3D-ASL對急性缺血性腦卒中患者嚴(yán)重程度及預(yù)后的評估價(jià)值分析

王 強(qiáng)，李會(huì)生，張博海，潘 劍，李易明

(1.河北省保定市第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，河北 保定 071000；2.河北醫(yī)科大學(xué)臨床學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心，河北 石家莊 050017)

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)是局部腦組織供血?jiǎng)用}狹窄或閉塞，導(dǎo)致其供血區(qū)域血流灌注減少或中斷，腦組織因缺血缺氧、壞死而引發(fā)的一系列神經(jīng)系統(tǒng)損傷癥狀和體征[1-2]。因該病具有高發(fā)病率、致殘率、致死率，給患者及其家庭帶來沉重經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量[3]。因此，如何在發(fā)病早期即對疾病的嚴(yán)重程度及預(yù)后作出精準(zhǔn)預(yù)測，從而針對不同病情調(diào)整治療方案，對提高AIS患者的診治效果改善患者預(yù)后尤為重要。AIS患者的病理基礎(chǔ)為腦血流灌注異常，腦組織血流量可及時(shí)反映腦組織的血流動(dòng)力學(xué)變化[4]。因此，觀測腦梗死區(qū)域血流量(cerebral blood flow,CBF)對疾病的診斷及評估具有重要價(jià)值。三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(three-dimensional arterial spin labeling,3D-ASL)是將自身動(dòng)脈血質(zhì)子作為內(nèi)源性示蹤劑，從而快速獲取組織血流灌注信息的一種非侵入性磁共振灌注技術(shù)，具有完全無創(chuàng)、無需對比增強(qiáng)、影像圖片清晰、重復(fù)性好等特點(diǎn)[5-6]。本研究對入院當(dāng)天的AIS患者行3D-ASL檢查，獲取腦梗死灶核心區(qū)血流灌注情況，分析其與美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表評分(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS)、Apelin-13蛋白水平、改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)評分、改良Barthel指數(shù)(modified Barthel index,MBI)的相關(guān)性，探討梗死灶CBF值對疾病嚴(yán)重程度及患者短期預(yù)后的評估價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年5月—2019年8月河北省保定市第一醫(yī)院確診的128例急性缺血性腦卒中患者作為研究對象。所有AIS患者均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)頒布的《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》[7]的診斷標(biāo)準(zhǔn)。

AIS患者的入選標(biāo)準(zhǔn)：①均為首次發(fā)病入院，且起病急；②發(fā)病時(shí)間明確，均<24 h;③梗死灶均位于單側(cè)大腦；④患者或家屬均簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①磁共振成像檢查禁忌者；②同時(shí)伴有腦外傷、顱腦腫瘤、腦血管畸形等顱腦疾病者；③伴有重度高熱患者；④伴有精神類疾病無法配合診治者；⑤伴有嚴(yán)重心、肝、腎功能不全、凝血功能異常及糖尿病患者；⑥心源性腦梗死、血管炎性梗死患者。

根據(jù)NIHSS將入選的AIS患者分為輕度組(≤4分)、中度組(5～15分)、重度組(≥16)。所有患者的性別、年齡、腦梗死灶位置分布差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 三組急性缺血性腦卒中患者的一般資料

1.2檢查指標(biāo)

1.2.13D-ASL檢查腦梗死灶核心區(qū)血流灌注情況 利用磁共振成像掃描系統(tǒng)，8通道頭頸相控陣線圈，患者取仰臥位，雙手置于身體兩側(cè)，頭部先進(jìn)，連續(xù)掃描覆蓋全腦。3D-ASL成像具體參數(shù)設(shè)置：TR=4 598 ms、TE=10.5 ms、層厚=4 mm、FOV=24 mm×24 mm、掃描層數(shù)=33。由兩名具有腦部影像診斷經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師采用隨機(jī)攜帶的GE ADW 4.6后處理工作站對獲取的MRI圖像進(jìn)行分析處理。選取圖像顯示清晰、腦梗死灶最大層面的血流灌注異常區(qū)域作為核心部位測定其CBF值，每個(gè)觀測點(diǎn) CBF值測量三次，求其均值作為最終測量點(diǎn)的CBF值。

