大面積腦梗死再灌注損傷的磁敏感加權成像與臨床對照研究

張 清，楊志宏，伍建林，張競文，苗延巍

腦梗死再灌注損傷是腦梗死治療過程中的繼發改變，其中梗死后出血是最為重要的病理改變之一。以往對腦梗死后出血的檢測主要依賴于CT檢查，但其敏感性、特異性僅為63.0%和57.7%[1]。研究表明MRI可檢出所有超急性期及急性期的梗死后出血[2]，在急性腦梗死后T1WI增強檢查出現腦實質強化是提示即將出血的重要征象，但不能預測出血的程度，顯示微小出血灶不敏感。磁敏感加權成像(susceptibility-weighted imaging, SWI)是一種更新的T2*技術，對小靜脈及血液代謝產物極為敏感[3]，對于顯示腦梗死后出血比CT和常規MRI更加有效。本研究通過對21例大面積腦梗死患者的SWI檢查及隨訪，旨在探討SWI新技術在腦梗死再灌注損傷等方面的臨床應用價值。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2007年7月－2008年3月期間經臨床和影像確診的21例腦梗死患者的MR檢查資料。按照Adamas標準[4]，梗死灶面積＞3 cm2，并累積兩個以上解剖部位的大血管主干供血區的腦梗死稱為大面積腦梗死，本組21例均符合標準且納入本研究。其中男14例，女7例，年齡20～83(平均60歲)。依發病時間分以下五期：超急性期3例(發病后6小時內)，急性期7例(7～24小時)，亞急性期5例(1～7天)，穩定期4例(8～14天)；慢性期2例(大于15天)。所有病例在MR檢查期間均行營養血管神經(胞二磷膽堿1 g，qd)和抗血小板聚集藥物治療(阿司匹林100 mg，qn)，未行溶栓治療。

1.2 方法

1.2.1 NIHSS評分：采用美國國家健康研究所腦卒中分級量表(National Institutes of Health stroke scale，NIHSS)，由神經內科主治醫師對所有21例患者的臨床癥狀與狀態進行評分。

1.2.2 MR成像方法：應用美國GE Signa HD 1.5 T Echospeed磁共振掃描儀。采用8通道頭部表面線圈，MR掃描序列包括：自旋回波(SE)矢狀位T1WI、軸位T1WI、FSE T2WI、擴散加權成像(DWI)和磁敏感加權成像(SWI)。顯示腦梗死患者自發性出血的程度和小血管的數目。

1.2.3 SWI數據處理及測量：將SWI采集的原始數據傳輸到GE Adw 4.3工作站應用SWI和Functool軟件對圖像進行處理。MR圖像觀察內容包括：腦梗死內有無出血、出血面積及梗死區周圍小血管數量與大小。應用SPIN(signal process in neuroimaging，美國Wayne State University提供)專業軟件測量SWI顯示的梗死區出血面積與最大梗死面積的比值以及周邊微小血管數量。

1.2.4 統計學分析：應用SPSS 16.0統計學分析軟件，對大面積腦梗死后有無出血、出血量的程度及周圍微小血管的顯示程度，與臨床NIHSS評分變化進行Spearman相關性分析，以P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 大面積腦梗死再灌注損傷出血程度與NIHSS評分相關性

本組21例大面積腦梗死病例隨診中，16例（76.2%）發生自發性梗死后出血，其中重度出血者4例，占25.0%；中度出血者有5例，占31.3%；輕度出血者7例，占43.8%，見表1。經Spearman相關性分析，腦梗死后重度出血程度與臨床NIHSS評分的變化有良好的正相關性(rs=0.765, P=0.001)(圖1、2)。

表1 大面積腦梗死后自發性出血程度與相應NIHSS評分結果(n=16)

2.2 大面積腦梗死灶周圍小血管顯示程度與NIHSS評分相關性

本組21例大面積腦梗死病灶周圍有14例顯示低信號的小血管影，占67%，在SWI上觀察尤為清晰和明顯，呈彎曲和/或擴大的線與條狀低信號影。

根據顯示血管數目和粗細將其分為3度：II度為明顯顯示，血管數目＞10條，且直徑大于對側小血管；I度為輕度顯示：血管數目1～10條，血管直徑與對側相仿；0度為未顯示。本組病例中表現為II度者有10例(47.6%)，I度者有4例(19.0%)，0度者為7例(33.3%)(見表2和圖3)。本組小血管顯示程度與臨床NIHSS評分值的Spearman相關分析無顯著相關性(rs=0.408, P=0.066)。

