急性缺血性卒中溶栓治療前后磁敏感加權(quán)序列突出血管征的變化和意義

薛靜，王昊，高培毅，祁宇，郝麗娜

急性缺血性卒中患者由于血管急性狹窄或閉塞時導(dǎo)致供血區(qū)域氧供降低，腦組織為了獲取更多的氧，代償性地增加局部血管內(nèi)氧攝取指數(shù)（oxygen extraction fraction，OEF），導(dǎo)致毛細血管及靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白與含氧血紅蛋白比值增高，這種比例的變化在磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）磁敏感加權(quán)序列（susceptibility-weighted imaging，SWI）上顯示為低信號[1-2]。灌注減低區(qū)域內(nèi)明顯的低信號血管信號影被稱之為突出血管征（prominent vessel sign，PVS）。因此，PVS可以反映急性缺血性卒中患者責(zé)任病灶處的缺血狀態(tài)和程度。研究表明SWI-PVS與磁共振灌注加權(quán)成像（perfusion weighted imaging，PWI）的參數(shù)圖具有相關(guān)性，可以用于評估缺血半暗帶[3-4]。但也有研究發(fā)現(xiàn)并非所有的急性缺血性卒中患者低灌注區(qū)域均可出現(xiàn)PVS征象，由此對于SWI能否替代PWI提出疑問[5-6]。本研究通過評價急性缺血性卒中患者基線檢查時SWI上低灌注區(qū)域內(nèi)的PVS征象特點以及溶栓治療前后PVS的變化，探討PVS的變化與血管再通的相關(guān)性及其用于評估血管再通治療后受累腦組織的再灌注狀態(tài)的可行性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 連續(xù)入組2012年1月-2015年6月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院經(jīng)急診綠色通道接受溶栓治療（包括靜脈和動脈溶栓治療）并符合入選標(biāo)準的急性缺血性卒中患者。所有患者或其家屬簽署知情同意書，本研究經(jīng)北京天壇醫(yī)院倫理委員會批準。

入選標(biāo)準：①年齡8～18歲；②基線MRI檢查在卒中發(fā)病后9 h內(nèi)進行；③臨床癥狀、體征、影像表現(xiàn)符合缺血性卒中的診斷；④基線和隨訪MRI均完成SWI檢查序列，且圖像可用于評估（無明顯運動偽影等）；⑤基線MRI血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）顯示責(zé)任大血管閉塞或嚴重狹窄[改良的前向血流評定（thrombolysis in cerebral infarction，TICI）分級0～1級[7]；⑥進行了溶栓治療（靜脈或動脈溶栓）。

排除既往卒中遺留明顯后遺癥[改良Rankin量表（modified Rankin Scale，mRS）評分>2分]的患者。所有患者記錄從發(fā)病到首次MRI掃描時間、心房顫動史、短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）史、高血壓、糖尿病、高血脂、吸煙史和卒中史。

1.2 影像學(xué)檢查 采用德國Siemens Magnetom 3.0T MRI儀進行MRI檢查?；€和溶栓（24±12）h后隨訪MRI檢查成像序列，包括彌散加權(quán)像（diffusion-weighted imaging，DWI）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）和SWI。DWI采用多層單發(fā)射回波平面成像（single-shot echo-planar imaging，SS-EPI）序列，層厚5 mm，采集19～23層覆蓋全腦，彌散敏感系數(shù)（b）值分別為0和1000 s/mm2。b=1000異常區(qū)域用來表征梗死核心灶。SWI序列重復(fù)時間（repetition time，TR）28 ms，回波時間（echo time，TE）20 ms，翻轉(zhuǎn)角150，層厚1.2 mm，間距0，層數(shù)72，視野19 cm×23 cm，采集矩陣320×220。MRA采用3維時間飛躍法（three dimension time of flight，3D-TOF），TR 20 ms，TE 3.2 ms，視野24 cm×24 cm，采集矩陣320×224。

