ASL評價急性期腦梗死患者側(cè)支循環(huán)的臨床應(yīng)用價值

王瑩瑩， 劉 波， 李曉滿， 王澤穎

腦梗死具有發(fā)病率高、致殘率高的特點，嚴重威脅人類的生命健康。改善和恢復(fù)缺血區(qū)的血流灌注是缺血性腦血管病的治療關(guān)鍵，而良好的側(cè)支循環(huán)對此發(fā)揮重要作用。良好的側(cè)支循環(huán)可以改善梗死區(qū)腦血流量、縮小梗死灶容積、緩解缺血后腦組織損傷、改善預(yù)后并降低復(fù)發(fā)風(fēng)險等，對提高梗死后患者的生活質(zhì)量有重要意義。側(cè)支循環(huán)可以通過多種影像學(xué)技術(shù)進行評估，以全腦數(shù)字減影血管造影術(shù)(Digital subtraction angiography,DSA)作為評價的金標準。然而，DSA對患者有創(chuàng)，需注射對比劑，費用較高，在急性腦梗死患者中未被普遍應(yīng)用。動脈自旋標記(Arterial spin labeling，ASL)灌注成像是一種無創(chuàng)、無需對比劑、簡單便捷的核磁共振灌注方法，是通過腦梗死區(qū)的血流灌注來評估腦血管側(cè)支循環(huán)建立情況。本文通過與DSA技術(shù)比較，分析ASL技術(shù)在評價腦側(cè)支循環(huán)方面的臨床診斷價值。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 收集2016年1月-2017年12月在濰坊市中醫(yī)院腦病四科病房收治的急性腦梗死患者80例。入組標準：(1)符合 1995年第四次全國腦血管病學(xué)術(shù)會議修訂的《急性缺血性腦血管病的診斷標準》；(2)具有明確的血管狹窄及閉塞；(3)經(jīng)頭部MRI確診的急性期腦梗死；(4)經(jīng)院倫理委員會批準，患者簽署知情同意書。排除標準：(1)既往有腦出血、腦腫瘤、腦外傷等腦部疾病者；(2)出血性腦梗死：(3)因動靜脈畸形、動脈炎、動脈夾層等原因引起的缺血性腦血管?。?4)有房顫、風(fēng)心病等其他病因易導(dǎo)致腦血管心源性血栓者；(5)有嚴重的心血管、肝臟、腎臟以及造血系統(tǒng)疾病者。

1.2 研究方法

1.2.1 DSA評價側(cè)支循環(huán) 入組80例患者均接受DSA全腦血管檢查，采用改良Seldinger技術(shù)穿刺股動脈，插管，選擇性全腦血管造影。 檢查結(jié)果由兩名專業(yè)的影像學(xué)醫(yī)師采用盲法評價腦動脈狹窄程度及側(cè)支循環(huán)建立情況。評價標準：同時采用ASITN/SIR評分對DSA上側(cè)支循環(huán)進行量化評估[1]：0級為缺血區(qū)域未見側(cè)支循環(huán)建立；1級為側(cè)支代償能夠緩慢到達缺血區(qū)域的周邊；2級為側(cè)支代償能夠快速到達缺血區(qū)域的周邊及部分缺血區(qū)；3級為側(cè)支代償緩慢代償?shù)饺咳毖獏^(qū)域；4級為側(cè)支代償快速完全地代償?shù)饺咳毖獏^(qū)域。根據(jù)側(cè)支循環(huán)建立情況分組：0～2級表示側(cè)支循環(huán)未完全建立，為側(cè)支循環(huán)不良組；3～4級表示側(cè)支循環(huán)建立，為側(cè)支循環(huán)良好組。

