大腦中動脈M1段閉塞后動脈偏側優勢和動脈內高信號對比研究

周建國 符大勇 盧明聰 陳元

1南京中醫藥大學連云港附屬醫院放射科，連云港 222004；2南京中醫藥大學連云港附屬醫院急診科，連云港 222004

臨床診療過程中，由大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）閉塞導致的缺血性腦卒中較為常見。MCA 閉塞后，機體主要通過開放軟腦膜側支循環建立血氧供應［1］，由于側支循環建立狀態的不同，患者的治療方法及臨床預后亦有較明顯區別。臨床評估側支循環多采用影像學技術，包括數字減影血管造影、正電子發射體層成像、磁共振動態磁敏感對比增強灌注加權成像以及CT 灌注成像等，但以上檢查方法均需注射外源性對比劑或者放射性示蹤劑，且操作復雜［2］。利用三維時間飛躍法磁共振血管成像（three-dimension time of flight MRA，3D-TOF MRA）與三維動脈自旋標記（three-dimensional arterial spin labeling，3D ASL）序列相結合，評估單側MCA 閉塞后側支循環建立及腦灌注狀態尚無研究，本文通過將3D-TOF MRA 與3D ASL 成像技術相聯合，評估偏側優勢與動脈內高信號在判定側支循環建立狀態方面的應用價值，并分析其與梗死面積之間的相關性。

資料與方法

1、一般資料

收集南京中醫藥大學連云港附屬醫院2018 年1 月至2021 年7 月于腦病科、康復科以及老年病科收治的單側MCA M1 段閉塞患者60 例，男34 例，女26 例，年齡33～78（51.2±7.6）歲。入組標準：經3D-TOF MRA 提示為單側MCA M1段閉塞；年齡18～80歲；臨床表現為缺血性腦血管病。排除標準：病情急危重患者［美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）≥21 分］；伴有脫髓鞘、顱內腫瘤及血管畸形等；非動脈硬化性腦血管病、血管炎等。依據3D-TOF MRA是否顯示MCA M1 段嚴重狹窄或閉塞側大腦前動脈（anterior cerebral artery，ACA）及 大 腦 后 動 脈（posterior cerebral artery，PCA）增粗、延伸分為偏側優勢組和對照組。兩組間性別、年齡等一般資料比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05），具有可比性。該研究經患者及家屬知情同意，并通過南京中醫藥大學連云港附屬醫院倫理委員會批準。

2、檢查方法

運用美國GE Discovery 750 3.0T磁共振機，32通道頭部線圈。掃描序列：T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、3D-TOF MRA，3D-ASL 參數：TR/TE=5 369 ms/10.5 ms，FOV：24 cm×24 cm，分辨率：512×8，NEX：3，標記后延遲時間（PLD）：2 525 ms。

3、數據處理與分析

3D-TOF MRA 原始圖像經最大密度投影（MIP）重建腦血管圖像，將PCA 分為：P1 段即交通前段、P2 段即環池段、P3 段即四疊體段、P4 段即距裂段，將ACA 分為：A1 段即交通前段、A2 段即垂直段、A3 段即胼緣段、A4 段即胼周段、A5段即終末段［3］。依據3D-TOF MRA 將MCA M1段嚴重狹窄或閉塞側ACA、PCA 增粗、延伸顯示定義為偏側優勢。3D-ASL 采用Functool 軟件進行后處理，動脈內高信號表現為重建腦血流量（cerebral blood flow，CBF）偽彩圖上腦皮層及皮層下區域較為廣泛的迂曲條狀高灌注信號，又被稱之為 動 脈 通 過 偽 影（arterial transit artefact，ATA）［4］。選 取MCA M1 段閉塞側供血區，多次測量感興趣區［region of interest，ROI，ROI=（40±5）mm2］的CBF 值，取其平均值。依據DWI 序列，選取患側MCA 供血區梗死灶最大層面，勾勒其范圍，并統計其結果，DWI序列提示陰性的短暫性腦缺血發作患者梗死灶面積記為0。

4、統計學分析

采用SPSS 22.0 統計軟件進行數據分析，計量資料經檢驗符合正態分布，以（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料以例（率）表示，采用χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

結 果

單側MCA 閉塞患者60 例，左側MCA 閉塞34 例，右側MCA 閉塞26 例，其中急性缺血性腦卒中54 例，短暫性腦缺血發作6 例。偏側優勢組33 例，出現動脈內高信號29 例（87.9%），對照組27例，出現動脈內高信號13例（48.1%），兩組比較差異有統計學意義（χ2=11.162，P＜0.001）。偏側優勢組CBF 值高于對照組，同時供血區梗死灶面積明顯小于對照組，兩組比較差異均有統計學意義（均P＜0.001）。見表1、圖1。

圖1 女，60 歲，頭暈3 d 入院。A 為3D-TOF MRA 提示右側MCA M1 段閉塞，ACA 及PCA 偏側優勢，左側MCA M1 段重度狹窄；B 為3D-ASL（PLD：2 525 ms）提示右側額頂葉動脈內高信號；C為DWI提示左側腦室旁梗死灶；D為T2FLAIR提示左側腦室旁缺血灶