1.3 圖像評估

1.3.1 MRA評估責(zé)任血管和血管再通情況 為評估溶栓治療前后低灌注區(qū)域SWI-PVS的變化，根據(jù)隨訪MRA表現(xiàn)，將入組患者分為再通組和未再通組。責(zé)任病灶血管TICI分級[7]：0級：血管閉塞，無前向血流通過閉塞段；1級：嚴重狹窄，有前向血流，但遠端無血管分支顯示；2級：非嚴重狹窄，有前向血流，遠端可見部分血管分支顯示；3級：無狹窄或非嚴重狹窄，前向血流通暢，遠端血管分支顯示正常。再通定義為基線TICI分級0級或1級的血管經(jīng)溶栓治療或自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)?級或3級，未再通定義為基線0級或1級血管于隨訪MRA仍表現(xiàn)為0級或1級。

1.3.2 SWI-PVS評估低灌注區(qū)域 PVS分級評估方法[6]：0級：責(zé)任血管相關(guān)的低灌注區(qū)域內(nèi)靜脈低信號影少于對側(cè)正常部位；1級：雙側(cè)靜脈低信號影對稱；2級：低灌注區(qū)域可見增粗增多的低信號靜脈血管影。

PVS定量評估方法：累及大腦中動脈分布區(qū)的病例，選取基底節(jié)層面和其上方的側(cè)腦室體部層面，應(yīng)用Alberta卒中項目早期計算機斷層掃描評分（Alberta Stroke Program Early Computed Tomography Score，ASPECTS）[8]對基線和隨訪SWI-PVS異常區(qū)域分別進行評估。將大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）供血區(qū)分為10個區(qū)：豆?fàn)詈?、尾狀核、?nèi)囊、島葉及M1～6，每個區(qū)為1分，累及一個區(qū)，從總分中減去1分。

圖像由兩名高年資神經(jīng)放射科醫(yī)生進行評價，并達成一致。

1.4 臨床評分 所有患者在基線MRI掃描前和溶栓24 h后完成美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）評分；溶栓90 d后完成mRS評分，mRS≤1為預(yù)后良好，mRS>1為預(yù)后不良。上述臨床評分由經(jīng)過培訓(xùn)并獲得資質(zhì)的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師對患者進行盲法評價。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件（Chicago）。計量資料采用中位數(shù)（四分位數(shù)）表示。Mann-Whitney U秩和檢驗分別比較再通組和未再通組溶栓治療前后SWI-PVS分級及ASPECT評分之間的統(tǒng)計學(xué)差異以及溶栓治療后再通組和未再通組之間SWI-PVS之間的統(tǒng)計學(xué)差異。評閱者之間SWI-PVS分級資料評估結(jié)果的一致性評價應(yīng)用Spearman相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者基本資料 共有34例患者符合納入標(biāo)準，其中男25例，女9例，年齡24～78歲（中位年齡58歲）?；€NIHSS評分為0～18分（中位數(shù)為8.5分）；溶栓24 h后NIHSS評分為0～19分（中位數(shù)為4分）；溶栓90 d后mRS 0～1分22例，2～6分12例。

患者從發(fā)病到首次MRI掃描的平均時間為（294.21±103.93）min；基線責(zé)任血管TICI分級為0級26例，1級8例，其中，單獨累及頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段1例，同時累及頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段和大腦中動脈8例，大腦前動脈1例，大腦中動脈M1段15例，大腦中動脈M2段8例，大腦后動脈1例。溶栓治療后責(zé)任血管TICI分級情況為：0級9例，1級3例，2級16例，3級6例。

34例患者基線SWI上PVS分級均為2級，即所用患者低灌注區(qū)域均可見突出的皮層血管征。溶栓治療后復(fù)查SWI上PVS分級分別為，0級7例，1級12例，2級15例。累及大腦中動脈分布區(qū)的32例患者基線和24 h隨訪SWI-PVS的ASPECT中位數(shù)分別為5（3，6）分和10（7，10）分。

