T2＊加權(quán)血管成像聯(lián)合三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記在單側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈慢性閉塞后腦灌注狀態(tài)評(píng)估中的應(yīng)用

周建國(guó)，符大勇，盧明聰，孟 云，胡方云

南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港中醫(yī)院放射科，江蘇 連云港222004

頸內(nèi)動(dòng)脈（ICA）慢性閉塞是缺血性腦血管病致病因素之一，側(cè)支循環(huán)建立和完善程度與患者臨床癥狀及預(yù)后密切相關(guān)。側(cè)支循環(huán)對(duì)于維持腦血氧供應(yīng)以及細(xì)胞正常生理功能起到?jīng)Q定性作用，也是臨床治療方案制定和預(yù)后評(píng)估的重要依據(jù)［1］。腦血管影像評(píng)估方法包括數(shù)字減影血管造影、動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)灌注加權(quán)成像、CT灌注成像等。數(shù)字減影血管造影是評(píng)價(jià)腦側(cè)支血管的金標(biāo)準(zhǔn)，但不能同時(shí)觀察多支供血?jiǎng)用}，且上述檢查均需注射外源性對(duì)比劑，操作較為繁雜，臨床運(yùn)用過(guò)程中存在一定局限性［2］。T2*加權(quán)血管成像（SWAN）序列是一種無(wú)創(chuàng)性磁共振檢查方法，其基于靜息狀態(tài)血氧水平進(jìn)行成像，利用其對(duì)脫氧血紅蛋白等順磁性物質(zhì)具有高度敏感性，通過(guò)分析腦引流靜脈的形態(tài)及信號(hào)改變?cè)u(píng)估脫氧血紅蛋白含量的變化［3］。三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記（3D ASL）作為較新穎的磁共振腦灌注成像技術(shù)，其成像方式不依賴于血腦屏障的破壞，對(duì)于腦灌注狀態(tài)的顯示更為客觀和準(zhǔn)確，同時(shí)可量化腦血流量（CBF）進(jìn)行腦灌注狀態(tài)定量分析［4］，但3D ASL技術(shù)檢查時(shí)間較長(zhǎng)，且腦血流的測(cè)量受到標(biāo)記后延遲時(shí)間（PLD）以及后處理的影響較為明顯［5］。目前，SWAN與3D ASL序列聯(lián)合評(píng)估單側(cè)ICA慢性閉塞后腦灌注狀態(tài)尚無(wú)研究。本研究將通過(guò)將兩種無(wú)創(chuàng)性檢查方法聯(lián)合運(yùn)用，尋求一種無(wú)創(chuàng)、便捷的檢查方法客觀反映側(cè)支循環(huán)建立狀態(tài)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集我院2018年1月～2022年3月于腦病科、神經(jīng)康復(fù)科收治的單側(cè)ICA慢性閉塞患者44例，其中男性25例，女性19例，年齡32～80（52.8±17.5）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：于磁共振3D-TOF MRA序列顯示單側(cè)ICA閉塞；年齡18～80歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有其他顱外內(nèi)動(dòng)脈中重度狹窄；病情急危重患者（美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表評(píng)分≥21分）；腦內(nèi)陳舊性梗死或出血軟化灶最大層面范圍≥5 cm2；患有顱內(nèi)腫瘤及腦血管畸形等；磁共振相關(guān)檢查禁忌證。該研究經(jīng)患者及家屬知情同意，并通過(guò)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法

Discovery 750 3.0T MRI（GE）、32通道頭頸線圈。掃描序列：T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、3D-TOF MRA、SWAN及3DASL。SWAN參數(shù)：TR37.4ms，TE22.9ms，矩陣：416×320，層厚：2 mm，間距：0 cm，采集次數(shù)：1，NEX：0.70，帶寬：62.5 kHz，反轉(zhuǎn)角：20°。3D ASL參數(shù)：TR/TE=5369 ms/10.5 ms，F(xiàn)OV：24 cm×24 cm，分辨率：512×8，NEX：3，PLD：2525 ms。

1.3 數(shù)據(jù)后處理與分析

SWAN原始數(shù)據(jù)采用MinIP后處理，圖像顯示腦皮層、皮層下以及側(cè)腦室旁較對(duì)側(cè)鏡像區(qū)管徑增粗、更低信號(hào)的迂曲血管影定義為突出血管征（PVS）陽(yáng)性［4］，將患者分為PVS陽(yáng)性組（n=19）、PVS陰性組（n=25）。3D ASL原始數(shù)據(jù)采用Functool軟件進(jìn)行圖像后處理，并于CBF偽彩圖ICA閉塞側(cè)供血區(qū)（額葉、頂葉、顳葉及腦室旁白質(zhì)區(qū)）選取感興趣區(qū)，面積設(shè)置為200±20 mm2，并記錄不同區(qū)域及鏡像區(qū)CBF值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，等級(jí)變量資料的組間比較采用秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

PVS陰性組ICA閉塞側(cè)額葉、頂葉、顳葉及側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)CBF值均高于PVS陽(yáng)性組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表1）。PVS陰性組ICA閉塞側(cè)額葉、頂葉、顳葉及側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)CBF值與鏡像區(qū)的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表2）。PVS陽(yáng)性組ICA閉塞側(cè)額葉、頂葉、顳葉及側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)CBF值明顯低于鏡像區(qū)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表3）?；颊?D-TOF MRA（圖1A）、SWAN（圖1B）及3DASL（圖1C）圖像。

圖1 患者3D-TOF MRA（A）、SWAN（B）及3DASL（C）圖像Fig.1 Images of 3D-TOF MRA(A)、SWAN(B)and 3DASL(C)of a patient.

