定量磁敏感加權(quán)成像在急性缺血性腦卒中的應(yīng)用進(jìn)展

楊晴媛　常斌鴿　柴　超　夏　爽*

定量磁敏感加權(quán)成像在急性缺血性腦卒中的應(yīng)用進(jìn)展

楊晴媛1常斌鴿2柴超1夏爽1*

磁敏感加權(quán)成像（SWI）對(duì)顯示靜脈、血液成分、鈣化、鐵沉積等非常敏感，已廣泛應(yīng)用于腦血管病的診斷。近年來(lái)，定量SWI對(duì)急性缺血性腦卒中進(jìn)行早期診斷及評(píng)估成為熱點(diǎn)。SWI優(yōu)勢(shì)在于顯示急性缺血性腦卒中血栓、不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈征、不對(duì)稱(chēng)深髓質(zhì)靜脈以及對(duì)急性缺血性腦卒中后血氧飽和度變化的判斷，進(jìn)而指導(dǎo)臨床治療及提示預(yù)后。主要綜述定量磁敏感加權(quán)成像在急性缺血性腦卒中的應(yīng)用。

急性缺血性腦卒中；血栓；磁敏感加權(quán)成像；定量磁敏感加權(quán)成像；血氧飽和度

Int J Med Radiol，2016，39（5）：489-494

急性缺血性腦卒中的發(fā)病率、死亡率、致殘率及復(fù)發(fā)率均較高，并且病人趨于年輕化，成為威脅人類(lèi)生命和生活質(zhì)量的重大疾患。因此，早期診斷及有效治療尤為重要。磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）利用組織磁敏感性不同而成像，采用長(zhǎng)回波時(shí)間、三維流動(dòng)補(bǔ)償?shù)奶荻然夭ㄐ蛄?，包括相位和幅度信息，?duì)局部磁場(chǎng)變化非常敏感。SWI對(duì)順磁性物質(zhì)敏感，如血凝塊、靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白均屬于順磁性物質(zhì)。采用SWI評(píng)價(jià)急性腦卒中的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：①因SWI對(duì)出血中的脫氧血紅蛋白敏感，可以很好地鑒別局部缺血性腦梗死與出血性腦梗死，觀察微出血及復(fù)雜出血，預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化，特別是遠(yuǎn)端細(xì)小分支的出血，應(yīng)用于急性腦梗死溶栓治療前出血傾向評(píng)估；②急性腦梗死后供氧不足導(dǎo)致血管內(nèi)脫氧血紅蛋白含量相對(duì)升高，突出靜脈在SWI上的顯示，表現(xiàn)為低灌注腦區(qū)皮質(zhì)靜脈增強(qiáng)顯示的征象，這就提示了灌注的必要性；③急性期血栓內(nèi)脫氧血紅蛋白含量較高，SWI可清晰顯示栓子，有效指導(dǎo)了臨床治療。

1　SWI對(duì)急性缺血性腦卒中血栓的檢出

SWI優(yōu)勢(shì)在于評(píng)價(jià)急性期血栓，主要與血栓的病理生理機(jī)制有關(guān)。動(dòng)脈內(nèi)血栓常始于內(nèi)皮損傷部位或產(chǎn)生渦流的部位，從血栓附著點(diǎn)開(kāi)始，動(dòng)脈血栓延伸方向與血流方向相反。血栓形成過(guò)程是血小板黏集和血液凝固的過(guò)程，隨著血小板黏集堆不斷增大形成血小板小梁，小梁間纖維素形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)羅大量紅細(xì)胞。因急性期血栓內(nèi)脫氧血紅蛋白含量較高，紅色血栓和混合性血栓可于SWI上顯示[1-3]。血栓可由纖維蛋白溶解系統(tǒng)的激活而發(fā)生軟化、溶解、吸收。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間不被溶解的血栓則由內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞取代而機(jī)化，鈣鹽沉著于血栓內(nèi)而鈣化。較大的血栓約2周便可完全機(jī)化。因慢性期血栓內(nèi)缺乏脫氧血紅蛋白，SWI對(duì)于白色血栓和透明血栓顯示不敏感[1-3]。因此，SWI可以檢測(cè)急性期血栓、并能夠預(yù)測(cè)血栓成分[4]。及早發(fā)現(xiàn)急性期紅色血栓，在血栓形成6 h內(nèi)進(jìn)行溶栓治療，有助于可逆性修復(fù)低灌注損傷腦組織，并且血管再通后不會(huì)產(chǎn)生灌注后腦損害。對(duì)于慢性期白色血栓及透明血栓溶栓治療效果不佳，也不適宜進(jìn)行介入治療。

