急性腦梗死磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像與TOAST分型、傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系探討

耿文，姜亮，陳慧鈾，許權(quán)，殷信道*，周俊山，張穎冬

作者單位：1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院(南京市第一醫(yī)院)醫(yī)學(xué)影像科，南京 210006 2.南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院(南京市第一醫(yī)院)神經(jīng)內(nèi)科，南京 210006

腦血管病具有高致死、致殘率及高復(fù)發(fā)率[1]，其中80%為缺血性腦卒中[2]。急性腦卒中的病因?qū)ζ渲委熂邦A(yù)后具有較大的影響，急性腦梗死發(fā)病機(jī)制不同，其臨床治療方法也不同[3]，因此，及時(shí)準(zhǔn)確地判斷急性腦梗死的發(fā)病機(jī)制很有必要。TOAST分型標(biāo)準(zhǔn)簡單明確，評(píng)價(jià)者間一致性高、可靠性強(qiáng)，是目前國際上較為成熟的腦梗死分類方法，其將急性腦梗死患者分為5個(gè)亞型：大動(dòng)脈粥樣硬化型(large artery atherosclerosis，LAA)、心源性栓塞型(cardioembolism，CE)、小動(dòng)脈閉塞型(small artery occlusion，SAO)、不明原因型(undetermined etiology，UND)和其他原因型(other determined etiology，OC)，其側(cè)重于缺血性腦卒中的病因?qū)W分型，對(duì)腦梗死的發(fā)病機(jī)制研究具有重要意義。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是評(píng)價(jià)急性腦梗死最敏感的方法，其在指導(dǎo)急性缺血性腦梗死早期診療中具有重要的作用[4]。已有較多學(xué)者對(duì)急性腦梗死患者DWI病因分型及TOAST分型與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系進(jìn)行了報(bào)道[5-10]，而未對(duì)DWI表現(xiàn)與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系進(jìn)行探討。本文旨在全面探討急性腦梗死患者的DWI影像學(xué)特點(diǎn)與TOAST分型、傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系，提高臨床診療的針對(duì)性，降低患者的病死率和致殘率。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析2012年5月至2016年3月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院的急性腦卒中患者942例，其中男性603例，女性339例，平均年齡(67.46±11.63)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)急性缺血性腦卒中診斷符合《中國急性缺血性腦卒中診斷指南》[11]診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)腦CT無早期大面積腦梗死影像學(xué)改變；(3)入院24 h內(nèi)行磁共振檢查。排除及剔除標(biāo)準(zhǔn)：存在體內(nèi)金屬支架等MRI檢查禁忌證或拒絕或未能按要求接受多模磁共振檢查者。本研究符合倫理學(xué)要求，所有患者于檢查前均已簽署知情同意書。

1.2 影像學(xué)檢查

所有急性腦梗死患者CT檢查排除出血后立刻行MRI檢查，采用3.0 T MR全身成像設(shè)備(Philips，Achieva Tx 3.0 T)，掃描基線與前、后聯(lián)合平行。掃描序列包括：T1WI、T2WI、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid-attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)軸位、T1WI矢狀位掃描和DWI軸位掃描。掃描參數(shù)如下：T1WI：TR=250 ms，TE=2.3 ms；T2WI：TR=3000 ms，TE=80 ms；FLAIR：TR=11000 ms，TE=125 ms，TI=2800 ms；DWI：TR=2245 ms，TE=90 ms，F(xiàn)OV 210×210×118，矩陣140×109，層厚6 mm，層間距0.6 mm，bmax=1000 s/mm2。

