磁共振彌散峰度成像聯(lián)合非時(shí)變CT血管成像在缺血性腦卒中診療中的應(yīng)用觀察

吳良龍 高翔 曾艷妮 劉良進(jìn) 畢俊英

江漢大學(xué)附屬湖北省第三人民醫(yī)院放射科，武漢 430033

缺血性腦卒中（ischemic stroke，IS）是臨床常見(jiàn)腦血管疾病，好發(fā)于50～60歲以上中老年人群，統(tǒng)計(jì)顯示國(guó)內(nèi)發(fā)病率為93/10萬(wàn)，患病率為459/10萬(wàn)，是僅次于惡性腫瘤的疾病負(fù)擔(dān)，且近年來(lái)患者數(shù)量快速增加并趨于年輕化，嚴(yán)重威脅人們身心健康［1］。IS主要包括短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）和急性腦梗死（acute cerebral infarction，ACI）兩類(lèi)，早期準(zhǔn)確診斷和治療有利于梗死血管再通并改善缺血腦組織灌注水平，從而降低致殘率和病死率［2］。影像學(xué)檢查在對(duì)評(píng)估IS病情和制定治療方案具有重要參考價(jià)值，文獻(xiàn)報(bào)道CT血管成像（CT angiography，CTA）對(duì)腦血管分布、走行和梗阻情況具有良好顯示效果，其中基于CT灌注成像的非時(shí)變CTA可有效避免對(duì)比劑到達(dá)時(shí)間對(duì)腦血管顯示的影響，可為側(cè)支循環(huán)診斷和預(yù)后評(píng)估提供參考信息［3］。MRI近年來(lái)在腦血管疾病中的應(yīng)用逐漸增多，彌散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）是一種對(duì)腦微結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化分析的MRI技術(shù)，對(duì)評(píng)估腦組織損害和代謝具有重要意義［4］。本文主要分析DKI聯(lián)合非時(shí)變CTA在IS患者診療中的應(yīng)用效果，現(xiàn)將結(jié)果詳細(xì)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月至2020年6月江漢大學(xué)附屬湖北省第三人民醫(yī)院IS患者158例進(jìn)行前瞻性研究，其中男性83例，女性75例，年齡范圍37～92歲，年齡（67.43±12.09）歲，發(fā)病時(shí)間范圍1～22 h，發(fā)病時(shí)間（6.84±2.41）h，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）評(píng)分范圍4～26分，NIHSS評(píng)分（13.62±2.98）分，伴吸煙史者46例（29.11%），伴飲酒史者35例（22.15%），伴卒中病史者19例（12.03%）。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合IS相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］；②年齡≥30歲；③CT或MRI發(fā)現(xiàn)梗死病灶；④發(fā)病時(shí)間＜24 h；⑤入院前未接受溶栓或其他相關(guān)治療；⑥患者和家屬均了解本研究詳細(xì)內(nèi)容并簽署同意書(shū)。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①CT或MRI發(fā)現(xiàn)出血病灶；②伴嚴(yán)重感染或器官功能不全；③合并顱內(nèi)腫瘤、血管瘤或其他病變；④伴精神疾病或意識(shí)障礙無(wú)法配合完成相關(guān)檢查；⑤合并腦靜脈竇血栓形成或心源性栓塞來(lái)源；⑥合并其他CT或MRI檢查相關(guān)禁忌證。

本研究經(jīng)江漢大學(xué)附屬湖北省第三人民醫(yī)院審核批準(zhǔn)，編號(hào)20180506173-24。

1.2 研究方法

1.2.1 CTA檢查 首先采用美國(guó)GE公司Revolution 256排螺旋CT完成頭部平掃，然后4.5～5.0 ml/s經(jīng)肘靜脈團(tuán)注碘普羅胺370，劑量100 ml，10 min后以Smart模式進(jìn)行掃描，管電壓120 kV，電流150 mA，矩陣512×512，層厚0.625 mm，掃描范圍自主動(dòng)脈弓至顱頂，獲得動(dòng)脈期、靜脈平衡期和靜脈晚期數(shù)據(jù)并導(dǎo)入EBW工作站，采用最大密度投影（MIP）技術(shù)進(jìn)行三維重建，獲得基于3期掃描結(jié)果的橫斷位、冠狀位和矢狀位圖像。

