CT與MRI在惡性大腦中動脈梗死中的應用進展

代蘭蘭，丁長青，李紹東

摘要： “惡性大腦中動脈梗死”為CT及MRI影像學上腦梗死范圍>大腦中動脈供血區1/2或MRI的DWI序列圖像提示腦梗死體積>145mL，形成明顯的水腫、占位效應，導致神經功能的快速惡化，還可發生出血性轉化及致命性腦疝，病死率極高。MMI臨床表現重，可有多種高危因素，其影像學表現與其病理生理特征相關。CT與MRI目前已成為MMI診斷及預后評價的主要影像學診斷手段，可顯示早期影像學特征征象并對其危險因素與疾病進展關系進行預測，對腦水腫及中線移位及出血性轉化進行評價并對其預后進行預測及治療后評價，影像學還可進行鑒別診斷。

關鍵詞： 惡性大腦中動脈梗死;影像學征象;體層攝影術，X線計算機;磁共振成像

中圖分類號：R445.2;R445.3文獻標識碼：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2022.01.02

Application Progress of CT and MRI in Malignant Middle Cerebral Artery Infarction

DAI Lan-lan1， DING Chang-qing（Corresponding author）1， LI Shao-dong2

（1. Department of Imaging， Fengxian Hospital Affiliated to Nantong University （Fengxian People's Hospital）， Jiangsu 221700， China; 2. Department of Imaging， Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University， Jiangsu 221002， China）

Abstract： “Malignant middle cerebral artery infarction”（MMI） refers to the cerebral infarction area on CT and MRI imaging>1/2 of the blood supply area of? the middle cerebral artery or the volume of cerebral infarction is >145 mL on? MRI DWI sequence images. Obvious edema and space-occupying effect lead to rapid deterioration of nerve function， hemorrhagic transformation and fatal brain herniation， and the mortality rate is extremely high. The clinical manifestations of MMI are severe and may have a variety of high-risk factors， and its imaging manifestations are related to its pathophysiological characteristics. CT and MRI have become the main imaging diagnostic methods for MMI diagnosis and? prognostic evaluation. They can show early imaging characteristics and predict the relationship between risk factors and disease progression， and evaluate brain edema， midline shift， hemorrhagic transformation， prediction of prognosis and post-treatment evaluation， and they can also be used for differential diagnosis.

Key words： Malignant middle cerebral artery infarction; Imaging signs; Tomography， X-ray computer; Magnetic resonance imaging

Hacke等于1996年首次提出“惡性大腦中動脈梗死”（malignant middle cerebral artery infarction，MMI）這一概念。MMI為一種罕見但嚴重的神經中樞血管性疾病，系大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）閉塞所致[1]。影像學上腦梗死范圍>大腦中動脈供血區1/2或MRI的DWI序列圖像提示急性腦梗死體積>145mL，形成明顯的水腫（即惡性腦水腫，Malignant brain edema，MBE）及占位效應，導致神經功能的快速惡化，還可發生出血性轉化及致命性腦疝[2]。目前，CT與MRI已成為MMI診斷及預后評價的主要影像學手段。本文綜述了CT與MRI在MMI中的最新應用進展。

1 臨床表現

MMI以急性意識障礙起病，病情進展迅速，預后極差。按照國內專家共識，若MCA供血區梗死患者發病早期即出現神經功能缺失及意識障礙，并伴腦疝形成，稱為MMI，其病死率高達78%。存活患者也會遺留嚴重神經功能殘疾[3]。在存活的MMI患兒中，長期癲癇發作及發作持續時間均大大增加[4]。

2 病因及危險因素

文獻報道，MMI除伴腦梗死常見的高血壓、糖尿病、高脂血癥等高危因素外，以下可能為主要病因：心源性栓塞、大動脈粥樣硬化、動脈夾層、梅毒性腦動脈炎、Moyamoya病、Trousseau 綜合征（腫瘤患者并發的各種血栓栓塞）、真性紅細胞增多癥、大腦中動脈瘤夾閉術或栓塞術后、顱腦外傷、PHACES 綜合征（一種血管瘤合并其他臟器畸形的綜合征）、顱內膠質母細胞瘤等惡性腫瘤等[5-11]。

