頭顱CT血管造影聯合多模態磁共振成像對評估急性缺血性腦卒中的價值

摘要：目的 "探討CT血管造影（CTA）聯合多模態MRI評估急性缺血性腦卒中（AIS）缺血半暗帶（IP）和側枝循環情況及其在預后評估中的價值。方法 "回顧性收集2019年1月～2022年1月在我院確診的AIS患者57例，年齡36～78（63.4±12.3）歲，所有患者均行多模態MRI聯合CTA檢查，收集MRI、CTA資料和臨床資料，通過CTA聯合3D-TOF-MRA診斷腦側枝循環和IP，通過組間比較分析影響IP、灌注-擴散不匹配及治療療效的影響因素。結果 "57例患者中，IP 30例（52.6%），無IP 27例（47.4%），IP組糖尿病、高血壓和動脈硬化患病比例高于無IP組患者（Plt;0.05）。側枝循環分級和入院時梗死區體積及低灌注區體積呈負相關（r=-0.603、-0.331，Plt;0.01），和灌注-擴散不匹配呈正相關（r=0.528，Plt;0.001）。側支循環開放良好組mRS評分≤2分者比例顯著高于開放不良組（Plt;0.05）。療效顯著組的美國國立衛生研究院卒中量表評分改善值、灌注-擴散不匹配、側枝循環分級優于療效不顯著組（Plt;0.05）。結論 "CTA聯合多模態MRI有助于評估AIS患者腦組織血流變化情況，側支循環及IP的準確評估可有效預測AIS的短期療效。

關鍵詞：急性缺血性腦卒中；磁共振成像；缺血半暗帶；側枝循環；CT腦血管造影

Study on the value of cranial CT angiography combined with multimodal magnetic resonance imaging in acute ischemic stroke

JI Tingju1， ZHU Wenwen2， ZHANG Li1

1Department of Imaging， The First People's Hospital of Lianyungang Guannan campus （The First People's Hospital of Guannan County）， Lianyungang 222500， China; 2Department of General Surgery， The First People's Hospital of Lianyungang City， Lianyungang 222500， China

Abstract： Objective To explore the value of CT angiography （CTA） combined with multimodal MRI in evaluating the ischemic penumbra （IP） and collateral circulation in acute ischemic stroke （AIS） and its application in prognostic assessment. Methods Fifty-seven "cases of AIS patients diagnosed from January 2019 to January 2022 at our hospital were retrospectively collected， with the age of 36-78 （63.4±12.3） years old. All patients underwent multimodal MR combined with CTA examination， and the MRI data， CTA data and clinical data were collected. Cerebral collateral circulation and IP were diagnosed through CTA combined with 3D-TOF-MRA. The factors affecting IP， perfusion-diffusion mismatch and therapeutic efficacy were analyzed by intergroup comparison. Results 30 cases （52.6%） in the IP group， and 27 cases （47.4%） in the non-IP group. The difference was statistically significant （Plt;0.05）. The grade of collateral circulation was negatively correlated with the volume of infarct area and hypoperfusion area on admission （r=-0.603， -0.331， Plt;0.01）， and positively correlated with perfusion-diffusion mismatch （r=0.528， Plt;0.001）. There were 37 patients （64.9%） with good collateral circulation and 20 patients （35.1%） with poor patency. The proportPlt;0.05）. The improved value of NIHSS score， perfusion-diffusion mismatch， and collateral circulation grades in the significant effect group were significantly better than those in the insignificant effect group （Plt;0.05）. Conclusion CTA combined with multimodal MRI is helpful to evaluate the changes of cerebral blood flow in patients with AIS， and the accurate assessment of collateral circulation and IP can effectively predict the short-term curative effect of AIS.

