DWI-ASPECTS預測急性期大腦中動脈供血區梗死靜脈溶栓患者側支循環代償的價值

孟媛媛 吳德云 劉迎春 陳曉輝

勝利油田中心醫院，東營市腦科醫院神經內科（山東東營257034）

軟腦膜側支循環是大腦血管皮層支遠端在軟腦膜內彌漫溝通的潛在循環通道。腦側支循環的建立是腦缺血后的一種繼發性代償機制，特別是在無法通過初級側支循環Willis環代償時（Willis環的結構變異率較高），此時軟腦膜側支循環迅速開放和建立，成為主要的代償方式，影響著缺血性腦卒中的發生、發展、治療和預后。多項臨床研究證明［1-3］，良好的軟腦膜側支能通過自身循環清除微小栓子，改善急性缺血性腦卒中預后，減小梗死核心區體積，減少溶栓后出血轉化。因此，評估急性缺血性卒中患者軟腦膜側支循環，有助于重組組織型纖溶酶原激活劑（rt-PA）靜脈溶栓患者風險評估，進一步指導治療并判定預后。

阿爾伯塔卒中項目早期CT評分（Alberta stroke program early CT score，ASPECTS）不僅被廣泛用于評估靜脈溶栓的指征，同時還作為缺血性腦卒中預后的預測因素。研究表明［4］，平掃CT的ASPECTS與基于DSA的軟腦膜側支循環分級具有良好相關性，但平掃CT低密度灶出現相對滯后，這一過程依賴于時間以及缺血程度，而磁共振彌散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）在急性缺血性卒中早期即可顯示缺血部位。因此，DWI-ASWPCTS評分可用于預測急性腦卒中梗死區側支循環代償情況。相關研究顯示［5］，在Willis環存在結構變異的急性卒中患者中，神經功能缺損程度與軟腦膜側支循環代償有關。本研究采取回顧性病例對照研究方案，探討DWI-ASPECTS在預測大腦中動脈供血區腦梗死靜脈溶栓患者側支循環代償中的價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象連續收集2014年6月至2016年2月在我院住院的4.5 h內接受rt-PA靜脈溶栓治療的經頭頸CTA明確存在單側大腦中動脈重度狹窄（≥70%）或閉塞且Willis環結構變異（包括其組成血管的缺如以及直徑的變化，血管直徑＜1 mm定義為發育不良［6］）的急性缺血性腦卒中患者，均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》所公布的診斷標準［7］。排除標準：（1）頸內動脈、大腦前動脈、椎-基底動脈狹窄（≥50%）或閉塞者；（2）顱內感染、大動脈炎、外傷等所致的腦動脈狹窄；（3）心源性栓塞；（4）重要臟器功能嚴重損害、血液病及惡性腫瘤；（5）有靜脈溶栓禁忌證；（6）不能配合檢查和隨訪；（7）正在接受其他臨床試驗研究者。本次研究方案在設計之初獲得勝利油田中心醫院醫學研究倫理委員會批準（Q/ZXYY-ZY-YWBLL201512），所有患者或家屬均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 資料采集及相關評價標準（1）病史資料包括高血壓史、卒中史等；（2）實驗室檢查包括血脂、Hcy等；（3）入院時及溶栓后10 d均接受頭頸CTA檢查，溶栓治療后24 h內行顱腦MRI；（4）使用美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）對患者在溶栓前、溶栓后24 h以及溶栓后10 d進行評分，記錄患者急診-溶栓時間（DNT）及溶栓后90 d時的改良Rankin量表（mRS）評分；（5）DWI-ASPECT評分標準：將大腦中動脈供血區分為10個區域：基底節水平的尾狀核、豆狀核、內囊、大腦中動脈供血區皮質（M1～M6）及島帶。正常10分，在DWI圖像上，高信號病灶每累及一個區域減1分，最低為0分［8］。（6）側支循環的評估采用區域軟腦膜評分（the regional lepomeningeal score，rLMC）［9］：評估區域包括基底節區、大腦前動脈供血區域、外側裂區及ASPECT區域的M1～M6區，總分20分。評分越高提示側支循環建立得越好。本研究的臨床評分及rLMC為盲評，評估醫師均經過專業的評估培訓。