1.2.2 MRI檢查 囑患者取仰臥位，采用美國(guó)GE公司Signa Excite HDx 1.5TMRI磁共振儀及12通道頭部線圈進(jìn)行T1WI（加權(quán)像）、T2WI、T2-FLAIR（液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列）和DKI掃描，其中DKI掃描采用梯度回波單次激發(fā)的回波平面成像（GRE-EPI）序列，參數(shù)設(shè)置為T(mén)R（重復(fù)時(shí)間）4 500 ms，TE（回波時(shí)間）90 ms，層厚5 mm，層間距1.5 mm，層數(shù)18，F(xiàn)OV（視場(chǎng)角）240 mm×240 mm；矩陣128 mm×128 mm，激勵(lì)次數(shù)1，梯度磁場(chǎng)方向共為15個(gè)，b值=0、1 000、2 000 s/mm2，掃描時(shí)間共185 s。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入ADW4.6工作站并采用基于Functool環(huán)境DKI軟件包進(jìn)行處理，選擇梗死灶面積最大的橫斷面勾畫(huà)感興趣區(qū)域（ROI）并以平均彌散峰度（MK）最大處為起點(diǎn)作橫線，分別測(cè)量起點(diǎn)、起點(diǎn)與病灶邊界連線中點(diǎn)、病灶邊界和橫線正常區(qū)域腦組織MK和平均擴(kuò)散率（MD）值，計(jì)為MK1、MK2、MK3、MK4和MD1、MD2、MD3、MD4，然后測(cè)量對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域MK和MD并計(jì)算各位置相對(duì)值rMK和rMD，所有參數(shù)均由2名副主任或以上級(jí)別影像科醫(yī)師分別測(cè)量并取平均值。

1.2.3 腦血管狹窄程度 以數(shù)字減影血管成像（digital subtraction angiography，DSA）為“金標(biāo)準(zhǔn)”，根據(jù)北美癥狀性頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除試驗(yàn)（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET）［6］狹窄 分 級(jí) 進(jìn) 行評(píng)估，狹窄率＜30%為輕度，30%～69%為中度，≥70%為重度。

1.2.4 側(cè)支循環(huán)情況 將動(dòng)脈峰期前后位DSA圖像均分為3個(gè)區(qū)域計(jì)算毛細(xì)血管指數(shù)評(píng)分（capillary index score，CIS）［7］，若有側(cè)支循環(huán)計(jì)1分，反之則計(jì)0分，3個(gè)區(qū)域總分為0～3分，≥2分為側(cè)支循環(huán)良好，＜2分為側(cè)支循環(huán)不良。

1.2.5 早期神經(jīng)功能惡化（early neurological deterioration，END） 所有患者入院后均完成NIHSS評(píng)分，并每6 h重復(fù)評(píng)估1次，若72 h內(nèi)NIHSS評(píng)分較入院時(shí)增加≥2分，則判斷為END并根據(jù)結(jié)果將患者分為END組和非END組［8］。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 根據(jù)腦血管狹窄程度、側(cè)支循環(huán)情況和END情況對(duì)入組患者進(jìn)行分組，比較兩組CTA和DKI檢查結(jié)果，分析兩種檢查方法對(duì)IS患者END診斷價(jià)值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)分析采用SPSS22.0軟件，計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，兩組間對(duì)比采用χ2檢驗(yàn)，采用Kappa檢驗(yàn)分析非時(shí)變CTA對(duì)腦血管狹窄和側(cè)支循環(huán)的診斷價(jià)值，計(jì)量資料經(jīng)Kolmogorov-Smirnov法檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布者以（±s）表示，兩組比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，作受試者工作特征曲線（ROC）并計(jì)算曲線下面積（AUC）分析DKI參數(shù)對(duì)IS患者END診斷價(jià)值，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 不同腦血管狹窄程度IS患者非時(shí)變CTA和DKI檢查結(jié)果比較 輕中度組非時(shí)變CTA顯示為輕中度126例、重度11例，Kappa一致性檢驗(yàn)結(jié)果顯示非時(shí)變CTA診斷腦血管狹窄程度的靈敏度為91.97%，特異度為95.24%，準(zhǔn)確度為92.41%，Kappa值為0.726。兩組rMK1、rMK2、rMK3、rMK4、rMD1、rMD2、rMD3和rMD4比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。見(jiàn)表1。

