陳 峰, 王 潔, 甘解華, 王高燕, 盧苗青, 趙嘉林, 陳 勇
大血管閉塞性腦梗死往往預(yù)后不良,目前相關(guān)指南推薦早期行靜脈溶栓和動(dòng)脈取栓治療,但部分患者血管再通后出現(xiàn)高灌注和出血轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致病情變化[1]。目前再灌注損傷評估方法較缺乏,常用的有臨床癥狀,頭顱CT、MR 灌注成像等,但臨床癥狀多無特征性, 頭顱CT 不夠敏感,MR 灌注成像需要使用對比劑且檢查時(shí)間長。 為此,本中心嘗試尋找一種簡單快速地評估患者術(shù)后早期再灌注損傷風(fēng)險(xiǎn)的功能MRI 檢查方法,現(xiàn)報(bào)道如下。
回顧性分析 2018 年 6 月至 2020 年 6 月在寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院接受取栓治療的36 例腦梗死患者。 其中男 21 例,女 15 例;年齡 35~78 歲,平均(65.3±8.2)歲;有高血壓病史 24 例,糖尿病史11 例,心房顫動(dòng)史15 例,吸煙史15 例;接受動(dòng)脈取栓治療26 例,動(dòng)靜脈橋接治療10 例。 入組標(biāo)準(zhǔn):①發(fā)病年齡18~80 歲, 美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評分<20 分;②接受腦血管造影及動(dòng)脈取栓/動(dòng)靜脈橋接治療,時(shí)間窗為靜脈溶栓4.5 h,動(dòng)脈取栓6 h; ③術(shù)中腦血管造影證實(shí)為前循環(huán)大血管閉塞,取栓后責(zé)任血管再通,達(dá)溶栓治療腦梗死(TICI)血流分級(jí) 2b 或 3 級(jí)。 排除標(biāo)準(zhǔn):①發(fā)病前改良Rankin 量表(mRS)評分>3 分;②取栓術(shù)后生命體征不穩(wěn)定,無法行MRI 檢查;③因躁動(dòng)等原因無法分析影像資料;④伴有心、肝、腎功能不全。 所有入組患者取栓術(shù)后24 h 接受頭顱CT 和MRI 檢查。根據(jù)術(shù)后臨床和功能MRI 表現(xiàn),將患者分為高灌注組和無高灌注組。 高灌注臨床表現(xiàn)包括頭痛、血壓增高、癲癇發(fā)作、意識(shí)障礙進(jìn)展,或頭顱CT、MRI 檢查發(fā)現(xiàn)術(shù)側(cè)腦水腫、腦出血、蛛網(wǎng)膜下腔出血等,并排除手術(shù)過程引起的出血。
溶栓藥物重組組織型纖溶酶原激活劑(rt-PA,規(guī)格為50 mg 或20 mg 粉劑,上海勃林格殷格翰藥業(yè)公司),Solitaire FR 取栓支架(美國 Medtronic 公司),DSA 成像系統(tǒng)(荷蘭 Philips 公司),Discovery MR 750 3.0T 磁共振掃描儀(美國GE 公司)。
頭顱 MRI 檢查包括 T1 加權(quán)成像(WI)、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)回復(fù)(FLAIR)、雙指數(shù)彌散加權(quán)成像(DWI)、三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(3D-ASL)等序列,其中3D-ASL 基于快速自旋回波(FSE)三維Spiral采集,脈沖式和連續(xù)式有機(jī)結(jié)合標(biāo),TR 4 632.0 ms,TE 10.5 ms,分辨率 512(points)×8(arms), 標(biāo)記后延遲 1 525 ms,視野 24 cm×24 cm,層厚 4.0 mm,無間歇, 掃描層數(shù) 24 層。 采用 ADW4.5 工作站,經(jīng)Functool 軟件后處理得到腦血流量(cerebral blood flow,CBF)功能圖,將軸位T2 或增強(qiáng)圖與功能圖融合,在梗死區(qū)域周圍及鏡像對稱位置分別取5 處感興趣區(qū)(ROI),得到絕對 CBF 值并計(jì)算相對 CBF(rCBF)值,r=梗死區(qū)/鏡像區(qū)。 