1.2.2 MRI使用德國Siemens公司Magnetom Avanto 1.5 T磁共振成像儀。掃描序列包括：T1加權成像（T1WI）、T2加權成像（T2WI）、液體衰減反轉恢復（FLAIR）和DWI序列。掃描參數：DWI［TR 3 800 ms，TE 93 ms，FOV 250 mm × 250 mm，矩陣192 × 192，b值1 000 s/mm2］。

1.3 統計學方法使用SPSS 20.0統計軟件。正態性計量資料以±s表示，兩組間比較采用t檢驗；不符合正態分布的計量資料以中位數和四分位間距（M，P25～P75）表示，比較采用Mann-WhitneyU檢驗；計數資料使用百分比表示，采用卡方檢驗。應用Logistic回歸分析伴有血管狹窄或閉塞的急性腦卒中患者溶栓后軟腦膜側支循環代償的相關影響因素。對與軟腦膜側支循環代償密切相關的因素進行受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）分析。P＜0.05（雙側）表示差異有統計學意義。

2 結果

本研究共收治伴有單側大腦中動脈重度狹窄或閉塞的急性腦卒中患者126例，其中男87例（69.05%），女39例（30.95%）；年齡（63.07±11.25）歲。按照頭頸CTA檢查結果進行rLMC，所有患者溶栓前 rLMC 12.00（8.00～15.50）與溶栓后 rLMC 15.00（9.25～17.50）比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。根據側支循環代償情況分為：A組78例（側支循環代償較差0～10分），B組48例（側支循環代償較好11～20分）。

2.1 人口統計學及臨床數據側支循環代償較好組與側支循環代償較差組三酰甘油（triglyceride，TG）、DWI-ASPECT評分、入院NIHSS評分、溶栓后24 h及10 d后NIHSS評分、90 d mRS評分、患高血壓的百分率存在有統計學差異（P＜0.05）。見表1。

2.2 側支循環代償較好組及側支循環代償較差組患者梗死區域對照與側支循環代償較好組相比，側支循環代償較差組患者梗死常累及DWIASPECTS中的M1～M4、M6和島葉區域，且差異有統計學意義（P＜0.05）。其余區域兩組間無統計學差異。見表2。

表1 兩組患者入院基線數據比較Tab.1 Comparison of baseline data between two groups of patients on admission ±s

表1 兩組患者入院基線數據比較Tab.1 Comparison of baseline data between two groups of patients on admission ±s

注：*，M（P25～P75）

表2 兩組間梗死區域比較Tab.2 Comparison of infarct regions between two groups例（%）

2.3 溶栓治療腦卒中后側支循環代償相關的因素分析以側支循環代償是否充分賦值為因變量，進行Logistic回歸分析，高血壓病史、TG、入院NIHSS評分及DWI-ASPECT評分與溶栓治療腦卒中后側支循環代償相關，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 Logistic回歸分析Tab.3 Multivariate logistic regression analysis

2.4 ROC曲線經ROC曲線分析顯示，高血壓、TG預測不良轉歸的曲線下面積（AUC）＜0.5（分別為0.387、0.304），入院NIHSS評分AUC為0.627（95%CI0.509～0.745），DWI-ASPECTS分值AUC為0.932（95%CI0.881～0.982）。DWI-ASPECTS分值預測腦梗死靜脈溶栓后側支循環代償的最佳臨界點為7.50，敏感度為81%，特異度為94.1%。見圖1。