Keywords： acute ischemic stroke; magnetic resonance imaging; ischemic penumbra; collateral circulation; CT cerebral angiography

急性缺血性腦卒中（AIS）占腦血管疾病70%及以上，發病率高、預后差［1］ 。缺血半暗帶（IP）指與腦梗死核心相同血管供血區內梗死灶周圍的血流低灌注區，該區域神經細胞存在功能障礙，但尚未死亡，及時改善低灌注可恢復正常。IP的存在意味著溶栓取栓時間窗的存在，及早判定IP，挽救可逆性損傷腦組織是臨床評估AIS患者病情及評判預后中非常重要的一部分［2］ 。缺血腦組織存活的時間長短同樣取決于側支循環，側支循環好，缺血腦組織存活時間長，血管再通率高、神經功能恢復更優［3］ 。準確評估AIS患者側支循環及IP是臨床診療的基礎［4］ 。

CT和MRI為結構成像，急性期患者常無陽性圖像表現［5］ 。CT血管造影（CTA）與常規MRI序列相比，假陽性率更低，可初步對腦血管缺血性疾病進行診斷，明確病變血管，但無法明確其腦血流灌注狀況，對腦梗死區域的綜合情況評估能力有限［6］ 。多模態MRI運用三維動脈自旋標記（3D-ASL）成像技術，以自身動脈血內自由彌散的水質子作為內源性示蹤劑，通過對比標記前后采集的圖像進行定量分析，可準確直觀地反映腦組織內血流灌注情況［7］ ，與彌散加權成像（DWI）聯合，可有效評估灌注-擴散不匹配（PDM），是臨床判斷IP的金標準，可以對缺血范圍、程度、類型作出評價，但關于其應用價值尚存在一定爭議，有研究認為急性腦梗死患者經3D-ASL聯合DWI檢查能夠明確IP病灶位置及灌注情況，準確判斷IP；另有研究則認為其與IP缺乏相關性，因此尚需進一步研究［8， 9］ 。本研究旨在通過CTA聯合MRI評估AIS患者IP和側枝循環情況，預測近期療效，以期為該領域研究提供進一步的數據支持。

1 "資料與方法

1.1 "一般資料

回顧性連續納入2019年1月～2022年1月于我院診斷為AIS且完成多模態MRI檢查及頭頸部CTA檢查的住院患者。納入標準：根據《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》確診為AIS，發病至接受治療時間≤8 h，發病至接受多模態MRI檢查時間≤24 h；臨床癥狀及體征符合AIS發病特點；大腦中動脈供血區梗死，DWI高信號且ADC值下降；通過CT平掃確定無顱內出血或腫瘤病變等。排除標準：合并嚴重肝腎等臟器功能障礙，顱內腫瘤、嚴重感染等；出血性腦卒中或合并出血轉化；圖像存在掃描偽影；存在影像學檢查禁忌證。本研究共納入AIS患者78例，剔除21例（后循環梗死12例、3D-ASL成像移動偽影嚴重至無法測量4例、金屬假牙致嚴重磁化率偽影2例、病情變化未完成 3D-ASL檢查3例），最終納入57例AIS患者，年齡36～78（63.4±12.3）歲；男性33例（57.9%），女性24例（42.1%）；左側病變45例（78.9%），右側病變12例（21.1%）。糖尿病12例（21.1%），高血壓42例（73.7%），吸煙20例（35.1%），動脈硬化37例（64.9%）。本研究經本院醫學倫理委員會審核通過（審批號：2022-01-001）。本研究為回顧性研究，免除知情同意。

1.2 "圖像采集

1.2.1 "MRI檢查 " 采用德國Siemens Verio 3.0T MR成像系統，掃描序列包括 T1WI、T2WI、FLAIR、DWI 3D-TOF-MRA和3D-ASL。MRA采取3D-TOF法，開展頸部及顱內動脈血管成像：TR 24 ms，TE 33 ms，FOV 20 cm，帶寬20.503 Hz，矩陣320×192，NEX 1.0，翻轉角15°，層厚1.5 mm。3D-ASL腦灌注成像參數如下：ASL 1525 ms（TR 4777 ms，TE 11.2 ms，分辨率512×512），采集時間4 min 35 s；ASL 2524 ms（TR 5472 ms，TE 11.3 ms，分辨率512×512），采集時間5 min 17 s。完成掃描后將MRI圖像傳輸至傳至Syngo MR Workplace工作站，通過灌注后處理軟件獲取ASL偽彩圖，進行影像判讀。

1.2.2 "CTA檢查［10］ " "采用西門子128層螺旋CT進行頭部掃描。具體參數如下：管電壓、管電流：70 kV、200 mA；掃描范圍：從自主動脈弓下1～2 cm處到顱頂。在降主動脈設置自動激發的感興趣區域，靜脈團以4.0 mL/s注入45～60 mL造影劑，注射完后以相同速度靜脈團注射25 mL生理鹽水，造影劑在血管內達到最高值時自動引發造影掃描頭頸CT血管。在工作站處理中將Refomat軟件導入各時相灌注的原始數據，生成多時相CTA圖像，行圖像分析。

