缺血核心體積結合相對灌注率在評估急性腦卒中血管再通及預后中的研究

李東，彭明洋，王同興，陳國中，殷信道，吳剛*

作者單位：1.江陰市中醫院醫學影像科，無錫 214400；2.南京醫科大學附屬南京醫院(南京市第一醫院)醫學影像科，南京 210006

血管內機械取栓(endovascular thrombectomy，EVT)治療是急性缺血性卒中伴前循環大血管閉塞的標準治療方法[1-2]。目前對患者的入組或排除主要根據CT 或MRI 的灌注成像來評估，缺血核心體積和半暗帶體積在EVT治療中具有重要的指導意義[3]。當腦血流量(cerebral blood flow，CBF)小于健側半球的30%時常為缺血核心區，該區可涵蓋更大范圍的絕對腦組織灌注，將相對灌注率作為附加成像信息，可能為評估治療效果及預后提供重要價值。本研究提出將缺血核心體積(ischemic core volume，ICV)與半暗帶內相對腦血流量(relative CBF，rCBF)相結合的“灌注加權缺血核心體積(perfusion weighting ICV，pw-ICV)”作為單一參數，可能更有助于預測治療效果及預后。基于此，本研究擬探討參數pw-ICV 是否比單獨ICV 參數評估急性腦卒中EVT 治療后血管再通程度及預后具有更高的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究為回顧性研究，經南京市第一醫院醫學倫理委員會批準，批準文號：(2017-148)，免除受試者知情同意。收集2017 年5 月至2020 年12 月在南京市第一醫院經綠色通道就診的發病時間在24 h內急性缺血性卒中患者病例。納入標準：(1)首次急性卒中，或以往發生過卒中但沒有遺留影響神經評分的后遺癥；(2)接受EVT 治療；(3) EVT 治療前行MRI 檢查(DWI、FLAIR、MRA、PWI)；(4)治療后3 個月內有mRS 隨訪。排除標準：(1)顱內出血、腫瘤或創傷；(2) MRI 有運動偽影，圖像無法評估。共200例患者病例納入研究，其中男122例，女78例，年齡(71.65±12.54)歲。

收集患者的一般臨床資料(性別、年齡、入院NIHSS評分、發病至MRI檢查時間、發病至動脈取栓時間)及相關危險因素(高血壓、糖尿病、高血脂、高同型半胱氨酸、房顫)。

1.2 檢查方法

采用3.0 T MR掃描設備(Ingenia,Philips Medical Systems, Netherlands)進行治療前MRI 檢查。掃描序列包括FLAIR、DWI、MRA、PWI。部分掃描參數如下：DWI (自旋回波序列)：TR 2501 ms，TE 98 ms，矩陣152×122，3個方向，FOV 230 mm×230 mm，FA 90°，層數18，層厚6 mm，層間距1.3 mm，b=0、1000 s/mm2；DSC-PWI：TR 2000 ms，TE 30 ms，矩陣96×93，FOV 224 mm×224 mm，FA 90°，層厚4 mm，持續時間88 s。采用Medtron 公司雙流高壓注射器Accutron MR 經右側肘前靜脈給藥[釓噴酸葡胺(Gd-DTPA，廣州康辰藥業有限公司)；濃度：0.05 mmol/kg；流速：4 mL/s]后掃描，每個定位掃描60次。

1.3 影像分析

ICV由RAPID軟件(iSchemiaView，版本號：5.0.2)自動生成。CBF值由Philip 3.0 T MR自帶的后處理工作站進行勾畫、測量。rCBF 定義為健側相匹配的正常灌注區與缺血半暗帶低灌注區的比值(rCBF=CBF健側相匹配的正常灌注區/CBF缺血半暗帶低灌注區)。健側及缺血半暗帶側的CBF 由兩位有經驗的神經放射學診斷醫師共同測量，結果不一致時經協商后達成一致。pw-ICV定義為ICV 與rCBF 相乘(pw-ICV=ICV×rCBF)。血管再通程度采用mTICI 分級評估方法[4]：mTICI 2b～3 級定義為血管完全再通，mTICI 0～2a 級為不全血管再通。3 個月預后采用mRS 評分[5]進行分析：mRS 0～2分為預后良好，mRS 3～6分為預后不良。

1.4 統計學分析

應用SPSS 19.0 統計學軟件進行數據處理。計量資料采用±s 表示，計數資料采用例(%)表示。采用獨立樣本t檢驗或卡方檢驗對資料進行統計學分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。應用單因素及多因素進行Logistic 回歸分析，其中多因素Logistic 回歸采用逐步回歸篩選變量，回歸分析變量(P＜0.05)在預測血管再通及預后中的價值。

