許開喜 陳新建 顧寶東 徐行茹 馬先軍 左濤生 孟云 卞光榮

1南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港市中醫(yī)院影像科，連云港 222004；2南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港市中醫(yī)院腦病科，連云港 222004

磁敏感加權(quán)血管成像（susceptibility weighted angiography，SWAN）對局部磁場變化具有很高的敏感性，通過顯示引流靜脈及供血動脈的脫氧血紅蛋白含量高低引起血管周圍的磁場變化反映腦缺血狀態(tài)改變。低灌注和缺血引起的補(bǔ)償性血管擴(kuò)張使得毛細(xì)血管床中血流相對減慢，也增加了缺血組織中血氧消耗，區(qū)域毛細(xì)血管和引流靜脈脫氧血紅蛋白含量增高，在SWAN 上表現(xiàn)為低信號，稱為不對稱脈靜脈血管征（asymmetrically veins sign，AVS）。AVS包括不對稱皮質(zhì)靜脈征（cortical veins sign，CVS）和不對稱深髓質(zhì)靜脈（deep medullary veins，DMV）。SWAN 對急性大腦中動脈閉塞（acute middle cerebral artery occlusion，AMCAO）中 AVS 和SVS 研究較多［1-3］，而對慢性大腦中動脈閉塞（chronic middle cerebral artery occlusion，CMCAO）研究比較少。AVS 可代表缺血低灌注狀態(tài)，但其對于預(yù)測CMCAO 的預(yù)后的價值不明確。CMCAO 腦組織的缺血耐受及側(cè)支循環(huán)代償程度通過影響缺血區(qū)域毛細(xì)血管和引流靜脈脫氧血紅蛋白含量，改變局部磁化率及AVS顯示，進(jìn)而影響CMCAO 患者病情及認(rèn)知等神經(jīng)功能預(yù)后［4］。本研究首次對CMCAO 區(qū)域性軟腦膜側(cè)支循環(huán)狀態(tài)進(jìn)行研究，探討側(cè)支循環(huán)良好組和不良組的AVS 的陽性率差異，并分析AVS評估CMCAO預(yù)后的價值，為臨床早期診斷、預(yù)防提供依據(jù)。

對象與方法

1、研究對象

回顧性收集在2017年1月至2022年2月間于南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院的CMCAO 患者39 例，男25 例，女14 例，年齡 46～90（67.18±10.167）歲。臨床表現(xiàn)頭痛、頭暈，遺忘、短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemia attack，TIA）、言語不清等。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡＞18 歲；（2）完成頭顱多參數(shù)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查；（3）三維時間飛躍法磁共振血管成像（three dimensional time of flight magnetic resonance angiography，3D TOF-MRA）顯示單側(cè)大腦中動脈M1 段閉塞；（4）血管危險因素（高血壓、糖尿病、高脂血癥、飲酒、吸煙等）；（5）研究數(shù)據(jù)齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）陳舊性腦梗死范圍大于相應(yīng)供血區(qū)直徑15 mm；（2）頸內(nèi)動脈閉塞引起大腦中動脈閉塞；（3）腫瘤、煙霧病、血管炎、夾層動脈瘤；（4）嚴(yán)重肝臟和腎臟功能不全、血液系統(tǒng)疾病。對CMCAO 患者發(fā)病入院時間，入院時血壓，入院第2 天空腹靜脈血的血脂、血糖、糖化血紅蛋白檢查，出院時改良Rankin 量表（mRS）評分，出院后電話隨訪或患者再次入院，隨訪記錄包括隨訪時間及是否TIA、腔隙性腦梗死、腦梗死、腦出血或血管相關(guān)死亡。

2、方法

采用美國GE Discovery 750 3.0T MR 掃描機(jī)器，32 通道相控陣頭部線圈，所有患者均行常規(guī)T1加權(quán)成像（T1weighted imaging，T1WI）、T2WI、T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR）、彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）、表觀彌散系數(shù)（apparent dispersion coefficient，ADC）、3D TOF-MRA 和 SWAN 檢查。常規(guī) MRI 掃描方 T1WI 為重復(fù)時間（repetition time，TR）1 750 ms、回波時間（echo time，TE）21.8 ms，T2WI 為 TR 3 598 ms、TE 107.3 ms，F(xiàn)LAIR 為 TR 8 400 ms、TE 87.0 ms，DWI 為 TR 6 000 ms、TE 73.5 ms；3D TOF-MRA 掃描參數(shù)：TR 22 ms、TE 2.6 ms，視野（field of view，F(xiàn)OV）22.0 cm×19.4 cm，矩陣 256×224，反轉(zhuǎn)角 15°；SWAN 掃描參數(shù)：TR 37.4 ms、TE 22.9 ms，矩陣416×320，層厚2 mm，間距0 mm，采集次數(shù) 1，激勵次數(shù)（excitation number，NEX）0.70，帶寬62.5 kHz，反轉(zhuǎn)角20°。

