郝曉勇，吳江，楊朝慧，朱麗娜，牛衡，李璇

單側(cè)頸內(nèi)動脈(internal carotid artery，ICA)重度狹窄或閉塞是引起顱內(nèi)缺血最主要的因素之一，但并不是所有患者都會發(fā)生腦梗死，有些單側(cè)頸內(nèi)動脈動脈閉塞患者臨床癥狀較輕，僅表現(xiàn)為可逆性神經(jīng)功能缺損或短暫性腦缺血發(fā)作，甚至僅僅表現(xiàn)為輕微的頭暈或頭痛。近年來，對于缺血性腦卒中病理生理機能改變的探索也在不斷深入，有學(xué)者提出應(yīng)用磁共振定量磁化率成像(一種反映腦氧代謝成像的技術(shù))對其進行探索[1]。單側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞后臨床癥狀的輕重不僅與閉塞血管的部位、血管閉塞速度等多個因素有關(guān)，還與側(cè)支循環(huán)形成的代償狀態(tài)密切相關(guān)。本研究通過對無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞老年患者的全腦動脈自旋標記(arterial spin labeling，ASL)灌注成像特征進行分析，對其腦血流動力學(xué)改變及Willis環(huán)側(cè)支循環(huán)代償作用進行評價，旨在為無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞的老年患者早期血管再通治療提供血流動力學(xué)等相關(guān)影像學(xué)依據(jù)。

材料與方法

1.臨床資料

回顧性分析2018年7月-2019年8月本院42例無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞老年患者(年齡≥60歲)的病例資料，其中男23例，女19例，年齡60～81歲。入選患者均無明確神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及定位體征，僅其中15例自訴有不典型頭暈和頭痛癥狀。頭顱MRI檢查顯示其中9例未見明顯異常，另33例僅發(fā)現(xiàn)少量腔隙性腦梗死。排除標準 ：①磁共振檢查顯示雙側(cè)頸內(nèi)動脈和大腦中動脈閉塞患者；②有顱內(nèi)腫瘤、動靜脈畸形、動脈炎、動脈夾層和煙霧病者，或經(jīng)過病史或影像學(xué)證實有出血性卒中的患者。

2.檢查方法

使用GE Signa HDxt 1.5T磁共振掃描儀，掃描序列包括橫軸面T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI、3D-TOF MRA、3D-ASL及矢狀面T1WI。3D-TOF MRA掃描參數(shù)：TR 23.0 ms，TE 2.7 ms，層厚1.2 mm，視野24 cm×24 cm；矩形視野比值0.81；3D-ASL成像掃描參數(shù)：視野24 cm×24 cm，標記后延遲時間1525 ms。

對3D-TOF MRA原始掃描數(shù)據(jù)采用最大密度投影(MIP)算法進行圖像重組，獲得顯示W(wǎng)illis環(huán)的MRA圖像。對3D-ASL原始掃描數(shù)據(jù)使用Functool軟件(ADW 4.6工作站)進行后處理，獲得腦血流量(cerebral blood flow，CBF)圖，利用對稱技術(shù)手動勾畫ROI，分別測量雙側(cè)頸內(nèi)動脈供血區(qū)的各相應(yīng)腦葉(顳葉、額葉、頂葉)的CBF值，ROI的選擇應(yīng)避開血管、腦溝裂和腦池等結(jié)構(gòu)，ROI面積為50～60 mm2，每個ROI均由3位有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師重復(fù)測量3次，取其平均值。

3.圖像分析和評估

通過在顯示器上多角度觀察TOF-MRA原始圖像及(或)三維重建圖像，對血管狀態(tài)予以評價。將頸內(nèi)動脈未顯影定義為頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞。Willis環(huán)完整性的判定：組成血管起止點及走行顯示清楚、顯影連續(xù)性良好時認為該段血管存在，3D-TOF MRA原始圖像無法明確起始點時，可認為該段血管缺如。

圖1 A組患者。a) MRA示W(wǎng)illis環(huán)完整(箭)； b) ASL灌注CBF偽彩圖，顯示左、右側(cè)顳葉的顏色相近、分布基本對稱，表明雙側(cè)CBF值無明顯差異；c)ASL灌注CBF偽彩圖，顯示左、右側(cè)額頂葉的顏色相近、分布對稱，表明雙側(cè)CBF值無明顯差異。

Willis環(huán)變異較多，根據(jù)代表性文獻，如Krabbe-Hartkamp等[2]將Willis環(huán)按前后環(huán)的形態(tài)分別分型，前環(huán)分a～j共10型，后環(huán)分a～j共10型，該分型詳細地介紹了Willis環(huán)變異的形態(tài)，但過于繁瑣，結(jié)合本研究實際情況，本研究中分為Willis環(huán)完整型、Willis環(huán)部分完整型(Willis環(huán)前后至少有一條側(cè)支開放)及Willis環(huán)不完整型(Willis環(huán)前后側(cè)支均不完整)共3組。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。各腦葉內(nèi)ROI的ASL灌注參數(shù)CBF值均以均數(shù)±標準差的形式表示，并采用配對t檢驗對雙側(cè)對稱區(qū)域ROI的CBF測量值進行比較，當P<0.05時認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

