楊麗，賀元彥，2，李彥瑤，張鵬飛，賀業(yè)新

0 前言

從全球范圍來看，急性缺血性腦卒中（acute ischemic stroke, AIS）發(fā)病率高，致殘率高[1]?；颊叩呐R床預(yù)后不盡相同，其主要原因包括血管閉塞及側(cè)支循環(huán)等情況。側(cè)支循環(huán)能改善局部腦血流量，減小腦梗死體積[2]，改善神經(jīng)行為學(xué)預(yù)后。MOROFUJI等[3]的研究通過與數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）這一金標(biāo)準(zhǔn)對比，證實三維動脈自旋標(biāo)記（three-dimensional arterial spin labeling, 3D-ASL）中動脈穿行偽影（arterial transit artifact, ATA）可以預(yù)測側(cè)支循環(huán)的建立情況，動脈內(nèi)高信號（intra-arterial high-intensity signal, IAS）可以識別閉塞部位。NAM等[4-5]通過對短暫性腦缺血發(fā)作和AIS 患者3D-ASL 圖像分析發(fā)現(xiàn)，ATA和IAS對患者的預(yù)后起著相反的作用。以往的研究都是對ATA 和IAS 分別評估，目前臨床上尚缺乏ATA 和IAS 聯(lián)合評估對患者臨床預(yù)后的研究，故本研究擬探討二者聯(lián)合評估患者近期臨床預(yù)后的價值，并對ATA 出現(xiàn)區(qū)域的腦血流量（cerebral blood flow, CBF）進(jìn)行定量研究。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析山西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科自2018年7月至2022年10月經(jīng)臨床和影像學(xué)檢查證實的AIS符合入組標(biāo)準(zhǔn)的36 例患者的資料。由副高及以上職稱的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師記錄入院及出院當(dāng)日美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale, NIHSS）評分。采用出入院NIHSS 評分差ΔNIHSS 評估患者的近期臨床預(yù)后，ΔNIHSS=出院NIHSS評分-入院NIHSS評分。本研究遵守《赫爾辛基宣言》，并經(jīng)山西省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號：2022445），免除受試者知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均在發(fā)病72 h內(nèi)行頭顱常規(guī)MRI、擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging,DWI）、三維時間飛躍法（three dimensional time of flight, 3D-TOF）磁 共 振 血 管 造 影（magnetic reconance angiorgraphy, MRA）和3D-ASL 序列掃描，并證實患者為單側(cè)頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段和/或大腦中動脈M1段重度狹窄或閉塞導(dǎo)致的AIS。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）嚴(yán)重后循環(huán)狹窄或閉塞的患者；（2）合并其他腦部疾病，比如腫瘤、外傷及出血等；（3）圖像質(zhì)量差，運(yùn)動偽影明顯。

1.2 掃描方法與技術(shù)參數(shù)

采用美國GE公司產(chǎn)品Discovery MR 750 3.0 T MR掃描儀完成檢查，選擇32通道頭線圈，行頭顱常規(guī)MRI、DWI、3D-TOF MRA 以及3D-ASL 掃描。常規(guī)MRI 采用T2WI 序列，掃描參數(shù)：TR 7186 ms，層數(shù)30，層厚4.5 mm，層間距0.4 mm，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm；DWI 序列掃描參數(shù)：TR 3000 ms,層數(shù)30，層厚4.5 mm，層間距0.4 mm，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm。3D-ASL 序列掃描參數(shù)：TR 4632 ms [標(biāo)記后延遲時間（post labeling delay, PLD）采 用1525 ms]，TR 5327 ms（PLD 采 用2525 ms），F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,層厚4.0 mm。

1.3 圖像后處理與影像評估

所有圖像后處理均在GE Healthcare ADW 4.6 工作站進(jìn)行。為了使數(shù)據(jù)測量時定位更準(zhǔn)確，將3D-ASL偽彩圖與3D-T1 圖像融合。參考Alberta 卒中項目早期CT 評分（Alberta Stroke Program Early CT Score, ASPECTS），選取大腦中動脈供血的7 個皮層區(qū)域：核團(tuán)層面的島葉Ⅰ和M1～M3，核團(tuán)以上層面M4～M6，定義為ATA ASPECTS。由高年資放射科醫(yī)師對3D-ASL圖像上ATA和IAS進(jìn)行識別并分組，依據(jù)是否出現(xiàn)ATA分為ATA（+）組及ATA（-）組，ATA（+）組依據(jù)是否出現(xiàn)IAS分為ATA（+）IAS（+）組及ATA（+）IAS（-）組。對ATA出現(xiàn)情況分別在PLD采用1525 ms和2525 ms圖像上進(jìn)行ATA ASPECTS，這7 個區(qū)域的權(quán)重相同，都為1 分。各個區(qū)域的分?jǐn)?shù)累加。選擇基于ATA ASPECTS的7個區(qū)域來計算軟腦膜側(cè)支血流，原因是這些區(qū)域是大腦中動脈閉塞后二級軟腦膜側(cè)支血流主要分布的區(qū)域[6]。ATA（+）IAS（+）組IAS出現(xiàn)減1分。測量ATA出現(xiàn)區(qū)域的CBF，鏡面對稱測得健側(cè)CBF，相對腦血流量（relative CBF, rCBF）=患側(cè)CBF/健側(cè)CBF。如果是多個區(qū)域出現(xiàn)，求所有區(qū)域的平均值。上述工作由2名高年資MRI醫(yī)師完成，存在分歧時經(jīng)討論取得一致。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