3、圖像處理和影像分析

3D TOF-MRA、SWAN 圖像采集原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾E 的4.6 工作站上后處理軟件處理，分別對3D-TOF MRA 和SWAN 原始圖像進(jìn)行最小強(qiáng)度投影（minimum intensity projection，MinIP）處理后。用區(qū)域性軟腦膜側(cè)支（regional leptomeningeal collateral，rLMC）評分［5］評價病變側(cè)大腦中動脈區(qū)側(cè)支循環(huán)情況進(jìn)行改良，增加大腦后動脈供血區(qū)，側(cè)腦室體旁的DMV，由原9 個區(qū)域改為11 個區(qū)域，評價血管包括軟腦膜血管、豆紋靜脈及DMV，評分在SWAN 的進(jìn)行圖像MinIP處理后，可顯示連續(xù)層面的靜脈血管圖像的幅值圖和相位圖，共包括11 個區(qū)域，共計24 分。具體評分方法如下：M1（大腦中動脈皮質(zhì)供血區(qū)前部），M2（大腦中動脈皮質(zhì)供血區(qū)島葉外側(cè)部分），M3（大腦中動脈皮質(zhì)供血區(qū)后部），M4、M5、M6分別為核團(tuán)以上層面大腦中動脈皮質(zhì)供血區(qū)的前、側(cè)和后部，大腦前動脈供血區(qū)、基底節(jié)區(qū)、大腦后動脈供血區(qū)、DMV（每個區(qū)域的患側(cè)未見靜脈影為0 分，較對側(cè)少或等于為1分，多于對側(cè)相應(yīng)區(qū)域?yàn)?分）和外側(cè)裂區(qū)（患側(cè)未見靜脈影為0 分，較對側(cè)少或等于為2 分，多于對側(cè)相應(yīng)區(qū)域?yàn)?分）。AVS陽性定義為SWAN影像上病變側(cè)大腦中動脈供血區(qū)側(cè)支循環(huán)的CVS 和DMV 條帶狀低信號影較對側(cè)增粗增多。隨訪納入本研究的CMCAO 患者進(jìn)行1 個月～5年隨訪，均采用?？崎T診、住院電話隨訪，隨訪期間記錄患者大腦中動脈供血區(qū)TIA、腦梗死、死亡。

圖像分析：由1 名15 年和30 年工作經(jīng)驗(yàn)影像醫(yī)師和16 年工作經(jīng)驗(yàn)神經(jīng)臨床醫(yī)師分別獨(dú)立閱片，不一致者協(xié)商決定。

4、統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計，計量資料符合正態(tài)分布，用（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，計數(shù)資料以例數(shù)（百分率）表示。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)對不同預(yù)后組患者的一般臨床資料進(jìn)行分析。利用受試者工作特征曲線（ROC）下的面積（AUC）大小來評估不同序列rLMC 評分判斷不良預(yù)后的預(yù)測能力，AUC 值越接近1，預(yù)測價值越大，AUC 之間的比較利用MedCalc 15.0 軟件采用Hanley&McNeil 法進(jìn)行分析。假設(shè)檢驗(yàn)統(tǒng)一使用雙側(cè)檢驗(yàn)，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1、一般資料

39 例 CMCAO 患者，臨床表現(xiàn)頭痛、頭暈 22 例，頭昏1 例，肢體不利 9 例，TIA 2 例，語音不清 2 例，其他手麻、口渴、面癱等癥狀3 例。高血壓35 例（89.74%），高血脂癥21 例（53.85%），糖尿病11 例（28.21%），飲酒9 例（23.08%），吸煙8 例（20.51%）。不同預(yù)后組患者一般臨床資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）（表1）。

