動(dòng)脈自旋標(biāo)記對(duì)急性缺血性腦卒中早期神經(jīng)功能衰退的預(yù)測(cè)價(jià)值

[Abstract]Objective：Toevaluatethepredictionvalueofarterialspin labeling（ASL）toearlyneurologicaldeterioration（END） inpatientswithacuteischemicstroke（AIS）.Methods：Atotalof198AISpatientswereselected.According totheNational Institutesof Health Stroke Scale（NIHSS）score，198AIS patientsweredividedintoENDgroup（68cases）and non-END group（13Ocases）．Univariateandmultivariatelogisticanalyseswereperformedtoanalyzetheinfluencing factorsforEND inAISptients.ROCcurveswereploted toevaluatethepredictivevalue.Results：There were significantdiferencesinage， gender，NIHSSscore，lowperfusionvolumeatdiferntpostlabelingdelays（PLD）time（PLDof1.5，2.5s）andhypoperfusion volume ratio （HVR）between the two groups （all Plt;0.05 ）.Univariate logistic analysis showed that age，gender，NIHSS score， lowperfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLD，andHVR were theinfluencingfactorsforEND（all Plt;0.05 ）.Multivariate logisticanalysisshowedthatage，lowperfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLD，andHVRwereindependentriskfactors for END（all P lt;0.05），whlie NIHSS score was the protective factor（ Plt;0.001 ）．AUC values of age，NIHSS score，low perfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLD，andHVRwere0.672，0.702，0.701，0.722and0.902 inpredictingEND inAIS patients.Conclusions：Age，NIHSSscore，lowperfusionvolumeat1.5sPLDand2.5sPLDandHVR have predictivevalue forEND in AIS patients，and HVR has the highest predictive value.

[Keywords] Arterial spin labeling;Stroke;Nerve function;Magnetic resonance imaging

急性缺血性腦卒中（acuteischemic stroke，AIS）是全世界第二大死亡原因，每年死亡人數(shù)約550萬(wàn)，也是致殘的主要原因，約 50% 的幸存者有慢性殘疾[1]。MRI在腦卒中診斷、指導(dǎo)治療途徑和確定再灌注治療后出血轉(zhuǎn)化方面至關(guān)重要[2-3]。但常規(guī)MRI需靜脈注射對(duì)比劑，對(duì)對(duì)比劑過(guò)敏或嚴(yán)重腎臟疾病患者無(wú)法使用，也增加了檢查費(fèi)用，且釓沉積在大腦中[4]。動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling，ASL）是一種新的MRI腦灌注成像技術(shù)，用于可視化灌注和量化腦血流。ASL灌注成像使用血液作為內(nèi)源性對(duì)比劑，通過(guò)射頻脈沖對(duì)其進(jìn)行磁標(biāo)記，無(wú)需釓對(duì)比劑。灌注對(duì)比是由這些標(biāo)記自旋在腦組織水平上與未標(biāo)記的對(duì)照?qǐng)D像交換所引起的磁化差異給出的[5]。最新研究發(fā)現(xiàn)，ASL中多個(gè)PLD可客觀(guān)反映腦灌注情況，在腦卒中和腦卒中模擬檢測(cè)方面效果較好，但其與患者神經(jīng)功能衰退的具體關(guān)系尚不清楚。因此，本研究分析ASL對(duì)AIS患者早期神經(jīng)功能衰退（earlyneurological deterioration，END）的預(yù)測(cè)價(jià)值，以期指導(dǎo)臨床。

1資料與方法

1.1一般資料

收集2021年6月至2023年6月在哈勵(lì)遜國(guó)際和平醫(yī)院治療的198例AIS患者。納人標(biāo)準(zhǔn)： ① 符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》6中AIS的診斷標(biāo)準(zhǔn)； ② 年齡 18～75 歲； ③ 腦卒中發(fā)作時(shí)間≤72h ④ 初次發(fā)病； ⑤ 依從性好者。排除標(biāo)準(zhǔn)： ① 顱腦外傷等原因?qū)е履X卒中者； ② 合并出血傾向者； ③ 合并顱腦手術(shù)史或其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病者； ④ 合并惡性腫瘤、自身免疫系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病或內(nèi)分泌疾病者； ⑤ 合并嚴(yán)重心、肝、肺、腎等重要臟器功能障礙者； ⑥ 接受血管內(nèi)支架治療。

