側支循環對于FLAIR高信號血管征評估急性腦梗死預后的影響

陳軍, 趙玉嬋, 華蓓, 全冠民, 許蕾, 劉伊妮， 袁濤

急性腦梗死多為腦動脈狹窄或閉塞導致腦血流動力學障礙所致，梗死后側支循環開放和腦血流代償情況與患者病情發展及臨床預后密切相關[1-3]。目前認為DSA是腦側支循環評價的金標準，但DSA為有創性檢查且不能觀察腦實質改變[4]。CTA/MRA可清晰顯示Willis環、眼動脈、腦膜中動脈等側支循環途徑[5]，間接反映軟腦膜側支血管情況[6,7]。還有學者提出液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列上高信號血管征(hyperintense vessel sign，HVS)可直接顯示緩慢逆流的軟腦膜側支血管吻合支[8,9]。但目前關于HVS與側支循環的對應關系及HVS對急性腦梗死患者的預后評估價值尚有爭議[9-13]。Lee等[9]發現HVS評分與側支循環分級呈凸形曲線關系，而側支循環分級又與患者預后密切相關[3,14]。因此，筆者推測腦側支循環與HVS評分及急性腦梗死預后有關。本研究以軟腦膜側支循環開放程度進行分層，旨在探討不同側支循環亞組中HVS的預后評估價值。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2016年1月-2017年6月前循環大血管閉塞(large vessel occlusion，LVO)急性缺血性腦卒中患者。病例納入標準：①首次發病，發病至MRI檢查時間間隔<72 h；②單側大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)近段和/或頸內動脈重度狹窄或完全閉塞(70%～100%)；③MCA供血區急性腦梗死。搜集患者的一般資料，包括性別、年齡、腦血管病的危險因素(吸煙史、高血壓、糖尿病、高血脂等)、發病時間(發病至醫院就診時間)、發病至首次MRI檢查時間、入院24 h內及2周后美國國立衛生研究院卒中量表評分(national institute of health stroke scale，NIHSS)、3個月時改良Rankin量表(modified rankin score，mRS)評分。

2.檢查方法

所有患者均采用3.0T MR設備(Achieva；Philips Medical Systems，Netherlands)行MRI檢查，8通道頭部線圈。掃描序列包括T1WI、T2WI、FLAIR、擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)、三維時間飛躍法MR血管成像(three dimensional time of flight MRA，3D TOF MRA)。T1WI掃描參數：TR 2000 ms，TE 20 ms，翻轉角120°，矩陣288×211，層厚6.5 mm，掃描時間100 s；T2WI掃描參數：TR 1518 ms，TE 80 ms，翻轉角90°，矩陣328×264，層厚6.5 mm，掃描時間33.4 s；FLAIR掃描參數：TR 9000 ms，TE 140 ms，翻轉角120°，矩陣232×184，層厚6.5 mm，掃描時間108 s；DWI掃描參數：TR 2208 ms，TE 96 ms，翻轉角90°，矩陣168×105，層厚6.5 mm，掃描時間26.5 s；3D TOF MRA掃描參數：TR 20 ms，TE 3.5 ms，翻轉角20°，矩陣284×182，層厚1.2 mm，層數150～190層，掃描時間161.8 s。

