聯(lián)合核磁共振3D CUBE T1高分辨率成像和磁敏感技術評估急性缺血性腦卒中患者的臨床預后及其應用價值

李 鑫，郎文娟，石 鍇，張 偉

目前評價急性缺血性腦卒中患者血管情況的影像學辦法包括經(jīng)顱多普勒超聲(TCD)、顱腦核磁共振血管成像(MRA)、腦動脈CT血管成像(CTA)、數(shù)字減影血管造影(DSA)，然而上述檢查方法目前并不能直接顯示血栓，同時并不能區(qū)分血管內(nèi)新發(fā)血栓或慢性閉塞，在核磁共振血管成像(MRA)上血管閉塞或血栓容易被誤認為是正常的脈管系統(tǒng)[1]，這導致急性期血管內(nèi)再通治療存在一定的誤判可能，同時對患者臨床預后的評價也缺乏個體化的指導意義。盡管某些生物標志物和神經(jīng)影像技術具有潛在的預測價值，但沒有一項研究能夠支持將其單獨或聯(lián)合用作臨床有用的預測模型，當在腦卒中后的前幾個小時應用所有評估的標志物，被認為不足以預測3 m的功能預后[2]，為了確定缺血性卒中后功能性預后的可靠預測指標，還需要進行其他研究。相反，DWI不同梗死模型可以預測卒中患者的預后，指導積極的治療預防疾病加重[3]。新興的核磁共振技術目前改變了我們對卒中病因的理解[4]，其中核磁共振高分辨血管壁成像3D CUBE T1 序列技術既可以良好的觀察血管壁及管腔內(nèi)情況，同時也有很好的可重復性[1]。采用磁敏感加權(quán)成像顯示的低信號血管征(SVS)能夠可視化血管內(nèi)新發(fā)血栓[5]，對于大腦中動脈或者頸內(nèi)動脈閉塞，磁敏感血管征能提供快速及準確的發(fā)現(xiàn)[6]。出現(xiàn)磁敏感血管征的患者與沒有磁敏感征的患者相比臨床預后更差[6]，但是因為磁敏感血管征存在假陽性或者假陰性[7～9]。目前尚未查詢到3D CUBE T1序列血栓高信號和磁敏感血管征在急性缺血性卒中患者中同時存在的比例及其與臨床預后的關系。所以我們考慮聯(lián)合核磁共振高分辨血管壁成像3D CUBE T1序列和磁敏感技術評估急性缺血性腦卒中患者的臨床預后及其臨床應用價值。

1 資料和方法

1.1 資料 我們收集自2019年1月～2020年1月因缺血性腦卒中就診我院的患者，并在24 h內(nèi)行顱腦3D CUBE T1加權(quán)成像、磁敏感(SWI)加權(quán)成像、3D 時間飛躍血管成像( MRA)、彌散加權(quán)成像(DWI)和T1加權(quán)及T2加權(quán)成像序列檢查。同時收集患者人口學特征，所有患者信息由患者或家屬提供。入組標準：(1)年齡18～80歲；(2)新發(fā)24 h內(nèi)急性腦梗死患者，未采取溶栓及介入治療的。(3)24 h內(nèi)可以行顱腦核磁共振檢查。排除標準：急性期溶栓及介入取栓治療的，因為體內(nèi)金屬物質(zhì)無法行核磁共振檢查的，患有幽閉恐懼癥的，病情危重無法配合完成檢查的，腦腫瘤、血管畸形、靜脈竇血栓等非動脈血管源性缺血性卒中的。