根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表（NationalInstitutes of Health Stroke Scale，NIHSS）評(píng)分[7]，分為END組（68例）和非END組（130例），其中AIS發(fā)生 72h 內(nèi)NIHSS評(píng)分增加 ?2 分即為END?；颊呔捎冒⑻嫫彰感徐o脈溶栓治療，靜脈溶栓 24h 后復(fù)查顱腦MRI，排除顱內(nèi)出血，繼續(xù)給予阿司匹林行抗凝治療。本研究經(jīng)哈勵(lì)遜國(guó)際和平醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批號(hào)：AF/SC-08/02.0），患者及家屬均簽訂知情同意書(shū)。

記錄患者年齡，性別，BMI，是否吸煙、飲酒，發(fā)病至入院時(shí)間，收縮壓、舒張壓，NIHSS評(píng)分，腦卒中病因分型（大動(dòng)脈粥樣硬化、心源性、小動(dòng)脈閉塞），腦卒中分布（前循環(huán)、后循環(huán)、前循環(huán)與后循環(huán)），既往危險(xiǎn)因素（高血壓、糖尿病、心房顫動(dòng)），以及實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）高密度脂蛋白（high-densitylipoprotein，HDL）纖維蛋白原]。

1.2 儀器與方法

采用Siemens 3.0T Verio MRI掃描儀，8通道相控陣頭線(xiàn)圈，囑患者頭部不動(dòng)并保持清醒。常規(guī)掃描 T₁WI，T₂WI，T₂ FLAIR、DWI序列。采用三維FSE獲取三維偽連續(xù)ASL，測(cè)量多個(gè)標(biāo)記后延遲（postlabelingdelay，PLD），即動(dòng)脈血被標(biāo)記至進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域的時(shí)間間隔。ASL掃描參數(shù)：TR 4590ms （PLD1.5s 或 5285ms （PLD2.5s），標(biāo)記時(shí)間 1500ms ，TE 10.5ms ，視野 24cm×24cm ，空間分辨率 3.64mm 層厚、層距均為 4.0mm ，激勵(lì)次數(shù)2，總掃描時(shí)間約 20min 。

1.3 圖像測(cè)量

原始數(shù)據(jù)導(dǎo)人GEAW4.6工作站，利用Function軟件進(jìn)行后處理，生成腦血流量（cerebralbloodflow，CBF）圖，通過(guò)偽彩圖選擇ROI，測(cè)量局部CBF，ROI選擇病灶最大層面的中心部位及CBF圖灌注均勻處，且盡量避開(kāi)腦室，連續(xù)測(cè)量3次，取CBF平均值（圖1）。 CBFlt;20mL?（100g）^-1?min^-1 為腦梗死相應(yīng)區(qū)域灌注不足。采用低灌注體積比（hypoperfusionvolumeratio，HVR）評(píng)價(jià)血流動(dòng)力學(xué)損傷， HVR=2.5 sPLD低灌注體積/1.5sPLD低灌注體積 ×100% ?50% 為嚴(yán)重血流動(dòng)力學(xué)損傷[8]。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用R4.0.5和SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以例 （%） 表示，組間比較行 χ² 檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以 表示，組間比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。將單因素分析差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)作為自變量，END作為因變量，應(yīng)用多因素logistic回歸分析評(píng)估AIS患者END的相關(guān)因素。繪制ROC曲線(xiàn)評(píng)估各相關(guān)因素的預(yù)測(cè)價(jià)值。以 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2組年齡、性別、NIHSS評(píng)分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均 Plt;0.05， （表1）。

單因素logistic回歸分析顯示，年齡、性別、NIHSS評(píng)分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR為AIS患者END的相關(guān)因素（均 Plt;0.05 （表2）。

