動脈自旋標(biāo)記磁共振灌注技術(shù)結(jié)合磁共振血管成像預(yù)測后循環(huán)腦梗死患者病情進(jìn)展中的應(yīng)用

趙宗波， 賈傳海， 劉 暉

（揚州大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院 常熟市第二人民醫(yī)院a.神經(jīng)內(nèi)科；b.放射科，江蘇 常熟 215500）

后循環(huán)腦梗死 （posterior circulation ischemia，PCI）是腦梗死中病情較為兇險的類型之一，約占缺血性腦卒中的20%[1]。由于供血區(qū)域集中了感覺和運動的傳導(dǎo)束以及密集的神經(jīng)核團(tuán)，故PCI?？蓪?dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)功能損傷[2]。多數(shù)患者發(fā)病急，病情兇險，病死率和致殘率相對較高，發(fā)病30 d后的病死率約為3．6%，預(yù)后不良率約為19．6%[3]。早期預(yù)測PCI患者的病情進(jìn)展對選擇治療方案非常重要，但又很困難。

后循環(huán)急性卒中預(yù)后早期CT評分（posterior circulation Alberta Stroke Program Early CT Score，pc-ASPECTS）是一種評價急性缺血性后循環(huán)卒中患者供血區(qū)早期缺血性改變的簡單且可靠的方法，有助于預(yù)測患者預(yù)后，提高了判斷病情的可靠性[4]。磁共振血管成像 （magnetic resonance angiography,MRA）可以在無創(chuàng)的條件下顯示血管形態(tài)及病理改變（動脈硬化、動脈狹窄、動脈閉塞），已廣泛應(yīng)用于大血管病變的篩查[5]。動脈自旋標(biāo)記 (anerial spin labeling，ASL)則是一種無需外源性對比劑的MRI技術(shù)，具有無電離輻射、安全可重復(fù)的優(yōu)點。發(fā)生腦梗死時，患者腦缺血區(qū)的血流灌注量會迅速減少，若同時缺乏側(cè)支循環(huán)，則會導(dǎo)致疾病進(jìn)展，因此改善預(yù)后的關(guān)鍵在于實現(xiàn)再灌注[6]。ASL可用于腦組織血流灌注情況的檢測。但目前，關(guān)于應(yīng)用ASL技術(shù)診斷PCI的研究較少，尤其是應(yīng)用ASL技術(shù)對PCI病情進(jìn)展進(jìn)行評估的研究，國內(nèi)外均較少涉及。本研究收集分析了2016年6月至2018年6月常熟市第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的57例PCI患者的臨床資料，以探討ASL技術(shù)結(jié)合pc-ASPECTS及MRA檢查在評估PCI患者病情進(jìn)展中的作用。

資料與方法

一、資料

收集2016年6月至2018年6月，在常熟市第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的57例PCI患者，其中男性34例，女性23例；年齡為37～91歲，平均年齡為（66±11）歲。本研究的納入標(biāo)準(zhǔn)為，①患者的臨床表現(xiàn)符合2015年中國腦血管疾病分類的腦梗死的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②急性起病，發(fā)病1周內(nèi)入院，所有患者均經(jīng)頭顱MRI平掃+DWI檢查證實為急性PCI，且病灶與臨床體征相符合。同時排除繼發(fā)性腦出血、合并有前循環(huán)急性梗死、嚴(yán)重肝腎功能不全、惡性腫瘤的患者及臨床資料不全者。本研究經(jīng)揚州大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

二、方法

1．病史收集及分組：收集患者的年齡、性別、吸煙飲酒史和高血壓、糖尿病、心臟疾病等既往病史資料。入院當(dāng)天及入院72 h，采用美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表 （National Institute of Health stroke scale，NIHSS）評分評價患者的神經(jīng)功能損害程度，評分增加3分以上為病情進(jìn)展組，其余為對照組（病情穩(wěn)定及好轉(zhuǎn)組）。