常規(guī) DWI 掃描參數(shù):TR 5 600 ms,TE 75.8 ms,視野 24 cm×24 cm,矩陣 160×160,激勵(lì)次數(shù) 1,層厚 5.0 mm,層間距 1.5 mm,b=1 000 s/mm2,掃描時(shí)間約 40 s。 多 b 值 DWI 掃描參數(shù):TR 5 000 ms,TE 121.4 ms,視野 24 cm×24 cm,矩陣 128×128,激勵(lì)次數(shù) 2, 層厚 5.0 mm, 層間距 1.5mm,b 值選擇 0、20、50、100、200、400、800、1 200、1 800、2 500、3 200 s/mm2,掃描范圍與單b 值DWI 一致,掃描時(shí)間6.15 min。 原始圖像傳至GE Advantage Workstation 4.5 工作站進(jìn)行后處理。 雙指數(shù)模型計(jì)算公式:S(b)/S0=Vfast×exp(-b×ADCfast)+Vslow×exp(-b×ADCslow),其中 Vfast和 Vslow分別代表快速和慢速彌散池體積分?jǐn)?shù)(Vfast+Vslow=1),ADCfast和ADCslow分別代表快速池和慢速池表觀彌散系數(shù)(ADC)值。 工作站Functool 軟件可自動(dòng)完成上述計(jì)算過程, 從而得到雙指數(shù)模型ADCfast圖和ADCslow圖。
采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示, 兩組間比較用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)和4 分位數(shù)區(qū)間表示, 兩組間比較用獨(dú)立樣本Mann-Whitney U 非參數(shù)檢驗(yàn)。 計(jì)數(shù)資料以 n(%)表示,用Fisher 精確檢驗(yàn), 兩組數(shù)據(jù)相關(guān)性檢驗(yàn)用Spearman檢驗(yàn)。 采用二元logistic 回歸法分析再灌注損傷危險(xiǎn)因素,受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)確定預(yù)測高灌注的ADCfast閾值,P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
36 例患者中,無高灌注組 22 例(61.1%),高灌注組14 例(38.9%)。 再灌注損傷單因素分析顯示,無高灌注組患者年齡、術(shù)前NIHSS 評分,絕對CBF、rCBF、ADCfast、ADCslow均低于高灌注組, 差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表 1。 Spearman 相關(guān)性分析顯示,患者年齡與絕對 CBF、rCBF、ADCfast、ADCslow呈正相關(guān) (P<0.05), 術(shù)前 NIHSS 評分與絕對 CBF、rCBF、ADCfast呈正相關(guān)(P<0.05),但與 ADCslow無相關(guān)性,CBF 與 ADCfast呈顯著正相關(guān)(r=0.697,P<0.01)。
表1 兩組患者再灌注損傷單因素分析結(jié)果
對患者年齡、 術(shù)前 NIHSS 評分、 絕對 CBF、rCBF、ADCfast、ADCslow變量參數(shù)進(jìn)行二元 logistic 回歸分析, 結(jié)果顯示ADCfast是預(yù)測患者術(shù)后高灌注的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表 2。 ROC 曲線分析顯示ADCfast是預(yù)測患者再灌注損傷的敏感指標(biāo),51.2×10-4mm2/s 是提示患者再灌注損傷的閾值,其曲線下面積為0.906,靈敏度為0.857,特異度為0.909,見圖1。 典型病例取栓治療后影像所示見圖2。
