孟 云,符大勇,周建國,劉曉麗,馬先軍
急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)為神經(jīng)內(nèi)科最常見的卒中類型,由于該疾病具有高致殘率、致死率以及高復發(fā)率的特點,對于患者的生命健康以及生活質量造成極大的威脅[1]。目前,臨床治療的首要目標是及時再通責任動脈、恢復血液灌注,以挽救缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)。隨著多模態(tài)磁共振技術的廣泛應用,提高了神經(jīng)系統(tǒng)疾病的影像診斷水平,本研究主要分析SWI技術在急性期缺血性腦卒中診療方面的臨床應用價值。
1.1 一般資料 收集2016年1月-2018年12月經(jīng)腦病科收治入院的80例AIS患者。入組標準:(1)缺血性腦卒中診斷依據(jù)第四屆全國腦血管病會議制定的診斷標準[2];(2)患者出現(xiàn)癥狀至行MRI檢查時間不超過72 h;(3)病變區(qū)域為單側頸內(nèi)動脈或大腦中動脈供血區(qū)。排除標準:(1)昏迷或病情較為危重患者(NIHSS>25分);(2)既往缺血性腦卒中病史;(3)近6 m有顱內(nèi)出血史。本研究均在不延長患者的院內(nèi)延遲時間(Door to Needle Time,DNT)的情況下進行。其中男性49例,女性31例,年齡40~82 歲,平均年齡(63.8±9.6)歲,患者發(fā)病癥狀包括頭暈頭痛、肢體不利以及言語不清等。該項研究均經(jīng)患者與家屬知情并簽署相關同意書,我院醫(yī)學倫理委員會批準。
1.2 檢查方法及圖像分析 機器使用美國GE Discovery 750 3.0T MRI掃描儀,掃描常規(guī)序列包括:T1WI、T2WI、DWI及3D-TOF MRA;SWI掃描具體參數(shù):TR:37.4ms、TE:22.9 ms、矩陣:416×320、層厚:2 mm,間距:0 cm,采集次數(shù):1,NEX:0.70,帶寬:62.5KHZ,反轉角:20°;ASL具體掃描參數(shù):TR:5369 ms,TE:10.5 ms,分辨率:512×8,激勵次數(shù):3,標記后延遲時間2025 ms。SWI與ASL原始數(shù)據(jù)采用GE AW4.6工作站進行后處理,SWI數(shù)據(jù)行最大密度投影,將SWI圖提示彌散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)高信號梗死核心區(qū)周圍出現(xiàn)較對稱鏡像區(qū)信號明顯減低、迂曲增粗的血管影定義為突出血管征(prominent vessel sign,PVS)。將責任動脈移行區(qū)點狀或條狀低信號定義為磁敏感血管征(susceptibility vessel sign,SVS),將缺血梗死區(qū)點狀或團片狀低信號定義為出血轉化(hemorrhagic transformation,HT)。ASL數(shù)據(jù)處理后得出腦血流量(cerebral blood flow,CBF)偽彩圖,并測量興趣區(qū)CBF值,參考既往的研究[3]將IP的CBF閾值定在20 ml/100 g×min,將DWI序列顯示為高信號、ADC圖像顯示為低信號區(qū)域判定為梗死核心區(qū)。圖像處理由兩位放射科主治醫(yī)師獨立評估,當出現(xiàn)結果不一致時由副主任醫(yī)師重新進行評估。
2.1 選擇發(fā)病至檢查時間24 h內(nèi)缺血性腦卒中患者30例,依據(jù)DWI高信號最大面積選擇相應層面,SWI-DWI的不匹配對于IP檢出率為76.67%(23/30),ASL-DWI的不匹配對于IP檢出率為83.33%(25/30),兩組患者在缺血梗死區(qū)面積顯示方面無統(tǒng)計學差異(見表1、圖1)。
