大血管閉塞性急性缺血性卒中機(jī)械取栓治療影像學(xué)評(píng)估的研究進(jìn)展

潘良源 廖安宇 程曉青 朱武生

腦卒中是全球第二大死亡原因[1]。2015年《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》刊登的5項(xiàng)大樣本隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)研究結(jié)果證實(shí)了機(jī)械取栓對(duì)大血管閉塞性急性缺血性卒中(LVO-AIS)的有效性[2],為早期LVO-AIS患者帶來(lái)顯著獲益,是國(guó)內(nèi)外指南推薦的治療手段[3-4]。2018年DAWN[5]和DEFUSE3[6]的研究利用高級(jí)神經(jīng)影像技術(shù)將機(jī)械取栓治療的時(shí)間窗擴(kuò)展到24小時(shí)。目前,LVO-AIS患者需借助影像學(xué)檢查來(lái)判斷大血管閉塞及閉塞特征、進(jìn)行治療的獲益與風(fēng)險(xiǎn)比。本文將介紹急性缺血性卒中(AIS)大血管閉塞、梗死核心、缺血半暗帶及側(cè)支循環(huán)的影像學(xué)評(píng)估。

一、大血管閉塞特征的評(píng)估

評(píng)估患者的大血管閉塞及閉塞特征,主要基于CT、CT血管造影(CTA)或MRI血管造影(MRA)等血管成像技術(shù)。當(dāng)無(wú)法進(jìn)行無(wú)創(chuàng)影像學(xué)評(píng)估,但癥狀考慮為大血管閉塞時(shí),可行數(shù)字減影血管造影(DSA)。

大血管閉塞特征可借助非對(duì)比CT(NCCT)、CTA、MRA進(jìn)行識(shí)別。CTA是注射造影劑后對(duì)增強(qiáng)的腦血管進(jìn)行3D重建,獲取腦血管信息;MRA通過(guò)時(shí)間飛躍法、相位對(duì)比法或注射造影劑進(jìn)行3D影像重建。目前CTA診斷大血管閉塞準(zhǔn)確且高效,敏感性可達(dá)100%[7],是當(dāng)前最常用的方法,能提供主動(dòng)脈弓解剖、血栓長(zhǎng)度、位置、密度、體積等影像學(xué)資料。研究表明主動(dòng)脈弓的解剖變異(Ⅱ型、Ⅲ型、牛型)會(huì)使經(jīng)股動(dòng)脈機(jī)械取栓治療時(shí)間延長(zhǎng)[8],此種情況下經(jīng)橈動(dòng)脈入路機(jī)械取栓可能是可行的方法[9]。在機(jī)械取栓中,有研究發(fā)現(xiàn)再通成功率下降與較長(zhǎng)的血栓長(zhǎng)度相關(guān),血栓長(zhǎng)度是取栓再通失敗的預(yù)測(cè)因素[10],血栓長(zhǎng)度與取栓支架長(zhǎng)度的比值較高可能增加再通失敗和遠(yuǎn)端栓塞的風(fēng)險(xiǎn),血栓長(zhǎng)度的評(píng)估能為取栓支架的選擇提供幫助[11]。大腦中動(dòng)脈M1段血栓離頸內(nèi)動(dòng)脈分叉處越近,機(jī)械取栓成功再通的可能性越高[12]。術(shù)前了解血管走行和血栓形態(tài)的信息可幫助介入醫(yī)師規(guī)劃血管通路、血管再通策略[13]。隨著成像技術(shù)的進(jìn)步,多時(shí)相CTA(mCTA)、4D-CTA、動(dòng)態(tài)CTA逐步應(yīng)用于臨床。如mCTA可提供更多且更為清晰的血栓特征和側(cè)支循環(huán)信息[14]。MRA較之CTA的優(yōu)勢(shì)在于其無(wú)需對(duì)比劑即可清晰顯示血管情況,避免造影劑對(duì)患者造成腎功能損傷;無(wú)電離輻射[15-16]。但行MRI檢查可使整個(gè)卒中管理流程的時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng),因此目前基于CT的影像評(píng)估使用范圍更廣。

