MRI-PWI對癥狀性卒中患者腦血流灌注及側支循環建立評價

郝璐，陳歡，王紅

缺血性卒中是由各種原因引起的腦組織局部血流量減少，繼而導致神經元細胞功能發生損害，從而引起相應臨床癥狀，發病率高、致死率高并呈年輕化趨勢[1]，給社會及家庭帶來嚴重負擔。在腦組織缺血早期機體能夠通過局部微血管的擴張或收縮進行自身代償調節，以維持局部腦組織的血流量，保持腦灌注壓在一定范圍內波動，此期稱為腦梗死前期[2]，如此時腦組織缺血狀態不能得到及時糾正，局部微循環血流灌注將處于失代償狀態，腦組織神經元細胞將會出現不可逆的缺血性損傷，最終導致腦梗死發生。對癥狀性卒中患者及早發現缺血區域并根據其影像學特點制定有效的治療方案對患者的預后有非常重要的意義。本研究對29例擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)結果為陰性癥狀性腦卒中患者行灌注加權成像(perfusion weighted imaging，PWI)觀察其血流灌流情況，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集本院2018年8月至2019年8月就診具有急性缺血性腦卒中癥狀的患者80例。其中男43例，女37例，平均年齡(56.2±7.6)歲。其中29例DWI為陰性患者中頭痛、頭暈伴惡心嘔吐9例，一過性黑朦5例，言語不清7例，單側肢體無力8例。納入標準：①符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南 2014 版》且NIHSS評分＜5分[3]；②出現腦卒中臨床癥狀≤24 h前來就診；③入院后未經溶栓及其他相關治療。排除標準：①不能配合檢查者；②既往有腦血管疾病患者；③腦部腫瘤、出血、外傷、炎癥等；④嚴重的全身系統疾病。本研究經醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 影像學檢查方法

采用PHILIPS 3.0 T超導磁共振掃描儀，使用16通道頭顱專用線圈對患者進行檢查。對MRI常規掃描、DWI檢查結果為陰性29例患者行MRI-PWI。PWI參數：采用SE-EPI序列，TR 400 ms，TE 32 ms，層厚 4 mm，層間距為0 mm，視野為225×225，選取釓類對比劑通過高壓注射器注入，對比劑量為：0.15 mL/kg，流速為4 mL/s。

1.3 掃描圖像的處理

掃描完成后將數據傳至PHILIPS Release v6.0.1.30700后處理工作站，通過軟件分析可得到患者患側與健側局部腦血容量(reginal cerebral blood volume，rCBV)、局部腦血流量(reginal cerebral blood flow，rCBF)、平均通過時間(mean transit time，MTT)、最大峰值時間(time to peak，TTP)。圖像分析：采用雙盲法，在2位副高職稱影像醫師診斷結果一致的情況下確定缺血區域，若意見不統一時請第三位高年資醫師進行診斷。具體測量方法：在參數圖的缺血區手動方法確定ROI大小，軟件自動檢測健側鏡像區域同樣范圍ROI的數值，計算患側/健側的比值。

1.4 腦梗死前期的影像學分期

按照腦組織缺血區域局部微循環的變化程度，參照有關文獻[2]，將腦梗死前期分為2期4個亞型[4]，見表1。

1.5 統計學方法

應用統計學軟件SPSS 21.0處理分析數據，應用One-Sample Shapiro-Wilk Test非參數檢驗的方法來判斷計量資料是否滿足正態分布，rCBV、rCBF、MTT、TTP用(±s)表示，t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。對腦梗死前期2期4個亞型數據先行方差分析，方差不齊時，用非參數統計的秩和檢查進行多組4參數比較。轉秩后進行組間兩兩比較的參數統計。

2 結果

2.1 PWI結果及腦梗死前期分期

本組對DWI為陰性的29例患者行PWI結果顯示，25例為陽性。將其按照腦梗死前期影像學分期Ⅰ1期8例、Ⅰ2期6例、Ⅱ1期5例、Ⅱ2期6例。

2.2 灌注陽性患側灌注參數患側與健側比較

通過對比，患者患側與健側各項血流動力學參數值差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

2.3 腦梗死前期2期4個亞型組間數據比較分析

對腦梗死前期的2期4個亞型進行組間兩兩比較，結果顯示Ⅰ1期主要特征是TTP稍延長，Ⅰ2期主要特征是MTT延長，Ⅱ1期是CBF下降，Ⅱ2期是CBV下降。見表3，圖1。

3 討論

MRI對急性腦梗死具有較高的診斷價值[5]。以往多模態MRI對急性腦梗死影像診斷認為：DWI序列為最敏感的序列，如DWI顯示高信號，ADC顯示低信號，可診斷為急性腦梗死核心區[6]。但據文獻報道，DWI顯示高信號時此區域神經細胞的Na-K離子泵運轉出現障礙，標志細胞開始死亡并出現細胞毒性腦水腫，腦組織已經發生不可逆性損傷[7]。所謂的灌注是攜氧血紅蛋白將氧和營養物質不斷輸送給組織的過程，通過分析與測定腦組織的血流灌注情況，了解血流狀態[8]。MRI-PWI利用對比劑釓類(Gd-DTPA)作為媒介，觀察血液從小動脈流入毛細血管網，再匯入小靜脈的過程，通過所采集數據及重建圖像分析研究，從而對早期缺血區域進行定位、定性、定量。PWI可從微觀學角度檢測出腦組織血流減少早期，僅有局部腦細胞的膜電位出現改變，未造成細胞缺血壞死之前，從而為臨床大夫提供無創、精準的醫學影像信息[9]。

