磁敏感加權(quán)成像靜脈影像預測急性缺血性卒中早期預后的價值

張虎，翟建，高俊，馬培旗，章方紅，劉楊

（1.蕪湖市第二人民醫(yī)院影像科，安徽 蕪湖 241000；2.皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院醫(yī)學影像中心；3.阜陽市人民醫(yī)院影像中心）

急性缺血性卒中（acute ischemic stroke，AIS）威脅人類健康，處理原則是早診斷、早治療、早康復和預防再發(fā)［1］。2019 年推出的《腦血管病影像規(guī)范化應用中國指南》［2］指出，AIS影像評估應包括梗死范圍、缺血半暗帶（ischemic penumbra，IP）、責任血管和側(cè)支循環(huán)等影像信息，指導臨床決策。磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）應用于靜脈成像，其原理是基于靜息態(tài)血氧水平依賴技術(shù)，靜脈血中的脫氧血紅蛋白如內(nèi)源性示蹤劑使靜脈顯示為低信號［3］。AIS發(fā)生后，缺血腦組織攝氧增加，靜脈血中脫氧血紅蛋白含量進一步增加，同健側(cè)鏡像區(qū)相比，灌注減低區(qū)可呈顯著不對稱低信號［4-5］。鑒于上述SWI 靜脈影像特點，本研究通過對62 例大動脈硬化型AIS患者資料進行回顧性分析，旨在探尋一種快速有效、安全無創(chuàng)的影像技術(shù)來評估患者預后，為臨床提供新思路，使患者獲益。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2016 年1 月至2018 年7 月皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院收治的大動脈硬化型AIS患者資料。納入標準：（1）發(fā)病72 h 內(nèi)完成MRI 檢查，年齡＞18歲；（2）AIS診斷均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南》2018 版［1］；（3）大動脈硬化型AIS 診斷符合急性卒中Org 10 172 治療試驗（Trial of Org 10 172 in acute stroke treatment，TOSAT）分型標準［6］，梗死灶累及大腦皮層或皮層下病灶直徑＞1.5 cm，責任血管狹窄程度＞50%；（4）AIS責任血管為頸內(nèi)動脈（internal carotid artery，ICA）或大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA），梗死灶局限于一側(cè)幕上大腦半球；（5）患者均接受抗凝和抗血小板治療。排除標準：（1）既往AIS 且基礎改良Rankin 量表（modified Rankin Scale，mRS）評分≥1 分；（2）顱內(nèi)腫瘤、出血、手術(shù)史；（3）接受溶栓或血管內(nèi)治療者；（4）TOSAT 分型為其他類型腦梗死；（5）嚴重心肺功能或認知障礙，不能配合完成檢查或圖像質(zhì)量不滿足研究要求。登記患者年齡、性別、高血壓、糖尿病、冠心病、高脂血癥、吸煙史等，由神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師評價患者入院第1 天和治療14 d 后美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（national institutes of health stroke scale，NIHSS）評分。按照第六屆全國腦血管病學術(shù)會議修訂制定的療效標準［7］，將NIHSS評分降低＞45%，病殘程度≤3級歸為明顯好轉(zhuǎn)組，將NIHSS評分降低≤45%和或病殘程度＞3級歸為無明顯好轉(zhuǎn)組。

1.2 MRI 檢查和后處理 在Signa Excite HD GE 3.0T MRI 平臺完成所有檢查，采用8 通道相控陣頭部線圈。掃描序列包括：T1WI、T2WI、T2-FLAIR、MRA、DWI、3D-SWAN。3D-SWAN掃描參數(shù)：TR 40.40 ms，TE 23.01 ms，F(xiàn)A 16，層厚2.0 mm，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm，矩陣320×256，掃描范圍包括幕上大腦半球。DWI 掃描參數(shù)：TR 4 200 ms，TE 74.9 ms，b 值為0、1 000 s/mm2，層厚6 mm，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，矩陣160×160，覆蓋全腦。SWI 圖像在AW4.4 工作站后處理，獲得SWI 最小密度投影（MinIP）圖像，MinIP 圖像重建層厚10 mm，層間距2 mm。

1.3 圖像分割及評判 以半定量Alberta 卒中項目早期CT 評分（Alberta Stroke Program Early CT Score，ASPECTS）［8］腦區(qū)劃分為基礎，優(yōu)化腦穿支動脈，選擇基底節(jié)和半卵圓中心層面將一側(cè)大腦半球劃分為15個腦供血區(qū)［9］，進行DWI-ASPECTS圖像分割，見圖1。記錄DWI高信號腦供血區(qū)，以健側(cè)大腦半球SWI靜脈影像為參照，記錄靜脈顯示不對稱和靜脈增多的腦供血區(qū)數(shù)，見圖2、圖3。

圖1 DWI-ASPECTS圖像分割

圖2 1例75歲男性右側(cè)額葉腦梗死患者TOF-MRA、DWI和SWI圖像

圖3 1例78歲男性左側(cè)半卵圓中心及頂葉腦梗死患者TOF-MRA、DWI和SWI圖像

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料以［n（%）］表示，采用χ2檢驗和Fisher精確檢驗。符合正態(tài)分布計量資料采用均數(shù)±標準差表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；以中位數(shù)（上、下四分位數(shù)）表示有序變量，組間比較采用Mann-WhitneyU非參數(shù)檢驗。采用Logistic 回歸分析；采用Hosmer and Lemeshow Test 評判模型的擬合度。采用受試者工作特征（ROC）曲線評價各指標對臨床預后的診斷價值，并計算敏感度、特異度。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 AIS 臨床預后的單因素分析 62 例患者納入研究，男41 例，女21 例；年齡39～85 歲，平均（64.5±11.0）歲；卒中臨床預后明顯好轉(zhuǎn)者21 例，無明顯好轉(zhuǎn)者41 例。AIS 臨床預后的單因素分析顯示，明顯好轉(zhuǎn)組年齡更輕，DWI高信號累及的腦供血區(qū)更少，SWI-DWI不匹配及靜脈增多的腦供血區(qū)更多，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 AIS臨床預后的單因素分析

