磁敏感加權成像突出血管征在卒中患者中的應用價值

賈亞南，劉俊艷

(河北醫科大學第三醫院 神經內科，河北 石家莊 050000)

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磁敏感加權成像突出血管征在卒中患者中的應用價值

賈亞南，劉俊艷

(河北醫科大學第三醫院 神經內科，河北 石家莊 050000)

急性卒中患者低灌注區域內腦組織局部血管內氧攝取率增高，導致毛細血管及靜脈內脫氧血紅蛋白與含氧血紅蛋白比值增高。利用磁敏感加權成像對脫氧血紅蛋白等順磁性物質的敏感性，脫氧血紅蛋白濃度高的血管在SWI上呈現為突出血管征(prominent vessel sign，PVS)。PVS的出現可用于評估缺血半暗帶及腦灌注療效，也預示了側支循環建立及腦儲備能力，PVS的存在也與卒中預后有一定關系。

卒中；磁敏感加權成像；突出血管征

劉俊艷，碩士生導師、二級教授。河北醫科大學第三醫院神經內科主任，河北省青年突出貢獻專家，白求恩專家委員會常委，國家衛計委腦卒中防治委員會委員。中國卒中學會 委員，中國卒中學會腦血流和代謝分會副主委，中國醫師學會委員，中國醫師學會腦血管學組委員，河北省卒中學會副主委，河北省質量控制專家委員會副主委，河北省醫學會神經病學分會 副主任委員。

磁敏感加權成像(susceptibility weighted imaging， SWI)是在梯度回波序列(gradient recalled echo，GRE)基礎上進一步發展而來的一種新的成像技術。其利用不同腦組織磁敏感性的差異，使含鐵血黃素、脫氧血紅蛋白、鐵沉積、鈣化等順磁性物質得以顯像[1]。由此，SWI廣泛應用于腦挫傷、腦卒中、腦退行性病變、腦血管畸形、顱內鈣化、腦腫瘤等疾病的鑒別診斷[2-6]，尤其對于急性卒中患者，SWI可顯示下述3個重要的病理學異常：①探查微出血灶和出血轉化[7]；②顯示低灌注區域內的突出血管征(prominent vessel sign，PVS)[8]；③檢測具有血栓識別能力的磁敏感血管征(susceptibility vessel sign，SVS)[9]。本文重點論述SWI顯示的PVS在急性卒中臨床應用。

1 PVS的成像的原理和機制

灌注減低區域內明顯的低信號血管信號影被稱之為PVS。PVS的產生源自于急、慢性腦灌注不良患者經由血液動力學障礙的失代償期，腦血管的自我調節能力不足以代償灌注量持續降低時，腦組織代償地增加了其自血管內氧的攝取率(oxygen extraction fraction，OEF)，通過高OEF彌補貧困灌注的不足，從而導致毛細血管及靜脈血內脫氧血紅蛋白與含氧血紅蛋白比值增高，這種比例的變化在磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)，SWI上顯示為低信號[10]，即PVS的出現。故PVS的存在說明腦血液動力學障礙進入失代償Ⅱ期即“貧困灌注期”。

PVS最常見于患側腦組織皮層淺表靜脈分布區，也可見于急性缺血性卒中患側大腦深靜脈部位[11-12]。此外，本作者發現基底節區腦出血患者于病后6個月復查時，其SWI也可于患側發現PVS(圖1)，推測PVS的出現與患側皮層靜脈血回流受阻或腦組織代謝活躍有關。也有學者發現肺栓塞患者其顱腦SWI也存在廣泛PVS，這是因為肺栓塞患者血氧飽和度降低，此時盡管OEF不增加，靜脈中脫氧血紅蛋白濃度也較正常高[13]。

圖1 55歲中年男性，左側基底節區出血半年后復查，SWI示：病灶側可見PVS

2 PVS與缺血半暗帶評估

急性缺血性卒中的病灶是由核心壞死區、周圍的缺血半暗帶、良性低灌注區及正常供血區共同組成。缺血中心壞死區與缺血半暗帶是一個動態演變的病理生理過程。隨著缺血時間的延長和低灌注程度的加重，中心壞死區范圍會逐漸擴大，而缺血半暗帶會逐漸縮小[14]。因此，及時識別和挽救缺血半暗帶對于急性腦梗死患者的臨床預后至關重要。

既往多利用磁共振灌注成像(perfusion weighted imaging， PWI)的平均通過時間((mean transit time， MTT)、達峰時間(time to peak， TTP)的延長及腦血流量(cerebral blood flow， CBF)與 腦血容量(cerebral blood volume， CBV)的不匹配來評估半暗帶，明確腦組織低灌注區域。如臨床中將PWI-DWI的不匹配區表示缺血半暗帶[ 15-16]，用于評估超時溶栓或不確定發病時間患者的溶栓獲益與風險。

