王 強,李會生,張博海,潘 劍,李易明
(1.河北省保定市第一醫(yī)院醫(yī)學影像科,河北 保定 071000;2.河北醫(yī)科大學臨床學院實驗中心,河北 石家莊 050017)
急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)是局部腦組織供血動脈狹窄或閉塞,導致其供血區(qū)域血流灌注減少或中斷,腦組織因缺血缺氧、壞死而引發(fā)的一系列神經(jīng)系統(tǒng)損傷癥狀和體征[1-2]。因該病具有高發(fā)病率、致殘率、致死率,給患者及其家庭帶來沉重經(jīng)濟和精神負擔,嚴重影響其生活質(zhì)量[3]。因此,如何在發(fā)病早期即對疾病的嚴重程度及預后作出精準預測,從而針對不同病情調(diào)整治療方案,對提高AIS患者的診治效果改善患者預后尤為重要。AIS患者的病理基礎為腦血流灌注異常,腦組織血流量可及時反映腦組織的血流動力學變化[4]。因此,觀測腦梗死區(qū)域血流量(cerebral blood flow,CBF)對疾病的診斷及評估具有重要價值。三維動脈自旋標記(three-dimensional arterial spin labeling,3D-ASL)是將自身動脈血質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑,從而快速獲取組織血流灌注信息的一種非侵入性磁共振灌注技術(shù),具有完全無創(chuàng)、無需對比增強、影像圖片清晰、重復性好等特點[5-6]。本研究對入院當天的AIS患者行3D-ASL檢查,獲取腦梗死灶核心區(qū)血流灌注情況,分析其與美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表評分(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS)、Apelin-13蛋白水平、改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)評分、改良Barthel指數(shù)(modified Barthel index,MBI)的相關(guān)性,探討梗死灶CBF值對疾病嚴重程度及患者短期預后的評估價值。
1.1一般資料 選取2018年5月—2019年8月河北省保定市第一醫(yī)院確診的128例急性缺血性腦卒中患者作為研究對象。所有AIS患者均符合中華醫(yī)學會神經(jīng)病學分會頒布的《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》[7]的診斷標準。
AIS患者的入選標準:①均為首次發(fā)病入院,且起病急;②發(fā)病時間明確,均<24 h;③梗死灶均位于單側(cè)大腦;④患者或家屬均簽署知情同意書。
排除標準:①磁共振成像檢查禁忌者;②同時伴有腦外傷、顱腦腫瘤、腦血管畸形等顱腦疾病者;③伴有重度高熱患者;④伴有精神類疾病無法配合診治者;⑤伴有嚴重心、肝、腎功能不全、凝血功能異常及糖尿病患者;⑥心源性腦梗死、血管炎性梗死患者。
根據(jù)NIHSS將入選的AIS患者分為輕度組(≤4分)、中度組(5~15分)、重度組(≥16)。所有患者的性別、年齡、腦梗死灶位置分布差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 三組急性缺血性腦卒中患者的一般資料
1.2檢查指標
1.2.13D-ASL檢查腦梗死灶核心區(qū)血流灌注情況 利用磁共振成像掃描系統(tǒng),8通道頭頸相控陣線圈,患者取仰臥位,雙手置于身體兩側(cè),頭部先進,連續(xù)掃描覆蓋全腦。3D-ASL成像具體參數(shù)設置:TR=4 598 ms、TE=10.5 ms、層厚=4 mm、FOV=24 mm×24 mm、掃描層數(shù)=33。由兩名具有腦部影像診斷經(jīng)驗的副主任醫(yī)師采用隨機攜帶的GE ADW 4.6后處理工作站對獲取的MRI圖像進行分析處理。選取圖像顯示清晰、腦梗死灶最大層面的血流灌注異常區(qū)域作為核心部位測定其CBF值,每個觀測點 CBF值測量三次,求其均值作為最終測量點的CBF值。
1.2.2AIS患者神經(jīng)功能缺損程度評分 入院當天,由本科室兩名醫(yī)師采用NIHSS從意識、語言、運動、感覺、視覺等多個方面評估患者神經(jīng)功能缺損程度,評估分值越高提示患者入院當天神經(jīng)功能缺損程度越嚴重[8]。
1.2.3血清Apelin-13蛋白水平測定 患者于入院首日采集靜脈血5 mL,室溫靜置30 min后,3 000 r/min,離心5min,取上清用于Apelin-13蛋白水平測定。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清 Apelin-13蛋白水平(試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司),測定過程嚴格按照試劑盒操作說明進行。