表1 PVS陽(yáng)性組及陰性組ICA閉塞側(cè)腦灌注量比較Tab.1 Comparison of cerebral perfusion volume of ICA occlusion side between PVS positive group and negative group[Mean±SD,(mL/min)×100 g]

表2 PVS陰性組ICA閉塞側(cè)與鏡像區(qū)CBF值比較Tab.2 Comparison of CBF values between ICA occluded side and mirror area in PVS negative group [n=25,Mean±SD,(mL/min)×100 g]

表3 PVS陽(yáng)性組ICA閉塞側(cè)與鏡像區(qū)CBF值比較Tab.3 Comparison of CBF values between ICA occluded side and mirror area in PVS positive group [n=19,Mean±SD,(mL/min)×100 g]

3 討論

單側(cè)ICA慢性閉塞后，腦供血?jiǎng)用}的血流動(dòng)力學(xué)將發(fā)生改變，由于供血?jiǎng)用}的狹窄或閉塞可導(dǎo)致腦組織灌注量的降低，但動(dòng)脈狹窄程度與是否發(fā)生腦卒中并無(wú)一致性，這取決于腦側(cè)枝循環(huán)代償?shù)膬?chǔ)備能力。側(cè)支循環(huán)開放且較為完善的患者可無(wú)相關(guān)腦缺血缺氧的臨床癥狀，而對(duì)于腦供血較差者，可出現(xiàn)短暫性腦缺血發(fā)作、甚至進(jìn)展為缺血性腦卒中［5］。當(dāng)腦供血?jiǎng)用}發(fā)生閉塞后，首先開放一級(jí)側(cè)支循環(huán)，即大腦前交通動(dòng)脈以及大腦后交通動(dòng)脈。通過(guò)開放顱底Wills環(huán)的前交通動(dòng)脈及后交通動(dòng)脈，將對(duì)側(cè)ICA以及椎基底動(dòng)脈的血流供應(yīng)對(duì)側(cè)大腦缺血缺氧區(qū)域。既往研究顯示一級(jí)側(cè)支循環(huán)的開放并不能完全代償單側(cè)ICA閉塞后引發(fā)的大腦中動(dòng)脈血氧供應(yīng)，患側(cè)大腦前、后動(dòng)脈與大腦中動(dòng)脈供血區(qū)形成的血流灌注壓力梯度為二級(jí)側(cè)支循環(huán)（軟腦膜側(cè)支吻合）的開放提供血流動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)［6］；同時(shí)三級(jí)側(cè)支循環(huán)新生血管亦逐漸形成，亦對(duì)ICA責(zé)任動(dòng)脈供血區(qū)提供代償性血液供應(yīng)。

側(cè)支循環(huán)及腦灌注狀態(tài)的客觀評(píng)價(jià)對(duì)于臨床治療方案的選擇及預(yù)后評(píng)估具有重要價(jià)值，臨床評(píng)估側(cè)支循環(huán)的方法包括數(shù)字減影血管造影，其是目前最為直接的腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估手段，在腦動(dòng)脈期、實(shí)質(zhì)期以及靜脈期對(duì)腦血管進(jìn)行直接顯示，是評(píng)價(jià)腦側(cè)支循環(huán)解剖以及血液動(dòng)力學(xué)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其操作復(fù)雜、有創(chuàng)且費(fèi)用較高，亦存在血管痙攣、栓子脫落、動(dòng)脈夾層及血管破裂等風(fēng)險(xiǎn)，在臨床實(shí)際應(yīng)用工作中受到一定限制。經(jīng)顱多普勒超聲是一種便捷的檢測(cè)腦血流動(dòng)力學(xué)信息的方法，具有無(wú)創(chuàng)性，且操作簡(jiǎn)單，并可實(shí)時(shí)、重復(fù)檢查，但其檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性受到聲窗限制較為明顯，且對(duì)操作者技術(shù)依賴性較高。CT灌注與數(shù)字減影血管造影評(píng)估結(jié)果較為一致，但其也存在造影劑風(fēng)險(xiǎn)以及操作復(fù)雜等缺點(diǎn)［7］，MRA可直接顯示責(zé)任血管狹窄的部位及程度［8］，但易將血管次全閉塞診斷為完全閉塞，高估血管狹窄率，且不能直接反映腦灌注狀態(tài)。