續(xù)表1

2.2 AIS 臨床預后的多因素Logistic 回歸分析 將年齡、DWI 高信號及SWI-DWI 不匹配、靜脈增多腦供血區(qū)納入二元Logistic 回歸模型。4 個自變量中，DWI 高信號及SWI 靜脈增多腦供血區(qū)差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。Hosmer and Lemeshow Test顯示χ2=5.726，P＝0.572（P＞0.05），證明該模型擬合優(yōu)度較高，87.1%的研究對象被正確分類，敏感度為84.2%、特異度為88.4%。DWI高信號腦供血區(qū)每增加1個，無明顯好轉(zhuǎn)的風險增加2.5 倍；SWI 靜脈增多腦供血區(qū)每增加1 個，明顯好轉(zhuǎn)增加約1/3。

表2 AIS臨床預后的多因素二元Logistic回歸分析

2.3 影像指標對AIS 臨床預后的診斷價值 結(jié)合臨床實際應用，DWI 高信號≥4 個腦供血區(qū)，AUC為0.724（P＜0.05）；SWI 靜脈增多≥2 個腦供血區(qū)，AUC最大，為0.749，見表3。

表3 AIS影像指標對臨床預后的診斷價值

3 討論

3.1 SWI-DWI不匹配腦供血區(qū)臨床價值 既往對MR 灌注加權(quán)成像（perfusion weighted imaging，PWI）研究認為，AIS 梗死核心區(qū)腦血流量（cerebral blood flow，CBF）小于鏡像區(qū)正常腦組織的30%，腦血容量絕對值小于2.0 ml/100 g；并定義梗死核心區(qū)周圍腦組織殘余功能達峰時間＞6 s或平均通過時間＞145%鏡像區(qū)正常腦組織為IP［10-12］。多項研究表明，SWI不對稱靜脈低信號與PWI 灌注減低區(qū)接近［3，5，13-15］，本研究運用SWIDWI 不匹配結(jié)合半定量腦供血區(qū)劃分，旨在尋找一種簡便可行的影像方法對AIS 患者預后進行評估。本研究結(jié)果表明，良好預后組DWI 高信號累及腦供血區(qū)更少，SWI-DWI 不匹配更顯著，與倪曉星等［13］的報道基本一致。其原因是，當責任血管（ICA 或MAC）狹窄或閉塞時，對應供血區(qū)CBF 下降，氧供減少，為維持腦組織正常氧代謝，動脈血中更多氧被攝取，對應引流靜脈中脫氧血紅蛋白含量增加，SWI 靜脈影像呈顯著低信號。結(jié)合腦供血區(qū)劃分可半定量反映低灌注腦組織范圍，該方法為識別IP的有效手段。

3.2 SWI 靜脈增多與側(cè)支循環(huán)的關(guān)系 既往研究表明，良好的側(cè)支循環(huán)可限制梗死核心進展，改善患者預后［16-17］。若低灌注區(qū)腦組織攝氧障礙，將導致靜脈氧合血紅蛋白增加，脫氧血紅蛋白減少，SWI 靜脈影像顯示減少或消失。腦灌注壓下降，低灌注區(qū)小靜脈和毛細血管擴張，阻力降低以維持CBF，使靜脈氧合血紅蛋白減少而脫氧血紅蛋白增多，SWI 靜脈影像顯示增多、增粗。本研究結(jié)果顯示，SWI靜脈增多供血區(qū)是AIS明顯好轉(zhuǎn)的獨立預測因子；當SWI 靜脈增多≥2 個腦供血區(qū)時，SWI 靜脈增多腦供血區(qū)診斷明顯好轉(zhuǎn)的AUC 值為0.749，本結(jié)果與許開喜等［18］和Park等［14］的研究基本一致。SWI 靜脈增多和良好的側(cè)支循環(huán)可增加腦組織對抗缺血的儲備能力，臨床神經(jīng)功能癥狀明顯好轉(zhuǎn)的概率增加。值得注意的是，側(cè)支循環(huán)還受Willis環(huán)解剖、開放與否及機體代謝等諸多因素影響，我們猜想SWI 靜脈影像可能只是反映側(cè)支循環(huán)的一個因子，兩者不等同、也不可替代，這還需進一步研究證實。

綜上所述，本研究通過對62 例大動脈硬化型AIS 患者臨床、影像資料回顧發(fā)現(xiàn)，SWI-DWI 不匹配和SWI靜脈增多腦供血區(qū)均是影響AIS患者預后的主要因素，SWI靜脈增多腦供血區(qū)是AIS明顯好轉(zhuǎn)的獨立預測因子。SWI 靜脈影像可提供IP、側(cè)支循環(huán)2個與臨床預后密切相關(guān)的重要信息，且安全無創(chuàng)，可重復，可優(yōu)化AIS的檢查流程，指導臨床決策，使患者獲益。但本研究樣本量較少，未能將靜脈溶栓和動脈內(nèi)治療者納入研究，可能會造成選擇偏倚。本研究的時間截點為14 d，未對治療14 d 后AIS 患者神經(jīng)功能變化情況和遠期預后進行隨訪。本研究通過閱片獲取DWI、SWIDWI 不匹配和SWI 靜脈增多腦供血區(qū)數(shù)，未進行一致性泛化測試，且未采取影像方案進行對照。