2.2 血管再通組和未再通組患者臨床資料比較根據(jù)溶栓治療后責(zé)任血管TICI分級，再通組22例，未再通組12例。兩組間年齡、性別、發(fā)病到首次MRI掃描時間、心房顫動史、高血壓、糖尿病、高血脂、吸煙史、卒中史和基線NIHSS評分均無顯著差異；血管再通組90 d mRS評分顯著優(yōu)于未再通組（Z=2.405，P=0.041）（表1）。

2.3 血管再通組和未再通組溶栓治療前后SWI-PVS分級及ASPECT評分的組內(nèi)比較 22例血管再通組基線SWI-PVS分級均為2級，溶栓治療后SWI-PVS分級中位數(shù)為1（0，1）級兩者之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=3.852P<0.001）。本組累及MCA分布區(qū)的21例患者基線和溶栓后SWI-PVS的ASPECT評分中位， 數(shù)分別為4（3，5）分和10（10，10）分，兩者之間， 的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=4.028，P<0.001）（圖1）。

表1 血管再通組和未再通組基線臨床資料比較

圖1 溶栓后血管再通患者典型MRI圖像

12例未再通組基線SWI-PVS分級均為2級，溶栓治療后SWI-PVS分級中位數(shù)為2（2，2）級，兩者之間的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=1.000，P=0.317）。本組累及MCA分布區(qū)的11例患者基線和溶栓后SWI-PVS的ASPECT評分中位數(shù)分別為5（3，6）分和5（5，8）分，兩者之間的差異不有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=0.930，P=0.352）（圖2）。

2.4 血管再通組和未再通組溶栓治療前后SWI-PVS分級及ASPECT評分的組間比較

基線時，血管再通組和未再通組的SWI-PVS分級評分以及累及大腦中動脈分布區(qū)患者的ASPECT評分均無顯著差異（Z=0，P=1.000；Z=0.930，P=0.352）；溶栓治療后再通組和未再通組之間SWI-PVS分級評分以及累及大腦中動脈分布區(qū)患者的ASPECT評分的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=3.901，P<0.001；Z=3.978，P<0.001）。

2.5 兩名評閱者評估SWI-PVS的一致性 兩名評閱者評估基線SWI-PVS的分級結(jié)果完全一致，均為2級。隨訪時評估SWI-PVS分級一致性較好（r=0.861，P<0.001）。

3 討論

血管再通治療是急性缺血性卒中最有效的治療方法，其主要目的是挽救缺血半暗帶的腦組織。評估治療前受累腦組織低灌注程度和范圍以及血管再通治療后腦組織的再灌注狀態(tài)具有重要的意義。急性缺血性卒中急診影像學(xué)檢查的原則是在盡可能短的時間內(nèi)為臨床提供盡可能多的影像學(xué)信息。SWI是一種3維流動補償、薄層重建的梯度回波序列，它利用組織磁敏感性的差異而成像，隨著磁共振成像技術(shù)的不斷提高，目前該技術(shù)可以在相對短的檢查時間內(nèi)獲得高質(zhì)量的圖像，故其在神經(jīng)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用日趨深入。SWI可以為急性缺血性卒中患者提供3個重要的病理學(xué)信息：①磁敏感血管征與閉塞血管部位的血栓相關(guān)；②探查微出血灶和梗死部位的出血轉(zhuǎn)化；③低灌注區(qū)域內(nèi)的PVS。本研究重點探討PVS在評估急性缺血性卒中患者腦組織灌注狀態(tài)的價值[3，9-12]。

