動脈自旋標記對急性缺血性腦卒中早期神經(jīng)功能衰退的預測價值

[Abstract]Objective：Toevaluatethepredictionvalueofarterialspin labeling（ASL）toearlyneurologicaldeterioration（END） inpatientswithacuteischemicstroke（AIS）.Methods：Atotalof198AISpatientswereselected.According totheNational Institutesof Health Stroke Scale（NIHSS）score，198AIS patientsweredividedintoENDgroup（68cases）and non-END group（13Ocases）．Univariateandmultivariatelogisticanalyseswereperformedtoanalyzetheinfluencing factorsforEND inAISptients.ROCcurveswereploted toevaluatethepredictivevalue.Results：There were significantdiferencesinage， gender，NIHSSscore，lowperfusionvolumeatdiferntpostlabelingdelays（PLD）time（PLDof1.5，2.5s）andhypoperfusion volume ratio （HVR）between the two groups （all Plt;0.05 ）.Univariate logistic analysis showed that age，gender，NIHSS score， lowperfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLD，andHVR were theinfluencingfactorsforEND（all Plt;0.05 ）.Multivariate logisticanalysisshowedthatage，lowperfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLD，andHVRwereindependentriskfactors for END（all P lt;0.05），whlie NIHSS score was the protective factor（ Plt;0.001 ）．AUC values of age，NIHSS score，low perfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLD，andHVRwere0.672，0.702，0.701，0.722and0.902 inpredictingEND inAIS patients.Conclusions：Age，NIHSSscore，lowperfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLDandHVR have predictivevalue forEND in AIS patients，and HVR has the highest predictive value.

[Keywords] Arterial spin labeling;Stroke;Nerve function;Magnetic resonance imaging

急性缺血性腦卒中（acuteischemic stroke，AIS）是全世界第二大死亡原因，每年死亡人數(shù)約550萬，也是致殘的主要原因，約 50% 的幸存者有慢性殘疾[1]。MRI在腦卒中診斷、指導治療途徑和確定再灌注治療后出血轉(zhuǎn)化方面至關(guān)重要[2-3]。但常規(guī)MRI需靜脈注射對比劑，對對比劑過敏或嚴重腎臟疾病患者無法使用，也增加了檢查費用，且釓沉積在大腦中[4]。動脈自旋標記（arterial spin labeling，ASL）是一種新的MRI腦灌注成像技術(shù)，用于可視化灌注和量化腦血流。ASL灌注成像使用血液作為內(nèi)源性對比劑，通過射頻脈沖對其進行磁標記，無需釓對比劑。灌注對比是由這些標記自旋在腦組織水平上與未標記的對照圖像交換所引起的磁化差異給出的[5]。最新研究發(fā)現(xiàn)，ASL中多個PLD可客觀反映腦灌注情況，在腦卒中和腦卒中模擬檢測方面效果較好，但其與患者神經(jīng)功能衰退的具體關(guān)系尚不清楚。因此，本研究分析ASL對AIS患者早期神經(jīng)功能衰退（earlyneurological deterioration，END）的預測價值，以期指導臨床。

1資料與方法

1.1一般資料

收集2021年6月至2023年6月在哈勵遜國際和平醫(yī)院治療的198例AIS患者。納人標準： ① 符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》6中AIS的診斷標準； ② 年齡 18～75 歲； ③ 腦卒中發(fā)作時間≤72h ④ 初次發(fā)病； ⑤ 依從性好者。排除標準： ① 顱腦外傷等原因?qū)е履X卒中者； ② 合并出血傾向者； ③ 合并顱腦手術(shù)史或其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病者； ④ 合并惡性腫瘤、自身免疫系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病或內(nèi)分泌疾病者； ⑤ 合并嚴重心、肝、肺、腎等重要臟器功能障礙者； ⑥ 接受血管內(nèi)支架治療。

根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表（NationalInstitutes of Health Stroke Scale，NIHSS）評分[7]，分為END組（68例）和非END組（130例），其中AIS發(fā)生 72h 內(nèi)NIHSS評分增加 ?2 分即為END。患者均采用阿替普酶行靜脈溶栓治療，靜脈溶栓 24h 后復查顱腦MRI，排除顱內(nèi)出血，繼續(xù)給予阿司匹林行抗凝治療。本研究經(jīng)哈勵遜國際和平醫(yī)院倫理委員會批準（批號：AF/SC-08/02.0），患者及家屬均簽訂知情同意書。

