缺血性腦血管病的非侵入性臨床影像學(xué)診斷進(jìn)展

韋寧　鐘有安

【關(guān)鍵詞】 缺血性腦血管病;非侵入性;影像學(xué)

中圖分類號(hào)：R743;R445? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.06.015

腦血管病發(fā)病率逐年升高，目前已成為國(guó)內(nèi)居民死亡的重要因素。缺血性腦血管病是腦血管病最常見(jiàn)的類型，預(yù)防和治療缺血性腦血管病對(duì)改善國(guó)人的總體健康至關(guān)重要。其中，影像學(xué)的不斷發(fā)展給缺血性腦血管病的診斷帶來(lái)了越來(lái)越多的手段，很多非侵入性的影像學(xué)檢查手段安全、便捷，使患者能早診斷、早受益。本文將就臨床常用的缺血性腦血管病影像學(xué)診斷技術(shù)作如下綜述。

1 超聲檢查

頸動(dòng)脈粥樣硬化（carotid artery atherosclerosis，CAS）是缺血性腦卒中主要高危因素之一。在臨床中，頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度（intima-mediathickness，IMT）和頸動(dòng)脈斑塊是反映動(dòng)脈粥樣硬化的最早期指標(biāo)[1]。而超聲檢測(cè)IMT是目前公認(rèn)的評(píng)估頸動(dòng)脈粥樣硬化的重要手段之一[2]，單純頸動(dòng)脈超聲雖然可以直接顯示血管內(nèi)膜、粥樣斑塊、管腔狹窄程度等，但也存在如下的缺點(diǎn)：不能檢測(cè)顱內(nèi)血流、判斷顱內(nèi)血管狹窄或閉塞、側(cè)支循環(huán)的建立，只能檢查頸部血管病變。而經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）檢查可以無(wú)創(chuàng)地檢測(cè)顱內(nèi)動(dòng)脈的血流速度，而血流速度是反映管腔大小最敏感的直接指標(biāo)。根據(jù)血流速度增快和頻譜上正常層流消失、渦流出現(xiàn)，結(jié)合雙側(cè)血流速度不對(duì)稱，可以診斷出血管直徑縮小>50%的顱內(nèi)血管狹窄，并能對(duì)顱內(nèi)血管進(jìn)行較全面的檢測(cè)和評(píng)價(jià)，較客觀地反映腦內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)改變。TCD聯(lián)合頸動(dòng)脈超聲可以起到協(xié)同互補(bǔ)的作用，可以對(duì)顱內(nèi)外動(dòng)脈狹窄以及斑塊的情況做詳細(xì)的研究記錄，并能了解腦血流動(dòng)力學(xué)情況，可提高疾病診斷率[3]，為臨床選擇實(shí)施治療方法提供客觀依據(jù)。當(dāng)TCD檢查結(jié)果提示血流速度減慢時(shí)，可見(jiàn)于狹窄前后的血管，也可見(jiàn)于探測(cè)角度不良、血管擴(kuò)張等情況，此時(shí)就需要整體地檢查頸部和顱內(nèi)血管，尋找原因，才能判斷血流速度減慢的意義。近年來(lái)，Markus等[4]研究發(fā)現(xiàn)，在有癥狀的頸動(dòng)脈病變患者中，微栓塞信號(hào)可用于預(yù)測(cè)單純腦卒中和合并短暫性腦缺血發(fā)作的患者。TCD也是傳統(tǒng)成像技術(shù)在急性顱內(nèi)大血管閉塞診斷和治療中的有益輔助。Tsivgoulis等[5]發(fā)現(xiàn)，TCD可以準(zhǔn)確識(shí)別大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）閉塞，靈敏度和特異度≥90%。TCD及頸動(dòng)脈超聲是診斷顱內(nèi)外血管病變的可靠方法[6]，兩項(xiàng)檢查聯(lián)合應(yīng)用不僅操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好，還可以對(duì)病人進(jìn)行連續(xù)、長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)觀察，對(duì)缺血性腦卒中患者能早期篩查患腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)。

2 CT檢查

常規(guī)CT掃描多用來(lái)排除顱內(nèi)出血和顯示急性腦梗死的早期征象。急性腦梗死早期征象主要包括動(dòng)脈致密征、灰白質(zhì)分界消失、島帶征、豆?fàn)詈四：?，但在某些情況下這些征象并不能清楚顯示，如動(dòng)脈致密征僅在31%～67%的患者中存在，具有高特異性，但靈敏度（31%～79%）較低[7]，因此為患者診斷提供的信息較少，需要進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性顱內(nèi)血管成像[8～9]。