圖1 ADCfast 預(yù)測患者再灌注損傷ROC 曲線
圖2 典型病例取栓治療后影像
表2 患者再灌注損傷二元logistic 回歸分析結(jié)果
再灌注指腦血管閉塞后再通血流再灌注至缺血腦組織,但因活性氧生成增多、鈣超載、中性粒細(xì)胞激活、毛細(xì)血管周細(xì)胞作用等病理生理機(jī)制形成“瀑布效應(yīng)”[1],進(jìn)而導(dǎo)致局部腦水腫甚至腦出血,即出現(xiàn)再灌注損傷。 再灌注損傷是靜脈溶栓及動(dòng)脈取栓術(shù)后潛在并發(fā)癥[2-3],可能與腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)能力受損[4]、內(nèi)膜損傷、血腦屏障破壞[5]、側(cè)支循環(huán)不良[6]等因素有關(guān)。 臨床上多采用頭顱CT 和MRI 判斷再灌注損傷,MRI 與頭顱CT 相比對微量出血和腦水腫更敏感, 而采用功能MRI 檢查, 通過CBF、ADC值變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測腦組織血流灌注,是更加敏感的方法并可量化分析。
3D-ASL 是一種基于新射頻脈沖平臺(tái)的連續(xù)標(biāo)記成像的3D 體積灌注成像,相對于2D-ASL,其全腦覆蓋面積更大,對腦組織中異常血流灌注區(qū)灌注對比更加均勻,且信噪比更高[7]。研究證明3D-ASL獲得的CBF 值,與正電子發(fā)射斷層成像(PET)腦灌注成像和動(dòng)態(tài)磁性對比成像呈一致性[8]。CBF 值在腦梗死早期即可發(fā)生改變,反映腦組織血流動(dòng)力學(xué)改變和腦灌注改變[9]。 Yu 等[2]研究顯示 ASL 上高灌注可作為出血轉(zhuǎn)化影像學(xué)標(biāo)志。 周建國等[10]研究顯示CBF 偽彩圖中核心梗死區(qū)斑點(diǎn)狀或團(tuán)片狀高灌注信號(hào),提示發(fā)生腦實(shí)質(zhì)血腫。 然而 Okazaki 等[11]研究發(fā)現(xiàn)rCBF>1.5 與出血轉(zhuǎn)化相關(guān)。 本研究中取栓術(shù)后患者梗死區(qū)域周圍可出現(xiàn)條狀、塊狀高灌注信號(hào),提示血管再通、血流恢復(fù),而發(fā)生再灌注損傷患者CBF 值明顯高于無高灌注患者,表明適當(dāng)高灌注有利于改善缺血區(qū)血供, 促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù),但過高灌注導(dǎo)致出血轉(zhuǎn)化,值得引起臨床重視。
DWI 是目前診斷急性腦梗死最常用的技術(shù),b值是DWI 的重要參數(shù),其值越大,擴(kuò)散權(quán)重越大,單指數(shù)應(yīng)用時(shí)一般取b 值為1 000 s/mm2。常規(guī)DWI 測得的ADC 是多種成分混合的結(jié)果,但在常規(guī)b 值條件下,灌注信號(hào)基本完全衰減,而當(dāng)b 值<200 s/mm2時(shí),灌注成分占了不可忽視的部分。 體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion,IVIM)-MRI 是基于自旋回波信號(hào)對分子運(yùn)動(dòng)敏感性原理發(fā)展的DWI成像新技術(shù),其應(yīng)用多個(gè)b 值進(jìn)行掃描,雙指數(shù)模型分析數(shù)據(jù),通過相關(guān)參數(shù)分別定量組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和血流灌注成分, 所得參數(shù)ADCfast和ADCslow分別代表微循環(huán)灌注和水分子擴(kuò)散狀態(tài),對揭示病灶內(nèi)部微循環(huán)變化有很大幫助[12]。 有研究發(fā)現(xiàn),ADCslow在腦梗死超急性期、ADCfast在腦梗死急性期均顯著降低, 而在亞急性期,ADCslow和ADCfast均降 低[13]。 