MRI-PWI對腦梗死前期患者微循環(huán)狀態(tài)評價的研究＊

1. 新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 影像科 (新疆 830000)

2.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 (新疆 830000)

郝 璐1 賈 琳1 王 紅1賈文霄2

缺血性腦卒中(Ischemic Stroke)是神經(jīng)系統(tǒng)的常見病，是由各種原因所致的腦組織血流供應(yīng)減少，導(dǎo)致神經(jīng)細胞出現(xiàn)缺血性低氧改變，進而產(chǎn)生相應(yīng)的臨床癥狀，我國缺血性腦卒中的發(fā)病率正在以每一年8.7%的速度上升[1]。其發(fā)病過程中依次經(jīng)歷了腦組織局部供血不足、旁路循環(huán)代償功能下降以及局部腦神經(jīng)元不可逆性壞死而最終導(dǎo)致腦組織的壞死軟化。因此，缺血的腦組織區(qū)域能夠及早發(fā)現(xiàn)，對患者的預(yù)后十分重要。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入于2018年4月至2019年1月就診于我院神經(jīng)內(nèi)科的癥狀性腦卒中患者55例。其中男性患者30例，女性患者25例。平均年齡為(56.2±7.6)歲。55例患者中頭痛、頭暈伴惡心嘔吐20例，一過性黑朦12例，出現(xiàn)言語不利12例，一側(cè)肢體無力、麻木10例。

1.2 影像學(xué)檢查方法 將納入的55例患者行頭顱MRI常規(guī)序列掃描、彌散加權(quán)成像(Diffusion Weighted Imaging，DWI)檢查，對DWI圖像結(jié)果為陰性16例患者再行MR灌注加權(quán)成像(Perfusion Weighted Imaging，PWI)。PWI參數(shù)：采用SE-EPI序列，TR為400ms，TE為32ms，層厚設(shè)為4mm，間距設(shè)為0mm，視野為224×224，采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入造影劑，根據(jù)體重注入 0.15ml/kg，流速設(shè)置為4ml/s。

1.3 掃描圖像的處理 將采集數(shù)據(jù)傳至工作站進行后處理，可獲取每位患者缺血區(qū)域與健側(cè)同部位局部腦血流量(rCBF)、局部腦血容量(rCBV)、平均通過時間(MTT)和最大峰值時間(TTP)及時間密度曲線圖。具體測量方法：在參數(shù)圖的腦組織缺血區(qū)域，手動確定感興趣區(qū)(ROI)位置及范圍，軟件自動以鏡像方法于健側(cè)測量同樣范圍ROI的值，計算腦缺血區(qū)域與健側(cè)的比值。

1.4 腦梗死前期的影像學(xué)分期 據(jù)腦局部微循環(huán)的變化程度，參照有關(guān)文獻[2]，將腦梗死前期分為2期4個亞型，見表1。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 使用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS21.0處理測量所得數(shù)據(jù)，使用One-Sample Shapiro-Wilk Test非參數(shù)檢驗方法，確定計量資料是否呈正態(tài)分布， rCBV、rCBF、MTT、TTP用(±s) 表示，t檢驗，P＜0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 本組55例病例中 MRI常規(guī)平掃、DWI圖像為陽性患者39例，陰性的患者16例，對在DWI圖像陰性患者進行PWI成像，其中患者PWI圖像陰性4例，陽性12例，見表2。

2.2 PWI成像表現(xiàn)及影像學(xué)分期結(jié)果

2.2.1 患者影像學(xué)分期：見表3。

2.2.2 患者病側(cè)與健側(cè)各血流動力學(xué)參數(shù)值比較：見表4。見圖1-3。

3 討 論

人體腦內(nèi)神經(jīng)細胞需氧量最多，對缺氧也十分敏感，腦重量僅占體重的2%，但血流灌注量占心輸出量的15%，所以必須要充足的腦血流量，以提供足夠的能量來維持腦細胞功能正常運行，腦血流量是維持正常腦功能的決定因素[3]。當(dāng)腦組織局部發(fā)生早期缺血，但腦血流灌注壓處于可代償狀態(tài)時，可通Bayliss效應(yīng)來維持腦血流相對穩(wěn)定，即腦組織缺血區(qū)域可通過小動脈和毛細血管平滑肌的代償性擴張或收縮稱來實現(xiàn)[4]。大量研究進一步證明，缺血區(qū)域腦細胞首先出現(xiàn)細胞膜電生理轉(zhuǎn)運功能障礙(電衰竭)；隨著腦血流量持續(xù)減少，缺血狀態(tài)進一步加重，細胞膜的代謝開始發(fā)生改變甚至膜結(jié)構(gòu)遭到破壞(膜衰竭)[5]。當(dāng)局部腦血流量(rCBF)減小到電衰竭閾值以下，突觸傳導(dǎo)失常，神經(jīng)沖動傳導(dǎo)開始出現(xiàn)障礙，此時進入“貧困灌注(misery perfusion)”狀態(tài)[6]。患者會出現(xiàn)相應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，例如頭痛、一側(cè)肢體肌力減弱、失語、短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)等癥狀，當(dāng)細胞處于進一步持續(xù)缺血、缺氧狀態(tài)下神經(jīng)元細胞發(fā)生不可逆性損傷并出現(xiàn)細胞形態(tài)的改變，即腦梗死[7]。通常我們將腦局部血流量減少、血流動力學(xué)發(fā)生改變但腦灌注壓在一定范圍內(nèi)波動與腦灌注壓進一步減小、腦循環(huán)儲備力處于失代償狀態(tài)，但腦細胞的功能和形態(tài)未發(fā)生改變這兩個時期稱為腦梗死前期。此期神經(jīng)元功能雖然出現(xiàn)傳導(dǎo)異常，但如果局部腦組織血流量及時得到恢復(fù)，神經(jīng)元功能也會得到及時恢復(fù)。由此可見，對腦梗死前期影像學(xué)研究，具有更為重要的臨床價值，可為患者制定最佳的治療方案，為溶栓治療贏得寶貴時間[8]。