3 病理生理學特征

MMI病理生理學特征為迅速進展的內部大面積不可逆性嚴重缺血且半暗帶小，細胞毒性水腫立即發生于大部分缺血區域。隨后血腦屏障破壞及血管性腦水腫的破裂，導致惡性腦水腫（Malignant brain edema，MBE）、腦腫脹。漸進性血管性水腫在一至數天后達到最大值，并壓迫周圍組織、致中線移位和小腦幕切跡疝 （transtentorial herniation），終致腦干壓迫和死亡[12]。

4 CT與MRI在MMI的早期診斷價值及主要征象

MMI可以通過相對高敏感性CT及MRI神經影像學進行早期預測[12]。早期MRI擴散（DWI）和灌注加權（PWI）的定量分析可以預測MMI，并有助于進一步的臨床干預[13]。有研究應用動態對比增強灌注磁共振成像（dynamic contrast enhanced perfusion MR imaging，DCE pMRI），對MCA閉塞的大鼠良惡性充血及微血管變化進行觀察，發現DCE MRI可以較好評價MCA與微血管損傷相關的缺血后充血[14]。對梗死體積的預測取決于MMI的生長動力學形狀，近期有學者對MMI患者術前行三次頭顱CT掃描，應用自適應神經模糊推理系統（Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System，ANFIS）模型，預測三次CT所測量的梗死的發生率和梗死體積，與實際情況相比無統計學差異，提示這種新型方法具有較高的應用價值[15]。

大腦中動脈高密度征（Hyperdense middle cerebral artery sign，HMCAS）見于患側MCA的M1段，其密度高于周圍腦組織及動靜脈血管，也較對側MCA增高，評價時需排除鈣化、紅細胞比積升高及造影劑滯留等所致的該區域CT密度增高[16]。FLAIR圖像可見右側大腦中動脈呈血管高信號征（hyperintense vessel sign，HVS）。有研究表明，HMCAS和MRI上磁敏感加權序列（susceptibility-weighted imaging）可見磁敏感血栓征（susceptibility vessel sign，SVS），在顯示MCA近段血栓的靈敏度及特異性上較高，且兩者具有良好的一致性[17]。部分MCA急性缺血性卒中患者的FLAIR序列可見血管高信號征（FLAIR vascular hyperintensity，FVH），此征的出現可能源于側支循環形成及代償血流逆流[18]。另有研究認為，糖尿病是影響急性MCA閉塞患者FVH形成的獨立危險因素[19]。部分MMI患者SWI圖像上可見到突出血管征（prominent vessel sign，PVS），PVS被定義為灌注減低區域內明顯的低信號血管信號影。有學者使用腦卒中程序早期MR評分（the Stroke Program Early MR Score，SPEMRS）評價PVS的臨床意義，結果顯示，低SWI-SPEMRS值較低DWI-SPEMRS值能更好提示預后不良[20]。

有研究應用MRI 可在癥狀發作6小時內預測MMI，發現以下參數被確定為MMI的獨立預測因素：DWI上病變顯示為急性且體積較大，MCA 及頸內動脈（internal carotid artery，ICA）閉塞，以及美國國立衛生研究院卒中量表評分（National Institutes of Health Stroke Scale score，NIHSS）評估的入院時神經功能嚴重缺損。其中，DWI上的病變體積> 82mL作為閾值預測MMI的特異性、陰性預測值和陽性預測值均高，但敏感性較低。因而，入院時行MRI檢查具有較高的陽性預測值和陰性預測值，可能有助于指導減壓手術等治療決策。因此，在一小部分初始DWI病變體積較小的患者中，需要隨訪復查以確定是否會進展為MMI[21]。對完全性MCA梗死（complete MCA infarction，CMCA）評分的預測因素包括：CT發現早期的低密度超過1/3，高密度MCA征象，腦水腫，美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）評分≥17分，入院前5天內卒中發展。其中，CMCA評分（utoff CMCA score）閾值為2分的敏感性為81.8%，特異性為70.5%[22]。

