圖像上選擇興趣區(qū)(ROI),分別在CBV、CBF、MTT、TTP圖像上每個層面的異常區(qū)取3個點作為測量對象,同時測量病灶鏡像區(qū)(正常側(cè))相應(yīng)的3個點,避開大血管和腦室(取樣面積均為0.16 cm2),并記錄相應(yīng)值,最后計算出病灶側(cè)及健側(cè)相應(yīng)參數(shù)的平均值。病灶側(cè)ROI信號值與其鏡像區(qū)信號值的比值,定義為相對PWI參數(shù),即rrCBV、rrCBF、rMTT、rTTP。不匹配組的患者在治療14 d后復(fù)查MRP,并用相同方法得出治療后的灌注數(shù)據(jù)。灌注數(shù)據(jù)采用自身前后對比的方式,比較治療前后患者各參數(shù)的變化。
2.1 一般資料 本研究共納入急性腦梗死患者50例,分別納入不匹配組16例、匹配組34例。其中男性32例,女性18例,平均年齡為(63.20±4.28)歲。兩組患者的性別、年齡、發(fā)病時間、NIHSS及mRS評分均具有可比性(P>0.05)(見表1)。
表1 兩組患者一般資料比較
表2 兩組患者梗死體積(cm3)對比
表3 兩組患者NIHSS評分對比
表4 兩組患者mRS評分對比
表5 治療前后灌注參數(shù)值比較
2.2 兩組患者梗死體積對比 匹配組和不匹配組患者入院時平均梗死體積分別為( 47.89±4.64 cm3,51.68±4.53 cm3),兩組間無差異(P>0.05),在病程14 d時不匹配組患者的體積較入院時稍增大,匹配組較入院時減少(P<0.05),在病程1 m和3 m時,匹配組較不匹配組梗死體積明顯減小(P<0.05),病程1 m和3 m時減少梗死體積分別為36%和34%(見表2)。
梗死體積計算方法:入院時在DWI圖像上手工勾勒出每一個層面所觀察到異常高信號得面積,然后每層異常高信號得面積乘以層厚加層間距,最后將每層得體積疊加,即得出梗死灶得體積值。病程14 d和3 m時,計算T2WI的梗死體積值,方法同前。
2.3 兩組患者NHISS評分對比 不匹配組和匹配組在入院時的NIHSS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);在病程14 d、1 m時匹配組NIHSS評分均較前降低,不匹配組評分卻較前升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(見表3)。
2.4 兩組患者mRS評分對比 不匹配組和匹配組在入院時mRS差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),在病程3 m匹配組較不匹配組降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(見表4)。
2.5 不匹配組患者治療前后灌注參數(shù)的比較 不匹配組患者治療后感興趣區(qū)的rCBF、rCBV較治療前降低,rMTT升高;與治療前相比,患者的rCBF降低了8.67%(t=-2.076,P<0.05),rMTT延長了12.35%(t=2.972,P<0.01)(見表5)。
2.6 不匹配組患者14 d后灌注圖像變化 通過后處理器將患者灌注掃描所得每一層面的數(shù)據(jù)予偽彩處理后可得出各層面的灌注圖像(見圖1、圖2)。該例患者DWI 示左側(cè)額顳頂枕葉、基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室旁、放射冠區(qū)急性期腦梗死,腦血流量、腦血容量均可見相應(yīng)低灌注區(qū),MTT示大面積低灌注區(qū),PWI的MTT面積大于DWI,為PWI、DWI不匹配患者。14 d后復(fù)查MRP,腦血流量、腦血容量未見改善,MTT有所延長,左側(cè)大腦中動脈仍然閉塞?;颊吖K乐苓叢黄ヅ鋮^(qū)域的缺血程度及范圍進(jìn)一步加重,梗死范圍擴(kuò)大。
圖1 女,67歲,因“發(fā)作性右側(cè)肢體無力1 m余,加重伴認(rèn)知障礙3 d”入院。DWI示左側(cè)額顳頂枕葉、基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室旁、放射冠區(qū)急性期腦梗死,PWI示左側(cè)額顳頂枕葉、基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室旁、放射冠區(qū)灌注延遲并減低,且范圍大于DWI,提示缺血半暗帶存在
圖2 男,58歲,因不能理解他人講話2 d入院。DWI示左側(cè)島葉、顳葉及頂葉急性梗死;MRA示左側(cè)大腦中動脈閉塞;PWI示左側(cè)島葉、顳頂葉灌注延遲并減低,且范圍與DWI大致相仿。
1977年由Astrup等[7]首先明確提出缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)的概念。在多模MRI中,PWI異常區(qū)代表低灌注腦組織,而DWI異常區(qū)代表不可逆中心梗死腦組織,二者在腦梗死急性期范圍大小不同,稱為不匹配。DWI-PWI不匹配區(qū)被臨床普遍用于判斷缺血半暗帶。研究顯示PWI范圍>DWI范圍時,有潛在梗死灶擴(kuò)大危險,又有可挽救的組織即“缺血半暗帶”存在,該區(qū)域是溶栓劑和神經(jīng)保護(hù)劑治療靶區(qū),也是溶栓治療理論依據(jù)[8]。在急性腦梗死的治療方法中最有效的是早期溶栓治療,其主要作用就是挽救缺血半暗帶。每個患者的起病時間、側(cè)支循環(huán)、基礎(chǔ)疾病等諸多因素,均能影響缺血半暗帶的發(fā)展,因此評估缺血半暗帶對于治療腦梗死顯得尤為重要。缺血半暗帶是一個動態(tài)過程,即使在缺血中心也存在一段短時間,隨著時間的推移,不可逆的壞死會擴(kuò)散到鄰近的組織。最近研究表明,IP發(fā)展到最終梗死的時間窗可達(dá)到24 h,甚至48 h[9]。
本組實驗中對這些患者積極給予內(nèi)科常規(guī)治療,14 d復(fù)查發(fā)現(xiàn)不匹配組梗死體積持續(xù)擴(kuò)大,rCBF持續(xù)降低、rMTT明顯延長;匹配組梗死體積減小,rCBF升高,rMTT明顯縮短。我們通過研究發(fā)現(xiàn)腦梗死發(fā)病時間超過4.5 h后,仍有32%(16/50)患者存在PWI-DWI不匹配區(qū)域,處于嚴(yán)重缺血狀態(tài)。與既往其他學(xué)者研究結(jié)果不同[10],可能為缺血半暗帶區(qū)的側(cè)支循環(huán)形成不足以提供有效的循環(huán)血容量,造成了潛在梗死灶急性擴(kuò)大。
理論上患者存在PWI/DWI不匹配區(qū)域說明其有潛在存活的腦組織,血供恢復(fù)后電生理功能能夠得到恢復(fù),即便超過溶栓時間窗,我們?nèi)钥梢酝ㄟ^各種方法來提高缺血區(qū)域的血流。但是本實驗不匹配組患者14 d時復(fù)查的梗死體積、灌注指標(biāo)以及NIHSS評分持續(xù)向加重的方向發(fā)展,在1 m時癥狀趨于好轉(zhuǎn),符合進(jìn)展性腦梗死[11],其是指在發(fā)病 6 h~1 w內(nèi),由于腦梗死缺血的進(jìn)展或組織壞死的加重而出現(xiàn)神經(jīng)功能惡化的一類腦梗死。在腦梗死病例中的發(fā)生率約為26%~43%,可能與顱內(nèi)分支血管動脈粥樣硬化性疾病、血流動力學(xué)變化、病灶周圍水腫有關(guān)[12]。