記錄患者年齡，性別，BMI，是否吸煙、飲酒，發(fā)病至入院時間，收縮壓、舒張壓，NIHSS評分，腦卒中病因分型（大動脈粥樣硬化、心源性、小動脈閉塞），腦卒中分布（前循環(huán)、后循環(huán)、前循環(huán)與后循環(huán)），既往危險因素（高血壓、糖尿病、心房顫動），以及實驗室檢查指標空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）高密度脂蛋白（high-densitylipoprotein，HDL）纖維蛋白原]。

1.2 儀器與方法

采用Siemens 3.0T Verio MRI掃描儀，8通道相控陣頭線圈，囑患者頭部不動并保持清醒。常規(guī)掃描 T₁WI，T₂WI，T₂ FLAIR、DWI序列。采用三維FSE獲取三維偽連續(xù)ASL，測量多個標記后延遲（postlabelingdelay，PLD），即動脈血被標記至進入目標區(qū)域的時間間隔。ASL掃描參數(shù)：TR 4590ms （PLD1.5s 或 5285ms （PLD2.5s），標記時間 1500ms ，TE 10.5ms ，視野 24cm×24cm ，空間分辨率 3.64mm 層厚、層距均為 4.0mm ，激勵次數(shù)2，總掃描時間約 20min 。

1.3 圖像測量

原始數(shù)據(jù)導人GEAW4.6工作站，利用Function軟件進行后處理，生成腦血流量（cerebralbloodflow，CBF）圖，通過偽彩圖選擇ROI，測量局部CBF，ROI選擇病灶最大層面的中心部位及CBF圖灌注均勻處，且盡量避開腦室，連續(xù)測量3次，取CBF平均值（圖1）。 CBFlt;20mL?（100g）^-1?min^-1 為腦梗死相應區(qū)域灌注不足。采用低灌注體積比（hypoperfusionvolumeratio，HVR）評價血流動力學損傷， HVR=2.5 sPLD低灌注體積/1.5sPLD低灌注體積 ×100% ?50% 為嚴重血流動力學損傷[8]。

1.4統(tǒng)計學方法

采用R4.0.5和SPSS22.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料以例 （%） 表示，組間比較行 χ² 檢驗；符合正態(tài)分布的計量資料以 表示，組間比較行獨立樣本t檢驗。將單因素分析差異有統(tǒng)計學意義的指標作為自變量，END作為因變量，應用多因素logistic回歸分析評估AIS患者END的相關(guān)因素。繪制ROC曲線評估各相關(guān)因素的預測價值。以 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2結(jié)果

2組年齡、性別、NIHSS評分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均 Plt;0.05， （表1）。

單因素logistic回歸分析顯示，年齡、性別、NIHSS評分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR為AIS患者END的相關(guān)因素（均 Plt;0.05 （表2）。

多因素logistic回歸分析顯示，年齡、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR為AIS患者END的獨立危險因素（均 Plt;0.05 ），NIHSS評分為保護因素（ Plt;0.001 （表3）。

年齡、NIHSS評分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR預測AIS患者END的AUC分別為0.672、0.702、0.701、0.722、0.902（表4，圖2）。

3討論

自前AIS患者預期生存率明顯提高，但如何準確預測患者早期神經(jīng)功能情況，仍缺乏可靠指標。有研究認為腦灌注狀態(tài)和側(cè)支循環(huán)是神經(jīng)功能的重要決定因素[9]。但AIS評價須檢測缺血，評估危險區(qū)域、再灌注或再通狀態(tài)，并預測最終的出血轉(zhuǎn)化。因此，臨床需客觀指標及時識別END，及早干預，降低不良事件。DWI對檢測不可逆的早期腦梗死高度敏感，但不能提供可逆性缺血半暗帶的信息。而ASL可通過磁性標記血液測量組織灌注，無需使用外源性對比劑，且在卒中無創(chuàng)血流動力學和側(cè)支循環(huán)狀態(tài)評估方面取得了一定進展[10-11]。

