邊祥兵 張德康 呂晉浩 劉新峰 婁 昕*

目前，急性缺血性腦卒中在我國致死性和致殘性疾病中居首位，盡快開通閉塞血管為急性缺血性腦卒中患者及時治療的關(guān)鍵點，以最快的速度恢復(fù)血流來挽救缺血的半暗帶腦組織，血流重建效果越好，患者預(yù)后就越好[1]。目前為止，臨床上急性腦卒中治療用的最多的為靜脈溶栓方式、動脈溶栓方式和血管內(nèi)治療方式，但這些治療方法都對時間窗有一定程度的嚴(yán)格要求[2-3]。本研究旨在探索多模式磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技術(shù)如何高效準(zhǔn)確地實現(xiàn)對急性缺血性腦卒中患者的早期影像診斷，從而指導(dǎo)臨床對不同患者選擇“個體化”治療。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年9月至2018年12月間解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心收治的30例急性缺血性腦卒中患者，其中男性19例，女性11例；年齡36～80歲，平均年齡(58.06±7.28)歲；首發(fā)癥狀主要為頭痛頭暈、偏身麻木、偏癱及言語不清等。所有患者均在9 h內(nèi)行多模式MRI影像檢查。本研究已由醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查并通過，患者及家屬均已簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床表現(xiàn)與急性缺血性腦卒中癥狀及體征相符合的患者；②癥狀或體征持續(xù)＜9 h的患者；③除外非血管性的病變；④除外CT檢查腦出血的患者；⑤由腦動脈系頸內(nèi)動脈系統(tǒng)的狹窄和閉塞所引起的患者；⑥患者前期無大面積的腦梗死史或顱內(nèi)手術(shù)病史；⑦伴或者不伴神經(jīng)功能性缺失的急性缺血性腦疾病的癥狀。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①顱腦腫瘤患者；②患者不耐受MRI檢查；③腎功能嚴(yán)重不全和腎小球濾過率＜30 ml/min的臨床患者；④患者有MRI檢查的禁忌癥。

1.3 儀器與試劑

采用DISCOVERY MR 750型3.0T磁共振掃描儀(美國GE Healthcare公司)；AW4.6工作站；對比劑為釓噴酸葡胺[釓-二乙烯五胺乙酸(Gadolinium diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-DTPA)](德國拜耳保健醫(yī)藥公司)；高壓注射器(德國Urich公司)。

1.4 檢查方法

所有患者均采用32通道頭相控線圈進(jìn)行成像?；颊呷⊙雠P位，頭先進(jìn)，頭顱要居中，眉間位于掃描中心。其中腦動脈成像、彌散加權(quán)成像(diffusionweighted imaging，DWI)和三維動脈自旋標(biāo)記(three-dimensional arterial spin labeling，3D ASL)成像為核心序列，掃描時間≤8 min。全序列包括核心序列聯(lián)合T2-液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion re-covery，F(xiàn)LAIR)、TIWI、磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)/T2WI和灌注加權(quán)成像(perfusion-weighted imaging，PWI)序列，掃描參數(shù)：層厚為4.0 mm，激勵次數(shù)3次，視野為26 cm×26 cm，矩陣為256×320，帶寬為62.5 kHz，標(biāo)記后延遲時間(post labeling delay time，PLD)為2025 ms，總掃描檢查時間≤15 min。

1.5 圖像后處理

圖像后處理均使用AW4.6工作站。選取閾值Tmax＞6 s確定為低灌注區(qū)域。由2名醫(yī)生分別記錄參數(shù)，每例患者均行3次測量，取其平均值，選取DWI所顯的梗塞面積最大的層面為標(biāo)準(zhǔn)層面，采用人工手繪的方法勾畫出灌注差別最大的層面，作為異常灌注感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)，使用對側(cè)大腦半球鏡像的方法作為參照，選擇ROI時應(yīng)避開腦室系統(tǒng)。圖像低灌注面積判讀依據(jù)ASL-DWI不匹配及動態(tài)磁敏感對比增強(qiáng)(dynamic susceptibility contrastenhanced，DSC)圖像和彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)不匹配。梗死核心灌注狀況不同，可分成高灌注組和低灌注組。

1.6 評價指標(biāo)