2．MRI檢查：資料所有患者于發(fā)病48 h內(nèi)采用美國3．0T GE Discovery MR750W 磁共振掃描儀以及8通道顱腦線圈進(jìn)行MRI檢查。掃描序列包括軸位T2加權(quán)、T1加權(quán)、彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）、冠狀位 T2 自由水抑制、3D 快速擾相梯度回波的T1加權(quán)及3D-ASL序列。DWI的掃描參數(shù)為，重復(fù)時間（repetition time，RT）6 800 ms，回波時間（echo time，TE）90 ms，視野（field of view，F(xiàn)OV）24 cm×24 cm，矩陣 128×128，層厚 6．0 mm，層間距 1．5 mm，層數(shù) 19層，b值為 0和 1 000 s/mm2；MRA的掃描參數(shù)為，TR 21 ms，TE最小值，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣 320×256，層厚 1．4 mm，重疊0．5 mm，反轉(zhuǎn)角 15°，掃描時間 200 s；3D 快速擾相梯度回波 T1 加權(quán)掃描參數(shù)為，TR 6．7 ms，TE 2．9 ms，F(xiàn)OV 25．6 cm×25．6 cm，矩陣 256×256，層厚 1．0 mm，采集次數(shù)1次，掃描層數(shù)200層，掃描時間 251 s；3D-ASL 的采集參數(shù)為，TR 4 640 ms，TE 10．7 ms，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣 512×8（3D 螺旋采集），層厚4．0 mm，激勵次數(shù)3次，掃描層數(shù)36層，標(biāo)記延遲時間為1 525 ms，掃描時間269 s。

3．圖像分析：由2位具有20年以上神經(jīng)影像診斷經(jīng)驗的MRI診斷副主任醫(yī)師共同觀察圖像，記錄并分析腦梗死部位（主要為小腦、腦干、枕葉）、DWI序列上腦梗死部位及大小、MRA上顱內(nèi)動脈狹窄程度等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行pc-ASPECTS評分。應(yīng)用隨機攜帶ASL分析軟件包連續(xù)測量ASL圖的腦血流量（cerebral blood flow，CBF）值。 對 DWI、MRA 及ASL圖像進(jìn)行判斷（見圖1、2），并對ASL技術(shù)所得的CBF進(jìn)行分析，測量其CBF值，感興趣區(qū)選擇病灶最大層面的中心部位及CBF圖灌注均勻處，且盡量避開腦室，選擇面積大小l cm2，共測量3次，求其平均CBF值。對于灌注不均的病灶，取不同灌注區(qū)CBF值的平均值。同時，采用相同方法測量對側(cè)鏡像層面的CBF值，計算相對腦血流（rCBF）值（rCBF=缺血區(qū)域 CBF/對側(cè)鏡像層面 CBF）。rCBF比值在 0．80～1．20 為正常， 低于 0．80 為灌注減低，大于 1．20 為灌注增高[7]。

4．pc-ASPECT：pc-ASPECT將后循環(huán)分為10分。左、右丘腦，小腦和大腦后動脈的每一早期缺血性改變分別減1分，中腦或橋腦任何區(qū)域的早期缺血性改變減2分，盡管最初設(shè)計ASPECTS是為了用于CT，但后來證明其在MRI的DWI中也適用。DWI-ASPECTS因簡便、可重復(fù)性高而應(yīng)用廣泛[8]。

5．MRA檢查：檢查時無需引入任何對比劑,即可獲取能與數(shù)字減影相毗美的血管影像。因該技術(shù)的局限性,對終末細(xì)小動脈閉塞顯示不佳，目前主要用來獲取大動脈的血管改變[5]。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

使用SPSS 21．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，計量資料的顯著性檢驗采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)和頻率表示，計數(shù)資料的顯著性檢驗采用Chi-square檢驗。雙變量的相關(guān)性檢驗使用Spearman分析方法。對單因素分析有統(tǒng)計學(xué)意義的變量進(jìn)一步采用多因素Logistic回歸模型，篩選評分變化的影響因素。使用R3．6．0 中 Optimal Cutpoints 程序包繪制受試者工作特征曲線，并獲得指標(biāo)的臨界值。P＜0．05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、rCBF、pc-ASPECT評分、大動脈狹窄率與患者預(yù)后間的關(guān)系

結(jié)果顯示，對照組的rCBF值和pc-ASPECT評分明顯高于進(jìn)展組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05）。ASL 測得進(jìn)展組的 rCBF 值為 0．69±0．19，對照組為1．25±0．37,提示 rCBF 值與 PCI患者急性期病情的進(jìn)展密切相關(guān)。進(jìn)展組大動脈狹窄率（見圖1、2）高于對照組 （P＜0．05）， 提示大動脈狹窄、pc-ASPECT與疾病進(jìn)展相關(guān)（見表1）。