既往常用CT血管成像（CT angiography，CTA）及時(shí)間飛躍MR血管成像（time of flight MR angiography，TOF-MRA）評(píng)價(jià)腦血管有無(wú)狹窄、閉塞或血栓形成。目前SWI已經(jīng)廣泛用于急性栓子的檢出。SWI對(duì)急性大腦中動(dòng)脈血栓具有高度敏感性，其檢測(cè)血栓較CT、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)序列、T2*WI更為敏感[5-6]，與CTA敏感性相當(dāng)[7]。Agarwal等[7]選取急性腦梗死發(fā)生在大腦中動(dòng)脈供血范圍的35例病人同時(shí)進(jìn)行SWI與CTA檢查，并與20名正常人進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CTA上檢出的所有血栓都能在SWI上顯示出來(lái)，而SWI檢出的血栓中有2例CTA中未顯示。Weisstanner等[8]研究發(fā)現(xiàn)SWI上檢出的大腦中動(dòng)脈閉塞血栓與TOF-MRA、釓增強(qiáng)MR血管成像（gadolinium enhanced MR angiography，GE-MRA)、DSA檢出的血栓具有很好的相關(guān)性。而Radbruch等[9]將SWI與TOF-MRA對(duì)急性腦卒中血栓檢出情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)SWI與TOF-MRA對(duì)中央血栓的檢出敏感度相似（SWI 97%，TOF-MRA 96%），對(duì)外周中小動(dòng)脈血栓的檢出SWI更敏感（SWI 84%，TOF-MRA 39%，P＜0.000 12）。受血流減慢影響，TOF-MRA信號(hào)不清、缺失，不能直接顯示閉塞后血栓影像，因而限制了小血管內(nèi)血栓的檢出，主要表現(xiàn)在大腦中動(dòng)脈腦島段（M2）、側(cè)裂段（M3）。另外，急性腦卒中病人臨床癥狀一般較重，進(jìn)行掃描時(shí)難以保證安靜不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)偽影干擾了對(duì)影像的精確觀察。研究中有5例M2/M3段血栓、2例大腦中動(dòng)脈水平段（M1）血栓SWI上未檢出。Radbruch等[9]認(rèn)為原因可能為：①血栓內(nèi)脫氧血紅蛋白濃度低于檢出濃度臨界值，因此遠(yuǎn)期研究應(yīng)集中在急性血栓上；②閉塞后自發(fā)血管再通，先前研究[10]表明急性腦卒中出現(xiàn)癥狀后（290±73）min內(nèi)大腦中動(dòng)脈自發(fā)血管再通率12.5%。

Gratz等[11]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)SWI檢出急性腦卒中多發(fā)的血栓碎片均位于原閉塞血栓遠(yuǎn)端，只有少數(shù)血栓碎片在TOF-MRA、GE-MRA或DSA能被檢出。檢出顱內(nèi)多發(fā)血栓的病人臨床癥狀嚴(yán)重并可見(jiàn)大片腦梗死區(qū)，其形成的側(cè)支血管少于顱內(nèi)單發(fā)血栓的病人。自發(fā)消散的血栓多發(fā)生在大腦中動(dòng)脈遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)端血管再通率較高的臨床預(yù)后更好[12]。這些原閉塞血栓遠(yuǎn)端多發(fā)的血栓碎片可以提示發(fā)病3個(gè)月臨床預(yù)后不良。因?qū)h(yuǎn)端血栓進(jìn)行介入術(shù)很困難，顱內(nèi)多發(fā)血栓的檢出還有助于血管內(nèi)治療計(jì)劃的制訂。

SWI不僅能顯示閉塞管腔的血栓，還能顯示血栓長(zhǎng)度。Weisstanner等[8]研究發(fā)現(xiàn)在SWI上急性腦梗死病人的血栓長(zhǎng)度與血管內(nèi)治療后成功再灌注相關(guān)性不顯著。而靜脈溶栓后血管再通成功與否主要與絕對(duì)血栓長(zhǎng)度、基于血栓所在位置的系統(tǒng)評(píng)分相關(guān)[12-13]。大腦中動(dòng)脈血栓測(cè)量長(zhǎng)度＞8 mm意味著靜脈溶栓后幾乎無(wú)血管再通可能性[13]，更低的評(píng)分提示更嚴(yán)重的血栓負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提示著不良的預(yù)后[12]。選擇急性腦梗死最優(yōu)療法時(shí)需要了解血栓的范圍，包括主動(dòng)脈弓到顱內(nèi)大動(dòng)脈遠(yuǎn)端分支血管內(nèi)的情況。因此，SWI上血栓長(zhǎng)度的定量測(cè)量可以指導(dǎo)大腦中動(dòng)脈閉塞引起的急性腦梗死的治療，最優(yōu)方案：①SWI上血栓長(zhǎng)度＜8 mm，優(yōu)先靜脈溶栓治療，只有在癥狀無(wú)改善情況下繼續(xù)行血管內(nèi)治療；②血栓＞8 mm且局限于大腦中動(dòng)脈M1段的病人首選支架取栓術(shù)治療；③無(wú)禁忌證病人，在血管內(nèi)治療前通常要橋接溶栓治療。支架要求放在血栓遠(yuǎn)端，以防支架回縮剪切血栓，而SWI有助于識(shí)別血栓末端及閉塞血管的迂曲段，特別是血栓從大腦中動(dòng)脈M1段延伸至M2段，甚至影響到M3段的。還可以依據(jù)SWI來(lái)選擇支架的直徑、長(zhǎng)度、型號(hào)。因SWI在近顱底部敏感性受限，所以對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段、后循環(huán)血管敏感度低，只能局限于檢測(cè)大腦中動(dòng)脈。SWI也會(huì)高估與周?chē)M織磁敏感性不同的物質(zhì)，例如微出血、血栓。因此最大血栓長(zhǎng)度可能被輕微高估，血栓的實(shí)際遠(yuǎn)端范圍不能確定。SWI上出現(xiàn)的磁敏感征（susceptibility vessel sign，SVS）指的是動(dòng)脈血栓的顯影。夏等[4]研究發(fā)現(xiàn)SVS的長(zhǎng)度與梗死范圍具有相關(guān)性。SVS的檢出提示不良臨床情況，多數(shù)SVS于癥狀發(fā)生后2周消失，SVS的消失提示較好的臨床預(yù)后。