表1 不同預(yù)后慢性大腦中動脈閉塞患者一般資料

2、臨床及影像學(xué)表現(xiàn)

2.1、CMCAO 患者側(cè)支循環(huán)的的 SWAN-rLMC 評分與預(yù)后進(jìn)行相關(guān)性分析 MRI 顯示39 例CMCAO 患者無腔隙性腦梗死27 例（69.23%）（圖1A、2A），同側(cè)腔隙性腦梗死7 例（17.95%），對側(cè)5 例（12.82%）。MRA 顯示39 例CMCAO 患者，左側(cè)23 例（58.97%）（圖1B），右側(cè)16 例（41.03%）。均有偏側(cè)大腦前及后動脈27 例（69.23%），單獨(dú)偏側(cè)大腦后動脈3例（7.69%），單獨(dú)偏側(cè)大腦前動脈4例（10.26%），均無偏側(cè)大腦前及后動脈5例（12.82%）。在隨訪中20例發(fā)生不良預(yù)后，其中11 例發(fā)生腦梗死（圖1F），8 例發(fā)生TIA，1 例因發(fā)生腦出血而死亡。

2.2、2組臨床特征和影像評分比較 39例CMCAO 患者中，AVS 在側(cè)支循環(huán)不良組中明顯多于良好組，SWAN-rLMC 評分側(cè)支循環(huán)不良組20 例、占51.28%（圖1C～E），良好組19 例、占48.72%（圖2C～E）。其中不良組有2 例預(yù)后良好，良好組有2 例預(yù)后不良。根據(jù)SWAN-rLMC 評分劃分的區(qū)域性軟腦膜側(cè)支良好組和不良組的預(yù)后并不相同，側(cè)支良好組的預(yù)后良好率為89.5%，不良組的預(yù)后良好率為10.0%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=24.633，P＜0.001）。SWAN-rLMC 評分預(yù)測不良預(yù)后的ROC見圖3，SWAN-rLMC 評分預(yù)測不良預(yù)后交互點(diǎn)圖見圖4，SWAN-rLMC 評分判斷不良預(yù)后的 AUC 值為 0.886（95%CI：0.761～1.000），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），最佳截斷值為12分，此時的靈敏度為90.0%，特異度為89.5%，對判斷不良預(yù)后具有很好的預(yù)測價值。

圖1 男，62 歲，反復(fù)頭暈、頭昏1 個月。A：彌散加權(quán)成像（DWI）示腦實(shí)質(zhì)未見異常病灶；B：磁共振血管成像（MRA）示左側(cè)大腦中動脈（MCA）的M1 段主干閉塞，偏側(cè)優(yōu)勢大腦前動脈（ACA）和大腦后動脈（PCA）；C～E：磁敏感加權(quán)血管成像（SWAN）示左側(cè)不對稱深髓質(zhì)靜脈（DMV）（短紅箭頭所示）、不對稱皮質(zhì)靜脈征（CVS）陽性（長紅箭頭所示），SWAN-rLMC（區(qū)域性軟腦膜側(cè)支）評分18 分（評分不良）；F：2年11個月后DWI示左側(cè)半卵圓中心急性腔隙性腦梗死，出院改良Rankin量表（mRS）評分為1分

圖2 女，69 歲，頭暈5 d，側(cè)支循環(huán)良好。A：彌散加權(quán)成像（DWI）示腦實(shí)質(zhì)未見異常病灶；B：磁共振血管成像（MRA）示右側(cè)大腦中動脈（MCA）的M1段主干閉塞，右側(cè)優(yōu)勢大腦前動脈；C～E：磁敏感加權(quán)血管成像（SWAN）示右側(cè)MCA供血區(qū)不對稱脈靜脈血管征（AVS）陰性，區(qū)域性軟腦膜側(cè)支（rLMC）評分10分（評分良好），出院改良Rankin量表（mRS）評分為0分

