周建國,符大勇,盧明聰,孟 云,李士坤,劉曉麗
南京中醫(yī)藥大學連云港附屬醫(yī)院1放射科,2康復科,江蘇 連云港 222004
頸內動脈(ICA)閉塞臨床并不鮮見,據統(tǒng)計60%以上的缺血性腦卒中是由頸內動脈病變引發(fā),嚴重者可導致患者死亡[1]。研究顯示,伴隨腦動脈狹窄程度進一步加重,側支循環(huán)建立概率將明顯增加[2]。側支循環(huán)是否建立以及代償狀態(tài)是否完善直接關系到患者缺血癥狀的發(fā)生及臨床預后[3]。數字減影血管造影是目前評價側支循環(huán)建立的金標準,但其不能夠同時觀察多支動脈供血,15O標記的水分子正電子發(fā)射體層成像(15O-H2O PET)是評估腦內灌注的金標準,但其與動態(tài)磁敏感對比增強灌注加權成像、CT灌注成像均需注射外源性對比劑或放射性示蹤劑,且操作較為繁雜,在臨床應用中受到一定限制[4]。既往研究多利用經顱多普勒及數字減影血管造影評估單側頸內動脈閉塞后側支循環(huán)建立狀態(tài)[5-6],但以上技術均不能直接量化腦實質腦血流量(CBF)。目前,三維動脈自旋標記(3D ASL)成像技術多用于顱內動脈閉塞后側支循環(huán)建立評估,對于分析ICA慢性閉塞后腦灌注狀態(tài)尚無研究,由于3D ASL對于評估腦灌注狀態(tài)具有無創(chuàng)、便捷、可重復性強等優(yōu)點[7],本文通過將三維時間飛躍法磁共振血管成像(3DTOF MRA)與3D ASL成像技術相聯(lián)合,分析單側ICA慢性閉塞后顱內動脈血流動力學變化、評估腦實質側支循環(huán)建立狀態(tài)。
收集我院2018年1月~2020年2月于腦病科及康復科收治的單側ICA閉塞患者22例,男13例,女9例,年齡35~76歲(52.2±15.5歲)。納入標準:經3D-TOF MRA提示為單側ICA閉塞,且無其他ICA及顱內動脈中重度狹窄;年齡18~80歲。排除標準:急性缺血性腦卒中;病情危重患者(NIHSS≥21分);陳舊性梗死軟化灶直徑≥3 cm;顱內腫瘤及血管畸形等;非動脈硬化性腦血管病、血管炎等。該研究經患者及家屬知情同意,并通過院倫理委員會批準。
運用GE Discovery 750 3.0 T磁共振機,32通道頭頸相控線圈。掃描序列:T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、3D-TOF MRA、3D ASL。3D-TOF MRA具體參數:TR:21 ms,TE:2.5 ms,F(xiàn)OV:18,NEX:1,反轉角:15°,矩陣=320×256。3D ASL具體參數:TR/TE=5 369 ms/10.5 ms,F(xiàn)OV:24 cm×24 cm,分辨率:512×8,NEX:3,標記后延遲時間(PLD):1 525 ms、2 525 ms。
3D-TOF MRA原始軸位圖像結合MinIP后處理,血管閉塞影像表現(xiàn)為管腔截斷且遠端血管無顯影。3D ASL采用Functool軟件進行后處理,利用自動生成的CBF偽彩圖分別于閉塞側ICA供血區(qū)與鏡像區(qū)額葉、頂葉、腦室旁白質區(qū)及基底節(jié)區(qū)選取感興趣區(qū)(ROI=200±20 mm2),每個區(qū)域測量3次CBF值,取其平均值,同時盡量避開腦室、腦溝及陳舊性梗死軟化灶。后處理操作由兩名神經診斷組副主任醫(yī)師分別進行,意見不一致時通過協(xié)商解決。
采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進行數據分析,計量資料經檢驗符合正態(tài)分布,以均數±標準差表示,行兩獨立樣本t檢驗,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
入組22例單側ICA閉塞患者中,左側ICA閉塞12例,右側ICA閉塞10例,CBF偽彩圖提示標記后延遲(PLD)為1 525 ms時,閉塞側ICA供血區(qū)CBF值明顯低于鏡像區(qū);PLD為2 525 ms時閉塞側ICA供血區(qū)與鏡像區(qū)CBF值,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,表1、圖1)。
圖1 患者男,67歲,頭暈1周,右側頸內動脈閉塞后不同PLD CBF偽彩圖Fig.1 Patient, male ,67 years old, dizziness 1 week, different pseudo-color images after occlusion PLD CBF right internal carotid artery