目前大部分研究焦點(diǎn)在大腦中動(dòng)脈血栓上，而之前有研究者[14]發(fā)現(xiàn)SVS可以反映出大腦前后循環(huán)的血栓，在T2*WI上可以準(zhǔn)確地測(cè)量出長(zhǎng)度＞6 mm的血栓。近期Park等[15]研究發(fā)現(xiàn)SWI檢出急性缺血性腦卒中后循環(huán)血栓敏感性高于TOF-MRA，特別是遠(yuǎn)端血栓。與血栓位置無(wú)關(guān)，SWI檢出急性缺血性腦卒中后循環(huán)血栓敏感性顯著高于CT。此外，Mundiyanapurath等[16]發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）上后循環(huán)急性腦卒中預(yù)后早期計(jì)算機(jī)斷層掃描評(píng)分（posterior circulation Acute Stroke Prognosis Early Computed Tomography Score,pcASPECTS）7-8的區(qū)域與SWI上出現(xiàn)的低信號(hào)血管征區(qū)域具有顯著相關(guān)性，并認(rèn)為基于SWI低信號(hào)血管征的pcASPECTS評(píng)分可用于評(píng)估基底動(dòng)脈閉塞病人的預(yù)后。

急性血栓內(nèi)含有高濃度脫氧血紅蛋白，在對(duì)順磁性物質(zhì)敏感的SWI上可以呈現(xiàn)出SVS。應(yīng)用SWI檢測(cè)急性腦梗死血栓的優(yōu)勢(shì)在于其敏感性高于CT、FLAIR、T2*WI，特別是對(duì)外周中小動(dòng)脈及遠(yuǎn)端血栓碎片的檢出較TOF-MRA、GE-MRA、DSA有優(yōu)勢(shì)。此外，SWI上檢出血栓的長(zhǎng)度與腦梗死范圍具有相關(guān)性，其可以指導(dǎo)制訂治療方案并預(yù)測(cè)臨床預(yù)后。應(yīng)用SWI檢出急性腦梗死血栓限制性在于對(duì)慢性期血栓顯示不敏感,對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段及后循環(huán)血管敏感度低,可能輕微高估最大血栓長(zhǎng)度而不能確定血栓的實(shí)際遠(yuǎn)端。

近期有研究者[17]認(rèn)為行機(jī)械性血栓清除術(shù)的前循環(huán)急性腦梗死病人治療前T2*WI上出現(xiàn)SVS者臨床預(yù)后較好。而Soize等[18]認(rèn)為行支架取栓術(shù)的急性腦梗死病人血管再通率不止與T2*WI上SVS出現(xiàn)相關(guān)，更與所顯示的血栓長(zhǎng)度相關(guān)。目前，應(yīng)用SWI對(duì)急性腦梗死病人行機(jī)械性血栓清除術(shù)后預(yù)測(cè)的相關(guān)研究較少，有待進(jìn)一步探究。