圖3 SWAN-rLMC 評分預(yù)測39 例CMCAO 患者不良預(yù)后的ROC

圖4 SWAN-rLMC 評分預(yù)測39 例CMCAO 患者不良預(yù)后交互點(diǎn)圖

討 論

隨著MRI迅速發(fā)展，不要造影劑及無輻射的TOF-MRA廣泛應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)CMCAO 越來越多。CMCAO 多在大腦中動脈粥樣硬化斑塊基礎(chǔ)上，血管不斷加重最后完全閉塞，有的不出現(xiàn)癥狀，有的輕微癥狀，有的TIA、腦卒中，甚至出現(xiàn)大面積腦梗死、腦出血或死亡。臨床工作中CMCAO 患者臨床癥狀和預(yù)后不一致，這與腦側(cè)支循環(huán)有關(guān)。側(cè)支循環(huán)開放通過Wills’環(huán)（1 級）、眼動脈和軟腦膜血管（2 級）和新生血管（3 級）。由于大腦中動脈的M1 段位于Wills’環(huán)外側(cè)，M1 段慢性閉塞后，Wills’環(huán)和眼動脈不能供應(yīng)大腦中動脈遠(yuǎn)端血液，這能通過大腦前后動脈與大腦中動脈的軟腦膜動脈吻合支供應(yīng)缺血區(qū)域。Marti 等［6］研究發(fā)現(xiàn)，大腦中動脈閉塞48～72 h后，腦缺血周圍區(qū)出現(xiàn)大腦新生血管，這種新生血管增生活躍，容易與軟腦膜血管的側(cè)支循環(huán)發(fā)生溝通。CMCAO 患者通過2級軟腦膜血管和3級新生血管供應(yīng)缺血區(qū)域。這是CMCAO 的區(qū)域在漫長的血管狹窄過程中狹窄血管周圍由低氧誘發(fā)的新生小血管生成［7］，還有來自頸內(nèi)動脈終末段、大腦前后動脈、前后交通支等的軟腦膜血管供應(yīng)基底節(jié)區(qū)，同時可有軟腦膜吻合血管開放代償大腦中動脈遠(yuǎn)端皮質(zhì)支血流［8］。

近年來隨著高分辨磁共振的SWAN 的臨床廣泛應(yīng)用，在AMCAO 患者中出現(xiàn)AVS 比較廣泛，在CMCAO 患者中有時出現(xiàn)顯著CVS 和DMV。CMCAO 腦組織的缺血耐受及側(cè)支循環(huán)代償程度通過影響缺血區(qū)域毛細(xì)血管和引流靜脈脫氧血紅蛋白含量，脫氧血紅蛋白增多改變局部磁化率及AVS 顯示。對rLMC 基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，當(dāng)CMCAO 后大腦后動脈通過軟腦膜血管供應(yīng)缺血區(qū)域，當(dāng)周圍靜脈回流發(fā)生障礙時，引起AVS擴(kuò)張，同時深靜脈周圍靜脈回流也發(fā)生障礙，引起DMV 擴(kuò)張，所以增加大腦后動脈供血區(qū)、DMV，由原9個區(qū)域改為11個區(qū)域，評價血管包括軟腦膜血管、豆紋靜脈及 DMV，共包括 11 個區(qū)域共計 24 分，SWAN-rLMC 評分預(yù)測不良預(yù)后交互點(diǎn)圖最佳截斷值為12 分，SWAN-rLMC評分＞12分為不良組，≤12分為良好。