表1 進(jìn)展組與對照組的臨床及生化指標(biāo)比

圖1入院后病情進(jìn)展的患者影像學(xué)表現(xiàn)

圖2 入院后病情好轉(zhuǎn)的患者影像學(xué)表現(xiàn)

二、rCBF與MRA、pc-ASPECT間的關(guān)系

1．與MRA檢查結(jié)果間的關(guān)系：低rCBF組（rCBF＜0．8，33 例） 的大動脈狹窄發(fā)現(xiàn)率高于高rCBF 組 （rCBF≥0．8，24 例）， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義[70．6%（24/33）比 29．4%（10/24）， χ2=5．569，P＜0．05]。有大動脈狹窄組（34例）的平均rCBF值低于無大動脈狹窄組（23 例），差異有統(tǒng)計學(xué)意義[（0．87±0．38）比（1．24±0．65），t=2．753，P＜0．05]。 但大動脈狹窄的患者中仍有10例（占總數(shù)29．4%）rCBF值不低。

2．與 pc-ASPECT評分間的關(guān)系：rCBF值與pc-ASPECT評分間無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性 （r=0．219，P=0．102）。

三、影響PCI病情進(jìn)展的相關(guān)因素分析

對單因素分析有統(tǒng)計學(xué)差異的指標(biāo)進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，高rCBF值是病情進(jìn)展的保護(hù)因素（OR=3．703，95%CI為 1．971～6．956，P＜0．05）。 受試者工作特征曲線提示，rCBF 值≥1．014時預(yù)示PCI患者預(yù)后較好，72 h疾病無進(jìn)展（見圖3）。雖然大動脈狹窄及pc-ASPECTS在2組中有差異，但與病情進(jìn)展無關(guān)（見表2）。

表2 影響PCI進(jìn)展的多因素分析

討 論

PCI患者的腦梗死部位包括丘腦、顳葉、枕葉、腦干及小腦，常累及多個部位。因PCI涉及生命中樞，病情進(jìn)展常導(dǎo)致嚴(yán)重不良后果，而早期對PCI患者進(jìn)行病情評估，有助于對高危人群進(jìn)行早期診斷和早期治療，從而有效預(yù)防病情進(jìn)展，降低PCI的發(fā)病率和致殘率。

圖3 rCBF預(yù)測的臨界值

一、ASL檢測可預(yù)測PCI患者的短期病情進(jìn)展

既往的MRI腦灌注研究多采用動態(tài)磁敏感增強對比成像技術(shù)，但該方法采用外源性含釓對比劑，可能加重患者的腎功能負(fù)擔(dān)，且極少數(shù)患者還可出現(xiàn)過敏反應(yīng)。ASL則是利用血液中水分子作為內(nèi)源性對比劑，不需要額外引入對比劑，即可評價并量化腦組織的血流灌注情況，無電離輻射，屬完全無創(chuàng)的腦灌注評價技術(shù)[9]。ASL圖像信號噪聲比高，不易受顱底結(jié)構(gòu)影響，有助于顯示后循環(huán)血流動力學(xué)的改變。

rCBF 值在 0．80～1．20 為正常，低于 0．80 為灌注減低，大于1．20為灌注增高[10]。而患者腦血管狹窄或阻塞后，如果缺乏有效的側(cè)支循環(huán)代償，缺血區(qū)血流灌注量會迅速減少。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)ASL測得的rCBF值與PCI患者急性期病情的進(jìn)展間密切相關(guān)，其中進(jìn)展組的平均 rCBF 值為 0．69±0．19，處于低灌注范圍；對照組的平均 rCBF值則為1．25±0．37，處于高灌注范圍，說明ASL可以很好地提示腦組織的灌注情況，高灌注提示患者的側(cè)支循環(huán)代償良好，故預(yù)后較好[11]。本研究顯示，rCBF值是病情進(jìn)展的保護(hù)因素，且rCBF值≥1．014時預(yù)示患者預(yù)后較好，說明通過ASL技術(shù)測量rCBF值可以很好地評估PCI患者病情進(jìn)展的可能。