2　SWI對(duì)急性缺血性腦卒中不對(duì)稱(chēng)靜脈血管征的檢出

2.1不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈征近年來(lái)有一些關(guān)于不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈（asymmetrically prominent cortical veins，APCV）的研究[19-23]一致認(rèn)為APCV指的是缺血大腦半球皮質(zhì)靜脈直徑大于健側(cè)，靜脈顯示及長(zhǎng)度大于健側(cè)。有研究者[6,24-26]認(rèn)為APCV產(chǎn)生原因?yàn)槟X供血?jiǎng)用}狹窄或閉塞導(dǎo)致血流量減少，腦組織灌注減低，供氧不足，皮質(zhì)靜脈血氧飽和度降低，氧合血紅蛋白相對(duì)減少，脫氧血紅蛋白含量相對(duì)升高，磁化率變化，導(dǎo)致SWI出現(xiàn)顯著低信號(hào)。另一方面，認(rèn)為急性腦梗死后血管內(nèi)流速慢或受限，也可導(dǎo)致小血管內(nèi)脫氧血紅蛋白含量升高。Sun等[27]將入院72 h美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表（the National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）評(píng)分≥2和4的病例分為2組，并定義為早期神經(jīng)損傷2和4組，將發(fā)病后90 d的情況作為預(yù)后進(jìn)行多變量分析。研究發(fā)現(xiàn)根據(jù)血氧飽和度水平依賴(lài)機(jī)制不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈可能與血流動(dòng)力學(xué)改變有關(guān)。而早期的神經(jīng)損傷最可能與血流動(dòng)力學(xué)改變有關(guān)[25,28]。因此，大腦中動(dòng)脈狹窄、閉塞引起的急性缺血性腦卒中病人的SWI上存在不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈可能提示早期神經(jīng)損傷及不良預(yù)后，特別是不存在對(duì)側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈或是大腦中動(dòng)脈狹窄、閉塞的病人[29]。

Verma等[30]發(fā)現(xiàn)血管閉塞后側(cè)支循環(huán)的情況對(duì)SWI上不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈的范圍有影響。并非所有大腦中動(dòng)脈狹窄、閉塞引起的急性缺血性腦卒中病人的SWI上均顯示不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈。大腦中動(dòng)脈M1段血栓閉塞管腔后有一部分軟腦膜側(cè)支循環(huán)形成。軟腦膜側(cè)支循環(huán)少時(shí)于SWI上不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈范圍更大；反之，軟腦膜側(cè)支循環(huán)多的不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈范圍更小。所以，SWI不能代替灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI），當(dāng)軟腦膜側(cè)支循環(huán)多時(shí)灌注顯影范圍較SWI不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈范圍更大。因軟腦膜側(cè)支循環(huán)影響SWI不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈范圍，而不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈可能提示早期神經(jīng)損傷及不良預(yù)后，進(jìn)而推斷其可能是廣泛低灌注急性腦梗死的重要預(yù)后因素。

2.2不對(duì)稱(chēng)深髓質(zhì)靜脈征深髓質(zhì)靜脈（deep medullary veins，DMV）是指位于腦室周?chē)踪|(zhì)內(nèi)長(zhǎng)而細(xì)小的靜脈或垂直于側(cè)腦室長(zhǎng)軸、引流室管膜下靜脈，在SWI影像上表現(xiàn)為腦室周?chē)踪|(zhì)內(nèi)或垂直于側(cè)腦室長(zhǎng)軸的細(xì)小低信號(hào)血管征象[31]。Mucke等[32]研究發(fā)現(xiàn)大腦中動(dòng)脈狹窄、閉塞引起的急性腦梗死在SWI上存在不對(duì)稱(chēng)深髓質(zhì)靜脈征提示不良預(yù)后。研究對(duì)深髓質(zhì)靜脈的情況進(jìn)行評(píng)分，分?jǐn)?shù)從0（沒(méi)有深髓質(zhì)靜脈）到3（非常突出的深髓質(zhì)靜脈），將大腦患側(cè)與健側(cè)半球進(jìn)行對(duì)比。存在分?jǐn)?shù)差異組的病例中三分之二對(duì)側(cè)沒(méi)有突出的深髓質(zhì)靜脈，這說(shuō)明深髓質(zhì)靜脈的顯現(xiàn)與大腦半球缺血相關(guān)。當(dāng)患側(cè)與對(duì)側(cè)評(píng)分出現(xiàn)差異時(shí)提示引流深髓質(zhì)靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白含量增加，說(shuō)明氧容量失代償狀態(tài)，可能發(fā)生重度急性腦梗死。存在分?jǐn)?shù)差異組具有大腦中動(dòng)脈內(nèi)形成長(zhǎng)血栓的傾向，而血栓長(zhǎng)度與靜脈溶栓后血管再通成功率具有相關(guān)性。另外，發(fā)現(xiàn)致死病例只出現(xiàn)在存在分?jǐn)?shù)差異組。因此，不對(duì)稱(chēng)深髓質(zhì)靜脈征提示了不良預(yù)后。

綜上所述，SWI上不對(duì)稱(chēng)靜脈征可以提示不良臨床預(yù)后。而不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈還可提示大腦半球的低灌注，但因受到軟腦膜側(cè)支循環(huán)影響，SWI仍然不能代替PWI。

