側支循環(huán)對于FLAIR高信號血管征評估急性腦梗死預后的影響

陳軍, 趙玉嬋, 華蓓, 全冠民, 許蕾, 劉伊妮， 袁濤

急性腦梗死多為腦動脈狹窄或閉塞導致腦血流動力學障礙所致，梗死后側支循環(huán)開放和腦血流代償情況與患者病情發(fā)展及臨床預后密切相關[1-3]。目前認為DSA是腦側支循環(huán)評價的金標準，但DSA為有創(chuàng)性檢查且不能觀察腦實質改變[4]。CTA/MRA可清晰顯示Willis環(huán)、眼動脈、腦膜中動脈等側支循環(huán)途徑[5]，間接反映軟腦膜側支血管情況[6,7]。還有學者提出液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列上高信號血管征(hyperintense vessel sign，HVS)可直接顯示緩慢逆流的軟腦膜側支血管吻合支[8,9]。但目前關于HVS與側支循環(huán)的對應關系及HVS對急性腦梗死患者的預后評估價值尚有爭議[9-13]。Lee等[9]發(fā)現HVS評分與側支循環(huán)分級呈凸形曲線關系，而側支循環(huán)分級又與患者預后密切相關[3,14]。因此，筆者推測腦側支循環(huán)與HVS評分及急性腦梗死預后有關。本研究以軟腦膜側支循環(huán)開放程度進行分層，旨在探討不同側支循環(huán)亞組中HVS的預后評估價值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2016年1月-2017年6月前循環(huán)大血管閉塞(large vessel occlusion，LVO)急性缺血性腦卒中患者。病例納入標準：①首次發(fā)病，發(fā)病至MRI檢查時間間隔<72 h；②單側大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)近段和/或頸內動脈重度狹窄或完全閉塞(70%～100%)；③MCA供血區(qū)急性腦梗死。搜集患者的一般資料，包括性別、年齡、腦血管病的危險因素(吸煙史、高血壓、糖尿病、高血脂等)、發(fā)病時間(發(fā)病至醫(yī)院就診時間)、發(fā)病至首次MRI檢查時間、入院24 h內及2周后美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表評分(national institute of health stroke scale，NIHSS)、3個月時改良Rankin量表(modified rankin score，mRS)評分。

2.檢查方法

所有患者均采用3.0T MR設備(Achieva；Philips Medical Systems，Netherlands)行MRI檢查，8通道頭部線圈。掃描序列包括T1WI、T2WI、FLAIR、擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)、三維時間飛躍法MR血管成像(three dimensional time of flight MRA，3D TOF MRA)。T1WI掃描參數：TR 2000 ms，TE 20 ms，翻轉角120°，矩陣288×211，層厚6.5 mm，掃描時間100 s；T2WI掃描參數：TR 1518 ms，TE 80 ms，翻轉角90°，矩陣328×264，層厚6.5 mm，掃描時間33.4 s；FLAIR掃描參數：TR 9000 ms，TE 140 ms，翻轉角120°，矩陣232×184，層厚6.5 mm，掃描時間108 s；DWI掃描參數：TR 2208 ms，TE 96 ms，翻轉角90°，矩陣168×105，層厚6.5 mm，掃描時間26.5 s；3D TOF MRA掃描參數：TR 20 ms，TE 3.5 ms，翻轉角20°，矩陣284×182，層厚1.2 mm，層數150～190層，掃描時間161.8 s。

