單側頸內動脈閉塞患者腦灌注與癥狀、閉塞時期及閉塞位置的關系

摘要：目的" 評估單側頸內動脈閉塞（ICAO）患者癥狀與腦灌注關系、閉塞時期及位置對腦灌注的影響。方法" 納入2021年9月～2023年3月在西安交通大學第二附屬醫院神經內科就診的符合納入排除標準的16例ICAO患者，通過Dr Brain's軟件動脈自旋標記模塊計算區域腦血流量（CBF）。比較癥狀性及無癥狀ICAO、急性及慢性ICAO、起始部及顱內段閉塞患者全腦、雙側大腦中動脈供血區、大腦前動脈供血區、ASPECTS區域（尾狀核、豆狀核、島帶、內囊、M1、M2、M3、M4、M5、M6）、腦葉（額葉、頂葉、顳葉、島葉）的區域腦血流量在標記后延遲時間（PLD）為1.5 s和2.5 s的差異。結果" 癥狀性及無癥狀、急性及慢性、起始部及顱內段ICAO患者全腦CBF、非閉塞側半球各區域CBF在PLD 1.5 s 及 PLD 2.5 s的差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。起始部和顱內段ICAO患者閉塞側半球區域CBF在PLD 1.5 s及PLD 2.5 s的差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。在PLD 1.5 s時，癥狀性ICAO患者閉塞側M5區域CBF較無癥狀者明顯降低，閉塞側內囊CBF較無癥狀者升高（Plt;0.05）；在PLD 2.5 s時，癥狀性及無癥狀ICAO患者各區域CBF的差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。在PLD 1.5 s時，急性ICAO患者閉塞側大腦中動脈、M1、M5及額葉區域CBF較慢性ICAO者降低（Plt;0.05）；在PLD 2.5 s時，急性ICAO患者在閉塞側大腦中動脈、M1、M5、M6及額葉的區域CBF較慢性ICAO者降低（Plt;0.05）。結論" 急性ICAO較慢性ICAO患者閉塞側大腦中動脈供血區和部分ASPECTS皮質區域腦灌注受損更加嚴重，癥狀性ICAO與閉塞側ASPECT部分區域灌注進一步受損有關，頸內動脈不同閉塞位置的腦灌注無差異。

關鍵詞：動脈自旋標記；頸內動脈閉塞；腦血流量；缺血性卒中；血流動力學

Relationship between symptoms， occlusion period， and site with cerebral perfusion in patients with internal carotid artery occlusion

ZHANG Guirong， ZHANG Yanyan， LIANG Wenbin， DING Dun

Department of Medical Imaging， the Second Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University， Xi'an 710004， China

Abstract： Objective To assess the relationship between symptoms and cerebral perfusion in patients with unilateral internal carotid artery occlusion （ICAO）， and the influence of the occlusion period and location on cerebral perfusion. Methods Sixteen patients with ICAO who met the inclusion and exclusion criteria were enrolled in the Department of Neurology of the Second Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University from September 2021 to March 2023. Regional cerebral blood flow （CBF） was measured by Dr Brain's software ASL module. Differences in regional CBF in global， middle cerebral artery （MCA） territory， anterior cerebral artery territory， Alberta Stroke Programme Early Computed Tomography Score （ASPECTS） regions （include caudate nucleus， lentiform nucleus， insula ribbon， internal capsule and M1-M6） and brain lobes （include frontal， parietal， temporal， insular lobe） of different subgroups （symptomatic and asymptomatic， acute and chronic， initial and intracranial ICAO） at PLD 1.5 s and PLD 2.5 s were evaluated. Results The CBF of symptomatic and asymptomatic， acute and chronic， initial and intracranial ICAO patients found no differences in the global and contralateral hemisphere at PLD 1.5 s and PLD 2.5 s （Pgt;0.05）. The CBF of initial and intracranial ICAO patients found no differences in the ipsilateral hemisphere at PLD 1.5 s and PLD 2.5 s （Pgt;0.05）. In the occluded hemisphere， the CBF of symptomatic ICAO was significantly lower than that of asymptomatic at PLD 1.5 s in M5， the CBF of symptomatic was significantly higher than that of asymptomatic at PLD 1.5 s in internal capsule （Plt;0.05）. The CBF of symptomatic and asymptomatic ICAO found no differences in the ipsilateral hemisphere at PLD 2.5 s （Pgt;0.05）. In the occluded hemisphere， the CBF of acute ICAO was significantly lower than that of chronic at PLD 1.5 s in middle cerebral artery territory， M1， M5， frontal lobe; the CBF of acute ICAO was significantly lower than that of chronic at PLD 2.5 s in middle cerebral artery territory， M1， M5， M6， frontal lobe （Plt;0.05）. Conclusion Acute ICAO has further perfusion impairment than chronic ICAO in the middle cerebral artery territory and partly ASPECTS cortical areas of the occluded side. Symptomatic ICAO was associated with further perfusion impairment in partly ASPECT area of the occluded side. There was no significant difference in cerebral perfusion at different locations of internal carotid artery occlusion.