新近研究發現，SWI所示PVS的空間分布與PWI中MTT延長的區域相似，ASPECTS-SWI與ASPECTS-PWI評分具有很強的相關性[17-18]。進一步研究表明：OEF增高與MTT的延長顯著相關[19-20]，而PVS也間接提示OEF增加。因此，有學者提出，SWI-DWI也可用來評估缺血半暗帶[21-24]，其與DWI-PWI相互補充，但不能替代[25]。原因是：SWI上顯示的PVS僅間接地反映腦組織的代謝儲備及氧代謝，但不能量化，對半暗帶的評估還缺少可靠的標準化依據；除此之外，有研究發現并非PWI顯示的所有低灌注區均可通過SWI檢測到PVS；而SWI的優勢是無需注入對比劑及圖像后處理來獲取圖像信息，可以節省檢查時間和費用，降低患者對對比劑過敏的風險，尤其適用于嚴重腎功不全的患者；此外，利用不同物質順磁性強弱的差異，SWI還可以監測到血管內血栓及微出血改變，用于血管急性閉塞性疾病的診斷及出血風險評估[25-26]。

值得注意的是，有研究發現：卒中發作8小時后的患者，SWI仍可見到PVS的出現，此時，SWI-DWI的不匹配區不再代表缺血半暗帶，往往代表“貧困灌注”[27]。

3 PVS與側支循環的關系

側支循環的開放是腦血流動力學障礙患者首要的代償途徑，卒中急性期側支循環的建立利于缺血腦組織的再灌注。研究顯示[28-30]，良好的側支循環可有效增加半暗帶面積、減少缺血中心壞死區范圍，從而延長卒中救治時間窗、增加靜脈溶栓和機械取栓的成功率，降低溶栓后出血轉化、改善腦組織缺血缺氧狀況，改善卒中預后、減少卒中復發風險。故全面、準確地評估腦側支循環并及時進行干預治療，對個體化治療方案的制定至關重要。

側支循環的常規檢測方法包括血管影像學檢測及灌注影像學兩種。血管影像學檢測方法包括經顱多普勒(transcranial doppler， TCD)、經顱彩色多普勒超聲(transcranial color-coded duplex sonography， TCCS/TCCD)、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography， MRA)、計算機斷層血管造影(computed tomography angiography， CTA) 、數字減影血管造影(digital subtraction angiography， DSA)等，CTA、尤其是DSA作為血管影像學檢測的金標準，雖具有敏感性及特異性高的優點，可以檢測1～3級側支循環，但均需靜脈注射造影劑，且檢查價格昂貴，臨床使用具有一定的局限性；而MRA及TCD作為初篩檢查技術，僅僅能檢測一、二級側支循環，評估敏感性相對較低，也有各自的缺陷。而灌注影像學包括CT灌注(CT perfusion， CTP)、PWI、單光子發射計算機斷層成像術(single-photon emission computed tomography， SPECT)、正電子發射斷層成像術(positron emission tomography， PET) 及動脈自旋標記灌注技術(arterial spin labeling， ASL)等，主要通過MTT、 TTP、 CBF、 CBV等參數評估缺血局部腦灌注情況，反映的是微動脈及毛細血管水平的側支循環狀態，缺陷是不能明確其上游動脈的來源。

新近研究表明SWI顯示的PVS與側支循環有一定相關性[26，31-32]。Verma等[26]以33例M1段急性閉塞的卒中患者作為研究對象，依據DSA所示軟腦膜動脈的代償情況將患者分為：側支循環良好者20例，側支循環較差者13例；比較了兩組患者各自在DWI、PVS、MTT的ASPECTS評分。結果發現，側支循環良好組患者PVS-ASPECTS評分顯著高于側支循環較差組 (4.1 vs 2.69;P=0.039)。由此認為：SWI顯示的PVS顯影程度與軟腦膜動脈側支開放程度有關，側支循環好的PVS顯影較少，反之亦然。而該研究中兩組患者MTT-ASPECTS評分都顯著低于PVS-ASPECTS(1.0 vs 3.5;P<0.001)評分，提示MTT顯示的灌注不良面積大于PVS的面積。該現象在側支循環良好個體中尤為顯著，考慮其發生機制可能是良好側支循環的建立，增加了缺血半暗帶的血氧供給量，減少了腦組織對局部血管的OEF，從而使SWI顯示的PVS面積小于MTT顯示的灌注不良區域。然而， Park等[31-32]研究則認為，SWI顯示的PVS與側支循環良好有關。因為，良好的側支循環可延長缺血半暗帶的維持時間，減少缺血半暗帶向壞死區的轉化，而PVS的存在意義等同于PWI，可用來評估缺血半暗帶的大小。因此，側支循環良好者其SWI顯示的PVS面積可能也更為廣泛。所以，有關SWI所示PVS意義及與側支循環的關系尚還存有爭議，需要大樣本研究PVS與側支循環的相關性。

