CT與MRI在惡性大腦中動(dòng)脈梗死中的應(yīng)用進(jìn)展

代蘭蘭，丁長青，李紹東

摘要： “惡性大腦中動(dòng)脈梗死”為CT及MRI影像學(xué)上腦梗死范圍>大腦中動(dòng)脈供血區(qū)1/2或MRI的DWI序列圖像提示腦梗死體積>145mL，形成明顯的水腫、占位效應(yīng)，導(dǎo)致神經(jīng)功能的快速惡化，還可發(fā)生出血性轉(zhuǎn)化及致命性腦疝，病死率極高。MMI臨床表現(xiàn)重，可有多種高危因素，其影像學(xué)表現(xiàn)與其病理生理特征相關(guān)。CT與MRI目前已成為MMI診斷及預(yù)后評價(jià)的主要影像學(xué)診斷手段，可顯示早期影像學(xué)特征征象并對其危險(xiǎn)因素與疾病進(jìn)展關(guān)系進(jìn)行預(yù)測，對腦水腫及中線移位及出血性轉(zhuǎn)化進(jìn)行評價(jià)并對其預(yù)后進(jìn)行預(yù)測及治療后評價(jià)，影像學(xué)還可進(jìn)行鑒別診斷。

關(guān)鍵詞： 惡性大腦中動(dòng)脈梗死;影像學(xué)征象;體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī);磁共振成像

中圖分類號：R445.2;R445.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2022.01.02

Application Progress of CT and MRI in Malignant Middle Cerebral Artery Infarction

DAI Lan-lan1， DING Chang-qing（Corresponding author）1， LI Shao-dong2

（1. Department of Imaging， Fengxian Hospital Affiliated to Nantong University （Fengxian People's Hospital）， Jiangsu 221700， China; 2. Department of Imaging， Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University， Jiangsu 221002， China）

Abstract： “Malignant middle cerebral artery infarction”（MMI） refers to the cerebral infarction area on CT and MRI imaging>1/2 of the blood supply area of? the middle cerebral artery or the volume of cerebral infarction is >145 mL on? MRI DWI sequence images. Obvious edema and space-occupying effect lead to rapid deterioration of nerve function， hemorrhagic transformation and fatal brain herniation， and the mortality rate is extremely high. The clinical manifestations of MMI are severe and may have a variety of high-risk factors， and its imaging manifestations are related to its pathophysiological characteristics. CT and MRI have become the main imaging diagnostic methods for MMI diagnosis and? prognostic evaluation. They can show early imaging characteristics and predict the relationship between risk factors and disease progression， and evaluate brain edema， midline shift， hemorrhagic transformation， prediction of prognosis and post-treatment evaluation， and they can also be used for differential diagnosis.

Key words： Malignant middle cerebral artery infarction; Imaging signs; Tomography， X-ray computer; Magnetic resonance imaging

Hacke等于1996年首次提出“惡性大腦中動(dòng)脈梗死”（malignant middle cerebral artery infarction，MMI）這一概念。MMI為一種罕見但嚴(yán)重的神經(jīng)中樞血管性疾病，系大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）閉塞所致[1]。影像學(xué)上腦梗死范圍>大腦中動(dòng)脈供血區(qū)1/2或MRI的DWI序列圖像提示急性腦梗死體積>145mL，形成明顯的水腫（即惡性腦水腫，Malignant brain edema，MBE）及占位效應(yīng)，導(dǎo)致神經(jīng)功能的快速惡化，還可發(fā)生出血性轉(zhuǎn)化及致命性腦疝[2]。目前，CT與MRI已成為MMI診斷及預(yù)后評價(jià)的主要影像學(xué)手段。本文綜述了CT與MRI在MMI中的最新應(yīng)用進(jìn)展。

1 臨床表現(xiàn)

MMI以急性意識障礙起病，病情進(jìn)展迅速，預(yù)后極差。按照國內(nèi)專家共識，若MCA供血區(qū)梗死患者發(fā)病早期即出現(xiàn)神經(jīng)功能缺失及意識障礙，并伴腦疝形成，稱為MMI，其病死率高達(dá)78%。存活患者也會(huì)遺留嚴(yán)重神經(jīng)功能殘疾[3]。在存活的MMI患兒中，長期癲癇發(fā)作及發(fā)作持續(xù)時(shí)間均大大增加[4]。