表2 大面積腦梗死灶周圍小血管顯示程度與NIHSS評分結果(n=21)

3 討論

3.1 腦梗死后再灌注損傷的機制與表現

腦梗死后再灌注損傷是指發生腦梗死后一定時間內，梗死組織的血液重新恢復供應，其功能不僅沒有恢復，卻出現更加嚴重的腦功能障礙，稱之為腦梗死后再灌注損傷(cerebral ischemic reperfusion,CIR)[5]。CIR在解剖形態學上主要表現為梗死后周圍水腫和梗死后出血，其中梗死后出血是最為嚴重的表現，也是臨床治療所必須關注的問題。

CIR發病機制主要與自由基的生成、細胞內鈣超載、興奮性氨基酸毒性、白細胞的浸潤、血小板和補體的激活等導致內皮細胞損傷，微血管結構發生改變，梗死后血流的過度灌注以及血腦屏障的破壞等有關[6]。大面積腦梗死后由于腦水腫，特別是血管源性水腫，使腦梗死周圍毛細血管受壓而發生缺血壞死，血管內皮破損，隨著側支循環的開放，已經發生壞死的毛細血管破裂引起梗死周邊斑點片狀出血[7]。本研究21例大面積腦梗死中有16例均可見不同程度出血，多發生在梗死灶周邊皮質區及皮質下腦組織，且呈斑片狀融合。

CIR所致腦出血分為自發性出血和醫源性出血兩種。前者是腦梗死在病變自然演變過程中出現的，影像學顯示其發生率為50%；病理資料顯示有50%～70%栓塞性腦梗死灶可發生出血。后者是指急性腦梗死在溶栓過程中發生的出血，發生率為5.6%～43.3%。一般在3～6小時以內的超急性期腦梗死適合進行溶栓治療，但實際上許多患者往往超過了該時間窗，多不能進行溶栓治療，故CIR所致的自發性出血更多見。本組收集21例大面積腦梗死患者均未使用溶栓藥治療，自發性出血有16例，占76.2%，較文獻報道偏高，可能與SWI對出血極為敏感有關，本組多為輕中度出血，多位于皮質下及鄰近腦實質，可能與側支循環大多屬于柔腦膜皮質血管有關。

3.2 SWI顯示腦梗死灶微小出血及定量評價出血程度

腦梗死微量出血的存在可能增加溶栓治療或使用其他強烈的抗凝藥物引起出血的風險性，因此，及早明確是否伴有出血對臨床治療用藥的選擇是至關重要的[8]。本組病例中，在大面積腦梗死的急性期，SWI即可發現粟粒狀多發微小出血灶，在亞急性期隨訪發現病變擴大融合，臨床癥狀加重，臨床NIHSS評分也增加，因此，筆者認為顯示多發微小出血的患者應停止進行溶栓治療，慎用強烈抗凝藥物，以預防出血面積的擴大而加重腦功能損傷。本研究還發現多數CIR所致的自發性出血并不影響患者的神經功能的恢復，這些出血多為輕中度出血(12例，占75.0%)，出血部位多位于皮質及皮質下腦組織，以及豆紋動脈分布的基底節區，其出血量往往小于梗死面積的1/3，無明顯占位效應。這說明早期斑點狀出血屬于局部血流的再灌注，是血管再通的表現，從而判定此時局部缺血的腦組織有部分存活[9]。因此，急性腦梗死再灌注損傷的自發性單發微小出血灶可能是腦梗死的一個自然演變過程，是血管再通的表現，有利于患者的神經功能恢復。對于多發粟粒狀微小出血灶，應密切觀察，可能是彌漫性出血傾向的表現。多發微小出血可形成斑片狀融合，并伴有一定的占位效應，會加重患者的臨床神經癥狀，易造成更多的腦梗死后遺癥。本組16例自發性梗死后出血中有4例為重度出血，其出血面積大于梗死灶最大面積的30%，有輕中度占位效應，臨床NIHSS評分增高2～3分，并且出現無炎癥性發熱、頭痛、躁動以及情緒障礙等癥狀。在對其隨訪過程中，發現部分出血可吸收、減少，最后形成的含鐵血黃素沉積范圍減小，另外，多量出血往往伴有腦梗死后遺癥的出現，除神經功能障礙外，還多伴有抽搐、性格改變等癥狀。