表1 不同腦血管狹窄程度IS患者非時(shí)變CTA和DKI檢查結(jié)果比較

2.2 不同側(cè)支循環(huán)IS患者非時(shí)變CTA和DKI檢查結(jié)果比較 側(cè)支循環(huán)良好組非時(shí)變CTA顯示為良好者47例、側(cè)支循環(huán)不良者5例，Kappa一致性檢驗(yàn)結(jié)果顯示非時(shí)變CTA診斷側(cè)支循環(huán)的靈敏度為90.38%，特異度為96.23%，準(zhǔn)確度為94.30%，Kappa值為0.870。兩組rMK1、rMK2、rMK3、rMK4、rMD1、rMD2、rMD3和rMD4比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。見(jiàn)表2。

表2 不同側(cè)支循環(huán)IS患者非時(shí)變CTA和DKI檢查結(jié)果比較

2.3 不同END IS患者非時(shí)變CTA和DKI檢查結(jié)果比較 END組非時(shí)變CTA顯示腦血管重度狹窄15例、側(cè)支循環(huán)不良25例，且END組rMK2高于非END組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表3。

表3 不同早期神經(jīng)功能惡化（END）IS患者非時(shí)變CTA和DKI檢查結(jié)果比較

2.4 非時(shí)變CTA和DKI參數(shù)對(duì)END診斷價(jià)值 腦血管狹窄程度、側(cè)支循環(huán)以及rMK2診斷IS患者END的AUC分別為0.585、0.610和0.812，靈敏度分別為34.78%、47.83%和67.39%，特異度分別為82.14%、74.11%和84.82%，三者聯(lián)合診斷AUC為0.843，靈敏度為86.96%，特異度為67.75%。見(jiàn)表4。

表4 非時(shí)變CTA和DKI參數(shù)對(duì)158例IS患者END診斷價(jià)值

3 討 論

腦卒中患者中IS占比約85%，其主要發(fā)病原因?yàn)槟X血管阻塞造成腦細(xì)胞缺氧和壞死，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)功能不可逆損害，引起殘疾或死亡發(fā)生［9］。IS患者病理生理狀態(tài)極為復(fù)雜，雖然影像學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步為早期診斷創(chuàng)造了有利條件，《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》［5］推薦IS患者需進(jìn)行多模態(tài)影像學(xué)檢查以明確診斷，同時(shí)為篩選符合再通治療條件的患者提供參考依據(jù)，但常規(guī)方法在定性檢查方面在仍具有較多不足。

CTA為通過(guò)靜脈注入對(duì)比劑后進(jìn)行掃描的微創(chuàng)血管顯像技術(shù)，經(jīng)過(guò)后期重建和處理后可清晰顯示腦血管形態(tài)和閉塞情況，為準(zhǔn)確評(píng)估相應(yīng)區(qū)域腦組織血流灌注水平提供參考依據(jù)［10］。非時(shí)變CTA是綜合腦動(dòng)脈期、靜脈平衡期和靜脈晚期CT灌注圖像形成的檢查和分析技術(shù)，與常規(guī)單時(shí)相CTA相比，受血管內(nèi)對(duì)比劑到時(shí)間的影響程度明顯降低，因此能有效減少采集時(shí)間點(diǎn)對(duì)血管成像造成的干擾［11］。溫學(xué)花等［12］報(bào)道顯示采用非時(shí)變CTA對(duì)評(píng)價(jià)急性腦梗死患者側(cè)支循環(huán)和預(yù)后具有良好參考價(jià)值。本研究對(duì)158例缺血性腦卒中患者進(jìn)行非時(shí)變CTA檢查并評(píng)估腦血管狹窄程度和側(cè)支循環(huán)情況，結(jié)果顯示以DSA為金標(biāo)準(zhǔn)，其靈敏度分別為91.97%和90.38%，特異度分別為95.24%和96.23%，準(zhǔn)確度分別為92.41%和94.30%，具有良好臨床價(jià)值，此外CTA檢查操作簡(jiǎn)單且創(chuàng)傷較小，已逐漸成為IS診斷和治療的主要影像學(xué)檢查方法。