3.圖像分析

所有MRI圖像導入Philips Extended MR WorkSpace 2.6.3.4工作站進行后處理。采用HVS-ASPECTS(HVS- Alberta stroke program early CT score)法半定量評價HVS顯示情況，主要包括7 個Alberta卒中項目早期CT 評分(ASPECTS) 區域(M1-6及島葉)：任何一個區域出現一支或多支連續的血管高信號則計1分，共7分，以4分為界，分為低分組和高分組[15]。基于3D TOF MRA的區域性軟腦膜側支評分(regional leptomeningeal collateral，rLMC)評價病變側MCA區側支循環情況，評價血管包括軟腦膜動脈和豆紋動脈，評分在TOF原始圖上進行，共包括9個區域，具體賦分方法如下：6個ASPECTS區域(M1-6)、大腦前動脈供血區、基底節區(0分：未見；1分：較對側少；2分：等于或多于對側相應區域)和外側裂區(0分：未見；2分：較對側少；4分：等于或多于對側相應區域)[7]。分別由兩位具有10年和15年工作經驗的神經影像醫師對所有患者行rLMC評分和HVS評分。既往研究顯示，軟腦膜側支循環rMCL評分10分以下為差，10分以上為中等及良好[7]。因此本研究以入院時rLMC評分10分為界，分為rLMC≤10組和rLMC>10組。腦梗死體積測量在發病后72 h內[(49.21±15.32)h]的DWI序列圖像上進行。遠期神經功能隨訪以mRS<2視為神經功能預后良好[16]。

4.統計學分析

結 果

搜集2016年1月～2017年6月連續303例單側前循環LVO急性腦梗死患者，排除發病時間大于3天(67例)、雙側MCA近段重度狹窄或閉塞(30例)、合并后循環腦梗死(22例)、臨床資料不全(20例)、MRI圖像不全或偽影嚴重者(15例)，最終納入149例。梗死病灶體積為(50.91±29.10)mL。因超出溶栓時間窗149例患者均未行溶栓治療。

1.全組病例rLMC和HVS評分及預后

兩位神經影像醫師間的rLMC評分和HVS評分均具有較好一致性(ICC分別為0.85和0.80)。rLMC評分與預后良好呈正相關(P1<0.001，OR1=0.602)，發病時間、入院時及治療2周后NIHSS評分與預后良好呈負相關(P1=0.003，OR1=1.064；P1<0.001，OR1=1.728；P1<0.001，OR1=2.227)，rLMC評分與預后良好呈正相關(P1<0.001，OR1=0.602)，而HVS評分與患者預后良好無明顯相關(P1=0.263，OR1=1.111)。多因素logistic回歸分析結果顯示，rLMC評分和2周后NIHSS評分是患者預后的獨立預測因子(P2<0.001，OR2=0.708；P2<0.001，OR2=1.770)(表1)。散點圖示HVS評分與rLMC評分呈凸形曲線相關(R2=0.416)；HVS評分與mRS評分無明顯相關性(R2=0.004，圖1)。

圖1 全組患者預后指標的相關性分析散點圖。a) HVS評分與rLMC評分呈凸形曲線相關(R2=0.416)； b) HVS評分與mRS評分無明顯相關性(R2=0.004)。 圖2 rLMC≤10組患者預后指標的相關性分析散點圖。 a) HVS評分與rLMC評分呈曲線正相關(R2=0.352)；b) HVS評分與mRS評分呈曲線負相關(R2=0.409)。 圖3 rLMC>10組患者預后指標的相關性分析散點圖。a) HVS評分與rLMC評分呈曲線負相關(R2=0.472)；b) HVS評分與mRS評分呈曲線正相關(R2=0.375)。

表1 所有急性腦梗死患者預后良好相關因素Logistic回歸分析

2.rLMC≤10組預后相關因素分析

rLMC≤10組患者共82例，梗死病灶體積為(55.54±19.64)mL。rLMC評分、HVS評分與預后良好呈正相關(P1=0.022，OR1=0.692；P1=0.004，OR1=0.453)，入院到檢查時間、入院時及治療2周后NIHSS評分與預后良好呈負相關(P1=0.042，OR1=1.082；P1=0.001，OR1=1.441；P1=0.001，OR1=1.774)。多因素logistic回歸分析結果顯示，HVS評分和2周后NIHSS評分是患者預后的獨立預測因子(P2=0.048，OR2=0.490；P2=0.002，OR2=1.74)，而rLMC評分無獨立預測價值(P2=0.748)(表2)。散點圖示HVS評分與rLMC評分呈曲線正相關(R2=0.352)；HVS評分與mRS評分呈曲線負相關(R2=0.409，圖2～5)。