表1END組與非END組臨床資料比較

注：END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，LDL為低密度脂蛋白，HDL為高密度脂蛋白，PLD為標記后延遲，HVR為低灌注體積比。 1mmHg=0.133kPa “為t值，?為 χ² 值。

表2AIS患者END的單因素logistic回歸分析

注：AIS為急性缺血性腦卒中，END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標記后延遲，HVR為低灌注體積比。

表3AIS患者END的多因素logistic回歸分析

注：AIS為急性缺血性腦卒中，END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標記后延遲，HVR為低灌注體積比。

表4各相關(guān)因素預測AIS患者END的AUC比較

注：AIS為急性缺血性腦卒中，END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標記后延遲，HVR為低灌注體積比。

AIS患者腦血流中斷時，氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)會被耗盡，導致缺血區(qū)域神經(jīng)元細胞死亡、神經(jīng)炎癥和腦血管破壞，影響神經(jīng)功能。在動態(tài)磁敏感對比增強掃描（dynamic susceptibility contrast，DSC）中，使用殘差函數(shù)達到最大值時由時間閾值產(chǎn)生的低灌注強度比來估計AIS側(cè)支循環(huán)和預后。本研究采用ASL評估腦梗死患者的灌注情況，多個PLD可反映腦血流動力學狀態(tài)[12]。Li等[13]比較了多個PL D（PLD=1.5 、2.0，2.5，3.0s ，采集時間 4.5min ）與DSCMRI在急性大腦中動脈梗死患者中的應用，發(fā)現(xiàn)2種方法測量的CBF有很好的一致性。目前臨床上常用的是1.5s和2.5sPLD。與DSC相比，1.5s和2.5sPLD ASL具有無創(chuàng)性、準確性和可重復性的優(yōu)點。因此，本研究使用2個PLD的比值計算AIS患者的HVR，可獲得更多的腦灌注信息，從而預測AIS患者神經(jīng)功能。

近年來，年輕女性的缺血性中風死亡率低于男性，而老年女性的死亡率高于男性[14]。但重要的交叉年齡在不同的研究中不同。動物實驗研究證明，雌性小鼠大腦中動脈閉塞后的神經(jīng)功能隨年齡的增長而衰退[15]。一項關(guān)于雌二醇早期與晚期干預臨床試驗發(fā)現(xiàn)，剛絕經(jīng)的婦女開始行激素治療是相對安全的，可緩解動脈粥樣硬化的進展，而絕經(jīng)10年者激素治療效果并不顯著[16]。更基礎(chǔ)的研究也提供了證據(jù)，年齡對機體的影響不僅體現(xiàn)在激素的變化上，還體現(xiàn)在全身炎癥、代謝和年齡相關(guān)基因的表達上[17]。因此，年齡是影響AIS患者神經(jīng)功能衰退的危險因素。

圖1R0I勾畫示意圖注：患者，女，左側(cè)肢體無力2h入院。圖1a，1b分別為 T₂ FLAIR、DWI圖像，示右側(cè)放射冠區(qū)斑片狀急性腦梗死病灶;圖1c，1d分別為1.5、2.5s標記后延遲動脈自旋標記圖像；圖1e為ROI勾畫區(qū)域

圖2各相關(guān)因素預測急性缺血性腦卒中（AIS）患者早期神經(jīng)功能衰退的ROC曲線注：NIHSS為美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標記后延遲，HVR為低灌注體積比

本研究繪制ROC曲線，發(fā)現(xiàn)年齡、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR能預測AIS患者的END，HVR的預測效能高于其他相關(guān)因素。本研究的不足之處：樣本量小，易出現(xiàn)假陰性結(jié)果導致一些潛在偏差；由于時間和經(jīng)費的限制，隨訪時間較短，僅觀察了腦卒中發(fā)作時間 72h 內(nèi)的NIHSS評分。后期仍需行大樣本的深入研究。

綜上所述，年齡、NIHSS評分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR對AIS的END有預測價值，且HVR的預測價值更高，可為AIS的臨床治療提供指導。

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（收稿日期 2024-04-11）