2 病因及危險(xiǎn)因素

文獻(xiàn)報(bào)道，MMI除伴腦梗死常見的高血壓、糖尿病、高脂血癥等高危因素外，以下可能為主要病因：心源性栓塞、大動(dòng)脈粥樣硬化、動(dòng)脈夾層、梅毒性腦動(dòng)脈炎、Moyamoya病、Trousseau 綜合征（腫瘤患者并發(fā)的各種血栓栓塞）、真性紅細(xì)胞增多癥、大腦中動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)或栓塞術(shù)后、顱腦外傷、PHACES 綜合征（一種血管瘤合并其他臟器畸形的綜合征）、顱內(nèi)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等惡性腫瘤等[5-11]。

3 病理生理學(xué)特征

MMI病理生理學(xué)特征為迅速進(jìn)展的內(nèi)部大面積不可逆性嚴(yán)重缺血且半暗帶小，細(xì)胞毒性水腫立即發(fā)生于大部分缺血區(qū)域。隨后血腦屏障破壞及血管性腦水腫的破裂，導(dǎo)致惡性腦水腫（Malignant brain edema，MBE）、腦腫脹。漸進(jìn)性血管性水腫在一至數(shù)天后達(dá)到最大值，并壓迫周圍組織、致中線移位和小腦幕切跡疝 （transtentorial herniation），終致腦干壓迫和死亡[12]。

4 CT與MRI在MMI的早期診斷價(jià)值及主要征象

MMI可以通過相對高敏感性CT及MRI神經(jīng)影像學(xué)進(jìn)行早期預(yù)測[12]。早期MRI擴(kuò)散（DWI）和灌注加權(quán)（PWI）的定量分析可以預(yù)測MMI，并有助于進(jìn)一步的臨床干預(yù)[13]。有研究應(yīng)用動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)灌注磁共振成像（dynamic contrast enhanced perfusion MR imaging，DCE pMRI），對MCA閉塞的大鼠良惡性充血及微血管變化進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)DCE MRI可以較好評價(jià)MCA與微血管損傷相關(guān)的缺血后充血[14]。對梗死體積的預(yù)測取決于MMI的生長動(dòng)力學(xué)形狀，近期有學(xué)者對MMI患者術(shù)前行三次頭顱CT掃描，應(yīng)用自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)（Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System，ANFIS）模型，預(yù)測三次CT所測量的梗死的發(fā)生率和梗死體積，與實(shí)際情況相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示這種新型方法具有較高的應(yīng)用價(jià)值[15]。

大腦中動(dòng)脈高密度征（Hyperdense middle cerebral artery sign，HMCAS）見于患側(cè)MCA的M1段，其密度高于周圍腦組織及動(dòng)靜脈血管，也較對側(cè)MCA增高，評價(jià)時(shí)需排除鈣化、紅細(xì)胞比積升高及造影劑滯留等所致的該區(qū)域CT密度增高[16]。FLAIR圖像可見右側(cè)大腦中動(dòng)脈呈血管高信號征（hyperintense vessel sign，HVS）。有研究表明，HMCAS和MRI上磁敏感加權(quán)序列（susceptibility-weighted imaging）可見磁敏感血栓征（susceptibility vessel sign，SVS），在顯示MCA近段血栓的靈敏度及特異性上較高，且兩者具有良好的一致性[17]。部分MCA急性缺血性卒中患者的FLAIR序列可見血管高信號征（FLAIR vascular hyperintensity，F(xiàn)VH），此征的出現(xiàn)可能源于側(cè)支循環(huán)形成及代償血流逆流[18]。另有研究認(rèn)為，糖尿病是影響急性MCA閉塞患者FVH形成的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[19]。部分MMI患者SWI圖像上可見到突出血管征（prominent vessel sign，PVS），PVS被定義為灌注減低區(qū)域內(nèi)明顯的低信號血管信號影。有學(xué)者使用腦卒中程序早期MR評分（the Stroke Program Early MR Score，SPEMRS）評價(jià)PVS的臨床意義，結(jié)果顯示，低SWI-SPEMRS值較低DWI-SPEMRS值能更好提示預(yù)后不良[20]。