1.2.2 ASL評價側(cè)支循環(huán) 影像學(xué)檢查采用美國GE公司生產(chǎn)Sigha HDxt 3.0T超導(dǎo)磁共振成像儀器。具體掃描序列包括：軸位T1WI、T2WI、T1FLAIR、DWI、MRA、ASL序列，采用頭像控陣線圈，掃描層面均自顱底沿耳眥線至顱頂進行掃描。動脈自旋標記技術(shù)(Arterial Spin Labeling，ASL)具體掃描參數(shù)：TR4580ms/TE9.8 ms/T11525 ms,層厚4.0 mm，層間隔0，PLD=1.5S,NEX=4，分辨率：512 mm×8 mm。應(yīng)用磁共振自帶的Functool軟件對3D-ASL原始圖像進行處理后得到腦血流量灌注圖。具體灌注異常由紅色至深藍漸變色表示，紅色代表高灌注，藍色代表低灌注。評價標準：依據(jù)ASL偽彩圖的梗死核心區(qū)周圍是否出現(xiàn)條形高灌注信號(Arterial transit artifact,ATA)，出現(xiàn)條形高灌注信號則為側(cè)支循環(huán)良好組，否則為側(cè)支循環(huán)不良組。

1.2.3 側(cè)支循環(huán)級別判定 按照不同的血流代償途徑，腦側(cè)支循環(huán)可以分為3級：一級側(cè)支循環(huán)是指通過Willis環(huán)的血流代償；二級側(cè)支循環(huán)是指通過眼動脈、軟腦膜吻合支及其他相對較小的吻合支之間的血流代償；三級側(cè)支循環(huán)屬于新生血管，通常在缺血一定時間后才會形成[2]。

1.2.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件建立數(shù)據(jù)庫并進行統(tǒng)計分析，計數(shù)資料采用n(%)描述；以DSA檢查結(jié)果作為金標準，計算ASL診斷腦梗死患者側(cè)支循環(huán)的靈敏度、特異度、假陰性率、假陽性率、一致率、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值。雙向無序資料采用χ2檢驗方法判斷兩種方法對診斷側(cè)支循環(huán)等級有無差異。

2 結(jié) 果

2.1 DSA診斷結(jié)果 采用DSA技術(shù)診斷80例腦梗死患者的側(cè)支循環(huán)狀況，采用ASITN/SIR評分對DSA上側(cè)支循環(huán)進行評估，根據(jù)標準判為側(cè)支循環(huán)良好組共38例(占比47.5%),其中3級的20例，4級的18例；判為側(cè)支循環(huán)不良組共42例(占比52.5%),其中0級3例，1級19例，2級20例。38例側(cè)支循環(huán)良好組中，一級側(cè)支循環(huán)建立的25例;一級二級同時建立的9例;二級側(cè)支循環(huán)建立的4例。

2.2 ASL診斷結(jié)果 采用ASL技術(shù)診斷80例腦梗死患者的側(cè)支循環(huán)狀況，依據(jù)ASL偽彩圖的梗死核心區(qū)周圍是否出現(xiàn)條形高灌注信號進行評估。出現(xiàn)條形高灌注信號34例(占比42.5%)判為側(cè)支循環(huán)良好組;未出現(xiàn)條形高灌注信號46例(占比57.5%)判為側(cè)支循環(huán)不良組。34例側(cè)支循環(huán)良好組中，一級側(cè)支循環(huán)建立的22例;一級二級同時建立的7例;二級側(cè)支循環(huán)建立的3例。

2.3 ASL方法與DSA方法診斷側(cè)支循環(huán)狀態(tài) 應(yīng)用DSA方法和ASL方法診斷急性期腦梗死患者側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，兩種方法均判斷為側(cè)支循環(huán)良好的32例，均判斷為側(cè)支循環(huán)不良的40例。與金標準DSA比較，通過計算診斷試驗的相關(guān)指標，判斷ASL診斷急性期腦梗死側(cè)支循環(huán)的準確性。靈敏度=32/34×100%=94.12%，特異度=40/46×100%=86.96%，假陰性率=2/34×100%=5.88%，假陽性率=6/46×100%=13.04%，一致率=72/80×100%=90.00%，陽性預(yù)測值=32/38×100%=84.21%，陰性預(yù)測值=40/42×100%=95.24%。具體診斷結(jié)果(見表1)。