42例中左側(cè)和右側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞者分別為24和18例。42例中Willis環(huán)完整8例(A組)，Willis環(huán)部分完整21例(B組)，Willis環(huán)不完整13例(C組)。

Willis環(huán)完整組中各腦葉雙側(cè)CBF測量值及比較結(jié)果見表1、圖1。Willis環(huán)完整時，各腦葉患側(cè)與健側(cè)的ASL灌注參數(shù)CBF值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 A組中各腦葉雙側(cè)CBF值及比較 /mL/(100g·min)

Willis環(huán)部分完整組中(n=21)，各腦葉雙側(cè)CBF測量值及比較結(jié)果見表2、圖2。各腦葉患側(cè)與健側(cè)CBF值比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表2 B組中各腦葉雙側(cè)CBF值及比較 /mL/(100g·min)

Willis環(huán)不完整組中(n=13)，各腦葉雙側(cè)CBF測量值及比較結(jié)果見表3、圖3。當Willis環(huán)前后側(cè)支均不完整時，患側(cè)各腦葉的CBF值小于健側(cè)，且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表3 C組中各腦葉雙側(cè)CBF值及比較 /mL/(100g·min)

討 論

單側(cè)頸內(nèi)動脈狹窄或閉塞是引發(fā)缺血性腦血管疾病的主要原因之一，其臨床表現(xiàn)與缺血性腦損傷的程度有重要關(guān)系[3]，同時與血管的代償建立與開放程度有密切關(guān)系[4]。臨床上常采用無創(chuàng)性3D-ASL MRI檢查來評估閉塞血管遠端腦組織的血流灌注情況及其存活變化情況。有部分研究表明，無癥狀型頸內(nèi)動脈閉塞患者缺血性腦卒中的發(fā)生率較低、預(yù)后較好[5]，但是對于不同年齡患者，尤其是老年人，是否有明確的遠期腦血管事件的發(fā)生還有待商榷。單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞時，患側(cè)病變血管遠端腦組織的血流灌注降低，而有效的側(cè)支循壞代償可很大程度緩解腦組織缺血程度[6]。本研究旨在通過對無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞老年患者的全腦ASL灌注成像表現(xiàn)進行分析，對其腦血流動力學(xué)改變及Willis環(huán)側(cè)枝循環(huán)代償作用進行評價，為無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞的老年患者早期血管再通治療提供血流動力學(xué)的影像學(xué)依據(jù)。

圖2 B組患者。a)MRA示W(wǎng)illis環(huán)部分完整(箭)，僅見Willis環(huán)左側(cè)后環(huán)側(cè)支開放；b)ASL灌注CBF偽彩圖，顯示左、右側(cè)顳葉顏色相近，分布對稱；c)ASL灌注CBF偽彩圖，顯示左、右側(cè)額頂葉顏色相近，分布對稱。 圖3 C組患者。a)MRA示W(wǎng)illis環(huán)前、后側(cè)支均不完整(箭)；b)ASL灌注CBF偽彩圖，顯示左側(cè)顳葉(箭)顏色較右側(cè)更偏向于藍色，提示左側(cè)CBF值減??；c)CBF偽彩圖，顯示左側(cè)額頂葉(箭)的顏色較右側(cè)更偏向于藍色，提示左側(cè)CBF值減小。

腦側(cè)支循環(huán)代償一般通過三級側(cè)支循環(huán)途徑建立，一級側(cè)支循環(huán)指通過顱底Willis環(huán)的血流代償，是顱內(nèi)最重要的側(cè)枝循環(huán)通路之一，指前、后交通動脈的開放，其完整性、發(fā)育類型、變異情況及開放程度都會影響代償功能的發(fā)揮[7,8]，單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞時Willis環(huán)的開放可迅速使雙側(cè)大腦半球血流相互貫通，維持缺血腦組織區(qū)域的血流灌注壓，降低腦梗死的發(fā)生率[9]；二級及三級側(cè)支循環(huán)則是通過較細的側(cè)支血管及新生小血管來維持腦血流灌注。

頸內(nèi)動脈供應(yīng)雙側(cè)大腦半球腦組織約3/5血液，當單側(cè)頸內(nèi)動脈出現(xiàn)重度狹窄或閉塞時，側(cè)支循環(huán)會立即啟動來維持腦組織正常的生理機能，良好的Willis環(huán)側(cè)支循環(huán)可以在一定程度上減少分水嶺腦梗死的發(fā)生，為腦血管事件發(fā)生后的腦血流再灌注提供良好條件[10]。在最新發(fā)布的癥狀性動脈粥樣硬化性顱內(nèi)大動脈閉塞血管臨床診療指南中[11]，對于頸內(nèi)動脈等大血管閉塞的治療提出了更高的要求，這就要求前期的影像學(xué)診斷一定要準確、客觀，甚至要求能提前預(yù)判是否有梗死后血管代償事件的發(fā)生。