有研究應(yīng)用MRI 可在癥狀發(fā)作6小時(shí)內(nèi)預(yù)測MMI，發(fā)現(xiàn)以下參數(shù)被確定為MMI的獨(dú)立預(yù)測因素：DWI上病變顯示為急性且體積較大，MCA 及頸內(nèi)動(dòng)脈（internal carotid artery，ICA）閉塞，以及美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表評分（National Institutes of Health Stroke Scale score，NIHSS）評估的入院時(shí)神經(jīng)功能嚴(yán)重缺損。其中，DWI上的病變體積> 82mL作為閾值預(yù)測MMI的特異性、陰性預(yù)測值和陽性預(yù)測值均高，但敏感性較低。因而，入院時(shí)行MRI檢查具有較高的陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值，可能有助于指導(dǎo)減壓手術(shù)等治療決策。因此，在一小部分初始DWI病變體積較小的患者中，需要隨訪復(fù)查以確定是否會(huì)進(jìn)展為MMI[21]。對完全性MCA梗死（complete MCA infarction，CMCA）評分的預(yù)測因素包括：CT發(fā)現(xiàn)早期的低密度超過1/3，高密度MCA征象，腦水腫，美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（NIHSS）評分≥17分，入院前5天內(nèi)卒中發(fā)展。其中，CMCA評分（utoff CMCA score）閾值為2分的敏感性為81.8%，特異性為70.5%[22]。

5 CT對MMI腦水腫及中線移位的評價(jià)

對MMI致命的腦水腫早期診斷及積極干預(yù)，可能會(huì)有更好的臨床結(jié)局。有CT灌注研究提示，1.7mL/100g腦血流量對于MBE所致的早期中線移位預(yù)測具有最高的靈敏度和特異度[23]。腦水腫可致顱內(nèi)壓（intracranial pressure，ICP）增高。有研究表明，經(jīng)眼眶超聲測量視神經(jīng)鞘直徑（optic nerve sheath diameter，ONSD）對診斷妊娠期高血壓等所致的ICP增高具有較高的價(jià)值[24]。有研究回顧了接受去骨瓣減壓術(shù)（decom-pressive hemicraniectomy，DHC）MMI患者CT的ONSD、眼球橫徑（eyeball transverse diameter，ETD）、ONSD/ETD比率、中線移位（midline shift，MLS）并對梗死體積進(jìn)行量化。結(jié)果顯示，超過5.25mm的ONSD和初始CT上ONSD/ETD比率超過0.232的多發(fā)生在MMI患者中[25]。有學(xué)者應(yīng)用螺旋CT容積數(shù)據(jù)，測量包括DHC尺寸指數(shù)（根據(jù)頭部大小的變化進(jìn)行調(diào)整）、MLS、腦外疝（transcalvarial）以及側(cè)腦室中央?yún)^(qū)直徑，該方法根據(jù)頭部尺寸的變化調(diào)整切割面積，有效補(bǔ)償頭部大小變異所致的測量不一致，可對DHC中線腦移位程度進(jìn)行精準(zhǔn)測量[26]。

6 CT、MRI對MMI伴發(fā)的出血轉(zhuǎn)化的危險(xiǎn)因素及影像學(xué)評價(jià)

MMI伴發(fā)的出血可分為出血性腦梗死（hemorrhagic infarction stroke，HI）和腦實(shí)質(zhì)血腫（parenchymal hematoma，PH）兩型。大面積腦梗死、累及皮質(zhì)、年齡、入院時(shí)NIHSS評分是HT的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，HT亞型的獨(dú)立危險(xiǎn)因素存在差異[27]。張曉峰（2017）[28]研究認(rèn)為，高血壓、糖尿病、高脂血癥及心房顫動(dòng)等病史，以及大面積梗死、溶栓治療和抗凝治療是中老年急性腦梗死患者出血性轉(zhuǎn)化的危險(xiǎn)因素，臨床應(yīng)針對上述危險(xiǎn)因素采用相應(yīng)干預(yù)措施。