近年來(lái)MRI檢查技術(shù)獲得明顯進(jìn)步，DKI是以DWI等為基礎(chǔ)發(fā)展形成的功能顯像技術(shù)，通過(guò)測(cè)量水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)相關(guān)參數(shù)來(lái)反映腦組織微結(jié)構(gòu)改變和代謝情況，較DWI具有更高b值和更多梯度磁場(chǎng)方向，故可展示更為豐富的細(xì)節(jié)［13-15］。MK和MD是腦血管疾病檢查常用參數(shù)圖，Yin等［16］研究認(rèn)為MK對(duì)AIS病灶中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限變化更為敏感，更能準(zhǔn)確反映腦梗死微觀結(jié)構(gòu)病理改變。本研究結(jié)果顯示不同腦血管狹窄程度和側(cè)支循環(huán)IS患者rMK1、rMK2、rMK3、rMK4、rMD1、rMD2、rMD3、rMD4比較均無(wú)明顯差異，提示以上參數(shù)對(duì)判斷腦血管狹窄程度和側(cè)支循環(huán)參考價(jià)值較低。IS病灶因缺血而導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)、炎癥因子和氧自由基等物質(zhì)大量釋放，造成腦細(xì)胞壞死和代謝異常，因此導(dǎo)致腦組織結(jié)構(gòu)和病理生理活動(dòng)復(fù)雜化，DKI檢查可顯示MK明顯升高而MD值降低［17-19］。腦血管狹窄程度和側(cè)支循環(huán)均可對(duì)梗死灶血液供應(yīng)造成影響，故僅檢測(cè)病灶部位MK和MD變化難以準(zhǔn)確區(qū)分IS患者腦血管狹窄程度和側(cè)支循環(huán)情況。

END與IS患者預(yù)后緊密相關(guān)，但目前尚缺少準(zhǔn)確評(píng)估手段，通常采用NIHSS評(píng)分進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，一般認(rèn)為發(fā)病后6～72 h內(nèi)NIHSS評(píng)分增加≥2分即可確診［20-21］。本研究中END組IS患者非時(shí)變CTA檢查顯示腦血管重度狹窄和側(cè)支循環(huán)不良發(fā)生率均明顯高于非END組，進(jìn)一步分析其診斷價(jià)值顯示靈敏度分別為34.78%和47.83%，特異度分別為82.14%和74.11%，可見(jiàn)準(zhǔn)確率存在一定不足。DKI檢查可通過(guò)測(cè)量梗死灶中水分子彌散運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)反映腦組織細(xì)微結(jié)構(gòu)和病理生理狀態(tài)，Guo等［22］報(bào)道顯示END組IS患者M(jìn)D圖損傷區(qū)域明顯大于MK圖且均隨著病程進(jìn)展逐漸恢復(fù)正常。本研究結(jié)果顯示END組rMK2明顯高于非END組，但兩組rMK1、rMK3、rMK4、rMD1、rMD2、rMD3、rMD4比較則均未見(jiàn)顯著差異。rMK2為梗死灶MK值最大處與病灶邊界連線中點(diǎn)，主要代表缺血半暗帶區(qū)（IP）病理生理狀態(tài)，該部位及早干預(yù)有利于減少腦細(xì)胞死亡，改善患者預(yù)后［23-24］。本研究結(jié)果表明rMK2可準(zhǔn)確反映IP部位缺血程度，ROC分析顯示rMK2診斷END的AUC為0.812，靈敏度為67.39%，特異度為84.82%。此外本研究將非時(shí)變CTA檢查顯示的腦血管狹窄程度和側(cè)支循環(huán)與DKI檢查測(cè)量的rMK2進(jìn)行END聯(lián)合診斷，結(jié)果顯示AUC為0.843，靈敏度為86.96%，特異度為67.75%，整體診斷價(jià)值未獲得明顯提升，但非時(shí)變CTA有利于評(píng)估腦血管狹窄和側(cè)支循環(huán)情況，DKI可準(zhǔn)確反映梗死灶代謝水平，兩者檢查結(jié)果具有互補(bǔ)性，結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合判斷可為IS診治提供更為豐富的參考信息。

綜上所述，非時(shí)變CTA對(duì)腦血管狹窄和側(cè)支循環(huán)具有良好診斷價(jià)值，DKI測(cè)量rMK2對(duì)評(píng)估END具有重要參考價(jià)值，兩者聯(lián)合應(yīng)用可為IS診斷和治療提供詳細(xì)依據(jù)。

利益沖突：作者已申明文章無(wú)相關(guān)利益沖突。