區域性動脈自旋標記技術在缺血性腦血管病灌注評估中的應用進展

周建國 符大勇 劉曉麗

1南京中醫藥大學連云港附屬醫院放射科，連云港 222004；2南京中醫藥大學連云港附屬醫院康復科，連云港 222004

腦組織的正常血流灌注是維持神經細胞正常功能的前提和基礎。當供血動脈發生狹窄或閉塞后，可能會導致腦細胞不可逆性死亡。因此，精準評估腦供血動脈，特別是單支供血動脈的血流量以及供血范圍，對于腦血管病的治療、預后評估顯得尤為重要。區域性動脈自旋標記（territorial arterial spin labeling，tASL）技術可進行單支或多支供血動脈的標記，判定標記血管的血流灌注狀態，應用前景較為廣泛，本文對tASL技術在缺血性腦血管病方面的應用予以綜述。

tASL成像方法及臨床應用特點

動 脈自旋 標 記（arterial spin labeling，ASL）技 術 于1994年由Detre等［1］首次提出，作為一種新興的無創性磁共振腦灌注成像技術，其通過標記頸動脈血管內的水分子作為內源性示蹤劑，信號采集后，后期將標記前與未標記后血流信息進行剪影，即可得到灌注圖像，用于觀察全腦血流灌注狀態［2］，通過將灌注圖像進行偽彩處理，觀察更為直接［3］。由于ASL技術無需注射外源性造影劑，且無電離輻射，具有安全、無創、可重復性強等優點［4］，與單光子發射計算機斷層掃描（single photon emission computed tomography，SPECT）和傳統磁共振影像灌注技術相比，患者的檢查依從性更高，ASL的臨床應用更具優勢。

ASL技術利用計算機進行后處理，依據原始數據重建出腦血流（cerebral blood flow，CBF）偽彩圖，通過量化腦組織血流灌注信息，從而進行腦血流狀態的精準評估［5-6］，并可利用多時相ASL技術計算出腦動脈血流通過時間（arterial transit time，ATT），客觀反映和評估腦血流灌注儲備情況，亦可以反映潛在的腦側支血液供應［7］。tASL技術以偽連續性動脈自旋標記（pseudo continuous arterial spin labeling，pCASL）為成像基礎，其可進行單支或多支供血動脈的標記，進行區域性腦灌注成像以及責任血管判定。目前，tASL技術在缺血性腦血管病方面具有明顯的應用優勢［8-9］。

tASL在缺血性腦血管病方面的臨床應用

腦卒中是全球第2大死因，亦是我國居民的第1位致死致殘原因，其中由腦供血動脈狹窄或閉塞原因所誘發的缺血性腦卒中在臨床診療工作中備受關注［10］。影像學檢查在腦血流動力學評估方面具有重要的臨床應用價值，臨床推薦頸動脈超聲、經顱多普勒（transcranial Doppler，TCD）等無創性影像檢查方法作為腦血管病的篩查手段，利用頸動脈超聲檢查可進行動脈粥樣硬化斑塊部位、類型、穩定性及管腔狹窄程度等方面的評估，通過超聲血流成像技術，可評估頸動脈血流動力學的變化。但頸動脈超聲及TCD均不能直接顯示和量化區域腦實質血流量，同時操作方法對于檢查結果亦存在一定影響。CT灌注成像（CT perfusion，CTP）可評估腦實質血流變化，但對于造影劑過敏、肝腎功能不全的患者不宜使用，且操作復雜、價格較為昂貴，不適于臨床常規應用及重復檢查。數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）被認為是評估腦血管最為直接、可靠的檢查技術，能夠全面、動態觀測腦血流動力學變化，但其為有創性檢查，且操作復雜，由于導絲插入等操作可能會刺激和損傷血管，亦不作為常規檢查方法［11］。Lin等［12］通過評估tASL在慢性狹窄或閉塞后的側支循環建立狀態，在缺血性腦卒中的發病機制中具有重要價值。tASL灌注技術能夠量化所標記的單支供血動脈供血區的血流，間接評估腦責任動脈部位以及腦側支血管的建立和完善狀態，這對于臨床治療方案的選擇以及預后評估具有重要價值。同時利用tASL技術亦可客觀分析頸動脈閉塞患者側支血流的分布范圍及灌注狀態［13］。由于急性缺血性腦卒中患者的臨床病情變化較快，且急救時間亦較為急迫，磁共振檢查時間較長，tASL的應用受到一定限制，但在缺血性腦卒中的亞急性期，由于不同類型的梗死與臨床后續治療方案的選擇關系密切，明確缺血性腦卒中缺血病灶的位置和供血動脈的關系亦具有重要臨床應用價值。腦部動脈解剖變異較多，導致不同個體間的腦血流灌注存在差異，tASL成像技術能夠判定腦梗死的類型，較傳統的灌注成像技術更有利于判定梗死灶的責任供血動脈［14］，同時還能夠評估側支循環建立是否完善。在腦后循環缺血性疾病的研究中亦顯示：tASL技術亦可用于識別小腦供血動脈的血流灌注區域，并量化分析血流灌注狀態［15］。