2.1 頭顱血管造影（CTA） CTA是一種常見(jiàn)的輔助手段，是常規(guī)數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）的替代方案。螺旋CT可以在5 s內(nèi)實(shí)現(xiàn)從主動(dòng)脈弓到Willis環(huán)的血管顯影，并通過(guò)在不同平面上重建圖像，如最大密度投影等，提供與DSA相同的信息。Josephson等[10]對(duì)81例頸動(dòng)脈狹窄的患者行CTA和DSA檢查，結(jié)果表明CTA對(duì)頸動(dòng)脈狹窄的靈敏度高達(dá)100%。除此之外，CTA還能通過(guò)測(cè)量動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的CT值對(duì)斑塊的性質(zhì)進(jìn)行判斷，從而進(jìn)一步評(píng)估斑塊的穩(wěn)定程度，鑒定其主要成分，并預(yù)測(cè)斑塊可能造成的風(fēng)險(xiǎn)[11]。Wintermark等[12]研究發(fā)現(xiàn)，入組的8例患者頸動(dòng)脈斑塊的高分辨率CTA結(jié)果與病理結(jié)果的對(duì)照研究顯示，兩者對(duì)于斑塊成分的判斷有較高的一致性（72.6%）。因此，CTA不僅可以提供關(guān)于顱外頸動(dòng)脈和椎動(dòng)脈血管以及顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度及阻塞部位的信息，還能評(píng)估溶栓治療預(yù)后的信息。但也有學(xué)者提出急診單相CTA對(duì)診斷顱內(nèi)動(dòng)脈閉塞具有很高的敏感性，但其識(shí)別顱內(nèi)動(dòng)脈閉塞的特異性降低，這可能會(huì)擾亂急性血管內(nèi)卒中治療的計(jì)劃，并導(dǎo)致孤立性動(dòng)脈閉塞患者被臨床試驗(yàn)排除在外[13]。

2.2 CT灌注掃描（CTP）檢查 CTP最早是在1991年由Miles[14]提出，可以反映生理功能的變化，是一種功能性成像，近年來(lái)多用于急性缺血性腦血管病的診斷。參數(shù)包括平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time，MTT）、達(dá)峰時(shí)間（time to peak，TTP）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）和腦血流量（cerebral blood flow，CBF）。近年來(lái)研究指出，MTT能及時(shí)對(duì)急性腦缺血做出反應(yīng)，直觀體現(xiàn)腦部的缺血區(qū)域，CBV和CBF用于鑒別不可逆缺血腦組織[15]。國(guó)外大宗急性腦缺血病例（130例患者）表明，對(duì)患者溶栓治療前后的CTP及CTA影像學(xué)圖像結(jié)果進(jìn)行定量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)累及腦組織區(qū)域的MTT>145%可用于判斷缺血半暗帶的存在，而CBV<2 mL/100 mg則是確定梗死區(qū)的最佳指標(biāo)[16]。高艷等人[17]則對(duì)急性腦梗死患者的CTA和CTP影像學(xué)圖像結(jié)果進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)腦組織CTP灌注的改變主要有兩方面的原因：①與主要供血血管的狹窄程度有關(guān)。②與梗死組織周圍側(cè)支循環(huán)血管建立與否及多少均有關(guān)。血管側(cè)支循環(huán)建立良好者，即使主要供血血管明顯狹窄或閉塞，其相應(yīng)區(qū)域腦組織的CBF和CBV值仍可表現(xiàn)正常或稍減低，或僅見(jiàn)TTP和MTT的延長(zhǎng)。因此，腦缺血患者在急性期進(jìn)行CTA檢查的基礎(chǔ)上增加CTP檢查，可進(jìn)一步彌補(bǔ)單純CTA檢查無(wú)法直接提供的腦組織血流動(dòng)力學(xué)信息，兩者聯(lián)合應(yīng)用，從而為缺血性腦血管病的早期診斷、早期及時(shí)再灌注治療方案的選擇提供一種新的一站式無(wú)創(chuàng)檢查方法。