2 結果

2.1 一般臨床資料描述

前期共收集291 例急性腦卒中患者病例，其中91例被排除在外(顱內出血、腫瘤或外傷者17例，DWI運動偽影者25 例，PWI 運動偽影者31 例，發病時間超過24 h 者18 例)。最終200 例患者病例納入研究，其中男122 例，女78 例，年齡(71.65±12.54)歲，血管完全再通患者132例(66%)，預后良好者為129例(64.5%)。

2.2 急性腦卒中血管完全再通與不全血管再通患者間各參數比較

共200例患者病例納入分析，其中血管完全再通患者132 例(66%)、不全血管再通患者68 例(34%)。與不全血管再通組相比，血管完全再通組的治療前ICV (27.31±19.18 vs. 54.45±29.87) 較 小、pw-ICV (103.82±77.46 vs. 216.20±88.19)較小，差異有統計學意義(t=3.255，P=0.017；t=6.041，P＜0.001) (圖1、2)，而rCBF在兩組間比較差異無統計學意 義(3.01±0.96 vs. 3.48±1.73；t=-3.117，P=0.280)。兩組患者治療方法無明顯差異(χ2=0.456；P=0.548)，經治療后，血管完全再通組的3 個月預后明顯好于不全血管再通組(1.79±1.32 vs. 3.47±1.24；t=5.408，P＜0.001) (表1)。

表1 急性腦卒中患者血管完全再通與血管不全再通各參數之間比較Tab.1 Comparison of parameters between complete recanalization and incomplete recanalization in acute stroke patients

2.3 急性腦卒中預后良好與預后不良患者間各參數比較

200 例患者中預后良好者為129 例(64.5%)，預后不良者為71 例(35.5%)。與預后不良組相比，預后良好組的入院NIHSS 評分較低(15.71±6.18 vs.18.27±6.37)、治 療 前ICV (28.42±17.38 vs.53.51±28.79)較 小、pw-ICV (113.27±79.61 vs.221.07±87.37)較小，差異有統計學意義(t=4.166，P=0.039；t=4.119，P=0.029；t=5.513，P＜0.001) (圖1、2)，而rCBF 在兩組間比較差異無統計學意義(3.41±0.85 vs. 3.87±1.09；t=-3.971，P=0.371)。兩組患者治療方法差異無統計學意義(χ2=0.570；P=0.460)，經治療后，預后良好組的血管完全再通率明顯高于預后不良組(89.15% vs. 23.94%；χ2=86.764；P＜0.001) (表2)。

圖1 男，65歲，右側肢體乏力5 h。入院行MRI檢查為急性缺血性腦卒中，ICV為13.71 mL，rCBF為1.79，pw-ICV為24.54 mL。患者經機械取栓治療后血管完全再通(mTICI為3級)，3個月時預后良好(mRS評分為1分)。 圖2 男，67歲，左側肢體乏力5.5 h。入院行MRI檢查為急性缺血性腦卒中，ICV為30.56 mL，rCBF 為2.40，pw-ICV 為73.34 mL?；颊呓洐C械取栓治療后血管完全再通(mTICI 為2a 級)，3 個月時預后不良(mRS 評分為3 分)。注：ICV：缺血核心體積；rCBF：相對腦血流量；pw-ICV：灌注加權缺血核心體積。Fig.1 Male,65 years old,right limb weakness for 5 hours.MRI on admission showed acute ischemic stroke.ICV was 13.71 mL,rCBF was 1.79,and pw-ICV was 24.54 mL. The patients had completely recanalized (mTICI grade: 3) after EVT therapy, and the outcome was good at 3 months (mRS score: 1). Fig. 2 Male, 67 years old, left limb weakness for 5.5 hours. MRI on admission showed acute ischemic stroke. ICV was 30.56 mL, rCBF was 2.40, and pw-ICV was 73.34 mL.The patients had incompletely recanalized (mTICI grade: 2a) after EVT therapy, and the outcome was poor at 3 months (mRS score: 3). Note: ICV: ischemic core volume;rCBF:relative cerebral blood flow;pw-ICV:perfusion-weighted ischemic core volume.