3 討論

多項研究已表明軟腦膜側支在急性缺血性腦卒中中的重要地位。良好的側支狀態可以提高血管再通率，挽救缺血半暗帶，有效限制梗死核心區的擴大，降低溶栓后出血轉化［10-11］。側支循環代償的程度與梗死灶體積及位置的關系是近年來主要研究焦點。DWI在檢測早期缺血性改變方面較CT可獲得更高的敏感性［12］。一項回顧性研究報道［13］，在頸內動脈末端或大腦中動脈近端閉塞的急性缺血性卒中患者中，經CTA評估的側支循環代償程度與DWI上病灶體積呈正相關。ASPECTS是一個兼顧評價大腦中動脈供血區腦梗死體積和部位的評分系統，而DWI在檢測早期缺血性改變方面較CT有更高的敏感性，DWI-ASPECTS可以快速、有效地獲得梗死體積及部位，對梗死區側支循環代償的預測具有重要價值。

圖1 DWI-ASPECTS預測腦梗死溶栓后側支循環代償ROC曲線Fig.1 ROC curve of predicting the LMA compensation of acute ischemic stroke after thrombolysis with DWI-ASPECTS

NIHSS作為國際上使用較為廣泛的卒中量表，能較好地評價急性卒中患者神經系統功能缺損的程度，具有較高的信度和效度。有研究表明NIHSS評分低者側支循環代償相對差［14］，這與本研究結果一致。一項對大腦中動脈近端閉塞的腦梗死多中心回顧性研究發現，軟腦膜側支循環建立與基于NIHSS評分的早期神經功能改善（early neurological improvement，ENI）密切相關［15］。提示NIHSS評分可作為卒中后軟腦膜側支循環代償的獨立預測因素。經ROC曲線分析顯示入院24 h NIHSS分值預測溶栓后軟腦膜側支循環代償的曲線下面積為0.627。另外，本研究已證實，在伴有單側大腦中動脈重度狹窄或閉塞的急性腦卒中患者中，靜脈溶栓后DWI-ASPECTS與經CTA評估的軟腦膜側支循環代償程度相關。且DWI-ASPECTS分值預測軟腦膜側支循環代償的曲線下面積為0.932，敏感度為81%，特異度為94.1%。因而認為DWI-ASPECT評分更適合評估軟腦膜側支循環代償情況。應用這種簡單可靠的評分系統有助于特異性識別不良的側支循環代償。此外，研究表明［16］，良好的側支循環與血管內治療后較高的血管再通率相關。因此DWI-ASPECT評分可用于急性腦卒中靜脈溶栓橋接動脈取栓患者篩選。

本研究結果顯示，兩組在梗死區域存在差異，主要涉及DWI-ASPECTS中的M1～M4、M6和島葉區域，而在尾狀核、豆狀核、內囊和M5區域，兩組之間差異無統計學意義。說明軟腦膜側支循環主要覆蓋皮層和皮層下灰白質交界區的M1～M4、M6和島葉區域，而深層結構如尾狀核、內囊、豆狀核主要由大腦中動脈的穿支動脈供血，M5區的梗死灶靠近尾狀核體部，同樣由大腦中動脈的分支豆紋動脈供血。說明在軟腦膜側支循環代償不良的患者中，大腦皮質及皮質下區域常先于其他區域出現灌注下降。由此可見，當顱腦核磁共振DWI序列顯示M1～M4、M6或島葉等多區域梗死時可能預示側支循環代償不良。

本研究仍存在一定的局限性。首先，我們僅在入院時行頭頸CTA進行大腦中動脈狹窄程度的評估。沒有任何前期資料證明患者顱內大血管狹窄出現的時期，盡管有研究表明急性血管閉塞后壓力梯度達到一定閾值后軟腦膜側支可迅速打開［17］。第二，研究中未將梗死容積進行定量納入側支循環評估模型中。第三，我們僅對一個中等隊列進行評價，因此需進一步擴大樣本量，對入組資料進行細化分析，從而對研究結果進行進一步驗證。

綜上所述，大腦中動脈重度狹窄或閉塞的缺血性腦卒中溶栓治療后軟腦膜側支循環代償較差的人群常常梗死容積大，多累及M1～4、M6和島葉區域。DWI-ASPECTS分值是軟腦膜側支循環建立的獨立預測因素，DWI-ASPECTS能較準確地預測軟腦膜側支循環代償程度。當DWI-ASPECTS分值≤7.50，其預測軟腦膜側支循環代償的敏感度為81%，特異度為94.1%。提示在急診靜脈溶栓尚未完成血管評估的患者中，DWI-ASPECTS可以作為預測靜脈溶栓后側支循環代償的指標之一。

［1］BANG O Y，GOYAL M，LIEBESKIND D S.Collateral circulation in ischemic stroke：assessment tools and therapeutic strategies［J］.Stroke，2015，46（11）：3302-3309.