表2 rLMC≤10組急性腦梗死預后良好相關因素Logistic回歸分析

3.rLMC>10組預后相關因素分析

rLMC>10組患者共67例，梗死病灶體積為(45.25±34.01)mL，小于rLMC≤10組，差異有統計學意義(P=0.013)。rLMC評分與預后良好呈正相關(P1=0.001，OR1=0.342)，而HVS評分、入院時及治療2周后NIHSS評分與預后良好呈負相關(P1=0.005，OR1=3.627；P1=0.002，OR1=1.666；P1=0.005，OR1=2.168)。多因素回歸分析結果顯示，rLMC評分和2周后NIHSS評分是急性腦梗死預后的獨立預測因子(P2=0.015，OR2=0.396；P2=0.045，OR2=1.646)，而HVS評分無獨立預測價值(P2=0.134)(表3)。散點圖示HVS評分與rLMC評分呈曲線負相關(R2=0.472)；HVS評分與mRS評分呈曲線負相關(R2=0.375)(圖3、6、7)。

表3 rLMC>10組急性腦梗死預后良好相關因素Logistic回歸分析

本研究初步結果顯示，HVS評分與側支循環評分呈凸形曲線關系；當側支循環開放受限時，HVS評分與rLMC評分呈正相關，與mRS評分呈負相關，HVS高評分患者預后較好；當側支循環開放良好時，HVS評分與rLMC評分呈負相關，與mRS評分呈正相關，HVS高評分患者預后較差。

Lee等[9]在DSA與HVS的對比研究中發現HVS評分與動脈循環時間差(反映側支循環血流流速)、側支循環ASITN/SIR分級均呈凸形曲線關系(R2=0.602，0.256)，但該研究僅納入10例患者且HVS評分與側支循環ASITN/SIR分級的相關系數較低。本研究納入149例急性腦梗死患者，研究結果顯示HVS評分與側支循環評分也呈凸形曲線關系，且相關系數大于Lee等[9]的結果。本研究進一步以軟腦膜側支循環rLMC評分進行亞組分析，發現rLMC≤10組HVS評分與rLMC評分呈正相關曲線關系；rLMC>10組HVS評分與rLMC評分呈負相關曲線關系，推測其原因可能是當側支循環開放受限時，側支血管血流緩慢或靜止，隨著側支循環分級增高，開放的側支血管范圍增多，流速緩慢增高，HVS評分也隨之增高[12,17]；當側支循環開放充分，側支血管流速相對較快，隨著側支循環分級增高，側支血管流速加快，HVS顯示程度逐漸下降，HVS評分逐漸減低[12,18]。因此，側支循環開放程度與分級可影響HVS評分，兩者呈凸形曲線關系，當側支循環分級達一定閾值時，HVS評分達到最高，而側支循環分級高于或低于這一閾值時，HVS評分會隨之減低。

目前 HVS對急性腦梗死患者的預后評估價值一直存在爭議，部分學者認為HVS高評分患者梗死體積更小、NIHSS評分更低，預后恢復更好[19-21]；另一些學者認為HVS高評分患者NIHSS評分更高，梗死體積更大，mRS評分更高，預后較差[13,15,20,22]。本研究在急性前循環LVO腦梗死患者總體及亞組預后分析中發現HVS與預后的關系并不恒定：總體上，HVS與預后無明顯相關性；但側支循環程度影響其相關性，即rLMC≤10時HVS評分與預后均呈正相關，而rLMC>10時HVS評分與預后呈負相關。推測其原因可能是當側支循環開放受限時，HVS評分與側支循環分級呈正相關，隨著HVS評分增高，開放的側支循環血管逐漸增多，患者預后良好；而當側支循環開放充分時，HVS評分與側支循環分級呈負相關，隨著HVS評分增高，側支循環血管血流流速減慢，患者預后不良[9,12,18]。