本研究采用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。使用Shapiro-Wilk 進(jìn)行正態(tài)性檢驗。服從正態(tài)分布的定量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行統(tǒng)計描述，采用t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析。不服從正態(tài)分布的定量資料采用中位數(shù)（四分位數(shù)）進(jìn)行統(tǒng)計描述，采用Wilcoxon秩和檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析。定性資料采用例（%）進(jìn)行統(tǒng)計描述，采用卡方檢驗或者Fisher 確切概率法進(jìn)行分析。采用Spearman 相關(guān)系數(shù)分析指標(biāo)之間的相關(guān)性。一般認(rèn)為，相關(guān)性系數(shù)r≥0.8為高度相關(guān)，0.5≤r＜0.8為中度相關(guān)，0.3≤r＜0.5為低度相關(guān)，r＜0.3為弱相關(guān)。結(jié)果均以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料分析

研究共納入36 例AIS 患者，其中男20 例，女16 例，年齡32～81 歲。ATA（+）組與ATA（-）組患者臨床資料比較見表1，ATA（+）IAS（-）組與ATA（+）IAS（+）組患者臨床資料比較見表2。

2.2 ΔNIHSS組間比較結(jié)果

PLD 采用1525 ms 和2525 ms，ATA（+）組（圖1）與ATA（-）組之間的差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），ATA（+）組ΔNIHSS降幅大于ATA（-）組，即ATA（+）組近期臨床預(yù)后優(yōu)于ATA（-）組。雖然PLD 采用1525 ms 和2525 ms，ATA（+）IAS（+）組與ATA（+）IAS（-）組之間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），但是ATA（+）IAS（-）組ΔNIHSS降幅大于ATA（+）IAS（+）組（表3、4）。

表3 ΔNIHSS在ATA（+）組與ATA（-）組間比較結(jié)果Tab.3 Comparison of score difference of ΔNIHSS between ATA (+) group and ATA (-) group

表4 ΔNIHSS在ATA（+）IAS（+）組與ATA（+）IAS（-）組間比較結(jié)果Tab.4 Comparison of score difference of National Institute of Health stroke scale between ATA(+) IAS (+) group and ATA (+) IAS (-) group

圖1 男，65 歲，左側(cè)額葉急性缺血性腦卒中。1A：軸位T2WI 圖，左側(cè)額葉急性腦梗死病灶；1B：DWI 圖，左側(cè)額葉大腦中動脈供血區(qū)彌散受限病灶；1C：MRA 圖，左側(cè)大腦中動脈閉塞；1D、1E：3D-ASL 圖（PLD 采用1525 ms），M2 區(qū)出現(xiàn)ATA（箭）；1F：3D-ASL 圖（PLD 采用2525 ms），M2 區(qū)出現(xiàn)ATA（箭）。DWI：擴(kuò)散加權(quán)成像；MRA：磁共振血管造影；3D-ASL：三維動脈自旋標(biāo)記；PLD：標(biāo)記后延遲時間；ATA：動脈內(nèi)穿行偽影。Fig.1 A 65-year old man with acute left frontal ischemic stroke.1A: Axial T2WI map, acute cerebral infarction in the left frontal lobe; 1B: DWI map,diffuse restricted lesion in the left middle cerebral artery; 1C: MRA map, left middle cerebral artery occlusion; 1D, 1E: 3D-ASL map (PLD=1525 ms), ATA(arrow) in M2; 1F: 3D-ASL map (PLD=2525 ms), and ATA (arrow) in M2.DWI: diffusion weighted imaging; MRA: magnetic reconance angiorgraphy;3D-ASL: three-dimensional arterial spin labeling; PLD: post labeling delay;ATA: arterial transit artifact.

