聯(lián)合Fast CINE PC及FAIR序列評價后循環(huán)腦梗死患者血流動力學(xué)情況

宋利宏 李暉 劉懷軍 尹繼磊 夏遠(yuǎn)艦 劉云 賈梅霞 呂慧霞 楊素君 蘇新生 粟志英 趙啟

后循環(huán)梗死在臨床上常見，常規(guī)影像學(xué)只是對腦組織及腦血管的大體形態(tài)進行觀察［1，2］，只是發(fā)現(xiàn)了梗死灶或血管狹窄等改變，而忽略了其功能學(xué)的檢查。而腦組織血流動力學(xué)情況與患者的預(yù)后密切相關(guān)。快速電影相位對比序列(Fast CINE PC)可以對一個心動周期內(nèi)血管的血流速度進行在體測量和研究［3］。但是，目前應(yīng)用Fast CINE PC序列對各種腦血管病的研究仍較少。流動敏感交互式反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(flow-sensitive alternating inversion recovery，F(xiàn)AIR)不需要注射對比劑即可測量腦組織的血流灌注值。本研究采用Fast CINE PC及FAIR序列對后循環(huán)腦梗死患者基底動脈及其供血區(qū)腦組織血流動力學(xué)情況進行研究，以更好指導(dǎo)臨床診斷和治療，有效改善患者的預(yù)后。

1 資料與方法

1．1 一般資料 后循環(huán)梗死組:經(jīng)臨床及常規(guī)MR檢查診斷為后循環(huán)腦梗死患者39例，男27例，女12例;年齡25～80歲，平均年齡(61±12)歲。對照組:正常志愿者(既往無腦血管病史，常規(guī)MRI及磁共振血管成像檢查無腦實質(zhì)及腦血管病變)39例，男21例，女18例;年齡29～79歲，平均年齡(57±11)歲。2組性別比與年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0．05)。檢查前所有受試者對實驗知情同意并均簽署知情同意書，實驗方案得到了倫理委員會的批準(zhǔn)。

1．2 MRI檢查

1．2．1 常規(guī)MRI:采用美國 GE公司 Signa Excite HD 3．0T高場強MR掃描儀，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)頭部8通道線圈。檢查前告知受檢者磁共振檢查的注意事項，給受檢者佩戴耳塞以減小噪音。擺正受檢者體位。以前后連合連線為軸位圖像掃描基線。MRI包括軸位及矢狀位T1-FLAIR、軸位T2-FSE序列。掃描參數(shù):軸位 T1-FLAIR:TR=3 196 ms，TE=7．9 ms，TI=960 ms;矢狀位T1-FLAIR:TR=1 750 ms，TE=8．9 ms，TI=920 ms;軸位 T2-FSE:PROP，TR=5 100 ms，TE=118 ms;層厚 =5．0 mm，間隔 =1．0 mm，矩陣 =512 × 256，激勵次數(shù) =1，視野 =240 mm ×240 mm。

1．2．2 磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA):采用三維時間飛越法(3 Dimension time of flight，3D TOF)法，掃描參數(shù):TR=20 ms，TE=3．2 ms，層厚 =1．0 mm。

1．2．3 Fast Cine PC:用3D TOF MRA血管圖像進行定位，掃描層面與基底動脈垂直。采用無相位卷折技術(shù)、呼吸補償及流動補償，使用外周脈搏門控，以便獲得單位時間內(nèi)的相位改變曲線(外周門控的獲得以受檢者的右手中指指腹采集而得)，設(shè)定30個時相。流動編碼方向為Slice，與血液流動方向相反，通過預(yù)實驗將流速編碼設(shè)為100 cm/s?；讋用}無狹窄者掃描基底動脈中間層面，基底動脈狹窄者掃描狹窄程度最重處層面?；讋用}閉塞者流速記為0。掃描參數(shù):TR=11．5 ms，TE=5．6 ms，層厚 =4 mm，間隔 =0 mm，視野 =140 mm ×140 mm，矩陣 =256 ×128，激勵次數(shù) =1，翻轉(zhuǎn)角 =20°，帶寬 =31．25。

1．2．4 FAIR:將掃描層面定在椎-基底動脈供血區(qū)，與腦干長軸垂直，共掃描6層，定位時迎著血流方向。掃描參數(shù):TR=800 ms，TE=11．4 ms，層厚 =5 mm，間隔 =1．5 mm，視野 =240 mm ×240 mm，矩陣 =128 ×96，翻轉(zhuǎn)角 =90°。