(1)腦血管評分：①4分，無狹窄；②3分，輕度狹窄，狹窄率在0%～50%；③2分，中重度狹窄，狹窄率在50%～99%之間；④1分，血管完全閉塞。

(2)腦靜脈顯示評分：①3分，無明顯改變；②2分，輕度增多、增粗；③1分，顯著增多、增粗。

(3)動脈血栓磁敏感血管征(susceptibility vessel sign，SVS)診斷標(biāo)準(zhǔn)：SWI圖像上，病變在血管上出現(xiàn)低信號影，且范圍大于血管管腔直徑，但臨近處血管管徑無明顯改變。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。兩種不同灌注成像方法來評估缺血半暗帶(ischemic penumbra，IP)，用Mann-Whitney U檢驗定性分析所得的結(jié)果；兩種不同灌注成像方法的腦血流量(cerebral blood flow，CBF)(患側(cè)與對側(cè))，結(jié)果采用獨立樣本與配對t檢驗。同一成像方法兩名醫(yī)師分別兩次判斷急性缺血性腦卒中患者檢出率結(jié)果做組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficien，ICC)分析，認(rèn)為ICC＞0.8為可重復(fù)性好。不同成像方法灌注缺血面積的評分判讀分別做秩和檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 全序列掃描檢查結(jié)果

本研究的30例患者均得到滿意的全序列掃描圖像，其中由頸內(nèi)動脈系統(tǒng)(前循環(huán))所引起的腦卒中為26例，由椎基底動脈系統(tǒng)(后循環(huán))所引起的腦卒中為2例，由穿支動脈引起的腦卒中為2例。T2FLAIR圖像上能顯示的責(zé)任病灶為23例，未見異常者為7例。28例3D-TOF MRA血管圖像顯示出不同程度的責(zé)任血管狹窄、閉塞。急性缺血性腦卒中患者的梗死核心均位于責(zé)任血管的血供區(qū)。2例患者在MRA顯示正常，臨床考慮為小面積腦梗死，極有可能是穿支動脈閉塞所引起。有5例梗死核心在ASL圖像上呈高灌注。

2.2 判讀結(jié)果

由兩名醫(yī)師共同判讀3D ASL圖像，結(jié)果顯示，低灌注26例，無低灌注4例，有分歧意見0例。DSC灌注圖像顯示低灌注25例，無低灌注4例，有分歧意見1例。3D ASL灌注方法檢出率判讀的ICC=1，DSC灌注方法的ICC=0.939，重復(fù)性良好(F=17.92，P＜0.001)；分別對同一灌注成像序列缺血面積的判讀，兩名醫(yī)師的評分采用ICC一致性檢驗，3D ASL低灌注面積兩名醫(yī)師評分ICC=0.829，一致性良好(F=5.963，P＜0.001)，DSC灌注減低面積兩名醫(yī)師評分ICC=0.725，一致性良好(F=3.681，P＜0.001)。

2.3 影像診斷效率

低灌注檢出率方面，DSC Tmax灌注與3D ASL灌注差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.386)。3D ASL上圖像的低灌注面積大于DSC Tmax上圖像的低灌注面積，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.762)。最大病變層面異常灌注區(qū)面積大小方面，2種不同灌注技術(shù)方法結(jié)果為：DSC圖像面積=(13.48±11.56)cm2；ASL圖像面積=(13.85±11.79)cm2，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.12，P＞0.05)?；颊叩幕紓?cè)病灶CBF值與對側(cè)鏡面區(qū)CBF值間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.635)。

2.4 動脈血栓磁敏感征

在30例患者的圖像中，SWI圖上呈動脈血栓的SVS陽性有17例患者，在血管走形部位SWI圖像表現(xiàn)為低信號，且其范圍要大于該血管的管腔直徑，而血管的遠(yuǎn)端和近段均無改變。通過與MRA原始圖像對照，SVS的陽性率為56.67%(17/30)。結(jié)果表明患者的動脈狹窄狀況與是否在SWI圖上呈SVS陽性改變有相關(guān)性(r=-0.6325，P＜0.05)，見表1。

表1 SVS和動脈狹窄程度的關(guān)系

2.5 異常靜脈情況

在30例患者的圖像中，總共有27例患者在SWI圖上顯示為梗死核心小靜脈較對側(cè)明顯稀疏。在DSC異常灌注區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于急性梗死灶的患者中，在SWI圖上呈現(xiàn)的異常靜脈分布狀況大體一致與灌注呈現(xiàn)的缺血區(qū)。靜脈異常分級與動脈狹窄程度有相關(guān)性(r=0.3354，P＜0.05)，見表2。