1.2.2AIS患者神經(jīng)功能缺損程度評分 入院當(dāng)天，由本科室兩名醫(yī)師采用NIHSS從意識、語言、運(yùn)動(dòng)、感覺、視覺等多個(gè)方面評估患者神經(jīng)功能缺損程度，評估分值越高提示患者入院當(dāng)天神經(jīng)功能缺損程度越嚴(yán)重[8]。

1.2.3血清Apelin-13蛋白水平測定 患者于入院首日采集靜脈血5 mL，室溫靜置30 min后，3 000 r/min，離心5min，取上清用于Apelin-13蛋白水平測定。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清 Apelin-13蛋白水平(試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司)，測定過程嚴(yán)格按照試劑盒操作說明進(jìn)行。

1.2.4患者日常生活質(zhì)量評價(jià) 入院2周后，采用MBI評價(jià)患者的日常生活能力。MBI 是測評患者日常生活能力的權(quán)威量表，共包含10個(gè)基礎(chǔ)性日常生活活動(dòng)項(xiàng)目。其中7項(xiàng)為自理性活動(dòng)，如進(jìn)食、穿衣、如廁、洗澡、個(gè)人衛(wèi)生、大、小便控制等，其余3項(xiàng)為移動(dòng)性活動(dòng)。通過對這10項(xiàng)基礎(chǔ)性日常生活活動(dòng)的完成情況來評估患者生活質(zhì)量，即患者預(yù)后情況。該量表總分100分，分?jǐn)?shù)越高表示患者日常生活質(zhì)量越高[9]。

1.2.5AIS患者神經(jīng)功能恢復(fù)情況評估 入院2周后，由兩名具有臨床經(jīng)驗(yàn)的康復(fù)醫(yī)師采用mRS對患者神經(jīng)功能恢復(fù)情況進(jìn)行評估。mRS從患者癥狀、日常生活、工作能力、生存情況等方面進(jìn)行綜合評分。mRS評分范圍為0～5 分，共6個(gè)等級。0分：無癥狀；1分：有癥狀但無明顯殘疾；2～5分依次代表輕度、中度、中重度、重度殘疾[10]。用mRS量表評價(jià)卒中患者近期預(yù)后，分值越高提示患者近期預(yù)后越差。

1.2.6繪制ROC曲線分析CBF值對急性缺血性腦卒中患者嚴(yán)重程度的預(yù)測價(jià)值 繪制急性缺血性腦卒中患者梗死灶CBF的ROC曲線，觀察曲線下面積，選取敏感度、特異度二者之和最大的截?cái)帱c(diǎn)作為輕度組與中度組、中度組與重度組腦卒中患者的最佳CBF截?cái)嘀怠?/p>

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理分析。計(jì)量資料組間比較采用單因素方差分析，兩組之間多重比較采用SNK-q檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，雙變量間關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1三組患者檢測指標(biāo)比較 入院當(dāng)天，三組患者的梗死灶核心區(qū)CBF值、血清Apelin-13水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中，中度組和重度組患者腦梗死灶核心區(qū)CBF值、血清Apelin-13水平明顯低于輕度組(P<0.05)，重度組又明顯低于中度組(P<0.05)。

入院2周后，三組患者的MBI指數(shù)、mRS評分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中，中度組和重度組急性缺血性腦卒中患者的MBI指數(shù)明顯低于輕度組(P<0.05)，重度組MBI指數(shù)又明顯低于中度組(P<0.05)；中度組和重度組患者mRS評分明顯高于輕度組(P<0.05)；重度組mRS評分則明顯高于中度組(P<0.05)。見圖1、表2。