1.2.3 "CTA聯合3D-TOF-MRA診斷腦側枝循環分級 "評分參照ASITN/SIR系統［1］ ，將側支循環狀態分為0～4級：無側枝血管在缺血側出現為0級；緩慢的側枝血流在缺血灶周圍出現，但有區域仍無血流現象為1級；快速側枝血流在缺血灶周圍出現，只有部分缺血灶內有血流為2級；缺血灶有緩慢但完整的血流在靜脈期晚期階段出現為3級；整個血管區域通過側枝血流逆向灌注被快速供應為4級。將容積數據導入MIstar灌注定量分析軟件。定義MIstar軟件灌注參數DTgt;3s為缺血半暗帶區［12］ 。

1.2.4 "療效評價 " 治療15 d后進行療效觀察，主要觀察患者臨床癥狀（如言語、運動、感覺功能）的改善情況。療效顯著組通常會有明顯的臨床癥狀改善［13］ 。評估美國國立衛生研究院卒中量表（NIHSS）評分，包括意識水平、眼球運動、視野、面部麻痹、上肢運動、下肢運動、共濟失調、感覺、語言、構音障礙、忽視部分，總分為0～42分，NIHSS評分越高表示卒中引起的功能障礙越嚴重，治療后NIHSS評分的下降通常表明療效顯著。

1.3 "統計學分析

數據分析采用SPSS21.0軟件。正態分布的計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；非正態分布的計量資料以中位數（四分位數間距）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗；分類變量以n（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；采用Kappa系數評價觀察指標的一致性程度；采用Spearman秩相關評價兩組計量資料的相關性。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 "結果

2.1 "IP和無IP患者臨床資料比較

體積測定法評估顯示，57例AIS患者中IP組 30例（52.6%），無IP 組 27例（47.4%）。IP患者的糖尿病、高血壓和動脈硬化患病比例高于無IP組患者，差異有統計學意義（Plt;0.05）。兩組患者的年齡、性別、病變側和吸煙率，差異無統計學意義（Pgt;0.05，表1）。典型病例（圖1）。

2.2 "CTA聯合3D-TOF-MRA對側枝循環分級的一致性評價

57例患者的側枝循環分級：1級5例（8.8%），2級26例（45.6%），3級19例（33.3%），4級7例（12.3%）。側枝循環分級和入院時梗死區體積呈負相關（r=-0.603，Plt;0.001），與低灌注區體積呈負相關（r=-0.331，Plt;0.01），與IP呈正相關（r=0.528，Plt;0.001）。兩位影像診斷醫生利用CTA聯合3D-TOF-MRA評價ASITN/SIR側枝循環分級的結果有較高的一致性（Kappa=0.714，Plt;0.001）。

2.3 "側支循環水平對AIS預后的影響

側支循環開放良好的患者37例（64.9%），開放不良者20例（35.1%）。發病3月時，側支循環開放良好組mRS評分≤2分者多于開放不良組（94.6% vs 70.0%，P=0.011）。

治療15 d后，療效顯著組和療效不顯著組患者入院NIHSS評分差異無統計學意義（Pgt;0.05）。療效顯著組患者出入院的NIHSS評分差值、灌注-擴散不匹配大于療效不顯著組，側支循環分級優于療效不顯著組，梗死體積小于療效不顯著組，差異有統計學意義（Plt;0.05，表2）。

3 "討論

AIS具有高發病率、高復發率、高致殘率、高病死率的特點，嚴重威脅患者的健康和生命，影響患者軀體功能。該病主要由動脈粥樣硬化導致顱內、外動脈不同程度狹窄或閉塞，最終造成腦組織壞死［14］ 。IP是缺血性腦梗死治療的關鍵靶點，隨著AIS患者腦血流灌注狀態變化，腦組織從可挽救的IP轉變為梗死區［15］ 。研究發現部分存在IP的患者，超過時間窗仍可從再灌注治療中獲益，IP成為拓寬血管內治療時間窗的最新證據［16］ 。本研究發現IP組高血糖、高血壓及動脈粥樣硬化發生率顯著高于非IP組，表明其均為IP的危險因素。