Keywords：" arterial spin labeling; internal carotid artery occlusion; cerebral blood flow; ischemic stroke; hemodynamic

動脈粥樣硬化性頸內動脈閉塞（ICAO）是腦缺血事件的重要原因，栓塞和灌注不足是腦卒中的兩個重要機制［1， 2］ 。腦灌注成像是評估腦血流動力學變化的功能成像方法，三維動脈自旋標記（ASL）磁共振成像可實現腦血流量無創定量評估。臨床上頸內動脈閉塞人群的臨床癥狀、影像改變表現出巨大異質性，但相關ASL灌注研究較少；且既往研究采用單一標記后延遲時間（PLD）或手動繪制區域興趣，使得腦血流量（CBF）測量耗時、費力。隨著人工智能技術的發展，Dr Brain-ASL軟件可以實現快速全腦和解剖區域腦血流定量測量。

頸內動脈閉塞包括急性和慢性閉塞，既往研究顯示急性ICAO與臨床預后差有關［3， 4］ 。ICAO患者可出現不同的臨床特征，從無癥狀到短暫性腦缺血發作（TIA）或急性嚴重卒中綜合征［5］ 。有癥狀ICAO患者的缺血性事件復發率為每年10%～18%，但無癥狀ICAO患者的復發率相對較低［6］ 。ICAO可發生在任何節段，顱內段和顱外段頸內動脈閉塞具有不同的臨床和影像學特征［7］ 。閉塞部位是與預后不良相關的變量之一［8］ 。Alberta卒中項目早期CT評分（ASPECTS）是一種簡單可靠的定性評分系統，廣泛用于評估早期缺血性腦梗死的嚴重程度，是血管內治療決策的重要篩選標準［9-12］ ，有助于預測治療效果和預后。ASPECTS評分，現已從CT平掃延伸至MR的DWI/FLAIR等序列來進行梗死評分，腦灌注成像較常規序列能更早識別梗死及缺血區，但目前ASPECTS相關區域的灌注評價研究尚缺乏。本研究擬采用新CBF定量軟件分析方法評估包括常規前循環腦區以及ASPECTS區域在內的腦灌注改變，旨在探討ICAO患者的癥狀與腦灌注的關系，閉塞時期和閉塞部位對腦灌注影響，進一步細化ICAO患者腦灌注評估工作，為明確頸內動脈閉塞患者臨床和影像特征異質性原因提供客觀證據，加深臨床醫生對該類病變認識，進而指導臨床決策，為后續研究提供基礎。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

本研究經我院倫理學審批通過（審批號：2022156）。選擇2021年9月～2023年3月在西安交通大學第二附屬醫院神經內科就診的頸內動脈閉塞患者。納入標準：行數字減影血管造影檢查并確診單側ICAO的患者；同期行PLD 1.5 s、PLD 2.5 s的3D-pCASL成像。排除標準：對側血管有中度或重度狹窄（≥50%）；圖像質量差或ASL使用單PLD或其它標記后延遲時間掃描；患有腦損傷/手術/精神疾病/其他影響大腦的疾病。

36例ICAO患者中，排除對側頭頸部血管狹窄程度大于50%患者10例，排除伴有癲癇和既往顱腦手術患者2例，排除單PLD患者8例。最終16例ICAO患者（2例女性和14例男性；年齡57.06±11.24歲）納入本研究。患者分組如下：腦或視網膜缺血表現包括與同側頸內動脈閉塞（ICA）相關的短暫性或非致殘性癥狀，定義為有癥狀［13］ ，否則定義為無癥狀患者，本組有癥狀ICAO患者11例，無癥狀ICAO患者5例。根據臨床和影像學的相關證據，參考既往文獻［14， 15］ ，將閉塞時間小于1周定義為急性ICAO，大于4周定義為慢性ICAO，本組8例為急性ICAO，8例為慢性ICAO。根據閉塞部位，8例為頸內動脈起始部閉塞，8例為頸內動脈顱內段閉塞。各組間年齡、性別的差異無統計學意義（Pgt;0.05）。