1.2.4患者日常生活質(zhì)量評價 入院2周后,采用MBI評價患者的日常生活能力。MBI 是測評患者日常生活能力的權(quán)威量表,共包含10個基礎性日常生活活動項目。其中7項為自理性活動,如進食、穿衣、如廁、洗澡、個人衛(wèi)生、大、小便控制等,其余3項為移動性活動。通過對這10項基礎性日常生活活動的完成情況來評估患者生活質(zhì)量,即患者預后情況。該量表總分100分,分數(shù)越高表示患者日常生活質(zhì)量越高[9]。
1.2.5AIS患者神經(jīng)功能恢復情況評估 入院2周后,由兩名具有臨床經(jīng)驗的康復醫(yī)師采用mRS對患者神經(jīng)功能恢復情況進行評估。mRS從患者癥狀、日常生活、工作能力、生存情況等方面進行綜合評分。mRS評分范圍為0~5 分,共6個等級。0分:無癥狀;1分:有癥狀但無明顯殘疾;2~5分依次代表輕度、中度、中重度、重度殘疾[10]。用mRS量表評價卒中患者近期預后,分值越高提示患者近期預后越差。
1.2.6繪制ROC曲線分析CBF值對急性缺血性腦卒中患者嚴重程度的預測價值 繪制急性缺血性腦卒中患者梗死灶CBF的ROC曲線,觀察曲線下面積,選取敏感度、特異度二者之和最大的截斷點作為輕度組與中度組、中度組與重度組腦卒中患者的最佳CBF截斷值。
1.3統(tǒng)計學方法 應用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件進行處理分析。計量資料組間比較采用單因素方差分析,兩組之間多重比較采用SNK-q檢驗,計數(shù)資料比較采用χ2檢驗,雙變量間關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1三組患者檢測指標比較 入院當天,三組患者的梗死灶核心區(qū)CBF值、血清Apelin-13水平差異均有統(tǒng)計學意義,其中,中度組和重度組患者腦梗死灶核心區(qū)CBF值、血清Apelin-13水平明顯低于輕度組(P<0.05),重度組又明顯低于中度組(P<0.05)。
入院2周后,三組患者的MBI指數(shù)、mRS評分差異有統(tǒng)計學意義。其中,中度組和重度組急性缺血性腦卒中患者的MBI指數(shù)明顯低于輕度組(P<0.05),重度組MBI指數(shù)又明顯低于中度組(P<0.05);中度組和重度組患者mRS評分明顯高于輕度組(P<0.05);重度組mRS評分則明顯高于中度組(P<0.05)。見圖1、表2。
表2 三組患者入院當天腦梗死灶核心區(qū)CBF值、血清Apelin-13水平、入院2周后MBI指數(shù)、mRS評分比較
圖1 三組患者的DWI和ASL圖像
2.2相關(guān)性分析 患者入院當天腦梗死灶核心區(qū)CBF值與Apelin-13水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.735,P<0.0001);與入院兩周后的MBI指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.760,P<0.001),與mRS評分呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0.689,P<0.001)。見表3。
表3 患者入院當天腦梗死灶CBF值與血清Apelin-13水平、入院2周后MBI指數(shù)、mRS評分的相關(guān)性
2.3腦梗死灶CBF截斷值及ROC曲線下面積 輕度組與中度組腦梗死灶CBF最佳截斷值為20.5 mL·min-1·100 g-1,敏感度為95.6%,特異度為74.5%,ROC曲線下面積為0.946(95%CI:0.907~0.985,P<0.05);中度組與重度組的CBF最佳截斷值為13.5 mL·min-1·100 g-1,敏感度為75%,特異度為97.8%,ROC曲線下面積為0.924(95%CI:0.861~0.987,P<0.05)。見圖2。
腦卒中是臨床上一種常見病多發(fā)病,其中75%~85%患者為缺血性腦卒中[11]。隨著人民生活水平的不斷改善以及人口老齡化的加劇,缺血性腦卒中的發(fā)病率也逐年升高[12]。缺血性腦卒中的高致殘率、致死率嚴重影響了患者的生存質(zhì)量。早期對缺血性腦卒中嚴重程度及預后進行精確評估,對治療措施調(diào)整、改善患者預后具有重要意義。因此,本研究在患者入院當天采用3D-ASL技術(shù)測定反映單位時間內(nèi)流經(jīng)局部腦組織血流量的CBF值,探索其對缺血性腦卒中患者嚴重程度及預后的評估價值。