3　定量SWI對(duì)急性缺血性腦卒中后腦代謝情況的研究

研究[33]表明，缺血性腦梗死發(fā)生72 h內(nèi)梗死灶及周?chē)嬖谛§o脈增多、增粗現(xiàn)象與SWI上靜脈相位差值具有明確的關(guān)系，可能原因?yàn)榧毙詣?dòng)脈閉塞導(dǎo)致氧供應(yīng)減少，增加了腦氧攝取分?jǐn)?shù)（oxygen extraction fraction，OEF），脫氧血紅蛋白含量增加，靜脈引流區(qū)灌注減低，SWI上出現(xiàn)低信號(hào)血管影[21]。因此，可以應(yīng)用定量磁敏感圖（quantitative susceptibility mapping，QSM）對(duì)SWI相位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，量化分析，通過(guò)計(jì)算皮質(zhì)靜脈磁化率進(jìn)而計(jì)算出靜脈中血氧飽和度，非創(chuàng)傷性地間接反映腦代謝情況[34-36]。缺血半暗帶提示缺血再灌注后可恢復(fù)腦組織，缺血半暗帶的腦血流量閾值為20 mL/（100 g·min），缺血的閾值為10 mL/（100 g·min）。腦血流量影響血氧飽和度，因而不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈的出現(xiàn)與氧飽和度和氧攝取分?jǐn)?shù)相關(guān)[21,23]。所以定量分析SWI上皮質(zhì)靜脈可以評(píng)價(jià)缺血再灌注可恢復(fù)腦組織[19-20,23-24]，對(duì)臨床治療起著至關(guān)重要的作用。

Li等[37]對(duì)10例急性缺血性腦卒中病人發(fā)病24 h內(nèi)、2～3周、2個(gè)月后這3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的MRI影像進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同時(shí)間點(diǎn)SWI相位數(shù)據(jù)值間的差異與血氧飽和度的變化具有相關(guān)性。因梗死區(qū)血氧飽和度變化與NIHSS臨床評(píng)分顯著相關(guān)[38]，所以結(jié)合NIHSS臨床評(píng)分發(fā)現(xiàn)隨病程的發(fā)展靜脈內(nèi)血氧飽和度增加可以提示預(yù)后良好，靜脈內(nèi)血氧飽和度降低可以提示預(yù)后不良[24,37]。SWI上靜脈的相位數(shù)據(jù)變化能夠預(yù)測(cè)病人的預(yù)后，有助于早期診治方案的優(yōu)化[37]。

應(yīng)用定量SWI不僅可以發(fā)現(xiàn)大腦低灌注區(qū)，及早評(píng)價(jià)缺血再灌注可恢復(fù)腦組織，還可以預(yù)測(cè)臨床預(yù)后，有助于早期診治方案的優(yōu)化。

4　SWI聯(lián)合DWI評(píng)估急性缺血性腦卒中

對(duì)于早期急性缺血性腦卒中病變范圍的顯示DWI高估了梗死中心，也就是說(shuō)DWI上的梗死中心包含了部分缺血半暗帶。而PWI則高估了缺血半暗帶，即PWI上的梗死中心包含了良性缺血區(qū)。因此出現(xiàn)了PWI-DWI不匹配的征象[19]。一些研究者[39-41]在文獻(xiàn)中對(duì)PWI-DWI不匹配進(jìn)行了解釋?zhuān)J(rèn)為PWI-DWI不匹配的存在預(yù)示著梗死區(qū)可獲得更多的再灌注，梗死進(jìn)展延緩，預(yù)后更好，但無(wú)確切證據(jù)表明存在PWI-DWI不匹配的病人可受益于溶栓治療。近期有研究[42]發(fā)現(xiàn)單側(cè)皮質(zhì)下腦梗死病人出現(xiàn)PWI-DWI不匹配可以預(yù)測(cè)早期神經(jīng)損傷情況及預(yù)后功能情況。

Liu等[34]研究發(fā)現(xiàn)36%的急性缺血性腦卒中病人會(huì)出現(xiàn)SWI-DWI不匹配。DWI高信號(hào)是缺血腦組織發(fā)生細(xì)胞性水腫造成的，而SWI靜脈低信號(hào)反映的是急性腦梗死后低灌注腦組織區(qū)，與平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time,MTT）延遲相關(guān)，大腦皮質(zhì)靜脈低信號(hào)與腦血容量增加相關(guān)。不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈征與非腔隙性缺血性腦卒中發(fā)作24 h后細(xì)胞內(nèi)狀態(tài)具有很好的相關(guān)性。因此，SWI與DWI不匹配區(qū)域提示缺血半暗帶的存在，說(shuō)明缺血性腦卒中病人早期再灌注治療有效，可指導(dǎo)進(jìn)行溶栓治療，預(yù)后效果好[43-44]。對(duì)于對(duì)比劑禁忌者可以考慮用SWIDWI檢查代替PWI檢查。但血管閉塞后側(cè)支循環(huán)情況對(duì)SWI不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈范圍有影響。近些年，國(guó)內(nèi)外研究者[45-47]在兒科急性缺血性腦卒中的研究中也紛紛報(bào)道了與SWI-DWI不匹配相似的結(jié)論。