4 PVS對灌注治療療效的評估

PVS作為反應腦組織代謝狀態的指標，對于評估治療前后受累腦組織低灌注程度、灌注不良范圍及血管再通后再灌注狀態具有重要意義。腦組織得到有效再灌注治療后，靜脈中脫氧血紅蛋白的濃度恢復正常，SWI顯示的PVS消失[33-34]。Baik等[34]研究了19例顱內大動脈急性閉塞患者的SWI成像，以健側靜脈顯影作對照，觀察了再灌注治療后患側PVS改變與預后關系。結果顯示：再灌注治療后患側PVS顯影等同于對側靜脈者(圖2)有良好的再灌注及臨床預后；而灌注治療后患側PVS較健側靜脈少者，提示腦組織已發生不可逆損害，壞死的組織細胞代謝率減低，OEF也隨之下降，從而使靜脈顯影較對側減少。此時的再灌注治療屬于無效灌注，且可能造成再灌注損傷，臨床預后差。因此，利用SWI顯示再灌注治療前后PVS的變化來反應腦組織的代謝狀態，從而評估灌注治療療效，指導臨床及預后評估。值得注意的是，利用PVS評估再灌注治療效果時，應在接受治療后盡可能短的時間內進行SWI檢查，因為絕大多數患者即使不接受溶栓治療，其PVS在發病48小時內也將自然消褪[35]。

圖2 Baik等[34]觀察再灌注治療后SWI顯示的PVS改變的研究中的1例患者 a.左側頸內動脈及左側大腦中動脈閉塞，溶栓前DWI示左側基底節區梗死灶;b.溶栓前的SWI左側大腦中動脈供血區可見廣泛的PVS；c.左側頸內動脈及大腦中動脈恢復再灌注，溶栓1.5小時后其DWI顯示的梗死灶未進一步擴大；d.溶栓1.5小時后其SWI顯示的PVS消失

5 PVS對卒中預后的預測價值

基于上述，PVS對急性缺血性卒中的臨床預測價值尚存爭議。一些人認為，廣泛存在的PVS可能代表缺血半暗帶，表示患者可挽救腦組織面積較大，靜脈溶栓、機械取栓等創傷性治療可獲益，臨床預后較好。Lou等[36]進行的一項回顧性隊列研究表明：存在PVS-DWI不匹配的患者溶栓預后較無PVS-DWI不匹配區患者好。Payabvash等[37]以150例急性大腦中動脈閉塞患者作為研究對象，所有患者均接受標準內科治療，且接受SWI與DWI檢測，評估兩者的不匹配區面積與臨床預后的關系。結果顯示：PVS-DWI不匹配區的存在的患者其DWI顯示的病灶越小、3個月時臨床預后較好。

也有學者認為，PVS的出現提示腦組織處于“貧困灌注”狀態，代表腦組織的儲備功能衰竭，是早期神經功能惡化、梗死灶擴大、卒中進展及不良預后的影像標志[8-9，18，27]。國外研究顯示：PVS可反映腦組織低灌注的程度，無PVS的患者溶栓治療后神經功能改善情況優于PVS出現的患者[33]。此外，新近的研究通過SWI觀察急性卒中患者的深部靜脈顯像，發現患側深部靜脈-丘紋靜脈的突出與急性卒中患者溶栓后不良預后有很強的相關性[11]。他們認為，丘紋靜脈的突出是因為其脫氧血紅蛋白濃度較高，反映其所引流區的腦組織處于低灌注狀態，并可能與較差的側支循環有關，使缺血半暗帶持時較短，若得不到及時再灌注治療，溶栓后可能預后不良。

然而，也有小樣本研究認為PVS與臨床預后無關[38]。上述研究存在著樣本量小、接受SWI檢查的時間不一致，患者接受的治療措施迥異等問題，可能影響研究結論，需要大樣本的RCT試驗進一步研究。

綜上所述，SWI顯示的PVS可反應組織的代謝狀態，用于評估缺血半暗帶及腦灌注療效，間接評估側支循環開放程度，利于卒中預后評價。然而，目前有關急性卒中患者SWI顯示的PVS的研究有限，有待進一步研究證實。

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Application value of prominent vessel sign on magnetic susceptibility weighted imaging in stroke

Jia Yanan， Liu Junyan
DepartmentofNeurology，theThirdHospitalofHebeiMedicalUniversity，Shijiazhuang050000，China

LiuJunyan，Email:junyanliu2003@ 163.com

In the patients with acute stroke， the oxygen extraction fraction(OEF) is increased in the hypoperfused parenchyma， resulting in an increase in the ratio of deoxygenated hemoglobin to oxygenated hemoglobin in the capillary and vein. Because Susceptibility weighted imaging(SWI) is exquisitely sensitive to paramagnetic substances， such as deoxyhemoglobin，prominent vessel sign(PVS) will appear on SWI when the concentration of deoxyhemoglobin in the veins increases. The presence of PVS can be used to assess ischemic penumbra and cerebral reperfusion therapy， and also predict the establishment of collateral circulation and brain reserve capacity. Moreover， the presence of PVS is also related to the prognosis of stroke.

stroke; susceptibility weighted imaging; prominent vessel sign

劉俊艷，Email: junyanliu2003@163.com

R743

A

1004-583X(2017)09-0737-05

10.3969/j.issn.1004-583X.2017.09.001

2017-09-04 編輯:王秋紅