表2 三組患者入院當(dāng)天腦梗死灶核心區(qū)CBF值、血清Apelin-13水平、入院2周后MBI指數(shù)、mRS評分比較

圖1 三組患者的DWI和ASL圖像

2.2相關(guān)性分析 患者入院當(dāng)天腦梗死灶核心區(qū)CBF值與Apelin-13水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.735，P<0.0001)；與入院兩周后的MBI指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.760，P<0.001)，與mRS評分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.689，P<0.001)。見表3。

表3 患者入院當(dāng)天腦梗死灶CBF值與血清Apelin-13水平、入院2周后MBI指數(shù)、mRS評分的相關(guān)性

2.3腦梗死灶CBF截?cái)嘀导癛OC曲線下面積 輕度組與中度組腦梗死灶CBF最佳截?cái)嘀禐?0.5 mL·min-1·100 g-1，敏感度為95.6%，特異度為74.5%，ROC曲線下面積為0.946(95%CI：0.907～0.985，P<0.05)；中度組與重度組的CBF最佳截?cái)嘀禐?3.5 mL·min-1·100 g-1，敏感度為75%，特異度為97.8%，ROC曲線下面積為0.924(95%CI：0.861～0.987，P<0.05)。見圖2。

3 討 論

腦卒中是臨床上一種常見病多發(fā)病，其中75%～85%患者為缺血性腦卒中[11]。隨著人民生活水平的不斷改善以及人口老齡化的加劇，缺血性腦卒中的發(fā)病率也逐年升高[12]。缺血性腦卒中的高致殘率、致死率嚴(yán)重影響了患者的生存質(zhì)量。早期對缺血性腦卒中嚴(yán)重程度及預(yù)后進(jìn)行精確評估，對治療措施調(diào)整、改善患者預(yù)后具有重要意義。因此，本研究在患者入院當(dāng)天采用3D-ASL技術(shù)測定反映單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)局部腦組織血流量的CBF值，探索其對缺血性腦卒中患者嚴(yán)重程度及預(yù)后的評估價(jià)值。

缺血性腦卒中發(fā)病機(jī)制為腦供血?jiǎng)用}狹窄或閉塞，導(dǎo)致腦實(shí)質(zhì)缺血、缺氧以及腦細(xì)胞壞死。因此，腦血流動(dòng)力學(xué)檢查對判斷腦組織損傷程度及患者病情進(jìn)展具有重要指導(dǎo)意義。3D-ASL是一種非侵入性磁共振灌注成像技術(shù)，其將自身動(dòng)脈血中水質(zhì)子作為示蹤劑進(jìn)行標(biāo)記，快速全腦成像獲得標(biāo)記圖像，再通過一次未標(biāo)記血成像獲得未標(biāo)記圖像，將兩者減影即可獲得血液灌注信息，測定CBF值變化。3D-ASL無需注射造影劑，安全無創(chuàng)、操作簡便，所獲得的血流灌注圖像顯示均勻，能更敏感地顯示腦組織血流灌注異常的部位、范圍，可客觀準(zhǔn)確反映腦血流灌注情況，因此CBF值可作為腦血流量的定量指標(biāo)[13-14]。NIHSS評分是臨床上常用的神經(jīng)功能缺損程度評估方法，分值越高提示患者神經(jīng)功能損傷程度越嚴(yán)重。因此，本研究根據(jù)入院患者NIHSS評分的高低進(jìn)行分組。結(jié)果顯示，中度組、重度組缺血性腦卒中患者入院當(dāng)天梗死灶核心區(qū)CBF值明顯低于輕度組，而重度組又明顯低于中度組。說明隨著缺血性腦卒中患者梗死灶血流量的減少，神經(jīng)損傷程度增加，即患者病情逐漸加重。ROC曲線下面積可以用來評價(jià)診斷試驗(yàn)的效果，其數(shù)值越大，說明試驗(yàn)的診斷價(jià)值越大。當(dāng)ROC曲線下面積小于0.70時(shí)，說明診斷的準(zhǔn)確度較低，在0.70～0.90范圍時(shí)，說明準(zhǔn)確度為中等，0.90以上則表示診斷的準(zhǔn)確度較高。采用ROC曲線來評估以CBF值來診斷缺血性腦卒中患者病情輕度、中度、重度的準(zhǔn)確性。結(jié)果顯示：輕度組與中度組、中度組與重度組AIS患者CBF截?cái)嘀担鋵?yīng)的ROC曲線下面積分別為0.946、0.942。說明采用梗死灶的CBF值來診斷AIS患者的嚴(yán)重程度具有較高的準(zhǔn)確度。提示缺血性腦卒中患者梗死灶CBF值大小可作為評估患者病情嚴(yán)重程度的重要檢測指標(biāo)。