當然，僅根據(jù)3D-TOF MRA、CTA、DSA等腦血管影像形態(tài)學(xué)檢查判斷頸內(nèi)動脈狹窄程度并不能很好地預(yù)測病變區(qū)域腦組織的灌注狀態(tài)[12]，而缺血腦組織剩余灌注是后續(xù)臨床康復(fù)的重要決定因素之一。因此，掌握單側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞后遠端腦組織的血流灌注的代償變化是臨床亟待解決的重要問題。

評價腦血流灌注狀態(tài)優(yōu)良的影像學(xué)諸多，常見的包括有CT灌注成像、MR動態(tài)磁敏感對比增強和ASL技術(shù)等，其中，CT灌注成像及MR動態(tài)磁敏感對比增強均需要注射對比劑，即存在發(fā)生對比劑過敏反應(yīng)等風(fēng)險；此外，CT灌注成像還存在著電離輻射及不宜短時間內(nèi)重復(fù)檢查等缺點，但這項技術(shù)可以獲得更多的反映腦灌注情況的參數(shù)，包括腦血容量(CBV)、腦血流量(CBF)、平均通過時間(MTT)及達峰時間(TTP)等，可以對腦血流灌注情況進行更全面的評價。尤其是CT灌注成像參數(shù)中MTT和TTP可以很好地評估腦血流灌注的通過時間，相對真實地反映局部腦血管的灌注情況，進而為臨床的診療提供更優(yōu)的影像學(xué)依據(jù)。

三維動脈自旋標記(3D-ASL)作為一種無需使用對比劑的MRI技術(shù)，具有安全、無創(chuàng)、不用對比劑、可重復(fù)性強和不可控因素少等多個優(yōu)點，可較為準確地判斷單側(cè)頸內(nèi)動脈狹窄患者腦組織灌注情況[13-14]，利于我們深入了解該類患者的腦側(cè)枝循環(huán)病理生理機制，也有利于臨床治療方案的選擇、預(yù)后的評估等[15,16]。但相對于需使用對比劑的CT灌注成像和MR動態(tài)磁敏感對比增強而言，ASL技術(shù)也存在著數(shù)據(jù)單一、圖像分辨率低、不能提供多參數(shù)來更精準地反映局部腦組織的真實灌注情況等缺點。

本研究結(jié)果顯示，對于無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞老年患者，當其Willis環(huán)完整或部分完整時，患側(cè)與對側(cè)大腦半球的CBF值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，說明這兩組患者雖有單側(cè)頸內(nèi)動脈的重度狹窄或閉塞，但由于側(cè)支循環(huán)形成良好，病變血管遠端的腦組織能保持足夠的灌注壓，因此雙側(cè)大腦半球的CBF灌注值相近。Willis環(huán)完整時主要依靠一級側(cè)支循環(huán)，而當Willis環(huán)部分完整時三級側(cè)支均可對其造成正向影響，以保障一定的腦灌注壓。而當Willis環(huán)不完整時，即前后支血管形成均不完整時，患側(cè)與對側(cè)大腦半球CBF值的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，且患側(cè)CBF值要小于健側(cè)，說明對于此類患者而言，盡管臨床上同樣表現(xiàn)為無癥狀，但由于其Willis環(huán)前后側(cè)支血管形成均不完整，其遠端腦組織的血流灌注未能得以良好代償，使得患側(cè)腦血流灌注減少。通過ASL的測值可以很好地評估局部腦組織血流灌注的情況。

本研究尚存在著一定的不足之處：①樣本量偏小，還有待進一步擴大樣本量進行更深入的研究；②Willis環(huán)的變異類型較多，按照Krabbe-Hartkamp等[2]的詳細分型，前后環(huán)均可分為10型，對于單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞患者，這種精細分型中Willis環(huán)不同類型與腦血流灌注的關(guān)系及相關(guān)影像學(xué)評估，尚有待在以后的研究中進行更深入地研究和分析；③本研究中主要考慮了Willis環(huán)完整性對于側(cè)支循環(huán)發(fā)揮代償作用的影響，而腦血管閉塞性疾病的血管代償機制一般是多種途徑共同作用的結(jié)果，每種途徑各自的影響如何及多種途徑間的主次作用如何發(fā)揮和評價，還有待進一步深入研究。

總之，對于無癥狀型單側(cè)頸內(nèi)動脈重度狹窄或閉塞老年患者而言，全腦ASL灌注成像可以對其腦血流動力學(xué)改變及Willis環(huán)側(cè)支循環(huán)代償作用進行較好地評價，對于這類患者尤其是Willis環(huán)不完整者，ASL技術(shù)可為臨床早期進行血管再通治療提供一定的血流動力學(xué)影像客觀依據(jù)。