靜脈擴(kuò)張理論上可導(dǎo)致腦血容量的增加，但沒(méi)有造成整體血流動(dòng)力學(xué)的改變或腦氧代謝率的改變，可以通過(guò)灌注成像進(jìn)行檢測(cè)。Kim等[48]研究發(fā)現(xiàn)近一半的急性缺血性腦梗死病人在發(fā)病4 d時(shí)SWI上出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)靜脈低信號(hào)影，即不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈征，該征象與MTT比率的增加具有相關(guān)性。MTT對(duì)腦組織低灌注缺血敏感，MTT延長(zhǎng)范圍可用來(lái)反映缺血范圍[40,48]。腦低灌注造成氧攝取分?jǐn)?shù)增加，進(jìn)而靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白含量升高。而SWI對(duì)脫氧血紅蛋白敏感，能夠提供與MTT相似的代謝信息[44]。因此，可以用定量SWI聯(lián)合PWI進(jìn)行缺血半暗帶的評(píng)估。Meoded等[45]認(rèn)為SWI聯(lián)合PWI也可以用于檢測(cè)兒科缺血性腦卒中的半暗帶。

由此可見(jiàn)，雖然SWI-DWI不能完全取代PWI，但SWI聯(lián)合PWI檢查同時(shí)彌補(bǔ)了SWI不對(duì)稱(chēng)顯著皮質(zhì)靜脈受側(cè)支循環(huán)影響和PWI高估梗死區(qū)的缺陷，使得對(duì)缺血半暗帶的判斷更為準(zhǔn)確，同時(shí)也很好地反映了腦代謝情況。

5　展望

定量SWI在對(duì)早期急性缺血性腦卒中的診斷、臨床治療方案的指導(dǎo)、臨床預(yù)后的評(píng)估等多方面都具有優(yōu)勢(shì)，相信隨著相關(guān)研究的進(jìn)展，該項(xiàng)技術(shù)可以為臨床提供有效的幫助。但目前對(duì)急性缺血性腦卒中進(jìn)行定量SWI研究大多數(shù)集中于大腦中動(dòng)脈閉塞引起的病例，而在其他類(lèi)型的腦卒中研究還有待深入，以便更廣泛地用于臨床。

[1]Liebeskind DS,Sanossian N,Yong WH,et al.CT and MRI early vessel signs reflect clot composition in acute stroke[J].Stroke,2011, 42:1237-1243.

[2]Paramdeep S,Rupinderjeet K,Amarpreet K.Clot composition and treatment approach to acute ischemic stroke:the road so far[J].Ann Indian Acad Neurol,2013,16:494-497.

[3]Marder VJ,Chute DJ,Starkman S,et al.Analysis of thrombi retrieved from cerebral arteries of patients with acute ischemic stroke [J].Stroke,2006,37:2086-2093.

[4]夏爽,閆鑠,柴超,等.大腦中動(dòng)脈磁敏感加權(quán)成像的磁敏感征對(duì)臨床病人的影響[J].國(guó)際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志,2014,37:307-310,322.

[5]Lingegowda D,Thomas B,Vaghela V,et al.'Susceptibility sign'on susceptibility-weighted imaging in acute ischemic stroke[J].Neurol India,2012,60:160-164.

[6]Jensen-Kondering U,Bohm R.Asymmetrically hypointense veins on T2*W imaging and susceptibility-weighted imaging in ischemic stroke[J].World J Radiol,2013,5:156-165.

[7]Agarwal A,Vijay K,Thamburaj K,et al.Sensitivity of 3D gradient recalled echo susceptibility-weighted imaging technique compared to computed tomography angiography for detection of middle cerebral artery thrombus in acute stroke[J].Neurol Int,2014,6:5521.

[8]Weisstanner C,Gratz PP,Schroth G,et al.Thrombus imaging in acute stroke:correlation of thrombus length on susceptibility-weighted imaging with endovascular reperfusion success[J].Eur Radiol, 2014,24:1735-1741.

[9]Radbruch A,Mucke J,Schweser F,et al.Comparison of susceptibility weighted imaging and TOF-angiography for the detection of thrombi in acute stroke[J].PLoS One,2013,8:e63459.

[10]Mori E,Yoneda Y,Tabuchi M,et al.Intravenous recombinant tissue plasminogen activator in acute carotid artery territory stroke[J].Neurology,1992,42:976-982.

[11]Gratz PP,Schroth G,Gralla J,et al.Whole-brain susceptibilityweighted thrombus imaging in stroke:fragmented thrombi predict worse outcome[J].Am J Neuroradiol,2015,36:1277-1282.