Apelin是血管緊張素受體相關(guān)蛋白的內(nèi)源性配體，Apelin-13是其生物活性形式，可通過抗氧化應(yīng)激、抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡、抗興奮性毒性損傷等方式保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)免受傷害[15]。研究表明，Apelin-13作為內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)因子，其含量的高低可作為神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度的指示因子，即含量越低，患者神經(jīng)系統(tǒng)損傷越嚴(yán)重[16]。在本研究中，中度組、重度組患者血清Apelin-13水平明顯低輕度組，而重度組又明顯低于中度組。進(jìn)一步證實(shí)Apelin-13水平高低可提示患者神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度，即隨Apelin-13水平的降低，急性缺血性腦卒中患者的病情也隨之加重。此外，相關(guān)性分析顯示，急性缺血性腦卒中患者入院當(dāng)天腦梗死灶CBF值與血清Apelin-13水平呈正相關(guān)，即隨患者病情加重，CBF值與血清Apelin-13水平均呈逐漸下降趨勢。表明隨腦梗死灶CBF值下降，急性缺血性腦卒中患者的病情也隨之加重，進(jìn)一步說明梗死灶CBF值對缺血性腦卒中患者的早期診斷具有較大價(jià)值。因此，患者入院當(dāng)天立即采用3D-ASL技術(shù)檢測腦梗死灶CBF值，觀察腦組織血流灌注情況，可對患者病情嚴(yán)重程度進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。

MBI 是臨床上腦卒中患者使用最為廣泛的基礎(chǔ)性日常生活活動(dòng)評定方法，操作簡單，敏感度高。該方法通過患者完成基礎(chǔ)性日常生活活動(dòng)情況來評估其生活質(zhì)量，評分越高表示患者生活質(zhì)量越高，提示患者預(yù)后越好。mRS評分法主要用于評估患者神經(jīng)功能恢復(fù)情況，分值越高，患者神經(jīng)功能障礙越嚴(yán)重，即預(yù)后越差。急性腦卒中患者入院兩周后，采用MBI和mRS評分法評估患者短期預(yù)后情況。結(jié)果顯示，中度組、重度組患者的MBI指數(shù)明顯低于輕度組，mRS評分則高于輕度組，重度組患者的MBI指數(shù)又明顯低于中度組，mRS評分則高于中度組。說明隨急性腦卒中患者病情加重，其兩周后的生活質(zhì)量也隨之降低，神經(jīng)功能恢復(fù)也越差，即急性腦卒中患者病情越重，其短期預(yù)后越差。相關(guān)性分析顯示，患者入院當(dāng)天測量的腦梗死區(qū)CBF值與MBI指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，與mRS評分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。提示觀測腦梗死區(qū)CBF值可預(yù)測患者短期預(yù)后，即隨CBF值越小，患者預(yù)后越差。

本研究結(jié)果顯示，急性腦卒中患者腦梗死灶CBF值與患者病情嚴(yán)重性及預(yù)后密切相關(guān)，患者入院當(dāng)天即采取3D-ASL技術(shù)檢測腦梗死灶CBF值，評估腦組織血流灌注情況，可作為早期預(yù)測患者病情嚴(yán)重程度及短期預(yù)后的一種有效檢測手段，對指導(dǎo)臨床針對患者病情及時(shí)制定或調(diào)整治療方案，改善患者預(yù)后具有重要指導(dǎo)意義。