1.3 DWI影像學(xué)分型[5]及圖像分析

根據(jù)DWI序列將病灶分為單發(fā)病灶和多發(fā)病灶，單發(fā)病灶分為皮質(zhì)梗死(A組)、皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死(B組)、大穿通支梗死(病灶直徑＞20 mm)(C組)、小穿通支梗死(病灶直徑≤20 mm)(D組)；多發(fā)病灶分為單側(cè)前循環(huán)多發(fā)梗死(E組)、雙側(cè)前循環(huán)多發(fā)梗死(F組)、后循環(huán)多發(fā)梗死(G組)、前-后循環(huán)多發(fā)梗死(H組)。在DWI圖像上，根據(jù)病灶高信號(hào)所處區(qū)域進(jìn)行DWI影像學(xué)分型并測(cè)量病灶直徑大小，單發(fā)病灶選取病灶最大層面測(cè)量最大徑，多發(fā)病灶分別選取最大病灶最大層面測(cè)量最大徑及最小病灶最大層面測(cè)量最大徑，詳見圖1。DWI影像學(xué)分型及測(cè)量均由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)放射診斷醫(yī)師單獨(dú)進(jìn)行分型，對(duì)存在爭議的結(jié)果，經(jīng)2名醫(yī)師討論后達(dá)成統(tǒng)一意見，測(cè)量結(jié)果取兩者的平均值。

1.4 TOAST分型

TOAST共分為5型[12]：LAA、CE、SAO、OC、UND。各項(xiàng)檢查均在診治過程中逐步完善，TOAST分型由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)內(nèi)科專業(yè)副主任醫(yī)師根據(jù)患者臨床表現(xiàn)及輔助檢查評(píng)定，對(duì)存在爭議的結(jié)果經(jīng)2名醫(yī)師討論后達(dá)成統(tǒng)一意見。

1.5 一般臨床資料收集

采集患者的一般臨床資料及完善常規(guī)檢查，記錄患者年齡、性別、吸煙及飲酒史、入院NIHSS評(píng)分、高血壓史(收縮壓及舒張壓)、同型半胱氨酸及血脂異常史、糖尿病史、有無冠心病、心肌梗死、房顫及心臟瓣膜病等。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料采用雙向有序的R×C列聯(lián)表表示，采用R×C列表χ2檢驗(yàn)，然后進(jìn)一步行四格表Pearsonχ2或Fisher精確概率檢驗(yàn)，對(duì)組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量進(jìn)行組內(nèi)兩兩比較。一般臨床資料中，連續(xù)變量采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，非連續(xù)變量采用例(%)表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 TOAST分型結(jié)果

本研究以LAA型所占比例最高(462例，49.04%)，其次為SAO(372例，39.49%)、CE (58例，6.16%)、UND (49例，5.20%)、OC (1例，0.11%)，這1例患者為血液病患者，無其他動(dòng)脈粥樣硬化、房顫等異常表現(xiàn)。

2.2 DWI表現(xiàn)與TOAST分型關(guān)系比較

圖1 A、B為多發(fā)腦梗死患者(同一患者)。A：最大病灶最大層面最大徑的測(cè)量，B：最小病灶最大層面最大徑的測(cè)量；C：為單發(fā)腦梗死患者(另一患者)，單發(fā)病灶最大層面最大徑的測(cè)量Fig. 1 A and B are multiple cerebral infarction patients (the same patient). A: Measurement of maximum lesion maximum diameter of the largest lesion, B: The measurement of the maximum dimension of the maximum level of the smallest lesion; C: Single cerebral infarction (another patient), maximum lesion diameter measurement of single lesion.

表1 所有患者DWI表現(xiàn)與TOAST分型關(guān)系比較Tab.1 Comparison of DWI expression and TOAST classification in all patients

942例患者中，DWI單發(fā)病灶434例(46.07%)，多發(fā)病灶508例(53.93%)，DWI影像學(xué)分型與TOAST分型相關(guān)(χ2=397.785，P=0.000)。皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死、大的穿通支梗死、單側(cè)前循環(huán)梗死、前-后循環(huán)梗死多與LAA型有關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=117.205，P=0.000；χ2=171.172，P=0.000；χ2=53.487，P=0.000；χ2=113.830，P=0.000)；小的穿通支梗死多與SAO型有關(guān)；差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=28.112，P=0.000)。此外，部分小穿通支梗死與LAA型有關(guān)(χ2=5.237，P=0.030)；部分皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死、前-后循環(huán)梗死與CE型有關(guān)(χ2=3.526，P=0.039；χ2=7.676，P=0.008)；部分大穿通支梗死、前-后循環(huán)梗死與SAO有關(guān)(χ2=12.644，P=0.002；χ2=11.010，P=0.003)。皮質(zhì)梗死、雙側(cè)前循環(huán)梗死及后循環(huán)梗死與TOAST分型無明顯相關(guān)性(P＞0.05)(表1)。