3 MRI檢查

MRI主要由彌散加權(quán)成像（diffusion weighted image，DWI）、T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（T2-fluid attenuated inversion recovery，T2-FLAIR）、磁共振血管造影（magentic resonance angiography，MRA）、磁共振血管壁成像（vessel wall-MRI，VW-MRI）、灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI）及磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）組成，在診斷急性腦梗死時(shí)，比CT更靈敏，更具體。DWI是反映梗死核心最敏感的序列;T2-FLAIR與DWI不匹配則可用于估計(jì)未知發(fā)作時(shí)間的卒中患者的病灶時(shí)期;MRA基本成像方法很多，包括常規(guī)MRA及需要向血管內(nèi)注射造影劑的對(duì)比增強(qiáng)MRA;VW-MRI則在MRA的基礎(chǔ)上，通過(guò)抑制來(lái)自相鄰組織和血液的信號(hào)以突出顱內(nèi)和顱外血管壁病變;PWI可以用于進(jìn)一步區(qū)分梗死核心和缺血半暗帶，為選擇再灌注患者提供有效的信息;SWI對(duì)檢測(cè)血管腔內(nèi)血栓、腦組織微出血以及增多、突出靜脈血管的敏感性明顯優(yōu)于其他序列。

3.1 DWI DWI是對(duì)組織中水分子的隨機(jī)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)最敏感的MRI技術(shù)，在腦缺血急性期應(yīng)用廣泛。DWI對(duì)6 h內(nèi)急性腦缺血的敏感性和特異性最高[18]。標(biāo)準(zhǔn)MRI序列和CT上不易發(fā)現(xiàn)的區(qū)域，包括小皮質(zhì)、小腦、腦干等區(qū)域的病灶，DWI均可很好地顯示。通常 DWI上的高信號(hào)區(qū)域描繪的是不可逆的受損腦組織，是確定梗死核心范圍的良好標(biāo)志，也是確定急性腦梗死患者可以進(jìn)行治療的關(guān)鍵特征。梗死核心體積大于70～100 mL時(shí)進(jìn)行血管開(kāi)通治療，其臨床預(yù)后結(jié)果仍然很差，出血概率也會(huì)大大增加[19]，因此，DWI高信號(hào)范圍較大的急性腦梗死患者應(yīng)禁止行溶栓或血管內(nèi)治療，特別是超過(guò)治療時(shí)間窗時(shí)（急性腦梗死發(fā)作>4.5 h）。

3.2 MRA 常規(guī)MRA可以確定大血管阻塞的位置及狹窄程度，常規(guī)增強(qiáng)MRA則可進(jìn)一步評(píng)估狹窄血管遠(yuǎn)端分支情況，幫助了解側(cè)支血管代償情況及血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，但需注射對(duì)比劑。雖然4D MRA的初步使用也需要注射對(duì)比劑，但現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了非對(duì)比增強(qiáng)序列，如4D動(dòng)脈自旋標(biāo)記MRA和4D時(shí)間飛躍法MRA，從而避免了對(duì)比劑可能產(chǎn)生的潛在并發(fā)癥[20]。Iryo等[21]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)比增強(qiáng)型和非對(duì)比增強(qiáng)型4D MRA均可以將側(cè)支循環(huán)的程度量化到與被認(rèn)為是金標(biāo)準(zhǔn)的DSA相當(dāng)?shù)某潭取Ｒ虼耍?D MRA準(zhǔn)確確定側(cè)支循環(huán)血流量的能力可以幫助指導(dǎo)急性腦梗死的治療。此外，4D MRA還被證明可以更好地檢測(cè)血栓栓塞的程度和任何順行流過(guò)的血栓栓塞，這兩者均與給藥后的血栓溶解后再通率增加有關(guān)[22]。

3.3 T2-FLAIR序列 T2-FLAIR成像結(jié)合了重T2加權(quán)和腦脊液抑制技術(shù)，在檢測(cè)缺血性病變方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)T2加權(quán)成像。在急性腦梗死的超急性期內(nèi)，血管源性水腫和細(xì)胞毒性水腫不是同時(shí)存在的，DWI可在發(fā)作后的數(shù)分鐘內(nèi)就能檢測(cè)到細(xì)胞毒性水腫，而血管源性水腫增加緩慢，這就導(dǎo)致T2信號(hào)逐漸升高，與癥狀發(fā)作的時(shí)間顯著相關(guān)。事實(shí)上，T2-FLAIR對(duì)亞急性缺血性腦卒中的檢測(cè)更敏感，通常不用于急性腦梗死超急性期的檢測(cè)，對(duì)6 h以內(nèi)的急性腦梗死患者研究發(fā)現(xiàn)，在T2-FLAIR圖像上無(wú)高信號(hào)病變，但在DWI上存在高信號(hào)病變，而且>90%的病灶可在癥狀發(fā)作后的前3 h內(nèi)顯示，認(rèn)為可以使用DWI/T2-FLAIR不匹配來(lái)估計(jì)未知發(fā)作時(shí)間的卒中患者的病灶時(shí)期，并識(shí)別可能受益于靜脈或動(dòng)脈內(nèi)再灌注治療的患者[23]。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)，T2-FLAIR上患側(cè)大腦半球腦溝、腦裂內(nèi)存在迂曲走行的高信號(hào)血管，將其命名為高信號(hào)的血管征，并認(rèn)為高信號(hào)的血管征形成的主要機(jī)制與血管內(nèi)血栓的形成有關(guān)[24]。Román等[25]研究也發(fā)現(xiàn)高信號(hào)的血管征與側(cè)支血流有關(guān)，常提示急性腦梗死患者預(yù)后良好，且有助于臨床醫(yī)師選擇適合血管內(nèi)治療的患者。