3.圖像分析

所有MRI圖像導入Philips Extended MR WorkSpace 2.6.3.4工作站進行后處理。采用HVS-ASPECTS(HVS- Alberta stroke program early CT score)法半定量評價HVS顯示情況，主要包括7 個Alberta卒中項目早期CT 評分(ASPECTS) 區(qū)域(M1-6及島葉)：任何一個區(qū)域出現一支或多支連續(xù)的血管高信號則計1分，共7分，以4分為界，分為低分組和高分組[15]。基于3D TOF MRA的區(qū)域性軟腦膜側支評分(regional leptomeningeal collateral，rLMC)評價病變側MCA區(qū)側支循環(huán)情況，評價血管包括軟腦膜動脈和豆紋動脈，評分在TOF原始圖上進行，共包括9個區(qū)域，具體賦分方法如下：6個ASPECTS區(qū)域(M1-6)、大腦前動脈供血區(qū)、基底節(jié)區(qū)(0分：未見；1分：較對側少；2分：等于或多于對側相應區(qū)域)和外側裂區(qū)(0分：未見；2分：較對側少；4分：等于或多于對側相應區(qū)域)[7]。分別由兩位具有10年和15年工作經驗的神經影像醫(yī)師對所有患者行rLMC評分和HVS評分。既往研究顯示，軟腦膜側支循環(huán)rMCL評分10分以下為差，10分以上為中等及良好[7]。因此本研究以入院時rLMC評分10分為界，分為rLMC≤10組和rLMC>10組。腦梗死體積測量在發(fā)病后72 h內[(49.21±15.32)h]的DWI序列圖像上進行。遠期神經功能隨訪以mRS<2視為神經功能預后良好[16]。

4.統(tǒng)計學分析

結 果

搜集2016年1月～2017年6月連續(xù)303例單側前循環(huán)LVO急性腦梗死患者，排除發(fā)病時間大于3天(67例)、雙側MCA近段重度狹窄或閉塞(30例)、合并后循環(huán)腦梗死(22例)、臨床資料不全(20例)、MRI圖像不全或偽影嚴重者(15例)，最終納入149例。梗死病灶體積為(50.91±29.10)mL。因超出溶栓時間窗149例患者均未行溶栓治療。

1.全組病例rLMC和HVS評分及預后

兩位神經影像醫(yī)師間的rLMC評分和HVS評分均具有較好一致性(ICC分別為0.85和0.80)。rLMC評分與預后良好呈正相關(P1<0.001，OR1=0.602)，發(fā)病時間、入院時及治療2周后NIHSS評分與預后良好呈負相關(P1=0.003，OR1=1.064；P1<0.001，OR1=1.728；P1<0.001，OR1=2.227)，rLMC評分與預后良好呈正相關(P1<0.001，OR1=0.602)，而HVS評分與患者預后良好無明顯相關(P1=0.263，OR1=1.111)。多因素logistic回歸分析結果顯示，rLMC評分和2周后NIHSS評分是患者預后的獨立預測因子(P2<0.001，OR2=0.708；P2<0.001，OR2=1.770)(表1)。散點圖示HVS評分與rLMC評分呈凸形曲線相關(R2=0.416)；HVS評分與mRS評分無明顯相關性(R2=0.004，圖1)。

圖1 全組患者預后指標的相關性分析散點圖。a) HVS評分與rLMC評分呈凸形曲線相關(R2=0.416)； b) HVS評分與mRS評分無明顯相關性(R2=0.004)。 圖2 rLMC≤10組患者預后指標的相關性分析散點圖。 a) HVS評分與rLMC評分呈曲線正相關(R2=0.352)；b) HVS評分與mRS評分呈曲線負相關(R2=0.409)。 圖3 rLMC>10組患者預后指標的相關性分析散點圖。a) HVS評分與rLMC評分呈曲線負相關(R2=0.472)；b) HVS評分與mRS評分呈曲線正相關(R2=0.375)。

表1 所有急性腦梗死患者預后良好相關因素Logistic回歸分析

2.rLMC≤10組預后相關因素分析

rLMC≤10組患者共82例，梗死病灶體積為(55.54±19.64)mL。rLMC評分、HVS評分與預后良好呈正相關(P1=0.022，OR1=0.692；P1=0.004，OR1=0.453)，入院到檢查時間、入院時及治療2周后NIHSS評分與預后良好呈負相關(P1=0.042，OR1=1.082；P1=0.001，OR1=1.441；P1=0.001，OR1=1.774)。多因素logistic回歸分析結果顯示，HVS評分和2周后NIHSS評分是患者預后的獨立預測因子(P2=0.048，OR2=0.490；P2=0.002，OR2=1.74)，而rLMC評分無獨立預測價值(P2=0.748)(表2)。散點圖示HVS評分與rLMC評分呈曲線正相關(R2=0.352)；HVS評分與mRS評分呈曲線負相關(R2=0.409，圖2～5)。