全腦DSA是診斷大血管閉塞的金標(biāo)準(zhǔn),一般分為4個(gè)時(shí)相:動(dòng)脈期、毛細(xì)血管期、靜脈期、靜脈竇期,具有即時(shí)、準(zhǔn)確的特點(diǎn),但作為有創(chuàng)檢查,其具有一定的風(fēng)險(xiǎn)和禁忌證,并非常規(guī)的大血管閉塞評(píng)估檢查。2018年陳文伙教授等[17]提出了機(jī)械取栓中微導(dǎo)管“首過(guò)效應(yīng)”現(xiàn)象,有助于判斷原位動(dòng)脈粥樣硬化狹窄,該現(xiàn)象可幫助臨床醫(yī)生識(shí)別血栓閉塞原因,并指導(dǎo)后續(xù)的治療策略。Arsava等[18]利用微導(dǎo)管越過(guò)血栓造影對(duì)機(jī)械取栓患者閉塞遠(yuǎn)端順行血流進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)毛細(xì)血管期微循環(huán)障礙的患者再灌注分級(jí)和臨床預(yù)后均未取得良好的結(jié)果。除定性評(píng)估外,許多學(xué)者還利用DSA定量評(píng)估進(jìn)行探索。DSA灌注血管造影成像技術(shù)是通過(guò)在圖像上劃定感興趣區(qū)并計(jì)算平均通過(guò)時(shí)間,轉(zhuǎn)化為腦灌注指數(shù)彩色編碼圖像,對(duì)不同腦血管疾病進(jìn)行研究的一種手段。有研究使用該技術(shù)分析急性卒中血管內(nèi)治療后的微循環(huán)狀態(tài),發(fā)現(xiàn)術(shù)后出血的發(fā)生在平均通過(guò)時(shí)間上呈U型分布,其預(yù)測(cè)出血的敏感度為81%、特異度為94%,對(duì)患者的預(yù)后評(píng)估具有一定價(jià)值[19]。有學(xué)者計(jì)算腦微血管循環(huán)時(shí)間(mCCT),以此評(píng)價(jià)腦組織微循環(huán)功能,多因素分析結(jié)果顯示mCCT與不良預(yù)后顯著相關(guān),通過(guò)DSA測(cè)量獲得的mCCT可反映腦組織微循環(huán)功能,且是患者90天功能預(yù)后的有效預(yù)測(cè)因素[20]。

二、梗死核心的評(píng)估

梗死核心是指發(fā)生不可逆損傷的腦組織,當(dāng)前評(píng)估梗死核心的方法主要是Alberta卒中項(xiàng)目早期CT評(píng)分(ASPECTS)和基于CT灌注(CTP)的梗死核心體積。梗死核心的大小與患者的臨床預(yù)后顯著相關(guān),梗死核心越小,患者獲得良好預(yù)后的可能越大[21]。

ASPECTS是基于NCCT的一種簡(jiǎn)單、系統(tǒng)且可靠的缺血性腦卒中早期缺血改變半定量評(píng)價(jià)方法,廣泛應(yīng)用于多模式影像中[22]。一項(xiàng)基于5項(xiàng)大型研究的Meta分析結(jié)果提示ASPECTS≥6分患者取栓治療能夠取得明顯獲益[23],隨著ASPECTS分值的增加,患者獲益持續(xù)增加[24]。目前,多模式影像學(xué)ASPECTS和自動(dòng)化ASPECTS隨技術(shù)的發(fā)展均應(yīng)用于臨床,基于CTP和CTA的ASPECTS、許多基于機(jī)器學(xué)習(xí)的自動(dòng)化ASPECTS均具有極大的使用價(jià)值[25-27]。

CTP可區(qū)分梗死核心和缺血半暗帶,是指在靜脈注射對(duì)比劑的同時(shí),對(duì)選定層面通過(guò)連續(xù)多次同層掃描,獲得該層面每一像素的時(shí)間-密度曲線(xiàn),計(jì)算出腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、達(dá)峰時(shí)間(TTP)及平均通過(guò)時(shí)間(MTT),以此來(lái)評(píng)價(jià)腦組織灌注狀態(tài)。梗死核心在NCCT上為低密度區(qū),在CTP上指與正常腦組織相比,CBF減少超過(guò)30%的區(qū)域。一項(xiàng)研究顯示在缺血灶辨別的能力上,NCCT敏感度為43.3%,而CTP為80.1%,敏感度較前者提高了近1倍,診斷價(jià)值更高[28]。

大面積梗死核心同樣基于上述方法進(jìn)行評(píng)估。一項(xiàng)Meta分析結(jié)果顯示,大面積梗死核心的定義不同,進(jìn)行血管內(nèi)治療后獲得良好功能預(yù)后的比例可能類(lèi)似:基于CTP評(píng)估時(shí),當(dāng)大面積梗死核心被定義為梗死核心體積≥50 ml和≥70 ml時(shí),分別有23%和24%的患者獲得神經(jīng)功能獨(dú)立[29]。大面積梗死部位的不同并非取栓后良好預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素,對(duì)功能結(jié)局無(wú)影響[30],但可能存在部分患者從血管內(nèi)治療中獲益。近期,SELECT2研究和ANGEL-ASPECT研究利用ASPECTS和CTP納入大面積梗死核心患者,證實(shí)該類(lèi)患者進(jìn)行機(jī)械取栓的有效性[31-32]。