腦側支循環是指當大腦的供血動脈嚴重狹窄或閉塞時，血流通過其他血管（側支或新形成的血管吻合）到達缺血區，從而使缺血組織得到不同程度的灌注代償，是腦循環代償機制之一［17］ 。側支循環可以維持梗死核心區周圍的血液循環，是決定AIS后最終梗死體積和IP的主要因素［18］ 。有效的側支循環開放和建立，可以明顯增加梗死區的血流灌注，精確評估側支循環對于臨床治療起到至關重要的指導作用［19］ 。

3D-TOF-MRA作為目前最常用的磁共振血管成像方法，對顱內大血管顯示能力極佳，且存在分辨率高、無輻射、無需注射對比劑等優點［16］ 。本研究通過CTA聯合3D-TOF-MRA對側支循環進行評價，并評估其與預后的關系，結果表明，不同診斷醫師基于CTA聯合3D-TOF-MRA評估側支循環分級具有良好的一致性，表明該方法可重復性強，實用度高。相似地，有研究發現聯合t-ASL與TOF-MRA對側支開放的評估與多時相CTA的一致性中等（Cohen's Kappa：0.667，95%CI：0.261～1.073，Plt;0.05）［13］ 。均證實該方法可重復性高且具有臨床實用及推廣價值。

聯合ASL、DWI序列可準確地評估腦組織血流動態變化及缺血半暗帶情況。CTA聯合3D-TOF-MRA的側支循環分級與初始梗死體積呈顯著負相關，與灌注-擴散不匹配呈顯著正相關，這與國外相關研究［20］ 結果一致，均表明使用磁敏感加權成像的對比增強磁共振成像可以用來評估灌注狀態。有研究發現，三維動脈自旋標記閉塞頸內動脈供血區腦血流量值明顯低于鏡像區（Plt;0.05），證實了3D ASL成像技術可用于評估單側頸內動脈閉塞后側支循環建立及灌注狀態，對于患者治療方案的選擇及預測臨床預后均具有重要價值［21］ 。本研究結果表明，計算機斷層血管造影最大強度投影聯合MRA對側支循環的評分進行評估，側支循環開放良好組的神經功能恢復顯著優于開放不良組，這與既往研究［22］ 結果相似，該研究多因素回歸分析顯示，FHV-ASPECTS≤2獨立與良好的預后相關聯。同樣也有研究發現，AIS患者病情進展及預后不良與多種因素有關，其中基于多模式計算機斷層灌注成像評估側支循環狀態可獨立預測病情進展及預后不良風險［23］ 。此外，本研究指出與療效不顯著組比較，療效顯著組患者出入院的NIHSS評分差值、灌注-擴散不匹配、側支循環分級顯著增高，梗死體積顯著減少，表明較差的側支循環是導致患者預后不良的一個風險因素。這可能是因為側支循環不良導致較大的梗死核心和較高的出血轉化風險。因此，患者入院后利用CTA評估側支循環的狀況，對于預后評估極為重要。這一發現提示，在側支循環良好的情況下，患者可挽救的缺血半暗帶較大，從而可能適合延長溶栓治療時間；而對于側支循環不良的患者，血運重建的努力可能無效，應在進行相關治療決策時謹慎考慮。本研究的療效評價為治療后15 d的短期評價，有研究以3月為限分析了側支循環對療效評價的作用，結果表明mCTA對臨床預后的預測能力最高，與3月臨床預后的相關性最高［24］ 。也有研究發現NIHSS評分、合并房顫、核心梗死體積、側支循環不良、相對時間到峰值及相對平均通過時間均是患者預后不良的危險因素（Plt;0.05），相對腦血流量、相對腦血容量值是其保護因素（Plt;0.05）［25］ 。可能因相對腦血流量、相對腦血容量值越高意味著更好的側支循環，故預后更佳，提示借助計算機斷層灌注成像灌注參數也有助于AIS預后的早期評估。

綜上，CTA聯合多模態MRI有助于評估AIS患者腦組織血流變化情況，側支循環及IP的準確評估可有效預測AIS的短期療效。

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（編輯：林 "萍）