表2 rLMC≤10組急性腦梗死預后良好相關因素Logistic回歸分析

3.rLMC>10組預后相關因素分析

rLMC>10組患者共67例，梗死病灶體積為(45.25±34.01)mL，小于rLMC≤10組，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.013)。rLMC評分與預后良好呈正相關(P1=0.001，OR1=0.342)，而HVS評分、入院時及治療2周后NIHSS評分與預后良好呈負相關(P1=0.005，OR1=3.627；P1=0.002，OR1=1.666；P1=0.005，OR1=2.168)。多因素回歸分析結果顯示，rLMC評分和2周后NIHSS評分是急性腦梗死預后的獨立預測因子(P2=0.015，OR2=0.396；P2=0.045，OR2=1.646)，而HVS評分無獨立預測價值(P2=0.134)(表3)。散點圖示HVS評分與rLMC評分呈曲線負相關(R2=0.472)；HVS評分與mRS評分呈曲線負相關(R2=0.375)(圖3、6、7)。

表3 rLMC>10組急性腦梗死預后良好相關因素Logistic回歸分析

本研究初步結果顯示，HVS評分與側支循環(huán)評分呈凸形曲線關系；當側支循環(huán)開放受限時，HVS評分與rLMC評分呈正相關，與mRS評分呈負相關，HVS高評分患者預后較好；當側支循環(huán)開放良好時，HVS評分與rLMC評分呈負相關，與mRS評分呈正相關，HVS高評分患者預后較差。

Lee等[9]在DSA與HVS的對比研究中發(fā)現HVS評分與動脈循環(huán)時間差(反映側支循環(huán)血流流速)、側支循環(huán)ASITN/SIR分級均呈凸形曲線關系(R2=0.602，0.256)，但該研究僅納入10例患者且HVS評分與側支循環(huán)ASITN/SIR分級的相關系數較低。本研究納入149例急性腦梗死患者，研究結果顯示HVS評分與側支循環(huán)評分也呈凸形曲線關系，且相關系數大于Lee等[9]的結果。本研究進一步以軟腦膜側支循環(huán)rLMC評分進行亞組分析，發(fā)現rLMC≤10組HVS評分與rLMC評分呈正相關曲線關系；rLMC>10組HVS評分與rLMC評分呈負相關曲線關系，推測其原因可能是當側支循環(huán)開放受限時，側支血管血流緩慢或靜止，隨著側支循環(huán)分級增高，開放的側支血管范圍增多，流速緩慢增高，HVS評分也隨之增高[12,17]；當側支循環(huán)開放充分，側支血管流速相對較快，隨著側支循環(huán)分級增高，側支血管流速加快，HVS顯示程度逐漸下降，HVS評分逐漸減低[12,18]。因此，側支循環(huán)開放程度與分級可影響HVS評分，兩者呈凸形曲線關系，當側支循環(huán)分級達一定閾值時，HVS評分達到最高，而側支循環(huán)分級高于或低于這一閾值時，HVS評分會隨之減低。

目前 HVS對急性腦梗死患者的預后評估價值一直存在爭議，部分學者認為HVS高評分患者梗死體積更小、NIHSS評分更低，預后恢復更好[19-21]；另一些學者認為HVS高評分患者NIHSS評分更高，梗死體積更大，mRS評分更高，預后較差[13,15,20,22]。本研究在急性前循環(huán)LVO腦梗死患者總體及亞組預后分析中發(fā)現HVS與預后的關系并不恒定：總體上，HVS與預后無明顯相關性；但側支循環(huán)程度影響其相關性，即rLMC≤10時HVS評分與預后均呈正相關，而rLMC>10時HVS評分與預后呈負相關。推測其原因可能是當側支循環(huán)開放受限時，HVS評分與側支循環(huán)分級呈正相關，隨著HVS評分增高，開放的側支循環(huán)血管逐漸增多，患者預后良好；而當側支循環(huán)開放充分時，HVS評分與側支循環(huán)分級呈負相關，隨著HVS評分增高，側支循環(huán)血管血流流速減慢，患者預后不良[9,12,18]。