1.2 方法 入組患者被分為4組，第1組表現(xiàn)為MRA血管閉塞的患者，第2組為同時出現(xiàn)3D CUBE T1高信號和SVS征的患者，第3組為只表現(xiàn)3D CUBE T1高信號的患者，第4組為只表現(xiàn)SVS征的患者。同時采集人口學特征，完善血常規(guī)、肝腎功能、血脂、尿酸等化驗、吸煙史(定義為至少持續(xù)6 m每天吸煙1支)、重度飲酒(定義為男性，平均每天 200 mg 乙醇，女性，平均每天 100 mg 乙醇)[10]。卒中癥狀開始時間被定義為患者被發(fā)現(xiàn)最后正常的時間。卒中嚴重性通過美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評估。神經(jīng)系統(tǒng)查體由腦卒中高年資醫(yī)師完成。磁敏感血管征(SVS)定義為顱內(nèi)動脈低密度征，其中血管內(nèi)低信號的直徑超過對側(cè)血管的直徑(見圖4)。以核磁共振血管成像(MRA)為診斷血管閉塞的參考標準(見圖2)。

1.3 核磁共振檢查及評估 由2名具有5年以上工作經(jīng)驗的影像學專家事先不了解患者臨床情況下獨立閱片，結(jié)論不一致的由第3名影像專家評估做出最終結(jié)論。入組患者采用美國GE DISCOVERY 750 型號3.0 T MRI掃描儀和8通道頭線圈進行常規(guī)顱腦平掃、3D-TOF MRA、SWI和3D CUBE T1序列掃描。顱腦平掃采用臨床常規(guī)掃描參數(shù)。SWI掃描參數(shù)為：重復時間(time of repetition，TR) 38 ms，回波時間(time of echo，TE)23 ms，掃描時間 2～3 min。3D CUBE T1，掃描范圍為全腦，矢狀面覆蓋，掃描參數(shù)：TR 740ms，TE 25s，層厚0.8 mm，層距0.5 mm，加脂肪抑制技術，掃描時間7～8 min。

1.4 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)處理采用SPSS 26.0軟件進行統(tǒng)計學處理，篩選同時出現(xiàn)3D CUBE T1高信號和SVS征的危險因素采用二分類Logistic回歸分析，比較入院及7 d NIHSS評分采用單因素卡方檢驗，比較3 m后改良Rankin量表評分數(shù)據(jù)分析采用列聯(lián)表分析。設定P值小于0.05有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2例患者由于成像質(zhì)量不好(低信噪比或者活動偽影)被排除，2例患者失去隨訪(病情危重)。共入組患者80例，入院時平均NIHSS評分 5.1分( 0～18)。

數(shù)據(jù)顯示其中男性66例，女性14例，平均年齡63歲(51～75)歲。發(fā)現(xiàn)MRA血管閉塞17例(21.3%)，SVS征 21例(26.3%)，3D CUBE T1血管內(nèi)高信號21例(26.3%)，3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS征同時出現(xiàn)的14例(17.5%)。通過二分類Logistic回歸分析并未找到與MRA血管閉塞及3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS征同時出現(xiàn)的危險因素(見表1)。

比較4組患者入院NIHSS評分未見統(tǒng)計學意義(P=0.209)，但是比較7 d出院時NIHSS評分有統(tǒng)計學意義(P=0.018，組間)，組內(nèi)分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)MRA組(P=0.007)及雙征組(指3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS征同時出現(xiàn))時(P=0.010)與沒有上述影像學特征相比患者NIHSS評分更高(見表2)。

比較患者出院后3 m改良Rankin評分，4組總體評分有統(tǒng)計學意義(P=0.003，組間)，組內(nèi)分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)MRA組(P=0.019)及雙征組時(P=0.026)與沒有上述影像學特征相比患者3 m時預后更差(見表3)。

單獨應用SVS征[6]或者3D CUBE T1高信號在發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)血栓存在一定的假陽性率問題，我們的數(shù)據(jù)表明利用雙征與MRA評估患者的癥狀輕重及預后有較好的一致性(比較NIHSS評分時P=0.996，比較Rankin改良評分時P=0.912)(見表2、表3)。

表1 人口學特征及雙征危險因素的二分類Logistic回歸分析

雙征：指3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS征同時出現(xiàn)