在缺血性腦血管病圍術期方面的臨床應用

目前，頸動脈狹窄、閉塞的患者手術方式多采用頸動脈內膜剝脫術、頸動脈支架置入術以及動脈搭橋術，將頸動脈狹窄、閉塞的患者手術前后采用tASL量化責任動脈供血區的腦血流灌注狀態進行比對，可用于評估手術效果以及臨床預后，同時還可以依據術前腦灌注狀態判斷術后高灌注綜合征等并發癥發生的風險［16］。既往研究亦顯示，行頸動脈內膜剝脫術和頸動脈支架置入術患者出現頸內動脈狹窄或閉塞側的灌注量增加與腦血容量（cerebral blood volume，CBV）升高之間的比例失調［17］，提示腦血流動力學參數之間的差異性可能是發生術后高灌注的原因［18-19］，對于預測術后高灌注綜合征的發生具有一定的應用價值。由于頸內動脈閉塞患者的腦灌注存在個體化差異，利用tASL灌注成像技術可以評估因頸動脈狹窄或閉塞患者術前病變區血流灌注狀態，有利于血管重建方案的制定和選擇。

煙霧病又稱為Moyamoya病、腦底異常血管網，因頸內動脈和基底動脈環近端的血管發生慢性閉塞引發，在評估Moyamoya病腦灌注狀態方面，可利用tASL評估腦的二級側支循環［20］，同時tASL在煙霧病的臨床療效評估方面亦具有較好應用價值，直接腦血運重建術是目前治療成人煙霧病的主要手術方法，多通過顳淺動脈與大腦中動脈相吻合提供腦血流供應，利用tASL技術可用于顱內外血管搭橋術的效果評估［21］。與DSA和CTP相比，tASL具有無創性，并可定期進行術后腦灌注監測［22］，定量評估顳淺動脈-大腦中動脈吻合術后腦血流增加情況，能夠提供潛在高灌注患者腦血流動力學信息［23］。

小 結

tASL能夠對標記的腦供血動脈供血區灌注狀態進行量化評估，且具有安全、無創、可重復性強等特點，能夠甄別頸動脈、椎基底動脈的腦血流灌注區域范圍。

tASL技術在缺血性腦血管病的腦灌注狀態評估、患者臨床療效評價以及發病風險預測等方面均具有重要應用價值。但tASL技術在信號采集過程中，對于受檢者運動的影響較為明顯；其次，由于動脈通過時間（arterial transit times，ATT）的個體化差異，對于腦灌注狀態的評估可能存在偏倚，寄希望于tASL技術的不斷提高和完善，在缺血性腦血管病的臨床應用方面將發揮重要作用。