Hu 等[14]報(bào) 道 對 15 例急性腦梗死患者行IVIM-MRI 檢查, 發(fā)現(xiàn)病側(cè) ADCfast和 CBF 均下降而ADCslow無變化, 認(rèn)為 ADCfast與 CBF 有明顯相關(guān)性,ADCfast可反映組織灌注情況。 本研究中高灌注組患者 ADCfast和 ADCslow均較無高灌注組增高, 二元logistic 回歸分析顯示ADCfast是預(yù)測患者術(shù)后灌注情況的獨(dú)立因素,51.2×10-4mm2/s 是預(yù)測患者術(shù)后再灌注損傷的最佳閾值。 臨床上若能聯(lián)合應(yīng)用以上指標(biāo),可及時(shí)發(fā)現(xiàn)術(shù)后早期 CBF、ADCfast、ADCslow增高,尤其是ADCfast高于閾值患者可能存在的再灌注損傷,并予以積極治療。
有研究顯示,高齡和高NIHSS 評分是取栓術(shù)后患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素[15]。 本研究也顯示該類患者更容易出現(xiàn)再灌注損傷,且與其血管迂曲、血管硬化、側(cè)支循環(huán)不良有關(guān)。 心房顫動(dòng)是導(dǎo)致大血管閉塞的常見病因。 本研究結(jié)果未顯示心房顫動(dòng)是術(shù)后高灌注的危險(xiǎn)因素。 瞿小鋒等[16]對比分析心源性與非心源性腦梗死患者取栓術(shù)后達(dá)到良好血管再通比例、術(shù)后90 d 預(yù)后良好率、90 d 內(nèi)病死率,結(jié)果顯示差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 鄧小文等[17]研究認(rèn)為,心源性與非心源性基底動(dòng)脈閉塞患者取栓后血管再通率、90 d 預(yù)后良好率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與該類患者送醫(yī)時(shí)間短、 血管路徑相對較好、手術(shù)時(shí)間短有關(guān)。 既往研究發(fā)現(xiàn),取栓次數(shù)是術(shù)后發(fā)生再灌注損傷的危險(xiǎn)因素之一,多次取栓可能引起血管內(nèi)皮細(xì)胞破壞,血管通透性增加,進(jìn)而導(dǎo)致腦出血并影響預(yù)后[18]。 何泓等[19]研究顯示,3 次以上取栓患者7 d、90 d 病死率均顯著高于對照組, 且隨著取栓次數(shù)增加,腦出血發(fā)生率有所增高。 單婉瑩等[20]研究報(bào)道3 次以上取栓患者術(shù)后癥狀性出血率較對照組顯著增高,取栓次數(shù)與患者90 d 病死率呈中度正相關(guān),與良好預(yù)后率無明顯相關(guān)性。 本研究未顯示取栓次數(shù)與再灌注損傷有相關(guān)性,可能與樣本量較少有關(guān)。
本研究局限性在于研究樣本量較小,后期可通過擴(kuò)大樣本量及多中心合作等方式繼續(xù)進(jìn)行研究;IVIM-MRI 應(yīng)用于腦血管領(lǐng)域的研究較少。 本研究與既往部分研究結(jié)果不同[21],考慮與以下因素有關(guān):①本研究入組急性腦梗死動(dòng)脈取栓后患者,病例選擇不同導(dǎo)致結(jié)果不同; ②ROI 和b 值選取目前無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),選取方法取決于各中心經(jīng)驗(yàn);③患者體位和頭位擺放、呼吸運(yùn)動(dòng)、MRI 機(jī)參數(shù)設(shè)置等,均可能對研究產(chǎn)生影響。
綜上,MR 3D-ASL、雙指數(shù)DWI 技術(shù)可較好地評估急性腦梗死患者血管再通術(shù)后再灌注損傷風(fēng)險(xiǎn), 若聯(lián)合應(yīng)用可及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的再灌注損傷,較好地指導(dǎo)臨床治療。