圖1 男,58歲,右側腦室旁急性腦梗死。A:DWI顯示提示右側腦室旁斑片狀高信號;B:ASL顯示右側額頂葉白質區(qū)低灌注;C:SWI顯示右側額頂葉軟腦膜引流靜脈、側腦室旁髓紋靜脈增多顯示,即PVS陽性
2.2 在80例患者中,MRA提示13例為頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段嚴重狹窄或閉塞,SWI未見明顯SVS顯示;MRA提示責任動脈為大腦中動脈M1段31例,大腦中動脈M2段及遠端10例,未見明顯狹窄段26例,SWI提示SVS顯示率為61.25%(49/80),SWI表現(xiàn)為大腦中動脈移行區(qū)斑點狀、條狀低信號(見圖2)。
圖2 男,72歲,右側額顳葉、島葉急性腦梗死。A:MRA顯示右側大腦中動脈M1段閉塞;B:DWI序列提示右側額顳葉、島葉及基底節(jié)區(qū)高信號;C:SWI圖像提示右側大腦中動脈移行區(qū)條狀低信號,即SVS
2.3 在80例患者中,SWI提示梗死核心區(qū)HT 36.25%(29/80),表現(xiàn)為點狀、條狀及團片狀低信號,非缺血梗死核心區(qū)CMBs 26.25%(21/80)(見圖3)。
圖3 男,56歲,右側基底節(jié)區(qū)急性腦梗死并HT。A:DWI序列提示右側基底節(jié)區(qū)團片狀高信號,其內(nèi)見低信號;B:SWI提示右側基底節(jié)區(qū)團片狀低信號,即HT
表1 SWI與ASL顯示缺血梗死區(qū)范圍比較
P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義
3.1 SWI對IP顯示的應用價值 IP是位于缺血核心周圍的低灌注區(qū)域,其范圍內(nèi)腦細胞生物電活動停止,但仍保持正常結構[4]。IP的預后可伴隨缺血缺氧程度進展發(fā)生動態(tài)變化,IP的存在是臨床進行再灌注治療的關鍵和前提[5,6]。然而依據(jù)溶栓時間窗僅可提示IP存在的可能性,并不能確定IP的客觀存在。如果臨床治療前缺乏IP,那么即使治療后血管發(fā)生再通亦不能改善患者的臨床預后,同時亦可能伴隨再灌注治療提高出血轉化的風險。客觀評估IP是臨床再灌注治療獲益的關鍵,也是臨床精準治療的前提和要求。
SWI技術是以靜息態(tài)的血氧水平依賴作為成像基礎,利用各組織之間的不同磁化率來進行成像的一種方法,能夠敏感檢測脫氧血紅蛋白、正鐵血紅蛋白以及含鐵血黃素等順磁性物質[7]。由于供血動脈發(fā)生或嚴重狹窄后,機體為滿足血氧代謝需求,代償性增加氧攝取分數(shù),使得缺血區(qū)域的引流靜脈中的脫氧血紅蛋白比例提高,于SWI序列提示為低信號血管影的增粗、分布增多,即PVS陽性[8]。ASL通過采用反轉脈沖標記成像平面上游的水分子,利用標記圖像減影未標記圖像,并進行偽彩區(qū)分[9]。通過測定區(qū)域CBF值定量局部腦組織單位時間內(nèi)的腦血流,將IP的CBF閾值定在20 ml/100 g×min,其與DWI序列高信號區(qū)的不匹配提示IP的存在,可得到和DSC PWI灌注中達峰時間>6 s或平均通過時間>10 s較為一致的結果[4]。本組研究發(fā)現(xiàn)SWI-DWI與ASL-DWI的不匹配區(qū)域面積對于IP的顯示無統(tǒng)計學差異, SWI能夠較客觀反映IP的存在及范圍,但不能精準量化,對于操作者的臨床經(jīng)驗要求較高。如果低灌注區(qū)的腦組織得到及時再灌注,靜脈增多顯示將恢復至正常水平,PVS消失。