2.4 ASL方法與DSA方法診斷側(cè)支循環(huán)分級 根據(jù)分級診斷標準，采用DSA和ASL兩種方法對腦梗死側(cè)支循環(huán)的級別進行判斷。本研究應(yīng)用DSA方法將側(cè)支循環(huán)良好組38例分級，其中Willis環(huán)開放25例，Willis環(huán)和軟腦膜側(cè)支同時開放9例，軟腦膜側(cè)支開放4例，同時采用ASL技術(shù)對34例側(cè)支循環(huán)良好患者進行分級，結(jié)果(見表2)。

表1 ASL方法與DSA方法診斷急性腦梗死側(cè)支循環(huán)狀態(tài)

表2 ASL方法與DSA方法診斷側(cè)支循環(huán)分級

采用 檢驗方法判斷兩種方法診斷腦梗死側(cè)支循環(huán)等級有無差異，統(tǒng)計分析結(jié)果顯示 =0.192，P=0.908>0.05，無統(tǒng)計學(xué)差異，尚不能認為兩種方法在診斷腦梗死側(cè)支循環(huán)分級方面有統(tǒng)計學(xué)差異

3 討 論

腦側(cè)支循環(huán)是指腦內(nèi)已存在或新生的血管旁路系統(tǒng)，當(dāng)腦血管病變導(dǎo)致供血區(qū)域血流量降低時，腦血流可以通過該血管系統(tǒng)到達缺血區(qū)，從而使缺血腦組織得到不同程度的灌注代償[3]。側(cè)支循環(huán)作為一種代償途徑維持顱內(nèi)血流動力學(xué)的穩(wěn)定，能夠指導(dǎo)溶栓和血管內(nèi)治療的時間窗,能夠提高血管再通治療的成功率，改善缺血區(qū)再灌注，減小梗死區(qū)體積，降低出血性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險，有效改善臨床預(yù)后，還能降低腦梗死患者腦血管事件復(fù)發(fā)率。多項研究表明，側(cè)支循環(huán)的優(yōu)良與腦梗死結(jié)局的好壞有著顯著地相關(guān)性，因此對患者進行全面、系統(tǒng)腦側(cè)支循環(huán)評估顯得尤為重要[4]。

近年來，影像學(xué)評估技術(shù)不斷的進步，但是仍然缺乏專用的評估技術(shù)，這些影像學(xué)技術(shù)包括全腦數(shù)字減影血管造影術(shù)(Digital Subtraction Angiography,DSA)、經(jīng)顱多普勒超聲(Transcranial Doppler,TCD)、計算機斷層掃描血管造影(Computed Tomography Angiography，CTA)和磁共振成像(Magnetic Resonance Angiography,MRA)、CT灌注成像(CTP)、磁共振灌注成像(PWI)和動脈自旋標記灌注成像(ASL)、單光子發(fā)射計算機斷層成像術(shù)(SPECT)和正電子發(fā)射斷層成像術(shù)(PET)等。

《2013年缺血性卒中側(cè)支循環(huán)評估與干預(yù)中國專家共識》指出：各級側(cè)支循環(huán)評價的金標準為DSA[5]。腦動脈側(cè)支循環(huán)包括通過Willis環(huán)ACo A/PCo A的一級側(cè)支循環(huán)，通過眼動脈、腦膜動脈等實現(xiàn)的顱內(nèi)外側(cè)支血流和通過ACA、MCA、PCA之間的軟腦膜血管吻合支代償?shù)亩墏?cè)支循環(huán)[6]。DSA可以準確判斷腦血管的狹窄部位和梗死范圍、反映側(cè)支代償血流的來源、方向和速度以及覆蓋范圍等。本研究應(yīng)用DSA方法ASITN/SIR評分量化評估側(cè)支循環(huán)，0～2級側(cè)支循環(huán)42例;3～4級側(cè)支循環(huán)38例。DSA評價側(cè)支循環(huán)直觀，準確率高，被廣泛應(yīng)用，但其不能觀察腦實質(zhì)改變,屬有創(chuàng)檢查,需要注入造影劑，限制了一部分患者的臨床應(yīng)用。