3.4 VW-MRI VW-MRI可以實(shí)現(xiàn)顱外和顱內(nèi)血管系統(tǒng)的高分辨率成像，幫助識(shí)別先前隱匿的病變或可能預(yù)示病情進(jìn)一步惡化的病變特征。該成像方案包括MRA和多個(gè)增強(qiáng)MRI序列，可以抑制來(lái)自相鄰組織和血液的信號(hào)以突出顱內(nèi)和顱外血管的VW病變，提供大量MRA序列和其他管腔成像技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新信息。VW-MRI開(kāi)始主要用于顱外頸動(dòng)脈分叉處斑塊的成像，并且在檢測(cè)不穩(wěn)定斑塊的特征方面，如斑塊內(nèi)出血（intraplaque hemorrhage，IPH）已經(jīng)取得了極大的成功[26]（在病理學(xué)上已被證實(shí)）。在VW-MRI上，IPH和富含脂質(zhì)的壞死核心（lipid-rich necrotic core，LRNC）在T1加權(quán)成像上均為高信號(hào)，所以在T1加權(quán)成像上難以區(qū)分這兩種成分，但I(xiàn)PH在時(shí)間飛躍法MRA圖像上是高信號(hào)，而LRNC在時(shí)間飛躍法MRA圖像上卻是等信號(hào)，而且脂肪飽和序列也可以用于飽和LRNC信號(hào)，因此可以區(qū)分兩者[27]。隨著技術(shù)發(fā)展，研究人員又開(kāi)發(fā)了3D磁化準(zhǔn)備快速采集梯度回波（magnetization ready to quickly acquire gradient echoes，MPRAGE）序列，進(jìn)一步提高了IPH檢測(cè)的敏感性和特異性[28]。由于MPRAGE序列易受運(yùn)動(dòng)和血液流動(dòng)相關(guān)偽影的影響，研究者開(kāi)發(fā)了電影MPRAGE和徑向采集MPRAGE，可以容易地將IPH與偽影相區(qū)分[29]。研究表明，IPH是短暫性腦缺血發(fā)作或非重度狹窄卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[30]。在顱外頸動(dòng)脈研究趨于成熟后，VW-MRI開(kāi)始用于顱內(nèi)血管。顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊來(lái)源的卒中經(jīng)常被低估，但隨著VW-MRI在顱內(nèi)血管的應(yīng)用，識(shí)別病變變得更加容易。Natori等[31]對(duì)18例MCA型急性腦梗死患者行VW-MRI，發(fā)現(xiàn)其中17例（94.4%）患者的管壁增厚，提示MCA存在斑塊，而在這些患者的MRA中僅有1例（5.9%）顯示出>50%的狹窄。Havenon等[32]還經(jīng)VW-MRI上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在常規(guī)MRI、MRA、CTA和DSA均未發(fā)現(xiàn)的癥狀性非狹窄性顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。所以，VW-MRI成像的普及將更有利于急性腦梗死患者的病因診斷。

綜上所述，盡管DSA仍然是腦血管病診斷的影像學(xué)金標(biāo)準(zhǔn)，但畢竟是侵入性操作，臨床實(shí)際工作中，DSA往往因舒適度、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)間等方面而不易為患者接受。目前臨床上開(kāi)展的如上述非侵入性影像學(xué)檢查能夠部分或接近取代DSA，從而使缺血性腦血管病的早期篩查和早期防治變得越來(lái)越普及。相信影像學(xué)技術(shù)和相關(guān)儀器的發(fā)展，將使越來(lái)越多的缺血性腦血管病患者獲益。

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（收稿日期：2019-02-26 修回日期：2019-03-05）

（編輯：潘明志）