［2］ZOU W X，LEUNG T W，YU S C，et al.Angiographic features，collaterals，and infact topography of symptomatic occlusive radiation vasculopathy：a case-referent study［J］.Stroke，2013，44（2）：401-406.

［3］TAN J C，DILLON W P，LIU S，et al.Systematic comparison of perfusion-CT and CT-angiography in acute stroke patients［J］.Ann Neurol，2007，61（6）：533-543.

［4］CHRISTOFORIDIS G A，MOHAMMAD Y，KEHAGIAS D，et al.Angiographic assessment of pial collaterals as a prognostic indicator following intraterial thrombolysis for acute ischemic stroke［J］.Am J Neuroradiol，2005，26（7）：1789-1797.

［5］王建紅，郭富強，吳文斌，等.頸內動脈重度狹窄或閉塞患者的側支循環與神經功能的單因素分析［J］.中華神經醫學雜志，2009，8（11）：1143-1146.

［6］LI Q，LI J L，LV F J，et al.A multidetector CT argiography study of variatious in the circle of Willis in a Chinese population［J］.J Clin Neurosci，2011，18（3）：379-383.

［7］劉鳴，賀茂林，蒲傳強，等.中國急性缺血性腦卒中診治指南2014［J］.中華神經科雜志，2015，48（4）：246-257.

［8］PADRONI M，BERNARDONI A，TAMBORINO C，et al.Cerebral blood volume ASPECTS is the best predictor of clinical outcome in acute ischemic stroke：a retrospective，combined semiquantitative and quantitative assessment［J］.PLoS One，2016，11（1）：e0147910.

［9］MENON B K，SMITH E E，MODI J，et al.Regiona leptomeningeal score on CT angiography predicts clinical and imaging outcomes in patients with acute anterior circulation occlusions［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2011，32（9）：1640-1645.

［10］BANG O Y，SAVER J L，KIM S J，et al.Collateral flow averts hemorrhagic transformation after endovascular therapy for acute ischemic stroke［J］.Stroke，2011，42（8）：2235-2239.

［11］IWASAWA E，ICHIJO M，ISHIBASHI S，et al.Acute development of collateral circulation and therapeutic prospects in ischemic stroke［J］.Neural Regen Res，2016，11（3）：368-371.

［12］姜亮，陳慧鈾，殷信道，等.DWI-ASPECTS評估急性腦梗死靜脈溶栓治療預后價值［J］.臨床放射學雜志，2016，35（3）：328-332.

［13］SOUZA L C，YOO A J，CHAUDHRY Z A，et al.Malignant CTA collateral profile is highly specific for large admission DWI infarct core and poor outcome in acute stroke［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2012，33（7）：1331-1336.

［14］NAMBIAR V，SOHN S I，ALMEKHLAFI M A，et al.CTA collateral status and response to recanalization in patients with acute ischemic stroke［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2014，35（5）：884-890.

［15］ICHIJO M，IWASAWA E，NUMASAWA Y，et al.Significance of development and reversion of collaterals on MRI in early neurologic improvement and long-term functional outcome after intravenous thrombolysis for ischemic stroke［J］.AJNR Am J Neuroradiol，2015，36（10）：1839-1845.

［16］BANG O Y，SAVER J L，KIM S J，et al.Collateral flow predicts response to endovascular therapy for acute ischemic stroke［J］.Stroke，2011，42（3）：693-699.

［17］BANKBAAR J W，KERCKHOFFS K G P，HORSCH A D，et al.Internal carotid artery stenosis and collateral recruitment in stroke patients［J］.Clin Neuroradiol，2017.doi：10.1007/s00062-017-0568-x.