動脈自旋標記磁共振成像(Arterial Spin Labeling,ASL)技術(shù)是一種無需對比劑的核磁共振灌注成像方法，其利用自體動脈血中可以自由彌散的水分子作為內(nèi)源性對比劑，得到偽彩圖測定CBF值，可以直觀顯示腦血管微循環(huán)血流灌注信息[7]，目前在腦血管病方面應(yīng)用廣泛[8]。在急性腦缺血中，ASL能夠定量測量腦血流量，量化腦梗死損傷面積、明確缺血半暗帶范圍，指導(dǎo)溶栓及療效評估。本研究根據(jù)圖像中的動脈內(nèi)穿行偽影 (Arterial Transit Artifact,ATA)來評估腦梗死區(qū)域側(cè)支循環(huán)的形成情況，ATA是ASL上存在的特殊現(xiàn)象,它是由于腦梗死后動脈內(nèi)血流速度減慢,被標記的血液滯留于血管內(nèi),采集后出現(xiàn)的腦表面匍匐走行、線狀的高信號[9]。Chalela發(fā)現(xiàn)ATA的存在與良好的預(yù)后相關(guān)，推斷ATA的出現(xiàn)可能與軟腦膜動脈吻合形成的側(cè)支循環(huán)有關(guān)[10]。VE-ASL只對單根靶血管進行標記，如單根頸內(nèi)動脈或椎動脈，進而得到靶血管供血區(qū)域及其內(nèi)腦血流量。這種方法可直接的觀察每根供血動脈的供血范圍，對交通動脈的開通以及二級側(cè)支循環(huán)是否建立一目了然[11]。本研究中，ASL評價34例側(cè)支循環(huán)良好患者中，一級側(cè)支循環(huán)開放22例，一級二級側(cè)支同時開放7例，二級側(cè)支開放3例，與以往研究一致。因此ASL這種無創(chuàng)、便捷的方法不僅可以預(yù)測側(cè)支循環(huán)的有無，而且可以反映側(cè)支循環(huán)的好壞。

在以往開展的兩種方法在判斷急性期腦梗死患者側(cè)支循環(huán)狀態(tài)一致性方面，Chng[12]等的一項對照研究，入選患者均完成DSA和ASL檢查，結(jié)果顯示DSA和ASL在血管的評估上準確率分別是98%和89%，一致性很好。Zaharchuk[13]對ATA進行了較為系統(tǒng)的研究，與DSA金標準進行的一致性檢驗，結(jié)果顯示在判斷側(cè)支循環(huán)方面，兩者具有中等/良好的一致性(Kappa=0.58)。Wu[14]的研究顯示ASL顯示腦供血區(qū)的側(cè)支血管，既能顯示一級側(cè)支Willis環(huán)又能顯示二級側(cè)支通過軟腦膜形成的側(cè)支循環(huán)，且與DSA有很好的一致性。本研究中，DSA與ASL兩種方法對急性期腦梗死患者側(cè)支循環(huán)的診斷一致率為90%，靈敏度為94.12%，特異度為86.96%，由此可見，ASL在腦梗死側(cè)支循環(huán)的評估方面有較好的應(yīng)用價值。

綜上所述，DSA是評估腦梗死側(cè)支循環(huán)的金標準，但其具有有創(chuàng)性，需要注射對比劑，費用較高，在急性缺血性卒中患者中未被普遍應(yīng)用。但ASL灌注成像是一種無創(chuàng)、無需對比劑、簡單便捷的核磁共振灌注方法，能夠?qū)σ患?、二級?cè)支循環(huán)進行較好評價。本研究結(jié)果顯示ASL與DSA在診斷側(cè)支循環(huán)狀態(tài)及分級方面均具有較好的一致性，可為臨床治療腦梗死及評估預(yù)后提供診療依據(jù)。但本研究也存在不足之處，如樣本量偏小，入選患者難免存在選擇性偏倚，研究的因素和指標有待于進一步全面等，仍需將來進一步開展更深入的研究。