SWAN序列成像基于靜息態(tài)的血氧水平依賴，其可高度敏感顯示血液中的脫氧血紅蛋白等順磁性物質(zhì)［9］。當(dāng)腦供血?jiǎng)用}發(fā)生重度狹窄或閉塞后，由于責(zé)任供血區(qū)的血氧需求增加而代償性提高氧的攝取分?jǐn)?shù)［10］，伴隨著引流靜脈中脫氧血紅蛋白含量的增加，可于SWAN序列顯示為腦引流靜脈形態(tài)學(xué)及信號(hào)的異常改變，具體表現(xiàn)為皮層淺靜脈、深靜脈以及側(cè)腦室旁髓紋靜脈單位面積內(nèi)的分布增加、靜脈管腔的增粗以及磁共振信號(hào)的明顯降低。通過(guò)PVS的顯示與否來(lái)評(píng)估腦實(shí)質(zhì)腦灌注狀態(tài)，PVS陽(yáng)性表現(xiàn)提示該區(qū)域腦組織的缺血缺氧狀態(tài)［11］，間接提示該區(qū)域腦血流儲(chǔ)備的衰竭，反映腦組織處于“貧困灌注”狀態(tài)、早期神經(jīng)功能的惡化以及腦代謝儲(chǔ)備的啟動(dòng)［12-13］。既往研究亦顯示：PVS與腦卒中患者的早期神經(jīng)功能惡化密切相關(guān)，提示腦組織處于“貧困灌注”狀態(tài)［14］。對(duì)于急性缺血性腦卒中患者PVS是評(píng)估腦組織低灌注的預(yù)測(cè)因子，而且這與梗死范圍增長(zhǎng)有關(guān)［15］。對(duì)于側(cè)支循環(huán)開放且較為完善的腦組織，由于具有良好的側(cè)支血液供應(yīng)來(lái)源，腦組織的氧攝取分?jǐn)?shù)居于正常范圍之內(nèi)，腦引流靜脈的形態(tài)以及信號(hào)將無(wú)明顯異常顯示。如果低灌注區(qū)的腦組織及時(shí)得到血流再灌注，脫氧血紅蛋白含量將會(huì)降低，PVS表現(xiàn)將會(huì)消失［16］。本研究于SWAN序列顯示PVS陽(yáng)性組患者腦區(qū)CBF值明顯低于鏡像區(qū)，說(shuō)明PVS陽(yáng)性表現(xiàn)提示腦灌注量的減低，同時(shí)PVS陰性組腦區(qū)的灌注量與鏡像區(qū)的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示PVS的陰性顯示與側(cè)支循環(huán)建立及良好狀態(tài)密切相關(guān)。

本研究將SWAN技術(shù)與3D ASL技術(shù)相比較，3D ASL成像技術(shù)亦是一種無(wú)需注射造影劑的磁共振腦灌注成像技術(shù)，與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)技術(shù)在評(píng)價(jià)缺血性腦卒中血流灌注方面有相類似的臨床價(jià)值［17-18］。3D ASL技術(shù)通過(guò)標(biāo)記供血?jiǎng)用}內(nèi)的水分子作為內(nèi)源性示蹤劑，由于其特殊的成像方法不依賴于腦血腦屏障的破壞，對(duì)于灌注狀態(tài)的反映可更為客觀［19-20］，通過(guò)量化CBF值可較精準(zhǔn)評(píng)估腦側(cè)支循環(huán)建立及血流灌注狀態(tài)改變［21-23］。SWAN與3D ASL技術(shù)均為無(wú)創(chuàng)性檢查技術(shù)，但3D ASL技術(shù)檢查時(shí)間較長(zhǎng)，且CBF值的測(cè)量受到PLD及興趣區(qū)選擇影響較為明顯，而SWAN技術(shù)成像時(shí)間僅為2 min，且后處理便捷。本研究結(jié)果顯示：?jiǎn)蝹?cè)ICA慢性閉塞后，PVS陽(yáng)性組大腦中動(dòng)脈閉塞側(cè)供血區(qū)的額葉、頂葉、顳葉及側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)CBF值均低于PVS陰性組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），提示ICA慢性閉塞后該區(qū)域腦組織處于缺血缺氧狀態(tài)，間接反映出側(cè)支循環(huán)建立較差或者不完善。而PVS陰性則反映出良好的側(cè)支循環(huán)建立及腦灌注狀態(tài)，可為臨床進(jìn)行患者近期預(yù)后的評(píng)估提供客觀依據(jù)。

綜上所述，單側(cè)ICA慢性閉塞后，PVS陽(yáng)性提示腦實(shí)質(zhì)缺血缺氧狀態(tài)，而PVS陰性顯示提示良好的側(cè)支循環(huán)建立及腦灌注狀態(tài)。本研究的不足之處在于樣本數(shù)量相對(duì)較少；對(duì)于PVS的判定尚不能客觀量化，3D ASL檢查中只選擇一種PLD，對(duì)于手工測(cè)量CBF值亦存在一定的主觀性，數(shù)據(jù)結(jié)果可能存在一定的偏倚，有待進(jìn)一步研究。