表2 靜脈異常分級和動脈狹窄程度

2.6 典型病例影像分析

(1)典型病例一：患者女性，63歲，突發(fā)左側(cè)肢體活動完全受限，言語表達(dá)不能。MR診斷：右側(cè)基底節(jié)區(qū)，顳葉區(qū)腦梗死灶，DWI為楔形高信號，長T1，長T2信號，透明隔間腔形成，MRA右側(cè)大腦中動脈M1段輕度狹窄，SWI圖見梗死區(qū)周圍引流靜脈顯著增多，見圖1。3D ASL血流灌注信號減低，DSC成像血流灌注的腦血流量(cerebral blood flow，CBF)、腦血容量(cerebral blood volume，CBV)減低，平均通過時間(mean transit time，MTT)、達(dá)峰時間(time of peak，TTP)延長。

圖1 典型病例一多模式磁共振成像

圖2 典型病例二多模式磁共振成像圖

(2)典型病例二：患者女性，64歲，突發(fā)右側(cè)肢體麻木4 h，四肢腱反射未引出，右側(cè)病理征陽性。MR診斷：左側(cè)側(cè)腦室旁白質(zhì)和基底節(jié)區(qū)的亞急性梗死灶，DWI為斑點狀稍高信號，稍長T1，長T2的信號，左側(cè)大腦中動脈及分支未見顯影，SWI圖見多發(fā)點狀低信號，梗死區(qū)周圍引流靜脈顯著增多。3D ASL左側(cè)大腦中動脈供血區(qū)的血流灌注信號減低，DSC成像血流灌注CBF和CBV減低，MTT和TTP延長。多模式磁共振成像見圖2。

3 討論

3.1 低灌注和IP的評估

急性缺血性腦卒中患者一旦出現(xiàn)腦缺血已經(jīng)損傷腦組織，目前尚無減輕其損傷的有效治療方法和特別手段。缺血性腦卒中臨床治療后出血的危險度與梗死灶的大小密切相關(guān)，很可能是周圍毛細(xì)血管受到腦水腫擠壓產(chǎn)生破裂導(dǎo)致的出血[4]。目前，臨床上最為常用確診IP的MRI模式為DSC-PWI/DWI灌注模式[5]。有學(xué)者通過研究[6]認(rèn)為，“PWI/DWI不匹配”模式對急性缺血性腦卒中患者的IP的評估并不可靠。有研究者[7]在研究動脈自旋標(biāo)記灌注技術(shù)和動態(tài)磁敏感增強(qiáng)灌注技術(shù)在評估急性缺血性腦卒中梗死核心方面存在的一致性。ASL的巨大優(yōu)勢體現(xiàn)在已發(fā)生血流動力學(xué)阻礙但尚未梗死患者。本研究的30例急性缺血性腦卒中患者在檢出率方面和低灌注面積的比較，兩種灌注技術(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義。患側(cè)病灶CBF值與對側(cè)鏡面區(qū)CBF值比值兩者間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。盡管3D ASL雖然不能對低灌注的最終面積和半暗帶的確定進(jìn)行精確定量測量，目前IP的閾值尚有爭議，但其無創(chuàng)性及重復(fù)性好，不僅能反映低灌注區(qū)，也能敏感探測到未出現(xiàn)異常供血區(qū)，對腦卒中的預(yù)防與治療有著重要的臨床價值。

3.2 頸內(nèi)動脈和顱內(nèi)動脈狹窄程度與腦組織異常灌注改變的相關(guān)性

頸內(nèi)動脈和顱內(nèi)動脈的供血動脈狹窄為急性缺血性腦卒中的最高危因素。新生血管一般會在急性缺血性腦卒中后一周會逐漸形成，新生血管網(wǎng)與標(biāo)準(zhǔn)的健康人的腦血管網(wǎng)相類似[8]。目前臨床判斷IP的“金標(biāo)準(zhǔn)”臨床公認(rèn)的是灌注-擴(kuò)散不匹配(perfusiondiffusion mismatch，PDM)，可用于評價急性缺血性腦卒中腦缺血程度、范圍和類型。