3.3 SWI顯示與評價腦梗死灶周圍微小血管

動物試驗顯示在腦缺血發生以后，病變周圍側支循環可以迅速建立，部分血流可迅速恢復而形成缺血局部的高灌注[10]。及早有效的側支循環的建立，再灌注的形成，有利于挽救缺血半暗帶，使得缺血區域得到血液再供應, 以增加氧和其他營養物質，同時也能帶走缺血組織產生的代謝產物，如自由基、酸性產物、炎性因子等，以達到保護神經細胞的作用，另外，再灌注可將藥物包括對抗再灌注損傷的藥物帶到病灶區內，以達到治療的目的[11]。然而，持續高灌注最終亦會導致腦梗死。因此，對腦梗死后周圍的血管側支循環監測具有重要的臨床意義。

本組病例中，SWI發現有14例在超急性期、急性期和亞急性期梗死灶的周圍出現小血管影，SWI和Phase圖像均呈低信號影，多位于側腦室和皮質周圍，隨訪發現有微小血管明顯顯示的病例，其臨床NIHSS預后評分較輕度和無微小血管顯示的略好，雖然統計學無明顯差異(rs=0.408，P=0.066)，但筆者認為可能是本研究樣本量較少，選擇的患者病情相對都較輕有關系。另外，筆者還發現這些微小血管在伴有再灌注損傷引發出血后不再顯示，提示這些微小血管參與了病變周圍的側支循環，是屬于腦梗死后血流再灌注的一個組成部分，表現了梗死后腦血流動力學的一個狀態。這些微小血管在SWI上顯示的原因可能為：①急性腦梗死后，局部血氧飽和度明顯降低，去氧血紅蛋白增多，促使其微小血管顯影；②急性腦梗死后，由于血流動力學改變，使周圍小血管血流速度減慢，從而在SWI上顯示；③急性腦梗死后，側支循環的建立多位于皮質區，多是柔腦膜皮質的側支循環血管，其流速慢且局部組織血氧飽和度減低，從而得以顯示。隨著柔腦膜皮質側支循環的建立，梗死區缺血組織部分再灌注形成，加上血腦屏障的破壞，從而導致再灌注損傷，并發梗死后出血。梗死后出血的量與患者的年齡、梗死的時間、患者基礎血管疾病等有關系[12]。梗死后再灌注損傷導致的自發性出血，是血管再通的表現，因此，隨著血管的再通，梗死周圍血管的血流動力減小，血流流速恢復正常，血氧飽和度有所提高，導致這些微小血管顯影的消失。通過本組病例，筆者認為SWI能夠監測急性腦梗死病變區周圍的側支循環，為臨床治療及預后判斷提供有價值的信息。

3.4 對腦梗死預后的評價

由于SWI的高磁化敏感性，不僅可以顯示腦梗死病灶周圍的靜脈和血流緩慢的小血管，還可以顯示較大血管內的血栓。在本組大面積腦梗死病例中，部分病例在超急性期、急性期和亞急性期病灶SWI即顯示沿大血管主干走行的信號缺失影，考慮是血栓本身和血管阻塞導致遠端的低血流量相關的動脈血氧飽和度降低所致。該低信號影在穩定期和慢性期消失，部分呈等信號，反映了血栓內去氧血紅蛋白成分機化、吸收和膠質增生的過程，同時也可能是部分血管再通導致局部血氧飽和度有所恢復，從而使梗死血管走行區的低信號影消失。因此，SWI有望成為無創評價腦梗死發生、發展與預后的影像學有效手段。

由于本組各期隨訪病例數較少，且患者病情相對較輕，部分研究結果需進一步增加病例和動物實驗證實。此外，SWI檢測腦出血時，磁敏感效應產生的信號不僅由去氧血紅蛋白產生，還有其他原因如腦組織內鐵和神經膠質增生等，因此增加了SWI信號表現評價的復雜性。但SWI對血氧水平的變化和微量出血的敏感性和相對有效性，將在臨床腦梗死患者的定量診斷評價、治療隨訪以及判定預后等方面發揮重要的作用。

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