水?dāng)z取率(NWU)是指基于CT密度變化計(jì)算的一項(xiàng)定量影像學(xué)標(biāo)志物,能夠反應(yīng)組織水腫程度[33]?；贏SPECTS的NWU可被用于確定不明時(shí)間卒中患者的發(fā)病時(shí)間[34]。在梗死病變范圍大的患者中,可能從EVT中獲益的患者具有低NWU的特征[35]。早期梗死病變的NWU值也可作為低ASPECTS患者行機(jī)械取栓治療無(wú)效的預(yù)測(cè)指標(biāo)[36]。

三、缺血半暗帶的評(píng)估

缺血半暗帶評(píng)估對(duì)于患者的溶栓、取栓治療起到指導(dǎo)作用,缺血半暗帶與梗死核心的不匹配對(duì)于選擇適合治療的患者至關(guān)重要[37]。當(dāng)前主要利用CTP、DWI、MRI灌注等技術(shù)快速識(shí)別缺血半暗帶,并篩選適合進(jìn)行機(jī)械取栓治療的患者。

超窗患者(發(fā)病時(shí)間>6小時(shí))進(jìn)行CTP評(píng)估是必要的,其對(duì)患者是否能進(jìn)行機(jī)械取栓起著決定性作用[4]。Marta等[38]探索了CTP對(duì)血管閉塞的檢測(cè)效能和對(duì)取栓率的影響,共納入338例疑似AIS且行NCCT、CTA和CTP的患者,發(fā)現(xiàn)僅使用CTA評(píng)估血管閉塞會(huì)導(dǎo)致遺漏部分可行EVT治療的患者,而進(jìn)行CTP檢查可提高血管閉塞的診斷率并篩選出適合進(jìn)行EVT的患者。Alzahrani等[39]在CTP的基礎(chǔ)上利用NCCT去檢測(cè)腦組織活力,NCCT上低密度區(qū)有近一半在CTP上是缺血半暗帶而非核心梗死區(qū),在診斷價(jià)值上不及CTP。

盡管CTP的檢測(cè)效能顯著優(yōu)于NCCT,但過(guò)度的依賴(lài)可能限制機(jī)械取栓的潛在適應(yīng)證人群。CLEAR研究在超時(shí)間窗卒中患者篩選上,發(fā)現(xiàn)NCCT+CTA的術(shù)前評(píng)估與CTP或MRI的評(píng)估相比,患者臨床結(jié)局無(wú)顯著差異,利用NCCT進(jìn)行患者篩選有可能拓寬患者的適應(yīng)證,成為CTP或MRI的術(shù)前評(píng)估替代方案[40]。另一方面,CTP存在一些技術(shù)(患者的運(yùn)動(dòng)、對(duì)比劑注射與掃描不同步、輻射劑量大等)和診斷(核心體積測(cè)量誤差、缺血半暗帶區(qū)分錯(cuò)誤)方面的缺陷,需要進(jìn)一步思考對(duì)策去解決[41]。

在AIS患者中,病灶在MRI彌散加權(quán)成像(DWI)表現(xiàn)為高信號(hào),表觀彌散系數(shù)為低信號(hào)[42]。MRI灌注通過(guò)注射造影劑或動(dòng)脈自旋標(biāo)記(ASL)的方法得到圖像,其缺血半暗帶計(jì)算是通過(guò)對(duì)比CBF、TTP或MTT與DWI的差異得出,由于DWI的敏感性與特異性高,所以MRI灌注所得到的結(jié)果更為精準(zhǔn)。歐洲一項(xiàng)多中心、大樣本回顧性研究結(jié)果顯示,采取MRI模式選擇取栓患者較使用CT模式時(shí)間延誤30分鐘,盡管以MRI為基礎(chǔ)的影像學(xué)檢查會(huì)延緩大血管閉塞患者的診療時(shí)間,但其預(yù)后及死亡率優(yōu)于CT模式[43-44],提示機(jī)械取栓采用MRI模式評(píng)估檢查可行。

取栓后出現(xiàn)ASL高灌注患者出血轉(zhuǎn)化的發(fā)生率高于無(wú)灌注患者,但ASL高灌注是90天良好功能預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo),與早期神經(jīng)功能預(yù)后呈正相關(guān)[45-46]。ASL-灌注加權(quán)成像(PWI)可能作為一種無(wú)創(chuàng)成像工具來(lái)監(jiān)測(cè)缺血卒中患者取栓后的再灌注狀態(tài)和預(yù)測(cè)早期神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后[47]。