1．3 圖像后處理及分析

1．3．1 MRA:在 ADW 4．2 工作站用最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)對MRA源圖像進行重組，分別得到前后循環(huán)的圖像。記錄血管形態(tài)，測量與Fast CINE PC層面相對應(yīng)的基底動脈管腔直徑。

1．3．2 Fast CINE PC:Fast CINE PC序列可以得到相位圖和幅值圖2種圖像。在ADW 4．2工作站應(yīng)用FuncTool 2軟件對圖像進行后處理。將圖像放大4倍，選取一致的窗寬窗位，在幅值圖上勾畫出血管的截面，以3D TOF MRA MIP重組后圖像測得的直徑為參考，使所測管徑橫截面積與實際管腔面積最接近，再將此感興趣區(qū)復(fù)制到相位圖上，在相位圖上，即可得到感興趣區(qū)的一個心動周期內(nèi)30個時相的流速。以時間為橫坐標(biāo)，30個時相的流速值為縱坐標(biāo)，可以得到一個心動周期的時間—流速曲線。測定感興趣區(qū)的橫截面積，進而得到單位時間內(nèi)通過管腔的流量。計算公式:流量(ml/min)=流速(cm/s)×橫截面積(cm2)×60(s)。

1．3．3 FAIR:選擇適當(dāng)?shù)拈撝?，得到?基底動脈供血區(qū)血流灌注圖像，即相對腦血流(relative cerebral blood flow，rCBF)圖，以偽彩圖顯示。在兩側(cè)枕葉、小腦、腦橋、延髓分別選擇感興趣區(qū)(Region of interests，ROI)，ROI不要小于30個像素。由軟件自動測出這個ROI的信號強度，用鏡像的方法將ROI放置于對側(cè)，測量出對側(cè)對應(yīng)區(qū)域的信號強度，最后，計算所測區(qū)域的灌注值總和。

1．4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SAS 8．0統(tǒng)計軟件，采用兩個獨立樣本比較的Wilcoxon秩和檢驗，P＜0．05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2．1 椎-基底動脈 后循環(huán)梗死組中，基底動脈閉塞3例，狹窄14例，迂曲7例，纖細(xì)3例，管壁不光整8例;右椎動脈閉塞1例;左椎動脈狹窄1例;椎-基底動脈及其主要分支未見異常2例。

2．2 后循環(huán)梗死血流動力學(xué)情況 后循環(huán)梗死組基底動脈平均流速、峰值流速及血流量較對照組均明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0．05或＜0．01)。后循環(huán)梗死患者時間-流速曲線趨勢也極不規(guī)律(圖1)。所測基底動脈供血區(qū)腦組織灌注總值較正常對照組低(χ2= －2．24，P ＜0．05)。見表1。

表1 2組基底動脈平均流速、峰值流速及血流量

3 討論

后循環(huán)缺血是臨床常見的腦血管?。?，5］，是由于供應(yīng)腦部的椎-基底動脈缺血所引起，分為短暫性腦缺血發(fā)作和腦梗死，主要癥狀為頭暈或眩暈。臨床上，醫(yī)生習(xí)慣給眩暈患者拍攝X線片，只要有骨質(zhì)增生，就認(rèn)為是其壓迫了椎動脈而引起了腦缺血。2006年中國后循環(huán)缺血專家組已經(jīng)達成共識，即頸椎骨質(zhì)增生不是后循環(huán)缺血的主要危險因素［6］。

目前一致認(rèn)為動脈粥樣硬化是后循環(huán)缺血的最重要原因［7］。最常發(fā)生栓塞的血管是顱內(nèi)段椎動脈和基底動脈遠(yuǎn)端［8］。本組后循環(huán)梗死患者中，絕大部分患者均有不同程度椎-基底動脈硬化、狹窄、閉塞之改變，與之相符。只有2例未見明顯椎-基底動脈病變，但有后循環(huán)供血區(qū)的梗死，可能為心臟或近心端主動脈栓子脫落阻塞細(xì)小分支所致。

血流量的降低最終會引起供血區(qū)腦組織缺血，常規(guī)MRI可以了解腦組織是否存在缺血灶，但是，血流量下降到何種程度時會出現(xiàn)MRI能顯示的缺血病灶目前筆者尚未見報道。因此測量基底動脈的血流量在后循環(huán)缺血的診斷和隨訪中非常重要。