5 CT對MMI腦水腫及中線移位的評價

對MMI致命的腦水腫早期診斷及積極干預，可能會有更好的臨床結局。有CT灌注研究提示，1.7mL/100g腦血流量對于MBE所致的早期中線移位預測具有最高的靈敏度和特異度[23]。腦水腫可致顱內壓（intracranial pressure，ICP）增高。有研究表明，經眼眶超聲測量視神經鞘直徑（optic nerve sheath diameter，ONSD）對診斷妊娠期高血壓等所致的ICP增高具有較高的價值[24]。有研究回顧了接受去骨瓣減壓術（decom-pressive hemicraniectomy，DHC）MMI患者CT的ONSD、眼球橫徑（eyeball transverse diameter，ETD）、ONSD/ETD比率、中線移位（midline shift，MLS）并對梗死體積進行量化。結果顯示，超過5.25mm的ONSD和初始CT上ONSD/ETD比率超過0.232的多發生在MMI患者中[25]。有學者應用螺旋CT容積數據，測量包括DHC尺寸指數（根據頭部大小的變化進行調整）、MLS、腦外疝（transcalvarial）以及側腦室中央區直徑，該方法根據頭部尺寸的變化調整切割面積，有效補償頭部大小變異所致的測量不一致，可對DHC中線腦移位程度進行精準測量[26]。

6 CT、MRI對MMI伴發的出血轉化的危險因素及影像學評價

MMI伴發的出血可分為出血性腦梗死（hemorrhagic infarction stroke，HI）和腦實質血腫（parenchymal hematoma，PH）兩型。大面積腦梗死、累及皮質、年齡、入院時NIHSS評分是HT的獨立危險因素，HT亞型的獨立危險因素存在差異[27]。張曉峰（2017）[28]研究認為，高血壓、糖尿病、高脂血癥及心房顫動等病史，以及大面積梗死、溶栓治療和抗凝治療是中老年急性腦梗死患者出血性轉化的危險因素，臨床應針對上述危險因素采用相應干預措施。

MMI可伴腦微出血（cerebral microbleeds，CMBs），CMBs系腦內微小血管病變所致、以血管周圍含鐵血紅素沉著為主要特征的一種腦實質亞臨床損害。CMBs 診斷標準如下：①SWI上圓形或卵圓形的低密度信號缺失灶、界清、直徑2-10mm、病灶1/2以上被腦實質環繞;②T1WI及T2WI 均較難顯示;③除外彌漫性軸索損傷所致;④除外鈣化、海綿狀血管瘤、小血管流空影等類似影像學表現的情況。有研究應用DWI阿爾伯塔卒中項目早期CT 評分（Alberta Stroke Program Early CT Score on diffusion-weighted imaging，DWI-ASPECTS）對急性MCA供血區腦梗死患者新發CMBs進行預測，結果發現，ASPECTS 評分≤5分預測新發CMBs的敏感性及特異性分別為87.7%、88.3%，提示DWI-ASPECTS 可有效預測急性MCA供血區腦梗死患者新發CMBs 風險[29]。有學者應用MRI的SWI及三維的準連續式動脈自旋標記技術（three dimensional pseudo continuous arterial spin labeling，3D-PCASL），在評價急性腦梗死后HT方面取得較好效果[30]。一項研究認為，DWI-ASPECTS預測HT的最佳分割點為≤7，其敏感度及特異性分別為92.9%、78.3%[31]。