表1 兩組單側MCA閉塞患者供血區CBF值及梗死區面積比較（± s）

表1 兩組單側MCA閉塞患者供血區CBF值及梗死區面積比較（± s）

注：依據三維時間飛躍法磁共振血管成像將MCA M1段嚴重狹窄或閉塞側大腦前動脈、大腦后動脈增粗、延伸顯示定義為偏側優勢。MCA為大腦中動脈，CBF為腦血流量

組別偏側優勢組對照組t值P值例數33 27 CBF值（ml/100 g×min）56.43±11.65 42.58±14.52 4.101＜0.001 MCA供血區梗死區面積（mm2）262.25±86.52 768.54±168.65-15.017＜0.001

討 論

腦供血動脈發生嚴重狹窄或閉塞后，機體可通過開放側支循環參與腦實質的血氧供應。腦側支循環血管的開放分為三級：一級側支循環為顱底Willis 環，通過前后交通動脈建立兩側大腦半球間的血流；二級側支循環通過眼動脈、軟腦膜動脈（LMA）建立血供；三級側支循環則利用新生毛細血管改善供血。由于MCA M1段位于Willis 環外，當其發生閉塞后不能利用一級側支循環及二級側支循環的眼動脈建立側支血流，三級側支循環通過建立新生血管完成代償，因此二級側支循環中LMA及三級側支循環成為MCA M1段閉塞后的主要代償途徑［5-6］。既往研究顯示側支血供建立良好的患者，溶栓后再通率及臨床預后均優于側支循環建立較差的患者［7-8］。當MCA M1 段嚴重狹窄或閉塞后，ACA及PCA 可通過LMA 對MCA 供血區進行血流代償。側支循環的建立與患者治療方案的選擇、臨床預后密切相關［9-10］。

偏側優勢是指MCA 閉塞后，同側ACA、PCA 血流通過LMA向MCA供血區提供側支循環代償，由于血流量增大以及流速的加快，于3D-TOF MRA序列顯示為動脈管腔增粗和走行延伸，且信號增高。一側MCA M1段閉塞后，偏側優勢間接提示軟腦膜側支循環的建立，且與患者良好預后相關［11-12］。

3D-ASL 技術是一種通過標記頸部動脈血中自由彌散的水分子進行灌注成像的方法，通過偽彩圖顯示血流灌注，觀察更為直接［13］。掃描參數中，PLD 最為重要，其是標記脈沖結束到信號采集的這段時間，不同PLD 設置可以獲取不同的血流灌注信息。當PLD 過短時，可因未采集到標記信息而顯示低灌注；當PLD 過長時，由于血液與非標記組織間信號差異過小，導致圖像信噪比明顯降低［14］。理想的PLD應略長于動脈通過時間（ATT）［15-16］，由于單側MCA 閉塞后，側支循環血液從標記層面流動到腦組織的時間即ATT會延遲，因此3D ASL 檢查過程中，對于參數PLD 的選擇應長于ATT，以顯示側支循環血流信息，這樣對于腦實質灌注狀態的反映才能更為準確。所檢測出的CBF值更為接近真實血流量［17］。然而實際工作中設置PLD 為2 525 ms 時，仍有大量標記的血質子停留于較大動脈與毛細血管之間，CBF 偽彩圖顯示為皮層及皮層下迂曲走行的條線狀高灌注信號，被稱為動脈內高信號或ATA［18］，其反應重要的血流動力學信息。本研究結果顯示，偏側優勢組動脈內高信號的出現率明顯高于對照組，同時MRA 偏側優勢對于側支循環的顯示率低于3D-ASL，提示3D-ASL 技術對于側支血流的顯示更為敏感，并可通過CBF 值進行量化評估，偏側優勢組MCA 供血區CBF 值高于對照組。由于選擇較長PLD，部分側支循環代償建立良好的MCA 閉塞側皮層、皮層下CBF 值可接近正常，甚至高于健側。同時偏側優勢組梗死灶面積亦小于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），這也說明側支循環的建立與良好的臨床近期預后相關。

綜上所述，MCA 閉塞性缺血性腦血管病患者的臨床預后與側支循環的建立密切相關，偏側優勢與動脈內高信號均可以反映單側MCA M1 段發生閉塞后患者的軟腦膜側支建立，3D-ASL對于側支代償建立狀態的顯示則更為敏感和準確。然而3D-ASL 技術對于MRI 機及軟件要求較高，基層醫院配置較少，MRA 技術則應用較為廣泛，更易推廣。本研究不足之處在于納入病例較少，且未能設置更長PLD時間，同時進行CBF 值測量時，人工手動勾勒ROI存在容積效應，梗死區范圍只統計面積，未行容積測量，均可能使統計學結果產生偏倚。寄希望于MRI新技術的快速發展與推廣應用，在影像診斷及臨床預后評估方面提供更多價值的信息。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突