1.2" MRI成像

全腦三維pCASL序列使用3.0T MR掃描儀（HDxt Signa，GE）掃描，配備8通道頭部線圈用于信號采集。參數為：TR 4599 ms（PLD=1525 ms），TR 5294 ms（PLD=2525 ms），回波時間10.86 ms，標記時間1500 ms，視野24 cm×24 cm，層厚4.0 mm，36層，背景抑制。

1.3" 數據分析

將ASL序列原始數據包（PLD 1.5 s和PLD 2.5 s）脫敏后上傳至Dr Brain軟件ASL模塊（YIWEI醫療科技），基于Buxton血流動力學模型，血液T1和腦組織T1常數分別為1650 ms和1165 ms，處理流程（圖1）。評估ICAO患者不同亞組的全腦、大腦前動脈（ACA）、大腦中動脈（MCA）供血區、ASPECTS區域（包括尾狀核、狀核、島帶、內囊和M1-M6）、額葉、頂葉、顳葉、島葉區域CBF在不同PLD的差異。

1.4" 統計學分析

采用SPSS 21.0軟件進行統計分析。所有計量數據均經Shapiro-Wilk進行正態性檢驗，符合正態分布的以均數±標準差表示，不符合正態分布的以中位數（四分位數間距）表示。數據符合正態分布且方差齊性，組間比較采用獨立樣本t檢驗，否則采用Mann-Whitney U檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

2.1" 患者的臨床資料

ICAO患者的基本特征（表1）。

2.2" 有癥狀和無癥狀ICAO患者區域CBF差異

有癥狀和無癥狀ICAO患者全腦CBF在PLD 1.5 s［23.312±4.803 vs 26.000±3.555 mL/（min·100 g），P=0.285］和PLD 2.5 s［28.457±5.338 vs 29.888±2.264 mL/（min·100 g），P=0.579］的差異無統計學意義。

在閉塞側半球，PLD 1.5 s時，癥狀性ICAO患者M5區域CBF較無癥狀者降低［13.586±6.930 vs 22.176±4.929 mL/（min·100 g）， P=0.026］，內囊CBF較無癥狀者升高［25.861±3.122 vs 21.392±2.791 mL/（min·100 g），P=0.016］，其它14個腦區的差異無統計學意義（Pgt;0.05）；在PLD 2.5 s時，癥狀性和無癥狀ICAO患者16個區域CBF的差異無統計學意義（Pgt;0.05）。

在非閉塞側半球，有癥狀和無癥狀ICAO患者在PLD=1.5 s和PLD=2.5 s時各區域CBF的差異無統計學意義（Pgt;0.05）。

2.3" 急性和慢性ICA閉塞區域CBF差異

急性和慢性ICAO患者在PLD 1.5 s［22.945±5.344 vs 25.359±3.440 mL/（min·100 g），P=0.301）］和PLD 2.5 s［27.411±6.003 vs 30.398±1.871 mL/（min·100 g），P=0.115］全腦CBF的差異無統計學意義。

在閉塞側半球，當PLD 1.5 s時，急性ICAO患者在MCA、M1、M5及額葉的區域CBF較慢性ICAO者降低（Plt;0.05，表2），但在其它12個腦區CBF的差異無統計學意義（Pgt;0.05）；當PLD 2.5 s時，急性ICAO患者在MCA、M1、M5、M6及額葉的區域CBF較慢性ICAO者降低（Plt;0.05，表3），而在其它11個腦區CBF的差異無統計學意義（Pgt;0.05）。

在非閉塞側半球，急性和慢性ICAO患者在PLD 1.5 s和PLD 2.5 s時各區域CBF的差異無統計學意義（Pgt;0.05）。

2.4" 頸內動脈起始部和顱內段閉塞區域CBF差異

起始部ICAO患者和顱內段ICAO患者全腦CBF在PLD 1.5 s［24.068±3.872 vs 23.676±5.287 mL/（min·100 g），P=0.943］和PLD 2.5 s［29.868±4.337 vs 27.941±4.868 mL/（min·100 g），P=0.417］的差異均無統計學意義。起始部和顱內段閉塞患者在PLD 1.5 s和PLD 2.5 s時，兩側半球所有腦區CBF的差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。