MMI可伴腦微出血（cerebral microbleeds，CMBs），CMBs系腦內(nèi)微小血管病變所致、以血管周圍含鐵血紅素沉著為主要特征的一種腦實(shí)質(zhì)亞臨床損害。CMBs 診斷標(biāo)準(zhǔn)如下：①SWI上圓形或卵圓形的低密度信號缺失灶、界清、直徑2-10mm、病灶1/2以上被腦實(shí)質(zhì)環(huán)繞;②T1WI及T2WI 均較難顯示;③除外彌漫性軸索損傷所致;④除外鈣化、海綿狀血管瘤、小血管流空影等類似影像學(xué)表現(xiàn)的情況。有研究應(yīng)用DWI阿爾伯塔卒中項(xiàng)目早期CT 評分（Alberta Stroke Program Early CT Score on diffusion-weighted imaging，DWI-ASPECTS）對急性MCA供血區(qū)腦梗死患者新發(fā)CMBs進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ASPECTS 評分≤5分預(yù)測新發(fā)CMBs的敏感性及特異性分別為87.7%、88.3%，提示DWI-ASPECTS 可有效預(yù)測急性MCA供血區(qū)腦梗死患者新發(fā)CMBs 風(fēng)險(xiǎn)[29]。有學(xué)者應(yīng)用MRI的SWI及三維的準(zhǔn)連續(xù)式動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（three dimensional pseudo continuous arterial spin labeling，3D-PCASL），在評價(jià)急性腦梗死后HT方面取得較好效果[30]。一項(xiàng)研究認(rèn)為，DWI-ASPECTS預(yù)測HT的最佳分割點(diǎn)為≤7，其敏感度及特異性分別為92.9%、78.3%[31]。

7 CT與MRI對MMI預(yù)后預(yù)測及治療后評價(jià)

有研究應(yīng)用MRI DWI圖像測量高信號的病灶體積（Diffusion-weighted high-intensity volume，DHV）和受累腦容積（infarcted brain volume，BV），結(jié)果顯示，在MMI組DHV值較大及DHV/BV值也較高（P<0.001），預(yù)測MMI的DHV閾值為102cm3（靈敏度85%，特異性91%，P<0.01），DHV/BV閾值為7.8%（敏感性86%，特異性87%，P<0.01），提示DHV和DHV/BV可為MMI預(yù)測提供可靠的信息[32]。一項(xiàng)應(yīng)用阿爾伯塔卒中計(jì)劃早期CT評分（Alberta Stroke Program Early CT Score，ASPECTS）評價(jià)MMI的研究，結(jié)果提示MCA梗死患者腦部初始ASPECTS值≤7分與惡性MCA梗死的發(fā)生相關(guān)，建議密切監(jiān)測和早期考慮對ASPECTS≤7的急性中風(fēng)患者進(jìn)行半腦減壓切除術(shù)（Decompressive hemicraniectomy，DHC）治療[33]。在急性大腦中動(dòng)脈閉塞患者中，HVS組DWI序列的梗死體積、入院及出院時(shí)的NIHSS評分、出院30d的改良Rankin評分均優(yōu)于HVS陰性組[34]。HVS作為間接反映急性大血管閉塞的一種特殊影像表現(xiàn)，代表腦缺血區(qū)軟腦膜側(cè)支循環(huán)的形成，目前多認(rèn)為急性MCA閉塞所致梗死患者的HVS評分越高，側(cè)支代償越豐富，提示血管內(nèi)治療效果相對更好[35]。在由急性大血管閉塞引起的缺血性中風(fēng)中，白質(zhì)比灰質(zhì)不易受局部缺血的影響。急性MCA閉塞后，WM梗死通常晚于灰質(zhì)梗塞。因此，成功的再通甚至可以在癥狀發(fā)作數(shù)小時(shí)后挽救許多處于危險(xiǎn)中的白質(zhì)。白質(zhì)的完好與更好的神經(jīng)恢復(fù)、預(yù)防惡性腫脹及降低死亡率相關(guān)。MRI可較好評估白質(zhì)損傷[36]。有學(xué)者基于MMI患者的臨床信息、平掃CT及ASPECTS、CT血管造影（computed tomography angiography，CTA），建立一個(gè)放射組學(xué)特征的模型，從126位患者每個(gè)平掃CT圖像中總共提取了396個(gè)紋理特征，研究結(jié)果提示，該模型可以成為預(yù)測MMI風(fēng)險(xiǎn)的工具[37]。一項(xiàng)對減壓術(shù)后MMI的預(yù)測指標(biāo)研究，結(jié)果顯示，DWI梗死體積和血栓切除時(shí)間可作為MMI的獨(dú)立預(yù)測因子，基于這兩個(gè)因素的決策樹能夠以高特異性和敏感性預(yù)測惡性演變[38]。