表2 影像學數(shù)據(jù)及入院NIHSS評分和7 d后NIHSS評分比較

注：以上統(tǒng)計結(jié)果，是各組與沒有以上4組影像學征象患者的比較P<0.05。雙征：指3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS同時出現(xiàn)。

表3 影像學表現(xiàn)與改良Rankin量表(mRS)評分的比較，P=0.003(組間)

分組P值MRA血管閉塞的患者(第1組)雙征(第2組)3D CUBE T1高信號(第3組)SVS征(第4組)0.0190.0260.1980.293

注：以上統(tǒng)計結(jié)果，是各組與沒有以上4組影像學征象患者的比較，P<0.05；雙征：指3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS同時出現(xiàn)。

3 討 論

我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在急性缺血卒中患者中，出現(xiàn)雙征的患者出院(7 d)時NIHSS評分更高，3 m后患者預后更差，雙征組的預測價值與MRA組有很好的一致性。單獨應用磁敏感征或者單獨應用3D CUBE T1序列，沒有明顯的統(tǒng)計學差異，并不能很好的評估患者臨床癥狀輕重及長期預后。傳統(tǒng)的方法比如DSA、CTA、MRA是被用來發(fā)現(xiàn)血管狹窄的情況，間接推測血管內(nèi)情況[11]。然而這些方法并不能夠提供血管壁及毫米級的血管情況和管腔內(nèi)情況[12]。目前多模式核磁共振技術的發(fā)展，短時間快速完成檢查已經(jīng)不是不可能[13]，這為臨床可以提供更多的影像學和數(shù)據(jù)支持，為我們評估患者預后及決策治療策略有很大的幫助。高分辨率核磁共振血管壁成像由于具有較高的軟組織對比度和高分辨率特點，目前是極有前景的顱內(nèi)血管壁成像技術，無論對于動脈粥樣硬化還是非動脈粥樣硬化疾病。顱內(nèi)或者顱外血管內(nèi)血栓可以被非對比的T1高分辨核磁共振確定[14]。尤其在可視化血栓方面，如血栓全貌，包括數(shù)量、位置、長度、成分、關系都可以在高分辨核磁共振上清晰地顯示，這使尋找卒中新的機制成為可能[15]，對于指導采取何種治療策略有很大意義。

3D CUBE T1 序列和SWI都是比較新穎的技術手段，3D CUBE T1 序列能夠發(fā)現(xiàn)血管壁及血管內(nèi)血栓情況，高分辨3D CUBE T1序列是改進的3D各向同性快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)脈沖序列，成像速度快，圖像信噪比和對比度更高[1]。在檢測MCA嚴重狹窄和閉塞方面優(yōu)于傳統(tǒng)的時間飛躍法血管成像(TOF-MRA)。高分辨率核磁共振成像可以清晰地顯示大腦中動脈的管壁結(jié)構(gòu)。與血管壁成像的源圖像相比，它能更準確地評價狹窄長度，并可作為血管壁成像和TOF-MRA的輔助手段而無需額外的采集時間[16]。作為一種補充方法，可以彌補三維TOF MRA的局限性，有助于檢測MRA未顯示的動脈粥樣硬化病變[17]。而且3D CUBE T1WI序列可以充分展現(xiàn)腦脊液、血管壁和管腔之間的區(qū)別。通過測量和確定腦卒中患者動脈硬化負荷和斑塊性質(zhì)方面有很好的可行性和準確性[18]。

SWl是利用不同組織間的磁敏感性差異而成像的一種新技術，對小靜脈及血液內(nèi)的鐵代謝產(chǎn)物極為敏感，在顱內(nèi)出血、血管內(nèi)血栓、動靜脈畸形及顱內(nèi)陳舊性微出血灶等疾病的診斷方面得到了廣泛的應用[19]。SWI不僅能夠發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)新發(fā)血栓，甚至推測血栓來源[20]。通過測量皮質(zhì)髓靜脈可以預測腦梗死預后情況[21]。一般而言，在磁敏感(SWI)上的低信號征象(SVS)可用來確定顱內(nèi)血管的新發(fā)血栓[22～24]。認為與原位血栓和富含血紅蛋白的血栓關系更密切[8，9]。盡管SVS征可以發(fā)現(xiàn)血栓位置，但是只有大于6mm血栓才更容易被發(fā)現(xiàn)[25]。