[12]Legrand L,Naggara O,Turc G,et al.Clot burden score on admission T2*-MRI predicts recanalization in acute stroke[J].Stroke,2013, 44:1878-1884.

[13]Riedel CH,Zimmermann P,Jensen-Kondering U,et al.The importance of size:successful recanalization by intravenous thrombolysis in acute anterior stroke depends on thrombus length[J].Stroke, 2011,42:1775-1777.

[14]Naggara O,Raymond J,Domingo AM,et al.T2*"susceptibility vessel sign"demonstrates clot location and length in acute ischemic stroke[J].PLoS One,2013,8:e76727.

[15]Park MG,Yoon CH,Baik SK,et al.Susceptibility vessel sign for intra-arterialthrombusinacute posterior cerebral artery infarction[J]. J Stroke Cerebrovasc Dis,2015,24:1229-1234.

[16]Mundiyanapurath S,Mohlenbruch M,Ringleb PA,et al.Posterior circulation acute stroke prognosis early computed tomography score using hypointense vessels on susceptibility weighted imaging independently predicts outcome in patients with basilar artery occlusion [J].PLoS One,2015,10:e0132587.

[17]Bourcier R,Volpi S,Guyomarch B,et al.Susceptibility vessel sign on MRI predicts favorable clinical outcome in patients with anterior circulation acute stroke treated with mechanical thrombectomy[J]. Am J Neuroradiol,2015,36:2346-2353.

[18]Soize S,Batista AL,Rodriguez Regent C,et al.Susceptibility vessel sign on T2*magnetic resonance imaging and recanalization results of mechanical thrombectomy with stent retrievers:a multicentre cohort study[J].Eur J Neurol,2015,22:967-972.

[19]Kesavadas C,Thomas B,Pendharakar H,et al.Susceptibility weighted imaging:does it give information similar to perfusion weighted imaging in acute stroke[J].J Neurol,2011,258:932-934.

[20]Huang P,Chen CH,Lin WC,et al.Clinical applications of susceptibility weighted imaging in patients with major stroke[J].J Neurol, 2012,259:1426-1432.

[21]Kesavadas C,Santhosh K,Thomas B.Susceptibility weighted imaging in cerebral hypoperfusion-can we predict increased oxygen extraction fraction[J].Neuroradiology,2010,52:1047-1054.

[22]Kao HW,Tsai FY,Hasso AN.Predicting stroke evolution:comparison of susceptibility-weighted MR imaging with MR perfusion[J]. Eur Radiol,2012,22:1397-1403.

[23]Baik S,Choi W,Oh SJ,et al.Change in cortical vessel signs on susceptibility-weighted images after full recanalization in hyperacute ischemic stroke[J].Cerebrovasc Dis,2012,34:206-212.

[24]Xia S,Utriainen D,Tang J,et al.Decreased oxygen saturation in asymmetrically prominent cortical veins in patients with cerebral ischemic stroke[J].Magn Reson Imaging,2014,32:1272-1276.

[25]Chalian M,Tekes A,Meoded A,et al.Susceptibility-weighted imaging(SWI):a potential non-invasive imaging tool for characterizing ischemic brain injury[J].J Neuroradiol,2011,38:187-190.

[26]Meoded A,Poretti A,Tekes A,et al.Clinical vignette:role of susceptibility-weighted imaging in predicting stroke evolution[J].Neurographics,2013,42:5-12.

[27]Sun W,Liu W,Zhang Z,et al.Asymmetrical cortical vessel sign onsusceptibility-weighted imaging:a novel imaging marker for early neurological deterioration and unfavorable prognosis[J].Eur J Neurol,2014,21:1411-1418.

[28]Reichenbach JR,Venkatesan R,Schillinger DJ,et al.Small vessels in the human brain:MR venography with deoxyhemoglobin as an intrinsic contrast agent[J].Radiology,1997,204:272-277.

[29]Chen CY,Chen CI,Tsai FY,et al.Prominent vessel sign on susceptibility-weighted imaging in acute stroke:prediction of infarct growth and clinical outcome[J].PLoS One,2015,10:e0131118.

[30]Verma RK,Hsieh K,Gratz PP,et al.Leptomeningeal collateralization in acute ischemic stroke:impact on prominent cortical veins in susceptibility-weighted imaging[J].Eur J Radiol,2014,83:1448-1454.

[31]Haacke EM,Xu Y,Cheng YC,et al.Susceptibility weighted imaging (SWI)[J].Magn Reson Med,2004,52:612-618.

[32]Mucke J,Mohlenbruch M,Kickingereder P,et al.Asymmetry of deep medullary veins on susceptibility weighted MRI in patients with acute MCA stroke is associated with poor outcome[J].PLoS One,2015,10:e0120801.

[33]李雪松.早期缺血性腦梗死腦氧代謝及血流灌注的MRI研究[D].大連:大連醫(yī)科大學(xué),2014.