2.3 DWI分型與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系比較

在942例急性腦梗死DWI分型中，年齡、NIHSS評(píng)分、冠心病、房顫組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。其中，皮質(zhì)-皮質(zhì)下組的平均年齡最大，為(71.25±12.04)歲，NIHSS評(píng)分最高，為6.18±5.40；冠心病、房顫所占比例最高，分別為23.53%、37.25%(詳見表2、圖2)。對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量進(jìn)行組內(nèi)兩兩比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的組內(nèi)比較結(jié)果詳見表3～6。

2.4 DWI不同分型病灶大小比較

圖2 不同DWI分型年齡、NIHSS評(píng)分、冠心病、房顫的均值散點(diǎn)圖Fig. 2 The mean scatter diagram of age, NIHSS score, coronary heart disease and atrial fibrillation with different DWI type.

表2 DWI分型與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系比較Tab.2 Comparison of the relationship between DWI type and traditional risk factors

續(xù)表2 DWI分型與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系比較Tab.2 (Cont) Comparison of the relationship between DWI type and traditional risk factors

942例患者中，DWI單發(fā)病灶434例，平均直徑為(20.75±19.81) mm，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)，其中前-后循環(huán)急性腦梗死的平均直徑最大，為(56.20±65.27) mm；多發(fā)病灶508例，平均最大直徑為(33.39±26.92) mm，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)，其中前-后循環(huán)急性腦梗死的平均最大直徑最大，為(43.57±32.33) mm；平均最小直徑為(5.20±3.27) mm，組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.513)(表7)。

表3 DWI分型各組間年齡兩兩比較Tab.3 The comparisons of age with different DWI type

表4 DWI分型各組間NIHSS評(píng)分兩兩比較Tab.4 The comparisons of NIHSS with different DWI type

表7 不同DWI分型急性腦梗死病灶直徑比較(mm)Tab.7 Comparison of the relationship between different DWI type and acute cerebral infarction lesion diameter (mm)

3 討論

已有較多研究顯示影像學(xué)與病因?qū)W之間有很強(qiáng)的相關(guān)性[5-7]，DWI可從細(xì)胞水平早期檢測(cè)水分子運(yùn)動(dòng)受限的程度，能發(fā)現(xiàn)超急性期的病灶，并區(qū)分急性病灶和陳舊病灶，95%以上的病灶可由DWI序列發(fā)現(xiàn)[13]，且部位和范圍較準(zhǔn)確，其靈敏度和特異度可達(dá)95%～100%。Lee等[14]研究結(jié)果顯示，應(yīng)用DWI可使病因分類診斷的符合率從48%提高到80%。因此，盡早行DWI檢查，可提高急性腦梗死分型的準(zhǔn)確度，為臨床治療提供指導(dǎo)。