表1 腦梗死前期影像學(xué)分期

表2 DWI與PWI成像結(jié)果對比

表3 PWI成像影像學(xué)分期(例)

表4 患者病側(cè)與健側(cè)各血流動力學(xué)參數(shù)值比較結(jié)果(±s)

表4 患者病側(cè)與健側(cè)各血流動力學(xué)參數(shù)值比較結(jié)果(±s)

注：通過對比，患者病側(cè)與健側(cè)各項血流動力學(xué)參數(shù)值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)

病側(cè) 健側(cè) t值 P CBF(ml·100g-1) 19.12±3.15 60.10±7.69 6.326 0.003 CBV(ml·100/g-1·min-1) 3.06±1.20 4.88±1.02 2.564 0.004 MTT(s) 4.68±3.17 3.22±0.89 16.645 0.037 TTP(s) 12.83±1.08 10.48±0.9 1.642 0.000

圖1 女53歲，突發(fā)頭暈、頭痛5小時入院，DWI、ADC圖像為陰性。

圖2 行PWI檢查示TTP、MMT延長，CBV、CBF較健側(cè)增多，分期為Ⅰ2，提示左側(cè)大腦半球低灌注狀態(tài)，周邊存在側(cè)枝循環(huán)處于再灌注狀態(tài)。

圖3 根據(jù)病情需要行CTA提示左側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞，DSA檢查提示為煙霧病。

常規(guī)MRI平掃序列對腦梗死前期常無陽性發(fā)現(xiàn)，而DWI是目前診斷早期腦梗死區(qū)域應(yīng)用最多的成像技術(shù)。據(jù)文獻報道DWI出現(xiàn)異常高信號時CBF已下降到膜衰竭閾值(CBF的15%～20%)之下,細胞膜Na-K離子泵運轉(zhuǎn)出現(xiàn)障礙，標著這神經(jīng)細胞出現(xiàn)死亡，同時合并細胞毒性腦水腫[9]。因此DWI圖像上的異常高信號可能說明已經(jīng)出現(xiàn)不可逆性腦損害。隨著病情的進一步加重，最終進展為腦梗死，嚴重影響患者預(yù)后[10]。

隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對缺血性腦卒中研究的不斷深入，PWI成像利用釓類(Gd-DTPA)造影劑作為媒體，可觀察到血流從動脈向毛細血管網(wǎng)灌注，然后匯入到靜脈的血流動力學(xué)過程[11]。已經(jīng)不再是單純的形態(tài)學(xué)檢查方法，可顯示腦循環(huán)儲備力失代償早期，是能反映腦功能狀態(tài)的MRI技術(shù)。本項研究中，對DWI陰性的16例患者行PWI，結(jié)果提示陰性4例，陽性12例，說明PWI成像與DWI成像技術(shù)相比，能更早的對腦組織血流狀態(tài)做出判斷，更好對缺血及微循環(huán)建立等狀態(tài)進行評價。

Koenig等，對缺血區(qū)域血流動力學(xué)參數(shù)進行分析，研究證實在腦組織缺血區(qū)域如果有側(cè)支循環(huán)建立或局部血流速度減慢會導(dǎo)致TTP的延長，所以腦缺血狀態(tài)早期最敏感的指標是TTP[12]。盧潔等，認為局部腦灌注壓減低，腦血流灌注儲備力受損會致MTT延長，所以MTT圖也能夠顯示早期腦低灌注區(qū)域的部位[13]。本組研究中，對癥狀性腦卒中患者患側(cè)和健側(cè)rCBV、rCBF、MTT、TTP等指標進行對比分析，結(jié)果提示，對比雙側(cè)各項指標均具有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)。此研究說明腦梗死前期影像學(xué)分期能夠推斷病程發(fā)展的過程及腦缺血區(qū)域微循環(huán)的狀態(tài)，對臨床制定個體化診療方案的提供有力依據(jù)。

綜上所述，PWI最為一種新的功能MRI檢測技術(shù)，結(jié)合血流動力學(xué)分析，可對癥狀性腦卒中患者在腦梗死前期做出判斷，值得臨床推廣應(yīng)用。但PWI也存在以下不足之處，其不足之處是組織信號強度與對比劑濃度不為線性關(guān)系，影響定量測量[14]，還需要在今后的研究中不斷完善。