7 CT與MRI對MMI預后預測及治療后評價

有研究應用MRI DWI圖像測量高信號的病灶體積（Diffusion-weighted high-intensity volume，DHV）和受累腦容積（infarcted brain volume，BV），結果顯示，在MMI組DHV值較大及DHV/BV值也較高（P<0.001），預測MMI的DHV閾值為102cm3（靈敏度85%，特異性91%，P<0.01），DHV/BV閾值為7.8%（敏感性86%，特異性87%，P<0.01），提示DHV和DHV/BV可為MMI預測提供可靠的信息[32]。一項應用阿爾伯塔卒中計劃早期CT評分（Alberta Stroke Program Early CT Score，ASPECTS）評價MMI的研究，結果提示MCA梗死患者腦部初始ASPECTS值≤7分與惡性MCA梗死的發生相關，建議密切監測和早期考慮對ASPECTS≤7的急性中風患者進行半腦減壓切除術（Decompressive hemicraniectomy，DHC）治療[33]。在急性大腦中動脈閉塞患者中，HVS組DWI序列的梗死體積、入院及出院時的NIHSS評分、出院30d的改良Rankin評分均優于HVS陰性組[34]。HVS作為間接反映急性大血管閉塞的一種特殊影像表現，代表腦缺血區軟腦膜側支循環的形成，目前多認為急性MCA閉塞所致梗死患者的HVS評分越高，側支代償越豐富，提示血管內治療效果相對更好[35]。在由急性大血管閉塞引起的缺血性中風中，白質比灰質不易受局部缺血的影響。急性MCA閉塞后，WM梗死通常晚于灰質梗塞。因此，成功的再通甚至可以在癥狀發作數小時后挽救許多處于危險中的白質。白質的完好與更好的神經恢復、預防惡性腫脹及降低死亡率相關。MRI可較好評估白質損傷[36]。有學者基于MMI患者的臨床信息、平掃CT及ASPECTS、CT血管造影（computed tomography angiography，CTA），建立一個放射組學特征的模型，從126位患者每個平掃CT圖像中總共提取了396個紋理特征，研究結果提示，該模型可以成為預測MMI風險的工具[37]。一項對減壓術后MMI的預測指標研究，結果顯示，DWI梗死體積和血栓切除時間可作為MMI的獨立預測因子，基于這兩個因素的決策樹能夠以高特異性和敏感性預測惡性演變[38]。

有學者使用CT對70例接受減壓術的MMI患者，進行術前和術后中線移位測量，發現術后中線移位減少的患者，在起病后6個月更可能存活[39]。有研究以格拉斯哥預后量表 （Glasgow Outcome Scale）為對照，應用CT對惡性MCA梗死顱腦減壓切除術評價，發現術前和術后MLS、術前和術后受影響和對側半球直徑之間的比值（the ratio between the diameter of the affected and contralateral hemisphere，HD ratio）可作為預測惡性MCA梗死手術療效的指標[40]。有學者對27例進行DC治療MMI患者應用術前和術后24小時內CT灌注研究，評估灌注CT血流動力學參數（hemodynamic parameters）、平均通過時間（mean transit time）及腦血流量和腦血容量（cerebral blood flow，and cerebral blood volume）。結果發現，DHC后腦血流動力學有改善的趨勢;術前和術后絕對平均通過時間與6個月時的死亡率相關，結局良好的患者術后和術前腦血流量比率明顯高于不利預后患者（腦卒中后48小時接受手術的患者，中線腦移位>10mm者， >55歲者，灌注CT參數無明顯改善）。提示DC改善MMI患者的腦血流動力學，改善程度與預后有關，灌注CT可能在缺血性中風后進行DHC的患者中起到預測工具的作用[41]。

8 鑒別診斷

主要鑒別診斷：①伴明顯水腫的慢性早期腦出血，CT上呈略低密度，結合病史及MRI T1WI及T2WI高信號可診斷;②急性大面積腦炎，有明顯的中樞神經系統感染的表現，小兒多見，雙側半球受累常見，非血管性分布[42];③伴大面積水腫的靜脈竇血栓形成，多有口服避孕藥、中耳乳突炎病史、產褥期、外傷等高危因素，影像學表現為非常規分布的腦梗死及多發皮層下出血[43]。MR動脈自旋標記灌注成像（arterial spin-labeling perfusion-weighted image，ASL-PWI）呈現的靜脈竇明亮表現（bright sinus appearance）對靜脈竇血栓的診斷較磁敏感血管征（susceptibility vessel sign）、空三角征（empty delta sign）和非典型動脈區域分布（atypical distribution against arterial territory）更為敏感[44];④伴明顯水腫的惡性腦腫瘤，臨床癥狀多遷延，增強多有強化，水腫無強化;⑤伴致死性腦水腫Dravet綜合征，主要見于兒童，以癲癇為主要表現[45]。

總之，CT及MRI影像學檢查在MMI明確診斷及隨訪中具有重要價值。

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