四、側(cè)支循環(huán)的評(píng)估

當(dāng)大腦的供血?jiǎng)用}嚴(yán)重狹窄或閉塞時(shí),血流通過(guò)其他血管到達(dá)缺血區(qū)域,使缺血的腦組織獲得程度不等的灌注代償,為腦側(cè)支循環(huán)。評(píng)估側(cè)支循環(huán)一定程度上可識(shí)別能從再灌注治療中獲益的患者[48],且側(cè)支循環(huán)狀態(tài)對(duì)機(jī)械取栓治療患者預(yù)后具有重要預(yù)測(cè)價(jià)值[49]。當(dāng)前主要為基于DSA和CTA的側(cè)支循環(huán)評(píng)估,也有利用MRA、經(jīng)顱多普勒超聲等方法。

DSA是評(píng)估側(cè)支循環(huán)的金標(biāo)準(zhǔn),目前主要采用美國(guó)介入和治療神經(jīng)放射學(xué)學(xué)會(huì)/介入放射學(xué)會(huì)(ASTIN/SIR)側(cè)支循環(huán)評(píng)估系統(tǒng)。其中0～1級(jí)為側(cè)支循環(huán)差,2級(jí)為側(cè)支循環(huán)中等,3～4級(jí)為側(cè)支循環(huán)良好[50]。毛細(xì)血管指數(shù)(CIS)也可用于評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán),良好的CIS可作為急性前循環(huán)大血管閉塞腦卒中患者血管內(nèi)治療前評(píng)估腦灌注情況的潛在替代指標(biāo),是患者預(yù)后良好的預(yù)測(cè)因子[51]。Consoli等[52]探討側(cè)支循環(huán)靜脈相(CVP)與臨床預(yù)后、神經(jīng)影像學(xué)結(jié)果的關(guān)系,并與ASITN/SIR分級(jí)相比較、關(guān)聯(lián),其中CVP被定義為側(cè)支循環(huán)區(qū)域皮層下靜脈的顯影。該研究結(jié)果提示,有良好動(dòng)脈側(cè)支且有CVP的患者比有良好動(dòng)脈側(cè)支無(wú)CVP的患者更易觀察到好的臨床、神經(jīng)影像學(xué)結(jié)果,說(shuō)明DSA靜脈期改變可反映腦血流儲(chǔ)備、側(cè)支循環(huán)功能及評(píng)估臨床預(yù)后。

CTA是當(dāng)前最常用的無(wú)創(chuàng)側(cè)支循環(huán)評(píng)估方法。主要有單時(shí)相CTA(sCTA)和mCTA,還包括動(dòng)態(tài)CTA。sCTA主要掃描動(dòng)脈期的血管情況評(píng)估軟腦膜側(cè)支循環(huán),基于sCTA的量表主要為T(mén)an評(píng)分[53]、區(qū)域軟腦膜評(píng)分(rLMC)[54]。良好的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)與更好的臨床功能轉(zhuǎn)歸相關(guān)[55]。研究結(jié)果顯示rLMC評(píng)分與超急性腦梗死的生長(zhǎng)有顯著相關(guān)性[54],也可預(yù)測(cè)AIS患者溶栓后的預(yù)后結(jié)局,rLMC分?jǐn)?shù)越低,相應(yīng)的預(yù)后越差[56]。當(dāng)前,mCTA不僅掃描對(duì)比劑在動(dòng)脈內(nèi)達(dá)到濃度峰值的時(shí)間點(diǎn),還增加了靜脈早期、晚期的時(shí)相,評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)時(shí)能直觀根據(jù)造影劑充盈情況進(jìn)行對(duì)比,顯示側(cè)支循環(huán)流動(dòng)情況,準(zhǔn)確評(píng)估側(cè)支循環(huán)[57]。在mCTA中,良好的腦靜脈狀態(tài)與行EVT術(shù)后良好功能預(yù)后、成功再通及取栓次數(shù)較少獨(dú)立相關(guān)[58-59]。

綜上所述,隨著LVO-AIS治療時(shí)間窗的延長(zhǎng),LVO-AIS患者是否適合進(jìn)行機(jī)械取栓治療需要進(jìn)行影像學(xué)評(píng)估。影像學(xué)技術(shù)能確定患者的血管閉塞部位和閉塞特征,評(píng)估側(cè)支循環(huán)、梗死核心及缺血半暗帶,衡量患者行機(jī)械取栓治療的獲益風(fēng)險(xiǎn)比,對(duì)于了解患者的血管解剖結(jié)構(gòu)、血栓特征、決定治療手術(shù)方案、進(jìn)一步改善患者預(yù)后具有重要意義。