我們通過logistics回歸分析并未沒有發(fā)現(xiàn)與同時出現(xiàn)3D CUBE T1血管內(nèi)高信號和SVS征出現(xiàn)明顯相關的臨床及化驗指標。聯(lián)合利用3D CUBE T1高信號和SVS征評價患者預后，發(fā)現(xiàn)患者同時出現(xiàn)此兩種征象時預后更差。而且兩者同時出現(xiàn)對判定顱內(nèi)血管狹窄準確率更高，高于單獨的SVS組和3D CUBE T1高信號組，這可能由于單獨應用兩者之一會包括慢性血栓形成的可能，造成假陽性。目前很多從臨床角度考慮大血管疾病的患者，在數(shù)字減影血管造影(DSA)術中發(fā)現(xiàn)患者血管存在長期動脈硬化留下的慢性閉塞或重度狹窄，介入的目的并未達到，這就造成了介入技術的浪費和患者費用的增長，若采用多種核磁共振技術比如磁敏感及3D CUBE T1技術明確有無大血管內(nèi)新發(fā)血栓個體化指導治療策略及管理，這是將來的研究熱點也是我們下一步的研究方向。目前國內(nèi)大部分醫(yī)院并未常規(guī)開展3D CUBE T1及SWI序列，不同的檢查方法都存在優(yōu)點和缺點，盲目樂觀的采用某項技術并不能反映疾病的全貌，需要多種方法結(jié)合才能夠取得最佳的臨床獲益。診斷應該以患者病史、實驗室檢查法、其他影像學技術，甚至聯(lián)合基因檢查綜合判定[26]。

不足：我們的研究存在一定的缺陷：首先，MRA用來作為動脈閉塞的標準，而不是傳統(tǒng)的DSA，但是MRA已被證明在發(fā)現(xiàn)高度血管狹窄或者閉塞方面具有高度準確率[27]。MRA確定的動脈閉塞(1例因血管成像不佳由CTA確定)與患者臨床流域性梗死表現(xiàn)相一致，這最大程度上排除了MRA假陽性或者血管慢性閉塞的可能。其次：數(shù)據(jù)樣本量不充足，存在一定選擇性偏倚，將來需要大樣本的研究。最后：我們只研究了缺血性卒中后24 h內(nèi)非溶栓及介入治療患者，對于靜脈溶栓及介入治療前的患者目前還缺乏數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

綜上所述，在急性缺血性腦卒中患者中聯(lián)合應用核磁共振3D CUBE T1序列血栓高信號和磁敏感血管征(SVS)能夠更好的判斷及預測患者的預后，同時出現(xiàn)3D CUBE T1高信號和SVS的患者出院時NIHSS評分更高，3 m后預后也更差。聯(lián)合二者與MRA組相比在評估患者臨床表現(xiàn)及預后有較好的一致性，值得在臨床進行技術推廣及應用。

圖1 1例中年男性，新發(fā)腦梗死，核磁共振DWI加權(quán)像顯示左側(cè)大腦中動脈(MCA)流域性大面積梗死

圖2 核磁共振血管成像(MRA)所指處左側(cè)大腦中動脈未見顯影(白色粗箭頭)

圖3 3D CUBE T1序列在左側(cè)MCA閉塞處對應的高亮信號為新發(fā)血栓(白色箭頭)

圖4 磁敏感血管征(SVS)，在左側(cè)MCA閉塞處對應的低信號為新發(fā)血栓(黑色箭頭)