本次研究重點為檢測在DWI掃描為陰性但PWI掃描為陽性腦梗死前期的缺血區域，判斷缺血腦組織微循環的狀態，局部血流是否處于可代償狀態，缺血區域是否有側支血管的建立及缺血腦組織損傷的程度。結果顯示：29例DWI結果為陰性患者中有25例患者顱內存在缺血低灌注區域，且患側與健側TTP、MTT、rCBV、rCBF等差異均有統計學意義，由此可見PWI比DWI對早期腦組織缺血區域的檢測更加敏感。將其按照腦梗死前期影像學分期Ⅰ1期8例、Ⅰ2期6例、Ⅱ1期5例、Ⅱ2期6例。在研究中進行亞型間的兩兩比較發現MTT在腦梗死前期的期Ⅰ2與其他3個亞型期有顯著性差異。TTP則是在Ⅰ1期、Ⅰ2期和Ⅱ期間均有顯著性差異，Ⅱ期兩個亞型間TTP無顯著性差異；CBV則于腦梗死前期的各亞型間均有差異，CBF則是Ⅰ期與Ⅱ期間有顯著性差異。可以認為8例Ⅰ1期患者表現TTP較健側延長為顯著特征，患側與健側TTP差值最小僅為4 s，即可在偽彩圖上顯示出來，此時在其他3個參數偽彩圖上并未明顯顯示，故TTP為缺血早期最敏感的指標，表示因局部血流減少，對比劑在缺血區域所達到的峰值較健側腦組織延長。在血流進一步減少時，6例Ⅰ2期患者中MTT值出現變化，較健側延長，此期意味著對比劑通過毛細血管時間的延長，提示腦灌注儲備受損。患者開始出現相應的臨床癥狀，這與盧潔等[10]研究結果相似，說明在腦梗死前Ⅰ期時主要為局部腦血流量減少，腦循環儲備力(cerebral circulation reserve，CCR)處于可代償狀態，機體可通過局部微血管(小動脈、小靜脈及毛細血管)平滑肌的收縮或擴張等自身調節方式維持腦組織灌注壓在一定正常范圍內波動。在局部血流量進一步下降，出現腦灌注壓的降低，CCR開始處于失代償狀態，神經元細胞功能出現異常，為維持神經元細胞正常運行，機體通過腦代謝儲備力(cerebral metabolism reserve，CMR)進行代償[11]。

表1 腦梗死前期影像學分期診斷標準

表2 灌注陽性患側灌注參數患側與健側比較(±s)

表2 灌注陽性患側灌注參數患側與健側比較(±s)

注：與對側鏡像相比，P＜0.05。

灌注參數患側健側t值P CBF (mL/100 g)19.12±3.15 60.10±7.696.3260.003 CBV [mL/(100 g·min)]3.06±1.204.88±1.022.5640.004 MTT (s)4.68±3.173.22±0.8916.6450.037 TTP (s)12.83±1.08 10.48±0.901.6420.003

表3 腦梗死前期MR腦灌注成像分期的統計分析

PWI對側支血管的評價主要表現為TTP、MTT延長，rCBV增加、rCBF正常或增加，rCBV主要受腦血流自動調節機制通過舒張血管及側支代償來提高，rCBF等于rCBV/MTT兩個因素共同決定，隨著缺血時間的不斷延長，缺血程度進一步加重，MTT逐漸延長，rCBF最終下降，發生不可逆性腦梗死[12-13]。本研究中5例Ⅱ1期患者主要是rCBF下降，6例Ⅱ2期患者主要表現為rCBF、rCBV均下降。此外，本組中有2例Ⅰ2PWI顯示患側較健側TTP、MTT延長，rCBF、rCBV卻較對側增加，提示患側處于缺血后過度灌注狀態，經數字減影血管造影檢查發現患側頸內動脈細小，同側大腦中動脈細小、部分閉塞并周邊存在大量細小側支血管開放，確診為煙霧病的患者。本研究發現在Ⅰ2期及Ⅱ1期患者中，側支血管建立良好，但此期如不及時改善局部血流灌注情況，側支血管將會處于失代償狀態。此外，側支循環建立的高危因素包括高血壓、糖尿病、年齡、脂代謝異常等，合并高危因素患者因全身血管動脈硬化較嚴重，側支循環血管建立及代償能力較差，缺血性腦卒中發生率更高[14]。

綜上所述，PWI為一種結合血流動力學分析的腦功能成像[15]，可對癥狀性腦卒中患者在腦缺早期局部血流處于可代償狀態時檢測出缺血區域，并提供缺血區域周邊側枝血管建立的情況，對患有高危因素疾病且出現輕微腦卒中癥狀的中老年患者可作為首選檢查，為患者及早得到有效治療贏得寶貴時間。

利益沖突：無。