有學(xué)者使用CT對70例接受減壓術(shù)的MMI患者，進(jìn)行術(shù)前和術(shù)后中線移位測量，發(fā)現(xiàn)術(shù)后中線移位減少的患者，在起病后6個(gè)月更可能存活[39]。有研究以格拉斯哥預(yù)后量表 （Glasgow Outcome Scale）為對照，應(yīng)用CT對惡性MCA梗死顱腦減壓切除術(shù)評價(jià)，發(fā)現(xiàn)術(shù)前和術(shù)后MLS、術(shù)前和術(shù)后受影響和對側(cè)半球直徑之間的比值（the ratio between the diameter of the affected and contralateral hemisphere，HD ratio）可作為預(yù)測惡性MCA梗死手術(shù)療效的指標(biāo)[40]。有學(xué)者對27例進(jìn)行DC治療MMI患者應(yīng)用術(shù)前和術(shù)后24小時(shí)內(nèi)CT灌注研究，評估灌注CT血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)（hemodynamic parameters）、平均通過時(shí)間（mean transit time）及腦血流量和腦血容量（cerebral blood flow，and cerebral blood volume）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DHC后腦血流動(dòng)力學(xué)有改善的趨勢;術(shù)前和術(shù)后絕對平均通過時(shí)間與6個(gè)月時(shí)的死亡率相關(guān)，結(jié)局良好的患者術(shù)后和術(shù)前腦血流量比率明顯高于不利預(yù)后患者（腦卒中后48小時(shí)接受手術(shù)的患者，中線腦移位>10mm者， >55歲者，灌注CT參數(shù)無明顯改善）。提示DC改善MMI患者的腦血流動(dòng)力學(xué)，改善程度與預(yù)后有關(guān)，灌注CT可能在缺血性中風(fēng)后進(jìn)行DHC的患者中起到預(yù)測工具的作用[41]。

8 鑒別診斷

主要鑒別診斷：①伴明顯水腫的慢性早期腦出血，CT上呈略低密度，結(jié)合病史及MRI T1WI及T2WI高信號可診斷;②急性大面積腦炎，有明顯的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的表現(xiàn)，小兒多見，雙側(cè)半球受累常見，非血管性分布[42];③伴大面積水腫的靜脈竇血栓形成，多有口服避孕藥、中耳乳突炎病史、產(chǎn)褥期、外傷等高危因素，影像學(xué)表現(xiàn)為非常規(guī)分布的腦梗死及多發(fā)皮層下出血[43]。MR動(dòng)脈自旋標(biāo)記灌注成像（arterial spin-labeling perfusion-weighted image，ASL-PWI）呈現(xiàn)的靜脈竇明亮表現(xiàn)（bright sinus appearance）對靜脈竇血栓的診斷較磁敏感血管征（susceptibility vessel sign）、空三角征（empty delta sign）和非典型動(dòng)脈區(qū)域分布（atypical distribution against arterial territory）更為敏感[44];④伴明顯水腫的惡性腦腫瘤，臨床癥狀多遷延，增強(qiáng)多有強(qiáng)化，水腫無強(qiáng)化;⑤伴致死性腦水腫Dravet綜合征，主要見于兒童，以癲癇為主要表現(xiàn)[45]。

總之，CT及MRI影像學(xué)檢查在MMI明確診斷及隨訪中具有重要價(jià)值。

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