本研究結(jié)果顯示，DWI影像學(xué)分型與TOAST分型相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死、大的穿通支梗死、單側(cè)前循環(huán)梗死、前-后循環(huán)梗死多與LAA型有關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。LAA的發(fā)病機(jī)制有動(dòng)脈到動(dòng)脈栓塞、低灌注/栓子清除率下降及載體動(dòng)脈斑塊堵塞穿支開口等。皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死的主要原因?yàn)槟X主要?jiǎng)用}血流障礙引起的灌注不足所致。本研究結(jié)果顯示，皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死主要與LAA型有關(guān)，與王新等[5]、王寶軍等[15]的結(jié)果相似，大動(dòng)脈病變所致重度狹窄或完全閉塞的患者，往往代償能力有限[5]，而Kang等[6]、Wessels等[7]認(rèn)為皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死的病因多為CE型，本研究顯示部分皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死也與CE型有關(guān)，造成該結(jié)果差異的可能原因?yàn)闃颖玖看笮?、病例來源不同。本研究結(jié)果還顯示，單側(cè)前循環(huán)梗死、前-后循環(huán)梗死多與LAA型有關(guān)，這與劉又榕等[16]的研究結(jié)果相似，脫落后的大動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，易隨血流堵塞大腦前循環(huán)的各個(gè)血管，常導(dǎo)致前循環(huán)梗死。大穿通支梗死多與LAA型有關(guān)，目前，影像學(xué)發(fā)現(xiàn)大部分大穿通支梗死伴載體動(dòng)脈的粥樣硬化或狹窄≥50%[15]。小的穿通支梗死多與SAO型有關(guān)，與國內(nèi)外報(bào)道結(jié)果一致[8-9]。本研究結(jié)果還顯示，部分皮質(zhì)-皮質(zhì)下梗死、前-后循環(huán)梗死還與CE型有關(guān)，心房顫動(dòng)是心源性梗死的高度危險(xiǎn)因素，在所有腦卒中患者中約16%的病因與房顫有關(guān)。心房顫動(dòng)等心源性病變易導(dǎo)致栓子形成，而栓子易破碎脫落導(dǎo)致遠(yuǎn)處器官的多發(fā)病灶，形成腦梗死。本研究結(jié)果顯示，皮質(zhì)梗死、雙側(cè)前循環(huán)梗死及后循環(huán)梗死與TOAST分型無明顯相關(guān)性。

本研究通過對(duì)DWI分型與傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的關(guān)系比較發(fā)現(xiàn)，在942例急性腦梗死DWI分型中，年齡、NIHSS評(píng)分、冠心病、房顫組間差異顯著。其中，皮質(zhì)-皮質(zhì)下急性腦梗死的平均年齡最大；NIHSS評(píng)分最高，Ay等[17]認(rèn)為年齡在腦組織缺血性改變中占有重要的作用，隨著年齡增加，缺血性腦組織會(huì)轉(zhuǎn)變成腦梗死，腦梗死體積與年齡之間具有相關(guān)性，每增加1歲，將會(huì)有額外的0.65%腦組織轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ｋ馈４送?，皮質(zhì)-皮質(zhì)下急性腦梗死患者的冠心病、房顫所占比例最高，這與前面所述結(jié)果皮質(zhì)-皮質(zhì)下急性腦梗死與LAA、CE有關(guān)相一致。此外，雙側(cè)前循環(huán)急性腦梗死的高同型半胱氨酸血癥所占比例最高，高同型半胱氨酸血癥是動(dòng)脈粥樣硬化的高危因素[18-19]，可能機(jī)制有血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷；低密度脂蛋白、膽固醇及甘油三酯的代謝異常；氧化應(yīng)激；激活血小板、促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖等。本研究還對(duì)942例患者病灶最大直徑進(jìn)行了測(cè)量，急性腦梗死的梗死體積與最終預(yù)后具有較大相關(guān)性[20]，本研究結(jié)果顯示434例單發(fā)病灶的平均直徑為(20.75±19.81) mm，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，508例多發(fā)病灶的平均最大直徑為(33.39±26.92) mm，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中，無論是單發(fā)病灶還是多發(fā)病灶，前-后循環(huán)急性腦梗死的平均直徑均較其他組大。Alqahtani等[21]認(rèn)為梗死灶直徑較大時(shí)往往存在較大的灌注異常，而灌注異常的出現(xiàn)往往較沒有灌注異常的患者預(yù)后不好，由此可見，病灶直徑大小可能與預(yù)后密切相關(guān)，筆者將在后續(xù)進(jìn)一步研究。

綜上所述，DWI影像學(xué)分型與急性腦梗死患者的TOAST分型有關(guān)，年齡、NIHSS評(píng)分、冠心病、房顫等傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素對(duì)DWI影像學(xué)分型具有一定的影響，因此，急性腦梗死患者早期行DWI影像學(xué)檢查，結(jié)合臨床傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素，可以指導(dǎo)臨床診治，降低致殘率和致死率。