2.3 Spearman相關(guān)性分析

PLD采用1525 ms和2525 ms，rCBF和ATA ASPECTS與ΔNIHSS 之間均存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，rCBF 與ATA ASPECTS 之間均存在正相關(guān)關(guān)系。而且，PLD 采用2525 ms 時的r值均大于1525 ms 的。除了PLD 采 用1525 ms時，rCBF與ΔNIHSS呈低度相關(guān)性，余均呈中度相關(guān)性，且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）（表5、6）。

表5 ΔNIHSS與ATA ASPECTS的Spearman相關(guān)性分析結(jié)果Tab.5 Spearman bivariate correlate analysis between ΔNIHSS and ATA ASPECTS

表6 rCBF與ΔNIHSS及ATA ASPECTS的Spearman相關(guān)性分析結(jié)果Tab.6 Spearman bivariate correlate analysis of rCBF,ΔNIHSS and ATA ASPECTS

2.4 CBF和rCBF的測量

PLD 采用1525 ms 和2525 ms，ATA（+）IAS（-）組的CBF 和rCBF 均高于ATA（+）IAS（+）組，但是，只有PLD 采用1525 ms 時，兩組CBF 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），余均無統(tǒng)計學(xué)意義（表7）。

表7 ATA（+）IAS（+）組與ATA（+）IAS（-）組間CBF、rCBF比較結(jié)果Tab.7 Comparison of score difference of CBF and rCBF between ATA (+) IAS (+) group and ATA (+) IAS (-) group

3 討論

本研究采用回顧性研究的方法，使用ATA 和IAS聯(lián)合評估AIS 患者的近期臨床預(yù)后。依據(jù)ATA 和IAS出現(xiàn)情況、ATA 分布范圍以及測量ATA 分布區(qū)域的CBF，有利于評估AIS 患者的側(cè)支循環(huán)開放狀態(tài)，且PLD 采用2525 ms 較1525 ms 評估的準(zhǔn)確性更高，將為延長血管內(nèi)治療時間窗、評估患者近期預(yù)后及指導(dǎo)臨床制訂治療方案提供有效依據(jù)。這是國內(nèi)首次提出ATA和IAS聯(lián)合評估患者近期臨床預(yù)后的研究。

3.1 ATA和IAS與近期臨床預(yù)后的關(guān)系

AIS 病變區(qū)域的血流動力學(xué)決定疾病的預(yù)后，因此準(zhǔn)確評估患者的側(cè)支血流至關(guān)重要。DSA 是評估側(cè)支血流的金標(biāo)準(zhǔn)，但是DSA 具有侵入性、獲取和操作時間相對較長等局限性[7-8]，AIS 患者一般較少使用，通常應(yīng)用于需要血管內(nèi)介入治療的患者。而3D-ASL 可以定量測量CBF、評估側(cè)支循環(huán)，無須外源性對比劑，無電離輻射，可短期內(nèi)反復(fù)獲取，使其在臨床上很受歡迎[9]。通過對3D-ASL研究發(fā)現(xiàn)，責(zé)任血管閉塞后至再灌注前，側(cè)支血流對維持細(xì)胞活力發(fā)揮重要作用[10]。當(dāng)動脈到達(dá)時間（arterial transit time, ATT）比PLD 時間長時，延遲到達(dá)的血流在3D-ASL 圖像上可表現(xiàn)為圓形、條狀或蛇形高信號，被稱為ATA[11]或IAS，兩者的區(qū)別取決于所在的位置不同，ATA 代表軟腦膜側(cè)支血流[12]，一般位于大腦皮質(zhì)，IAS 代表血流阻滯，一般位于閉塞血管的近端[5]。二級軟腦膜側(cè)支血流對AIS 代償灌注發(fā)揮重要作用[13-15]，且顱內(nèi)大血管狹窄或閉塞的患者更有可能建立側(cè)支血流[16-17]。對于顱內(nèi)動脈狹窄程度相似的患者，側(cè)支血流開放良好的患者比開放不良的患者臨床預(yù)后更好，溶栓時間窗更長[18-19]。

研究表明ATA 代表側(cè)支血流，與AIS 患者良好預(yù)后相關(guān)[20]，并且與DSA 側(cè)支血流具有一致性[21-22]。PLD采用1525 ms和2525 ms，ATA（+）組的ΔNIHSS降幅大于ATA（-）組，且ATA ASPECTS 和rCBF 與ΔNIHSS 均呈負(fù)相關(guān)，ATA ASPECTS與rCBF呈正相關(guān)。這表明側(cè)支血流建立越豐富，患側(cè)CBF 越高，患者近期臨床預(yù)后越好。雖然ATA（+）IAS （+）組與ATA（+）IAS（-）組之間的ΔNIHSS 差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.050），但是，PLD 采 用1525 ms 和2525 ms，ATA（+）IAS（-）組ΔNIHSS 降幅大于ATA（+）IAS（+）組，ATA（+）IAS（-）組的CBF 和rCBF 均高于ATA（+）IAS（+）組，由此可以推斷ATA和IAS在影響近期臨床預(yù)后及CBF方面可能起相反的作用。差異無統(tǒng)計學(xué)意義的原因可能是無法明確ATA和IAS各自的影響程度。