圖4 急性腦梗死患者，女，55歲，rLMC≤10及HVS<4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為18分、14分；mRS 5分定義為不良結局。 a) 急性左側頸內動脈-大腦中動脈閉塞后12小時MRA圖；b) rLMC為4分；c) FLAIR顯示HVS為1分；d) DWI示左側大腦中動脈分布區(qū)急性腦梗死(182.5mL)。 圖5 急性腦梗死患者，男，45歲，rLMC≤10及HVS≥4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為9分、5分；mRS 1分定義為良好結局。a) 急性右側頸內動脈-大腦中動脈閉塞后10小時MRA圖；b) rLMC為7分；c) FLAIR顯示HVS為6分(箭)；d) DWI示右側顳葉、島葉和基底節(jié)急性腦梗死(38.4mL)。

本研究結果顯示rLMC≤10亞組中HVS是預后良好的獨立預測因子，rLMC評分對預后無獨立預測價值；相反，在rLMC>10亞組中rLMC評分是預后良好的獨立預測因子，HVS評分對預后無獨立預測價值。推測其原因可能是基于FLAIR序列的HVS評分和基于3D TOF MRA序列的rLMC側支循環(huán)評分均與供血動脈或側支循環(huán)血流流速有關[18,23-25]。當側支循環(huán)開放受限時，血流緩慢，FLAIR圖像上HVS顯示明顯，而TOF MRA圖像上血管顯示欠佳，FLAIR-HVS評分更接近側支循環(huán)實際狀態(tài)，預后評價效能更高[18]；當側支循環(huán)開放充分時，最終梗死體積較小[26]，流速較快，TOF MRA圖像上血管顯示清楚，而FLAIR圖像上HVS斷續(xù)顯示，因此MRA-rLMC側支循環(huán)評分更接近側支循環(huán)實際狀態(tài)，預后評價效能更高[24,25]。

本研究存在以下局限性：①本研究為單中心研究，并非完全隨機對照臨床研究，存在一定程度上的選擇偏倚；②本研究所納入的前循環(huán)LVO急性腦梗死患者均未經靜脈溶栓或血管內治療，有待進一步前瞻性研究HVS、rLMC側支循環(huán)評分對經血管再通治療后超急性期腦梗死預后的預測價值；③本研究未進行DSA與HVS對照研究，有待進一步驗證研究；④腦梗死體積是影響其預后的重要因素之一，本研究rLMC不同評分的兩組之間腦梗死體積有差異，多因素預后研究應納入病變大小這一因素，而本研究僅考察側支循環(huán)狀態(tài)分層情況下HVS這一征象的預后價值，因此梗死體積對于HVS征象價值的影響尚有待進一步研究。

綜上所述，初步研究結果顯示前循環(huán)LVO急性腦梗死HVS評分與側支循環(huán)評分呈凸形曲線關系，提示應用HVS評分評估急性MCA區(qū)腦梗死預后時，應先進行側支循環(huán)開放分層，側支循環(huán)不良時HVS評分與急性腦梗死遠期預后相關性較好。未來應進一步探討溶栓和血管內治療、梗死體積等因素對于HVS預后評估價值的影響，并經多中心研究驗證本研究結論。

圖6 急性腦梗死患者，男，56歲，rLMC >10及HVS<4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為8分、4分。 mRS 0分定義為良好結局。a) 急性右側大腦中動脈閉塞后7小時MRA圖；b) rLMC為16分；c) FLAIR顯示HVS為2分； d) DWI示右側放射冠急性腦梗死(18.1mL)。 圖7 急性腦梗死患者，男，60歲，rLMC >10及HVS≥4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為10分、8分，mRS 3分定義為不良結局。a) 急性左側大腦中動脈閉塞后12小時MRA圖； b) rLMC為15分；c) FLAIR顯示HVS為5分(箭)；d) DWI示左側放射冠急性腦梗死(42.5mL)。