二、MRA提示大動脈狹窄時檢測ASL可輔助判斷預(yù)后

顱內(nèi)外大血管狹窄或閉塞既是缺血性卒中的病理學(xué)基礎(chǔ)，也是卒中進(jìn)展的病理學(xué)基礎(chǔ)和獨立危險因素。研究發(fā)現(xiàn)，早期神經(jīng)功能惡化最重要的預(yù)測因素包括頸部血管狹窄或閉塞以及大腦中動脈閉塞，尤其是椎基底動脈病變[12]。有研究表明，我國急性PCI患者發(fā)生血管病變的比例較高[13]。本研究通過MRA檢查來評估PCI患者顱內(nèi)動脈狹窄程度，結(jié)果雖然顯示進(jìn)展組的大動脈狹窄發(fā)現(xiàn)率高于對照組，但統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)大動脈狹窄與PCI患者急性期病情的進(jìn)展無關(guān)。原因考慮與MRA不能顯示遠(yuǎn)端較小分支血管有關(guān)[14]，即不能顯示側(cè)支循環(huán)。腦梗死病灶如不能充分建立側(cè)支循環(huán)，缺血半暗帶不能在短時間內(nèi)迅速恢復(fù)血流，殘存的神經(jīng)元細(xì)胞會繼續(xù)死亡，臨床即表現(xiàn)為神經(jīng)功能的惡化[15-17]。本研究結(jié)果顯示，MRA提示大動脈狹窄的患者中有29．4%的患者rCBF值不低，說明部分大動脈狹窄的患者腦灌注獲得側(cè)支循環(huán)代償良好，因而此類患者預(yù)后較好。MRA檢查結(jié)果提示大動脈狹窄時，可再輔以ASL檢測rCBF值，以判斷其側(cè)支循環(huán)是否有效建立，從而輔助判斷患者預(yù)后。

三、pc-ASPECTS評分

Puetzp等[18]依據(jù)增強頭顱CT的檢查結(jié)果，Tei等[7]依據(jù)DWI檢查的結(jié)果，均認(rèn)為pc-ASPECTS評分是PCI預(yù)后的獨立預(yù)測因子。pc-ASPECTS評分更有益于探查后循環(huán)缺血組織，以預(yù)測急性基底動脈梗死患者的功能結(jié)果及死亡概率。本研究也發(fā)現(xiàn)pc-ASPECTS在兩組中有差異，而與病情進(jìn)展無關(guān)，與文獻(xiàn)報道不一致?？赡茉颍嚎赡芘c樣本量較少有關(guān)，本研究顯示pc-ASPECTS與rCBF無關(guān)，即其無法評估是否存在側(cè)支循環(huán)，進(jìn)一步顯示了rCBF的優(yōu)勢。

本研究提示，高rCBF值是病情進(jìn)展的保護(hù)因素。雖然大動脈狹窄、pc-ASPECTS在2組間有差異，但其對PCI病情進(jìn)展的影響無統(tǒng)計學(xué)意義，提示對于腦梗死患者尤其是PCI患者，不僅應(yīng)行常規(guī)MRI及MRA檢查，也應(yīng)該進(jìn)行ASL檢查，以評估其腦血流情況，可以早期判斷其病情進(jìn)展可能。由于本研究樣本量較少，同時也沒有分析急性期治療、康復(fù)治療及一般因素可能對患者病情進(jìn)展的影響。但本研究的初步結(jié)果提示，PCI患者的急性期病情進(jìn)展與ASL檢測出的rCBF值相關(guān)，值得開展大樣本的前瞻性研究。

總之，ASL與傳統(tǒng)灌注檢查方法對急性腦梗死的診斷，具有較高的一致性[19-20]，可以利用ASL結(jié)合MRI常規(guī)檢查序列和MRA檢查，對急性腦梗死患者作出全面、準(zhǔn)確的診斷和評估。對于PCI患者，通過ASL檢測rCBF值結(jié)合MRA的方法判斷早期病情進(jìn)展，從而進(jìn)行強化治療，延緩病情發(fā)展、降低復(fù)發(fā)率，對挽救生命、改善預(yù)后、提高生活質(zhì)量有重要意義。