3.2 PLD采用1525 ms和2525 ms 3D-ASL圖像比較

ATA ASPECTS、rCBF 與ΔNIHSS 之間的相關(guān)性：PLD 采用2525 ms 的相關(guān)性系數(shù)均大于1525 ms 的，除了PLD 采用1525 ms，rCBF 與ΔNIHSS 呈低度相關(guān)性，余均呈中度相關(guān)性。因此，PLD采用2525 ms評估的準(zhǔn)確性高于1525 ms 的，PLD 采用2525 ms 評估側(cè)支循環(huán)及近期臨床預(yù)后更可靠。當(dāng)然，PLD 采用1525 ms 有廣泛側(cè)支循環(huán)建立的患者，近期臨床預(yù)后往往比較好。通過多個PLD 時間的3D-ASL 可以量化顱內(nèi)動脈狹窄血管的順向血流與側(cè)支血流[23-24]。有研究表明使用減影圖[24]、側(cè)支梗死核心比率[25]、低灌注體積比[26]可以有效評估患者的側(cè)支血流及臨床預(yù)后。3D-ASL 圖像研究的基礎(chǔ)表明，PLD 采用1525 ms時主要反映順向血流；PLD 采用2525 ms 時主要反映實際的灌注血流，減影圖反映了逆向的側(cè)支血流和緩慢的順向血流[24]，所以在反映側(cè)支循環(huán)方面，相比于PLD 采用1525 ms，PLD 采用2525 ms 的3D-ASL 圖像是更佳的，這是很多定量研究側(cè)支血流的基礎(chǔ)，在我們的研究中也進(jìn)一步得到證實。因此，在評估患者近期臨床預(yù)后方面，應(yīng)該更加關(guān)注PLD 采用2525 ms的圖像。3D-ASL會高估低灌注區(qū)域面積，兩個PLD 時間中較長的PLD 會降低3D-ASL 對低灌注區(qū)域面積的高估[27]。ATA會高估CBF，而隨著PLD時間延長，血液中T1的衰減可能會降低這種程度[28]。

3.3 3D-ASL對AIS患者的一站式評估

在3D-ASL圖像上，ATA和IAS能夠可視化識別[29]，ATA 的分布范圍能夠準(zhǔn)確評估，無須復(fù)雜的后處理，為AIS 患者節(jié)約檢查時間。3D-ASL、DWI 和液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（fluid-attenuated inversion recovery,FLAIR）序列三者結(jié)合可以有效評估患者的近期臨床預(yù)后，為后續(xù)治療提供指導(dǎo)。3D-ASL 能夠無創(chuàng)性評估AIS 患者血流動力學(xué)，伴隨技術(shù)的進(jìn)步，更多有價值的指標(biāo)將會被挖掘[30]。

3.4 局限性

本研究仍有一些不足之處：（1）樣本量較少；（2）我們選擇的PLD可能只是總軟腦膜側(cè)支血流的一部分或早期到達(dá)的部分。根據(jù)DSA或CT評估的快速側(cè)支血流推測，側(cè)支血流中早期到達(dá)的部分可能更為重要，是缺血區(qū)域的高效代償血流。在之后的研究中，應(yīng)擴(kuò)大樣本量，明確ATA和IAS影響預(yù)后所占的比例。

4 結(jié)論

綜上所述，依據(jù)ATA 和IAS 出現(xiàn)情況、ATA 分布范圍以及測量ATA 分布區(qū)域的CBF，有利于評估AIS 患者的側(cè)支循環(huán)開放狀態(tài)，且PLD 采用2525 ms 較1525 ms 評估的準(zhǔn)確性更高，將為延長血管內(nèi)治療時間窗、評估患者近期預(yù)后及指導(dǎo)臨床制訂治療方案提供有效依據(jù)。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：賀業(yè)新設(shè)計本研究方案，獲取、分析或解釋本研究的數(shù)據(jù)，對稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改，獲得了山西省重點研發(fā)與計劃項目的資助；楊麗起草和撰寫稿件，獲取、分析或解釋本研究的數(shù)據(jù)；賀元彥、李彥瑤、張鵬飛獲取、分析或解釋本研究的數(shù)據(jù)，對稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；全體作者都同意發(fā)表最后的修改稿，同意對本研究的所有方面負(fù)責(zé)，確保本研究的準(zhǔn)確性和誠信。