本研究對30例急性缺血性腦卒中患者的多模式MR成像方法進(jìn)行了研究，并對局部腦組織低灌注區(qū)域異常改變進(jìn)行了詳細(xì)的處理分析，首先評估責(zé)任動脈血管狹窄程度與病變區(qū)低灌注面積的關(guān)系，動脈血管狹窄非常嚴(yán)重甚至閉塞的患者的低灌注面積不一定大，推斷其最可能的原側(cè)支循環(huán)代償途徑的作用，其改變了急性缺血性腦卒中患者腦組織的血流儲備能力的大小。

3.3 責(zé)任血管與血栓的判讀

SWI圖像在急性缺血性腦卒中后可見增粗、增多的細(xì)小靜脈出現(xiàn)在梗死區(qū)周圍。楊志宏等[9]研究證明了于腦組織的腦膜小動脈的側(cè)支循環(huán)形成良好時一般會發(fā)現(xiàn)小靜脈在SWI圖上會非常多。Kesavadas等[10]對95例急性缺血性腦卒中患者分析動脈內(nèi)血栓磁敏感征陽性的患者有45例，基本為心源性，因此，研究者認(rèn)為心源性的腦血栓可用動脈內(nèi)血栓磁敏感征陽性做臨床確診的依據(jù)。Lingegowda等[11]研究發(fā)現(xiàn)，SWI圖對于急性缺血性腦卒中患者血管血栓的顯示要優(yōu)于T1和T2的FLAIR圖，在所有顱內(nèi)動脈血管血栓顯示方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)敏感于其他MRI的圖像。本研究的30例急性缺血性腦卒中患者結(jié)果顯示，呈動脈血管內(nèi)血栓磁敏感征陽性改變有17例患者，其在MR的SWI圖像均顯示為沿著責(zé)任動脈血管走形的低信號表現(xiàn)，研究中對SWI圖像的結(jié)果與MRA的圖像進(jìn)行比較，動脈血管內(nèi)血栓磁敏感征陽性的特征和同側(cè)責(zé)任血管血供低灌注區(qū)域一致。

Hung-wen等[12]通過對急性缺血性腦卒中患者回顧性研究發(fā)現(xiàn)，DWI/SWI不匹配和DWI/PWI的不匹配，兩者在評估時結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究中的30例急性缺血性腦卒中患者的SWI圖上發(fā)現(xiàn)有22例病變周圍可見增多、增粗的微小靜脈血管，在病灶周邊呈現(xiàn)出線條狀低信號改變，亦可以預(yù)測該區(qū)域具有良好的血液供應(yīng)，患者預(yù)后較為良好?？蓪WI圖在臨床確診上做為磁共振血管成像的可靠的補(bǔ)充。

3.4 梗塞后出血性轉(zhuǎn)化的預(yù)測作用

出血性轉(zhuǎn)化(hemorrhagic transformation，HT)的原因為腦血管閉塞存在或血流動力學(xué)發(fā)生障礙。HT是缺血性腦梗死多見的并發(fā)癥，梗死核心區(qū)的血液低灌注狀態(tài)引起血腦屏障的破壞，血管再通導(dǎo)致再灌注損傷是誘發(fā)HT發(fā)生的主要機(jī)制[13]。有研究證明，SWI序列對于梗死區(qū)腦出血的檢出率近100%，檢出率為最高[14]。由嚴(yán)重?fù)p傷的血腦屏障導(dǎo)致的過度再灌注，臨床治療后患者的結(jié)果均極差。本研究中的5例急性缺血性腦卒中患者的梗死核心在灌注圖像上呈高灌注，亦提示患者的血腦屏障嚴(yán)重?fù)p傷，產(chǎn)生過度再灌注，因此當(dāng)ASL灌注圖像提示梗死區(qū)高灌注信息可作為臨床溶栓禁忌癥的一項重要的參考指標(biāo)。

4 結(jié)論

多模式MRI技術(shù)的核心序列可以準(zhǔn)確判定9 h以內(nèi)的急性缺血性腦卒中患者的腦血流灌注狀態(tài)、缺血半暗帶、血管的基礎(chǔ)病變情況及側(cè)枝循環(huán)情況，能夠為臨床早期精準(zhǔn)評估和患者的個體化治療提供有效且準(zhǔn)確的影像學(xué)信息。