圖4 急性腦梗死患者，女，55歲，rLMC≤10及HVS<4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為18分、14分；mRS 5分定義為不良結局。 a) 急性左側頸內動脈-大腦中動脈閉塞后12小時MRA圖；b) rLMC為4分；c) FLAIR顯示HVS為1分；d) DWI示左側大腦中動脈分布區急性腦梗死(182.5mL)。 圖5 急性腦梗死患者，男，45歲，rLMC≤10及HVS≥4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為9分、5分；mRS 1分定義為良好結局。a) 急性右側頸內動脈-大腦中動脈閉塞后10小時MRA圖；b) rLMC為7分；c) FLAIR顯示HVS為6分(箭)；d) DWI示右側顳葉、島葉和基底節急性腦梗死(38.4mL)。

本研究結果顯示rLMC≤10亞組中HVS是預后良好的獨立預測因子，rLMC評分對預后無獨立預測價值；相反，在rLMC>10亞組中rLMC評分是預后良好的獨立預測因子，HVS評分對預后無獨立預測價值。推測其原因可能是基于FLAIR序列的HVS評分和基于3D TOF MRA序列的rLMC側支循環評分均與供血動脈或側支循環血流流速有關[18,23-25]。當側支循環開放受限時，血流緩慢，FLAIR圖像上HVS顯示明顯，而TOF MRA圖像上血管顯示欠佳，FLAIR-HVS評分更接近側支循環實際狀態，預后評價效能更高[18]；當側支循環開放充分時，最終梗死體積較小[26]，流速較快，TOF MRA圖像上血管顯示清楚，而FLAIR圖像上HVS斷續顯示，因此MRA-rLMC側支循環評分更接近側支循環實際狀態，預后評價效能更高[24,25]。

本研究存在以下局限性：①本研究為單中心研究，并非完全隨機對照臨床研究，存在一定程度上的選擇偏倚；②本研究所納入的前循環LVO急性腦梗死患者均未經靜脈溶栓或血管內治療，有待進一步前瞻性研究HVS、rLMC側支循環評分對經血管再通治療后超急性期腦梗死預后的預測價值；③本研究未進行DSA與HVS對照研究，有待進一步驗證研究；④腦梗死體積是影響其預后的重要因素之一，本研究rLMC不同評分的兩組之間腦梗死體積有差異，多因素預后研究應納入病變大小這一因素，而本研究僅考察側支循環狀態分層情況下HVS這一征象的預后價值，因此梗死體積對于HVS征象價值的影響尚有待進一步研究。

綜上所述，初步研究結果顯示前循環LVO急性腦梗死HVS評分與側支循環評分呈凸形曲線關系，提示應用HVS評分評估急性MCA區腦梗死預后時，應先進行側支循環開放分層，側支循環不良時HVS評分與急性腦梗死遠期預后相關性較好。未來應進一步探討溶栓和血管內治療、梗死體積等因素對于HVS預后評估價值的影響，并經多中心研究驗證本研究結論。

圖6 急性腦梗死患者，男，56歲，rLMC >10及HVS<4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為8分、4分。 mRS 0分定義為良好結局。a) 急性右側大腦中動脈閉塞后7小時MRA圖；b) rLMC為16分；c) FLAIR顯示HVS為2分； d) DWI示右側放射冠急性腦梗死(18.1mL)。 圖7 急性腦梗死患者，男，60歲，rLMC >10及HVS≥4，入院時和治療后2周的NIHSS分別為10分、8分，mRS 3分定義為不良結局。a) 急性左側大腦中動脈閉塞后12小時MRA圖； b) rLMC為15分；c) FLAIR顯示HVS為5分(箭)；d) DWI示左側放射冠急性腦梗死(42.5mL)。