缺血性卒中患者腦灌注壓（cerebral perfusion pressure，CPP）持續(xù)性下降時，受累區(qū)域腦組織的血流動力學(xué)改變分為3個階段[13-15]：0級，CPP正常，腦血流量（cerebral blood flow，CBF）可以滿足組織代謝需求，OEF正常；1級，CPP輕度降低時，腦小動脈代償性擴張維持CBF的相對穩(wěn)定，OEF正常；2級，CPP顯著降低時，腦循環(huán)儲備無法維持正常的CBF，通過提高OEF來滿足組織代謝的需求，此時期，CBF降低，OEF增高。OEF增高后，毛細血管及靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白與含氧血紅蛋白比值增高，脫氧血紅蛋白屬于順磁性物質(zhì)，具有較高的磁敏感性，使局部磁場發(fā)生改變引起質(zhì)子去相位，在SWI上顯示為低信號的PVS[1-2]。

本研究選取發(fā)病9 h以內(nèi)、大血管閉塞或嚴重狹窄（TICI 0～1級）的急性缺血性卒中患者，基線時其責(zé)任血管供血區(qū)域內(nèi)SWI-PVS顯示的陽性率為100%；且兩名評閱者對該征象的評估結(jié)果具有很好的一致性（r=0.861，P<0.001）。本研究結(jié)果顯示PVS可以顯示出急性缺血性卒中的低灌注區(qū)域，本研究的PVS陽性率高于Ulf等[16]對缺血性卒中患者的一項Meta分析結(jié)果，該研究顯示低灌注區(qū)域SWIPVS的陽性率為81%（34%～100%）。分析其原因，該研究選取的患者人群包括急性和亞急性卒中患者，部分患者責(zé)任病灶區(qū)域與可能有側(cè)支循環(huán)開放；有學(xué)者的研究證實PVS與側(cè)支循環(huán)狀態(tài)具有一定的相關(guān)性[17]。與磁共振PWI的對照研究顯示[3]，SWI-PVS ASPECT和PWIMTT ASPECT評分具有很好的一致性。與PWI相比，SWI的優(yōu)勢在于不用注入對比劑且不需圖像后處理，可以節(jié)省檢查時間和檢查費用，降低可能導(dǎo)致患者對比劑過敏的風(fēng)險，并適用于嚴重腎功不全的患者。

圖2 血管未再通組MRI圖像

本研究中，血管再通組治療前后PVS分級和PVS-ASPCET評分之間的差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。其中4例患者血管再通前后PVS分級均為2級，但治療后PVS顯示病灶的范圍低于治療前，由此考慮血管再通后這4例患者責(zé)任病灶區(qū)域并沒有達到完全再灌注。而Baik等[6]的研究中，選取的19例動脈溶栓治療患者血管完全再通后患側(cè)PVS均由陽性轉(zhuǎn)為陰性，且溶栓后PVS低于對照側(cè)組與較大的梗死體積和不良預(yù)后相關(guān)；但該項研究并沒有設(shè)立血管未再通組進行對照，且并未對溶栓后PVS的不同分級組別間進行基線對照性研究，所以其提出的預(yù)后評估尚有待于進一步研究探討。本研究中未再通組溶栓治療前后PVS分級和ASPCET評分之間的差異均不具有統(tǒng)計學(xué)意義。血管再通組和未再通組間溶栓后組間PVS的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。研究結(jié)果顯示PVS可以反映溶栓治療后責(zé)任病灶區(qū)域的再灌注狀態(tài)，并與血管再通情況相關(guān)。

綜上所述，本研究結(jié)果提示對于大血管發(fā)生閉塞或嚴重狹窄的急性缺血性卒中患者，SWI-PVS可以反映受累區(qū)域腦組織的低灌注狀態(tài)，并可用于評估溶栓治療后血管再通組和未再通組受累腦組織的再灌注狀態(tài)。

本研究的局限之處在于并未對PVS和側(cè)支循環(huán)狀態(tài)進行評估，本課題組后續(xù)將進行深入研究。

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【點睛】通過對急性缺血性卒中溶栓后血管再通和未再通患者的磁共振成像磁敏感加權(quán)序列中突出血管征的比較，證實突出血管征可以反映腦缺血區(qū)的低灌注狀態(tài)，也可以評估溶栓血管再通后的再灌注狀態(tài)。