缺血性腦卒中發(fā)病機制為腦供血動脈狹窄或閉塞,導致腦實質(zhì)缺血、缺氧以及腦細胞壞死。因此,腦血流動力學檢查對判斷腦組織損傷程度及患者病情進展具有重要指導意義。3D-ASL是一種非侵入性磁共振灌注成像技術(shù),其將自身動脈血中水質(zhì)子作為示蹤劑進行標記,快速全腦成像獲得標記圖像,再通過一次未標記血成像獲得未標記圖像,將兩者減影即可獲得血液灌注信息,測定CBF值變化。3D-ASL無需注射造影劑,安全無創(chuàng)、操作簡便,所獲得的血流灌注圖像顯示均勻,能更敏感地顯示腦組織血流灌注異常的部位、范圍,可客觀準確反映腦血流灌注情況,因此CBF值可作為腦血流量的定量指標[13-14]。NIHSS評分是臨床上常用的神經(jīng)功能缺損程度評估方法,分值越高提示患者神經(jīng)功能損傷程度越嚴重。因此,本研究根據(jù)入院患者NIHSS評分的高低進行分組。結(jié)果顯示,中度組、重度組缺血性腦卒中患者入院當天梗死灶核心區(qū)CBF值明顯低于輕度組,而重度組又明顯低于中度組。說明隨著缺血性腦卒中患者梗死灶血流量的減少,神經(jīng)損傷程度增加,即患者病情逐漸加重。ROC曲線下面積可以用來評價診斷試驗的效果,其數(shù)值越大,說明試驗的診斷價值越大。當ROC曲線下面積小于0.70時,說明診斷的準確度較低,在0.70~0.90范圍時,說明準確度為中等,0.90以上則表示診斷的準確度較高。采用ROC曲線來評估以CBF值來診斷缺血性腦卒中患者病情輕度、中度、重度的準確性。結(jié)果顯示:輕度組與中度組、中度組與重度組AIS患者CBF截斷值,其對應的ROC曲線下面積分別為0.946、0.942。說明采用梗死灶的CBF值來診斷AIS患者的嚴重程度具有較高的準確度。提示缺血性腦卒中患者梗死灶CBF值大小可作為評估患者病情嚴重程度的重要檢測指標。
Apelin是血管緊張素受體相關(guān)蛋白的內(nèi)源性配體,Apelin-13是其生物活性形式,可通過抗氧化應激、抑制神經(jīng)細胞凋亡、抗興奮性毒性損傷等方式保護神經(jīng)系統(tǒng)免受傷害[15]。研究表明,Apelin-13作為內(nèi)源性神經(jīng)保護因子,其含量的高低可作為神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度的指示因子,即含量越低,患者神經(jīng)系統(tǒng)損傷越嚴重[16]。在本研究中,中度組、重度組患者血清Apelin-13水平明顯低輕度組,而重度組又明顯低于中度組。進一步證實Apelin-13水平高低可提示患者神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度,即隨Apelin-13水平的降低,急性缺血性腦卒中患者的病情也隨之加重。此外,相關(guān)性分析顯示,急性缺血性腦卒中患者入院當天腦梗死灶CBF值與血清Apelin-13水平呈正相關(guān),即隨患者病情加重,CBF值與血清Apelin-13水平均呈逐漸下降趨勢。表明隨腦梗死灶CBF值下降,急性缺血性腦卒中患者的病情也隨之加重,進一步說明梗死灶CBF值對缺血性腦卒中患者的早期診斷具有較大價值。因此,患者入院當天立即采用3D-ASL技術(shù)檢測腦梗死灶CBF值,觀察腦組織血流灌注情況,可對患者病情嚴重程度進行準確預測。
MBI 是臨床上腦卒中患者使用最為廣泛的基礎性日常生活活動評定方法,操作簡單,敏感度高。該方法通過患者完成基礎性日常生活活動情況來評估其生活質(zhì)量,評分越高表示患者生活質(zhì)量越高,提示患者預后越好。mRS評分法主要用于評估患者神經(jīng)功能恢復情況,分值越高,患者神經(jīng)功能障礙越嚴重,即預后越差。急性腦卒中患者入院兩周后,采用MBI和mRS評分法評估患者短期預后情況。結(jié)果顯示,中度組、重度組患者的MBI指數(shù)明顯低于輕度組,mRS評分則高于輕度組,重度組患者的MBI指數(shù)又明顯低于中度組,mRS評分則高于中度組。說明隨急性腦卒中患者病情加重,其兩周后的生活質(zhì)量也隨之降低,神經(jīng)功能恢復也越差,即急性腦卒中患者病情越重,其短期預后越差。相關(guān)性分析顯示,患者入院當天測量的腦梗死區(qū)CBF值與MBI指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,與mRS評分呈負相關(guān)關(guān)系。提示觀測腦梗死區(qū)CBF值可預測患者短期預后,即隨CBF值越小,患者預后越差。
本研究結(jié)果顯示,急性腦卒中患者腦梗死灶CBF值與患者病情嚴重性及預后密切相關(guān),患者入院當天即采取3D-ASL技術(shù)檢測腦梗死灶CBF值,評估腦組織血流灌注情況,可作為早期預測患者病情嚴重程度及短期預后的一種有效檢測手段,對指導臨床針對患者病情及時制定或調(diào)整治療方案,改善患者預后具有重要指導意義。