既往研究[10~12]認為SWI與DWI的不匹配可用于HP范圍的臨床評估,同時大腦皮質下PVS反映軟腦膜側支循環(huán)建立較差,而稀疏的PVS反映較好的軟腦膜側支循環(huán)[13]。實際工作中也發(fā)現(xiàn)部分DWI序列高信號區(qū)域存在PVS,我們認為該梗死核心區(qū)還包含IP,如果恢復這部分腦組織血液灌注,該IP亦可能得到挽救,但目前尚無進一步研究。
3.2 SWI對責任動脈血栓顯示的應用價值 依據(jù)引發(fā)腦動脈栓塞的血栓成分差異將其分為白色、混合以及紅色血栓,其中白色血栓成分由纖維蛋白以及血小板等組成,因其紅細胞含量少、性狀緊密,能阻礙溶栓藥物的滲透,影響溶栓效果;而紅色血栓有紅細胞和纖維蛋白組成,結構疏松,容易溶解,因此血栓性質對于溶栓的治療方法選擇及預后具有重要價值[14]。血栓中所含的氧合血紅蛋白降解為脫氧血紅蛋白等順磁性物質后,與SWI序列顯示為低信號,即SVS。SWI能夠較好顯示混合血栓以及紅色血栓,并可準確提示責任血栓的部位及形態(tài)。由于急性期血栓性質較軟,與責任血管管壁結合較為松散,可作為臨床溶栓以及取栓術的適應證[15]。同時亦有研究認為血栓的部位和長度影響側支循環(huán)的建立,與患者的臨床預后密切相關[16]。研究中我們也發(fā)現(xiàn)SWI對于血栓顯示的不足之處:對于缺乏脫氧血紅蛋白的白色血栓及脫氧血紅蛋白含量較少的新鮮血栓顯示效果欠佳;顱底骨質及竇腔會引發(fā)相關區(qū)域的偽影,影響其在顱內(nèi)段頸內(nèi)動脈血栓的檢出效果。同時對于非血栓引發(fā)的腦梗死SWI亦不能顯示,本組研究有38.75%(31/80)未能檢測磁敏感血管征,可能與上述原因有關,但SWI能夠發(fā)現(xiàn)很小的血凝塊及血管遠端的血栓,是它的優(yōu)勢。
3.3 SWI對HT顯示的應用價值 腦微出血(Cerebral Microbleeds,CMBs)能夠提示腦內(nèi)小血管出現(xiàn)損壞,警示臨床溶栓治療后發(fā)生大出血可能,其增加患者死亡幾率[17],臨床實際工作中急需對HT進行早期預警[18],然而無論是CT檢查、還是MRI常規(guī)序列檢查,往往對CMBs難以檢測。盡管CMBs較小,但其所含的脫氧血紅蛋白及含鐵血黃素足以造成局部磁場的不均勻,使得CMBs與周圍腦組織產(chǎn)生相位差異,對于微出血的顯示較常規(guī)磁共振及CT檢查更為敏感[19,20],工作中將SWI對HT的顯示作為金標準,指導臨床減少或停用抗血小板及抗凝藥物,降低再出血風險及醫(yī)療事故發(fā)生。張有為研究認為SWI能夠敏感顯示CMBs的存在,預測溶栓治療發(fā)生HT的風險,通過間接評估血腦屏障(BBB)的完整性和血管壁狀態(tài),和時間窗一起可作為靜脈溶栓治療方案提供決策[21]。
綜合多模態(tài)影像檢查之優(yōu)缺點,對于急性期缺血性腦卒中影像檢查選擇方面,特別是超急性期患者在不影響DNT情況下,通過??漆t(yī)師與影像科醫(yī)師密切合作、快速協(xié)調(diào)進入影像科綠色通道。在磁共振檢查方面可優(yōu)先DWI與SWI序列,檢查時間僅為4 min,能夠無創(chuàng)、快速提供相關診斷信息,為臨床治療及預后評估提供客觀依據(jù)。
綜上所述,SWI在IP范圍顯示,責任動脈血栓的部位、長度、成分信息及HT的檢測方面亦具有重要意義,SWI與DWI可作為急性期缺血性腦卒中優(yōu)先檢查序列。本研究樣本數(shù)量較少且未行更多部位研究,對于超急性期缺血性腦卒中患者應用較少,寄希望于MRI檢查技術進一步發(fā)展,縮短檢查時間,必將在急性期缺血性腦卒中診療過程中發(fā)揮重要作用。