3" 討論

ICAO基于側支血流的差異可以有不同的臨床過程，從無癥狀到嚴重的神經功能不足［16］ 。癥狀性ICAO的年發病率在一般人群中約為6/100 000人［17］ 。本研究納入ICAO患者中，68.75%（11/16）表現為有癥狀，31.25%（5/16）表現為無癥狀。癥狀性ICAO患者長期預后較差［13］ ，卒中年復發率為5%～6%［13］ ，腦血流動力學受損及側支流嚴重的患者復發率為9%～18%［18-20］ 。無癥狀性ICAO腦卒中復發率小于2%［19， 21］ 。既往研究表明，無癥狀和有癥狀ICAO患者與對照組相比，閉塞側ACA和MCA基線CBF均顯著降低［22］ 。然而，目前國內外尚無關于有/無癥狀ICAO患者腦血流量差異的對比研究。國內一項研究顯示前循環大血管嚴重狹窄/閉塞患者，在PLD 1.5 s和PLD 2.5 s，有癥狀患者雙側半球腦CBF均低于無癥狀患者［23］ 。本研究結果顯示，在PLD 1.5 s時，有癥狀ICAO者較無癥狀者閉塞側M5區CBF降低，非閉塞側有/無癥狀患者CBF在雙PLD時均無差異，提示ICA閉塞導致閉塞側灌注行為異常，閉塞側區域性腦灌注減低及延遲可能是患者癥狀出現的原因，但由于本文樣本量有限，需要進一步的大樣本研究來明確ICAO患者癥狀與腦區灌注不足關系。

急性ICAO與嚴重和持續的神經功能缺陷有關，對靜脈溶栓無效，并預示著更可怕的臨床結果［7， 24］ 。慢性ICAO患者通常沒有明顯的臨床癥狀，很多時候是常規影像學檢查時偶然發現。本研究中，87.5%（7/8）的急性ICAO患者表現為缺血性卒中，12.5%（1/8）表現為TIA；62.5%（5/8）的慢性ICAO患者表現為頭痛或頭暈，25%（2/8）表現為卒中，12.5%（1/8）表現為TIA。當前的分析結果顯示，在閉塞側半球PLD 1.5 s和PLD 2.5 s時，急性ICAO患者部分MCA和ASPECTS皮質區域CBF明顯低于慢性ICAO者，提示急性ICAO腦灌注受損更加嚴重，更低灌注是急性ICAO者腦缺血事件更高發病率的原因。這可能與急性ICA閉塞阻止了閉塞血管的側支循環建立、調節和限制腦損傷的進展，慢性閉塞進展可能允許遠端側支血管的發育以避免嚴重的缺血事件發生有關［7］ 。目前國內外尚無關于急性/慢性ICAO患者腦血流量差異的對比研究，本研究結果明確了急慢性期ICAO對腦灌注影響，認為判斷ICA急慢性期閉塞對臨床決策至關重要，隨著ICA閉塞時間的延長，血栓逐漸纖維化，阻礙微導絲通過閉塞動脈，使其難以再通，增加并發癥的風險［25］ 。除了結合臨床特征，高分辨MR血管壁成像在評估閉塞時期、閉塞位置及范圍方面也有重要臨床價值。

根據Bouthillier分類，頸內動脈的顱內外部分可分為7個節段［26］。由于近端血流動力學復雜，低剪切應力、血流停滯和血流分離，ICA閉塞在近端更常見［27］ 。有研究注意到ICAO患者神經系統的嚴重程度和梗死面積從近端到遠端不斷增加［28］ 。本研究結果顯示，ICA起始部和顱內段閉塞患者的全腦CBF以及雙側半球區域CBF在PLD 1.5 s和PLD 2.5 s的差異均無統計學意義，提示頸內動脈的不同閉塞位置其腦灌注本質無明顯差異。目前國內外尚無關于不同ICAO閉塞位置腦血流量差異的研究，本文小樣本量也可能是導致其差異無統計學意義的原因。但ICA的閉塞位置對于血管內治療至關重要，它可以幫助醫生為患者選擇合適的再通技術、支架或介入裝置的大小［8］ 。既往研究表明，ICA閉塞部位越低，再通成功率越高［29］ 。此外，既往研究顯示再通的維持基本依賴于閉塞位置，以頸內動脈床突段為界，其遠端和近端再閉塞的年發生率分別為91%和0%［30］ 。所以，閉塞位置評估對臨床決策仍然具有重要意義。

綜上所述，急性ICAO較慢性ICAO患者閉塞側大腦中動脈供血區和部分ASPECTS皮質區域腦灌注受損更加嚴重；癥狀性ICAO與閉塞側ASPECTS部分區域灌注進一步受損可能有關；頸內動脈不同閉塞位置的腦灌注無明顯差異。本研究創新性地使用新技術實現更快速、細致全腦和區域CBF評估，首次評估了ICAO患者ASPECTS區域腦灌注，解決了臨床實際問題，為后續的研究和臨床治療決策提供了理論基礎。但本研究由于樣本量有限，在將現有結果解釋應用至其它人群時應謹慎，后續研究將繼續擴大樣本量。

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（編輯：林" 萍）