動脈血中的氧合血紅蛋白的電子都是成對的，具有反磁性，在SWAN 上表現(xiàn)為高信號。當(dāng)它流經(jīng)毛細(xì)血管床時，變?yōu)槊撗跹t蛋白。脫氧血紅蛋白帶不成對電子，表現(xiàn)為順磁性，主要存在于靜脈和組織微靜脈中，在動脈和組織中的濃度為0。CMCAO 后的腦血流量（cerebral blood flow，CBF）及代謝改變處于動態(tài)變化中，通過自動調(diào)節(jié)和氧攝取分 數(shù)（oxygen extraction fraction，OEF）增 加 代 償 反 應(yīng) 。CMCAO 后主要通過微循環(huán)進(jìn)行血液循環(huán)，慢性腦缺血時微循環(huán)中血液從動脈到靜脈流動，此時血管舒張、阻力降低，細(xì)動脈發(fā)生擴(kuò)張［9］。CBF改變后，在細(xì)動脈擴(kuò)張后細(xì)靜脈順應(yīng)性增強(qiáng)擴(kuò)張性改變［10］。在CMCAO 的患側(cè)側(cè)支循環(huán)不良時，責(zé)任血管遠(yuǎn)端腦組織缺乏其他代償血流，局部腦灌注壓力減低及血流量明顯減少，通過增加OEF 來提高脫氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白的比例，毛細(xì)血管和小靜脈內(nèi)的脫氧血紅蛋白增多，局部無氧代謝產(chǎn)生的乳酸等物質(zhì)堆積造成血管擴(kuò)張，隨著脫氧血紅蛋白含量大幅度增高，局部磁化率改變導(dǎo)致在SWAN 像上出現(xiàn)AVS越明顯，反之，側(cè)支循環(huán)良好時，缺血腦組織通過代償血流維持一定灌注壓和血流量，局部毛細(xì)血管和小靜脈內(nèi)含氧量低于正常腦組織，但其OEF 改善，脫氧血紅蛋白含量少，沒有引起局部磁化率改變，在SWAN 像上不出現(xiàn)AVS。AVS顯示代表著AMCAO 患者側(cè)支循環(huán)形成，同時廣泛組AVS 征患者最終梗死體積較稀疏組AVS 梗死體積?。?］。CMCAO 患者可長期處于慢性缺血代償期，側(cè)支循環(huán)的血流主要通過軟腦膜血管支配腦組織的供血［11-12］。CMCAO 患者出現(xiàn)AVS，說明患側(cè)灌注壓力嚴(yán)重減低，超出血管舒張的自我調(diào)節(jié)機(jī)制，CBF 明顯減低，細(xì)胞通過增加OEF 維持氧代謝和腦功能。處于貧困灌注期，此時細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性存在，積極有效地治療改善血流可使其恢復(fù)，否則引起缺血性腦卒中或腦出血發(fā)生。本組39 例CMCAO 患者中，隨訪中無臨床癥狀有19 例、占48.72%，這是廣泛軟腦膜側(cè)支吻合供應(yīng)大腦中動脈閉塞區(qū)域卻并無臨床癥狀的重要因素，這與文獻(xiàn)報道相一致［13］。20 例發(fā)生不良預(yù)后，其中11 例發(fā)生腦梗死，8 例發(fā)生TIA，1 例因發(fā)生腦出血而死亡，這是CMCAO 軟腦膜側(cè)支循環(huán)代償不足，血流調(diào)節(jié)機(jī)制受損而CBF降低，則易導(dǎo)致腦卒中發(fā)生。SWAN-rLMC 評分側(cè)支循環(huán)不良組20例、占51.28%，良好組19 例、占48.72%。根據(jù)SWAN-rLMC 評分劃分的區(qū)域性軟腦膜側(cè)支良好組和不良組的預(yù)后并不相同，側(cè)支良好組的良好預(yù)后率為89.5%，不良組為10.0%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=24.633，P＜0.001）。SWAN-rLMC 評分判斷不良預(yù)后的AUC 值分別為0.886（95%CI：0.761～1.000），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），最佳截斷值為12 分，此時的靈敏度為90.0%，特異度為89.5%，對判斷不良預(yù)后具有很好的預(yù)測價值。這說明側(cè)支循環(huán)可影響AVS 顯示，側(cè)支循環(huán)良好患者脫氧血紅蛋白含量較低，局部磁化率越輕，反之，側(cè)支循環(huán)不良患者脫氧血紅蛋白含量高，局部磁化率越高，AVS顯示顯著，代表著缺氧越明顯，同時靜脈回流發(fā)生障礙，可能預(yù)示遠(yuǎn)期預(yù)后不良。

局限性：1、單中心小樣本量的回顧性研究；2 初步應(yīng)用改良rLMC 評分評估CMCAO 的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，將來可進(jìn)一步CT 血管成像、CT 灌注掃描或數(shù)字減影血管造影檢查來驗(yàn)證CMCAO患者側(cè)支循環(huán)與AVS的關(guān)系。

初步研究表明側(cè)支循環(huán)狀態(tài)可以影響CMCAO 患者AVS 顯示，提出SWAN-rLMC 評分改良評估CMCAO 患者預(yù)后時，要考慮側(cè)支循環(huán)代償狀態(tài)。即側(cè)支循環(huán)良好時，不需要臨床積極治療。側(cè)支循環(huán)不良時，出現(xiàn)AVS代表CMCAO患側(cè)長期處貧困灌注期逐漸向失代償期發(fā)展，缺血進(jìn)一步加重，需要臨床積極干預(yù)，防止腦卒中發(fā)生和及加重老年癡呆程度。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突