表1 不同PLD閉塞側ICA供血區(qū)與鏡像區(qū)CBF值 [mL/(min·100 g), Mean±SD]Tab.1 The CBF value of ICA blood supply area and mirror area in different occlusal side
ICA狹窄或閉塞是缺血性腦卒中重要的發(fā)病誘因,對于ICA閉塞的患者,側支循環(huán)的建立對于維持血氧供應及腦細胞正常生理功能起到重要作用。因此,對于既往ICA閉塞患者行顱內血流動力學評估對于臨床治療及預后評估具有重要價值。既往研究顯示,ICA閉塞后,顱內供血動脈血流路徑及供血區(qū)域均可發(fā)生變化[8]。因腦實質灌注狀態(tài)不同而導致患者臨床表現(xiàn)各異,部分患者病情危重,而有些患者卻癥狀輕微,甚至無明顯相關癥狀,閉塞性后是否發(fā)生梗死以及梗死部位與責任動脈部位、血流代償狀態(tài)及能力密切相關[9]。慢性ICA閉塞后,腦血管結構儲備功能是決定缺血性卒中發(fā)病及預后的決定性因素,因此通過評價腦動脈側支循環(huán)建立情況,了解腦動脈系統(tǒng)血流動力學狀態(tài)及腦實質血流灌注水平,對于指導臨床治療及預后評估具有重要意義[10]。既往研究顯示單側ICA閉塞后,機體首先開放一級側支循環(huán),即前交通動脈及后交通動脈的開放[11]。通過顱底WILLS環(huán)的前交通動脈及后交通動脈,將對側ICA及椎基底動脈的血流引入責任區(qū)大腦中動脈。然而單側ICA閉塞后,責任側大腦中動脈與后動脈間軟腦膜側支開放比例為50%,提示一級側支循環(huán)的開放并不能完全代償單側ICA閉塞后引發(fā)的大腦中動脈血氧供應[12],當患側大腦前、后動脈與同側MCA供血區(qū)域形成血流灌注壓力梯度時,即為患側二級側支軟腦膜吻合的開放提供血流動力學基礎。同時伴隨三級側支循環(huán)新生血管的逐漸形成,亦可對ICA責任動脈供血區(qū)提供代償性血液供應[11]。
3D ASL作為一種新興灌注成像技術,成像機理為通過射頻脈沖激發(fā)頸部動脈血液中的水分子,將其作為內源性對比劑進行標記,延遲一段時間后,當被標記的血液流入腦組織時,釆集成像平面標記的水分子得到標記像,同時與未標記相進行剪影,即可得到灌注圖像。其無需注射造影劑,不依賴于血腦屏障的破壞,利用計算機進行偽彩化區(qū)分不同灌注狀態(tài),顯示更為直觀,同時可通過測量CBF值進行精準評估,反映腦組織微血管結構及血流灌注信息[13-15]。與DSC檢查對比,在評估缺血性腦血管病患者的血流灌注狀態(tài)方面具有良好的一致性[16]??擅舾酗@示腦血流灌注異常改變,評估腦灌注減低程度、區(qū)域及及病變血管部位[17-18]。雖然3D ASL只能提供CBF一個參數,但CBF是反映腦血流動力學穩(wěn)定性的重要指標,在腦血管疾病評估中具有突出優(yōu)勢。當然PLD與動脈通過時間的一致性越高,測得的CBF值越準確[19],PLD為從施加脈沖到信號采集的時間,而檢查者血液從標記層面流動到掃描腦組織層面的時間稱為動脈通過時間。PLD選擇的理想狀態(tài)應略長于動脈通過時間,以保證被標記的血液完全擴散于掃描層面的腦組織中,此時反映腦灌注信息更為準確和可靠[20]。ICA閉塞后,由于側支血流往往通過相對較長且迂回的路線,動脈通過時間會明顯延長,因此,在應用3D ASL得到CBF值時,應該將動脈通過時間考慮進來,以減少CBF值的測量誤差[21-22]。如果采用較短PLD會導致低灌注放大現(xiàn)象,顯示腦組織灌注量降低和側支代償能力的不足,因此建議選擇較長的PLD(2 525 ms)來評估路徑較長、緩慢流動的側支循環(huán)血流[23]。采用較長PLD可采集到延遲到達的血流信息,所測CBF值可較完整反映通過側支血管的前向和逆向的緩慢血流組合,反映灌注的最終結果。本研究入組對象均為臨床癥狀較輕或病情穩(wěn)定患者,PLD為2 525 ms時閉塞側ICA供血區(qū)CBF值與鏡像區(qū)無明顯統(tǒng)計學差異(P>0.05),甚至部分患側CBF值高于對側。重視延遲到達的血流,以利于提高腦血流量測量的準確性,可客觀反映側支循環(huán)的結果[24-25]。
綜上所述,將3D-TOF MRA及3D ASL技術聯(lián)合應用,評估單側ICA閉塞后側支循環(huán)建立及腦灌注狀態(tài),對于患者治療方案的選擇、缺血性腦卒中發(fā)病風險評估具有積極的意義。本研究不足之處在于3D ASL檢查中,設置較長PLD時間為2 525 ms,未行更長PLD信號采集,可能會導致到達時間更為延時的側支血流信號缺失。同時CBF值測量過程中對于ROI勾畫采用人工方式,存在一定的主觀性,并可因容積效應的存在導致定量不準確,此上諸多原因均可能使統(tǒng)計學結果存在偏倚,寄希望于今后的研究中進一步深入和規(guī)避。