表2 急性腦卒中患者預后良好與預后不良各參數之間比較Tab.2 Comparison of parameters between good outcome and poor outcome in acute stroke patients

2.4 急性腦卒中血管完全再通及預后的預測因素分析

單因素Logistic 回歸分析顯示ICV 及pw-ICV 預測急性腦卒中血管再通差異具有統計學意義(P＞0.05)，ICV、pw-ICV 及血管再通預測急性腦卒中預后差異具有統計學意義(P＞0.05)。多因素Logistic回歸分析顯示pw-ICV (OR 0.930；95%CI：0.854～1.465；P=0.016)為預測急性腦卒中血管再通的獨立預 測 因 子。pw-ICV (OR 0.971；95%CI：0.551～1.865；P=0.025)和血管完全再通(OR 5.26；95%CI：1.572～13.179；P=0.037)為預測急性腦卒中預后的獨立預測因子(表3、4)。

表3 各參數預測急性腦卒中血管再通的單因素及多因素邏輯回歸分析Tab.3 Univariate and multivariate logistic regression analysis of factors for predicting recanalization in acute stroke patients

表4 各參數預測急性腦卒中預后的單因素及多因素邏輯回歸分析Tab.4 Univariate and multivariate logistic regression analysis of factors for predicting outcome in acute stroke patients

3 討論

在急性缺血性腦卒中的救治中，影像學為患者的治療方法評估及篩選發揮著關鍵作用[6]。多模態MRI 檢查可評估梗死區及缺血半暗帶，選擇再灌注治療方案并預測治療效果[7-8]。以往的研究顯示入院NIHSS 評分、DWI 梗死體積、PWI 異常體積等可對EVT治療后血管再通、3 個月預后密切相關[9-11]。然而，目前關于預測卒中EVT 治療后血管再通及3 個月預后的因素仍存在爭議。

DWI-PWI不匹配是目前臨床上選擇EVT治療最被認可的評估方法，然而以往的研究顯示DWI-PWI不匹配不能預測卒中后的治療反應。本研究將ICV 與rCBF 相結合的“pw-ICV”作為附加成像信息來評估治療效果，結果顯示，與不全血管再通相比，血管完全再通組的治療前ICV較小、pw-ICV較小。以往的多項研究表明DWI 梗死體積對EVT 治療后血管再通具有較大的影響，Olivot 等[12]發現完全再通患者的基線平均DWI梗死體積(ICV)常較小。而黃紅濤等[13]及Kim等[14]認為DWI 梗死體積(ICV)為EVT 治療后血管完全再通的獨立預測因子。然而，以往的研究并未將DWI與PWI參數相結合進行研究。PWI異常區域中包含了一部分的缺血半暗帶組織，通過及時有效的治療部分或全部恢復。CBF 指單位時間內血液通過腦血管某橫截面積的流量。最近的研究使用患者CBF＜30%體素與健側CBF的比值來定義缺血核心區，由此涵蓋了更廣泛的絕對腦組織灌注范圍[15-16]。本研究顯示將ICV 與rCBF 相結合的pw-ICV，經單因素及多因素Logistic 回歸分析后為預測急性腦卒中EVT 治療后血管再通的獨立預測因子，而ICV在預測血管再通時無明顯統計學意義。

此外，我們還對急性腦卒中預后的影響因素進行分析，結果顯示，與預后不良組相比，預后良好組的入院NIHSS 評分較低、治療前ICV 較小、pw-ICV 較小，血管完全再通率較高。該結果與以往的研究部分一致。以往的研究顯示治療前DWI 梗死體積較小時通常具有較好的臨床預后[17-18]。缺血性腦卒中的發展涉及多種病理生理過程，其中CBF的異常和持續時間直接影響著患者預后。隨著卒中時間的延長，腦血流異常率和腦死亡率逐漸增加。血管完全再通可使血流恢復再灌注，保護組織免于進一步的缺血損傷，降低梗死體積的增長，從而使患者具有更好的功能預后。早期的結果顯示低CBF 閾值并不能很好地預測卒中預后，但從機制上看，更好的再灌注可能能夠挽救更少的灌注組織[19]。當納入DWI和CBF相結合的pw-ICV進行分析時，pw-ICV和血管完全再通為預測急性腦卒中預后的獨立預測因子。Rotkopf等[20]基于CTP 的pw-ICV 參數分析顯示pw-ICV 與最終梗死體積及預后均顯著相關，在預測最終梗死體積方面優于ICV。梗死區相對低灌注的標志物rCBF 可降低最近梗死體積增長，并與ICV存在交互作用[3]，這表明即使在癥狀出現后的一段時間內，缺血組織的低灌注程度在挽救缺血組織時仍然起到了作用。由此可見，將pw-ICV作為額外的成像參數預測卒中預后具有更重要的意義。

本研究尚存在一定的局限性。本研究為單中心回顧性研究，本研究數據可能受到回顧性樣本收集及抽樣偏差的限制。下一步將進一步進行前瞻性、多中心研究驗證本研究結果。

綜上所述，急性缺血性腦卒中患者EVT 治療前pw-ICV 與血管再通密切相關；pw-ICV、血管完全再通與預后良好密切相關，pw-ICV 可為臨床評估急性腦卒中血管再通、預后提供重要價值。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。