[34]Liu C,Li W,Tong KA,et al.Susceptibility-weighted imaging and quantitative susceptibility mapping in the brain[J].J Magn Reson Imaging,2015,42:23-41.

[35]Haacke EM,Tang J,Neelavalli J,et al.Susceptibility mapping as a means to visualize veins and quantify oxygen saturation[J].J Magn Reson Imaging,2010,32:663-676.

[36]Xu B,Spincemaille P,Liu T,et al.Quantification of cerebral perfusion using dynamic quantitative susceptibility mapping[J].Magn Reson Med,2015,73:1540-1548.

[37]Li.M,Hu.J,Miao.Y,et al.In vivo measurement of oxygenation changes after stroke using susceptibility weighted imaging filtered phase data[J].PLoS One,2013,8:e63013.

[38]Park MG,Yang TI,Oh SJ,et al.Multiple hypointense vessels on susceptibility-weighted imaging in acute ischemic stroke:surrogate marker of oxygen extraction fraction in penumbra[J].Cerebrovasc Dis,2014,38:254-261.

[39]Chen F,Ni YC.Magnetic resonance diffusion-perfusion mismatch in acute ischemic stroke:An update[J].World J Radiol,2012,4:63-74.

[40]Motta M,Ramadan A,Hillis AE,et al.Diffusion-perfusion mismatch:an opportunity for improvement in cortical function[J].Front Neurol,2014,5:280.

[41]Warach S,Al-Rawi Y,Furlan A,et al.Refinement of the magnetic resonance diffusion-perfusion mismatch concept for thrombolytic patient selection:insights from the desmoteplase in acute stroke trials[J].Stroke,2012,43:2313-2318.

[42]Kim J,Kim SJ,Lee JJ,et al.Diffusion-perfusion mismatch in single subcortical infarction:a predictor of early neurological deterioration and poor functional outcome[J].Eur Neurol,2015,73:353-359.

[43]Lou M,Chen Z,Wan J,et al.Susceptibility-diffusion mismatch predicts thrombolytic outcomes:a retrospective cohort study[J].Am J Neuroradiol,2014,35:2061-2067.

[44]Luo S,Yang L,Wang L.Comparison of susceptibility-weighted and perfusion-weighted magnetic resonance imaging in the detection of penumbra in acute ischemic stroke[J].J Neuroradiol,2015,42:255-260.

[45]Meoded A,Poretti A,Benson JE,et al.Evaluation of the ischemic penumbra focusing on the venous drainage:the role of susceptibility weighted imaging(SWI)in pediatric ischemic cerebral stroke[J].J Neuroradiol,2014,41:108-116.

[46]Polan RM,Poretti A,Huisman TA,et al.Susceptibility-weighted imaging in pediatric arterial ischemic stroke:a valuable alternative for the noninvasive evaluation of altered cerebral hemodynamics[J]. Am J Neuroradiol,2015,36:783-788.

[47]剛薔薔.磁敏感加權(quán)成像（SWI）在新生兒缺血缺氧性腦病（HIE）中的初步實(shí)驗(yàn)研究及臨床應(yīng)用[D].廣東:南方醫(yī)科大學(xué),2013.

[48]Kim YW,Kim HJ,Choi SH,et al.Prominent hypointense veins on susceptibility weighted image in the cat brain with acute infarction: DWI,SWI,and PWI[J].Acta Radiol,2014,55:1008-1014.

（收稿2015－12－18）

The advanced application of quantitative susceptibility-weighted imaging in acute ischemic stroke

YANG

Qingyuan1,CHANG Binge2,CHAI Chao1,XIA Shuang1.1 Department of Radiology,2 Department of Neurosurgery,Tianjin First Center Hospital,Tianjin 300192,China

Susceptibility weighted imaging(SWI)is highly sensitive to the veins,blood composition,calcium,and iron deposition.It has been extensively used in the diagnosis of cerebrovascular disease.During recent years,the early diagnosis and evaluation of acute ischemic stroke using quantitative susceptibility-weighted imaging became the focus of research.The SWI has the advantage of the detection of thrombus,asymmetrical prominent cortical veins,asymmetrical deep medullary veins,and the judgment of changes in blood oxygen saturation in acute ischemic stroke.Moreover,SWI can be used to guide and predict the clinical treatment and prognosis.In this paper we reviewed the new application of quantitative susceptibility-weighted imaging in the acute ischemic stroke.

Acute ischemic stroke;Thrombus;Susceptibility weighted imaging;Quantitative susceptibility weighted imaging;Blood oxygen saturation

10.19300/j.2016.Z4051

R445.2；R743.3

A

天津市第一中心醫(yī)院1放射科，2神經(jīng)外科，天津300192

夏爽，E-mail：xiashuang77@163.com

*審校者

國(guó)家自然科學(xué)基金（81501457）；天津市衛(wèi)生局重點(diǎn)攻關(guān)基金（14KG104）