Fast CINE PC MRI能夠在短時間內(nèi)提供一個心動周期內(nèi)的血流動力學(xué)情況，其成像時間短，時間分辨率高。而FAIR技術(shù)通過自旋標(biāo)記自體血流作為示蹤劑來提供血流動力學(xué)方面的信息，可以得到腦血流量等血流動力學(xué)信息，且不需要注射對比劑，安全可靠。

一般來說，腦梗死經(jīng)歷3個時期:(1)腦灌注壓下降引起局部血流動力學(xué)異常;如果在這個時期就能認(rèn)識到這種改變，從而采取一定的干預(yù)或預(yù)防措施，則對腦血管病的研究具有及其重要的臨床價值。(2)腦循環(huán)儲備能力失代償性低灌注所致的神經(jīng)元功能改變。(3)因腦血流量下降超過腦儲備能力而發(fā)生不可逆的神經(jīng)元形態(tài)學(xué)改變，即腦梗死［9］。

造成后循環(huán)腦梗死的因素很多，而基底動脈血流減低和基底動脈血管硬化是發(fā)病的主要因素［10］。本研究中后循環(huán)梗死組基底動脈平均流速、峰值流速及血流量均較對照組明顯降低(P＜0．05或＜0．01)?？梢姡?dāng)血流量下降到正常值的60%左右就可以引起腦梗死。另外，腦梗死患者時間-流速曲線也比較雜亂。

很多研究已經(jīng)對梗死區(qū)腦組織進行過測量，梗死區(qū)腦血流量降低，但該梗死與患者的血流動力學(xué)特點及以后的病情發(fā)展關(guān)系不大，而采用血管分布區(qū)作為感興趣區(qū)則更為準(zhǔn)確，因此，本研究測定后循環(huán)供血區(qū)總的灌注值，以對后循環(huán)梗死患者后循環(huán)供血區(qū)腦血流量做一評估。無論所測區(qū)域內(nèi)有無梗死灶，后循環(huán)梗死患者整個后循環(huán)供血區(qū)腦組織灌注值均有不同程度減低。這更能反映后循環(huán)整體的血供，比單純測量梗死區(qū)灌注值意義更大。說明后循環(huán)梗死患者不僅有梗死區(qū)血流量的減低，常規(guī)MRI顯示正常的腦組織也已經(jīng)有了缺血。

后循環(huán)缺血性腦梗死患者的預(yù)后不僅取決于病變部位、病變血管、病變區(qū)域大小、是否能夠早期發(fā)現(xiàn)后循環(huán)病變和及早進行溶栓或血管內(nèi)支架治療，更取決于及早發(fā)現(xiàn)除梗死區(qū)外的潛在腦組織缺血區(qū)。因此，對椎-基底動脈血流動力學(xué)情況進行評估則能對后循環(huán)缺血患者的早期預(yù)防及預(yù)后起到重要作用。

1 Amar AP．Brain and vascular imaging of acute stroke．World Neurosurg，2011，76:S3-8．

2 Sanak D，Horak D，Herzig R，et al．The role of magnetic resonance imaging for acute ischemic stroke．Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub，2009，153:181-187．

3 Jeon TY，Jeon P，Kim KH．Prevalence of unruptured intracranial aneurysm on MR angiography．Korean J Radiol，2011，12:547-553．

4 Lochner P，Golaszewski S，Caleri F，et al．Posterior circulation ischemia in patients with fetal-type circle of Willis and hypoplastic vertebrobasilar system．Neurol Sci，2011，32:1143-1146．

5 Ishiyama G，Ishiyama A．Vertebrobasilar infarcts and ischemia．Otolaryngol Clin North Am，2011，44:415-435．

6 中國后循環(huán)缺血專家共識組．中國后循環(huán)缺血的專家共識．中華內(nèi)科雜志，2006，45:786-787．

7 曹勇軍，劉春風(fēng)．后循環(huán)缺血．中華內(nèi)科雜志，2006，45:773-775．

8 Savitz SI，Caplan LR．Vertebrobasilar disease．N Engl J Med，2005，352:2618-2626．

9 雷靜，高培毅，林燕．椎基底動脈系統(tǒng)短暫性腦缺血患者后循環(huán)CT灌注研究．中華老年心腦血管病雜志，2008，10:198-201．

10 董萬利．椎-基底動脈供血不足到后循環(huán)缺血認(rèn)識的歷史和現(xiàn)狀．中國腦血管病雜志，2009，6:1-3．