多因素logistic回歸分析顯示，年齡、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR為AIS患者END的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（均 Plt;0.05 ），NIHSS評(píng)分為保護(hù)因素（ Plt;0.001 （表3）。

年齡、NIHSS評(píng)分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR預(yù)測(cè)AIS患者END的AUC分別為0.672、0.702、0.701、0.722、0.902（表4，圖2）。

3討論

自前AIS患者預(yù)期生存率明顯提高，但如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)患者早期神經(jīng)功能情況，仍缺乏可靠指標(biāo)。有研究認(rèn)為腦灌注狀態(tài)和側(cè)支循環(huán)是神經(jīng)功能的重要決定因素[9]。但AIS評(píng)價(jià)須檢測(cè)缺血，評(píng)估危險(xiǎn)區(qū)域、再灌注或再通狀態(tài)，并預(yù)測(cè)最終的出血轉(zhuǎn)化。因此，臨床需客觀(guān)指標(biāo)及時(shí)識(shí)別END，及早干預(yù)，降低不良事件。DWI對(duì)檢測(cè)不可逆的早期腦梗死高度敏感，但不能提供可逆性缺血半暗帶的信息。而ASL可通過(guò)磁性標(biāo)記血液測(cè)量組織灌注，無(wú)需使用外源性對(duì)比劑，且在卒中無(wú)創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)和側(cè)支循環(huán)狀態(tài)評(píng)估方面取得了一定進(jìn)展[10-11]。

表1END組與非END組臨床資料比較

注：END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，LDL為低密度脂蛋白，HDL為高密度脂蛋白，PLD為標(biāo)記后延遲，HVR為低灌注體積比。 1mmHg=0.133kPa “為t值，?為 χ² 值。

表2AIS患者END的單因素logistic回歸分析

注：AIS為急性缺血性腦卒中，END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標(biāo)記后延遲，HVR為低灌注體積比。

表3AIS患者END的多因素logistic回歸分析

注：AIS為急性缺血性腦卒中，END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標(biāo)記后延遲，HVR為低灌注體積比。

表4各相關(guān)因素預(yù)測(cè)AIS患者END的AUC比較

注：AIS為急性缺血性腦卒中，END為早期神經(jīng)功能衰退，NIHSS為美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標(biāo)記后延遲，HVR為低灌注體積比。

AIS患者腦血流中斷時(shí)，氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)被耗盡，導(dǎo)致缺血區(qū)域神經(jīng)元細(xì)胞死亡、神經(jīng)炎癥和腦血管破壞，影響神經(jīng)功能。在動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)掃描（dynamic susceptibility contrast，DSC）中，使用殘差函數(shù)達(dá)到最大值時(shí)由時(shí)間閾值產(chǎn)生的低灌注強(qiáng)度比來(lái)估計(jì)AIS側(cè)支循環(huán)和預(yù)后。本研究采用ASL評(píng)估腦梗死患者的灌注情況，多個(gè)PLD可反映腦血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)[12]。Li等[13]比較了多個(gè)PL D（PLD=1.5 、2.0，2.5，3.0s ，采集時(shí)間 4.5min ）與DSCMRI在急性大腦中動(dòng)脈梗死患者中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)2種方法測(cè)量的CBF有很好的一致性。目前臨床上常用的是1.5s和2.5sPLD。與DSC相比，1.5s和2.5sPLD ASL具有無(wú)創(chuàng)性、準(zhǔn)確性和可重復(fù)性的優(yōu)點(diǎn)。因此，本研究使用2個(gè)PLD的比值計(jì)算AIS患者的HVR，可獲得更多的腦灌注信息，從而預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能。

近年來(lái)，年輕女性的缺血性中風(fēng)死亡率低于男性，而老年女性的死亡率高于男性[14]。但重要的交叉年齡在不同的研究中不同。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證明，雌性小鼠大腦中動(dòng)脈閉塞后的神經(jīng)功能隨年齡的增長(zhǎng)而衰退[15]。一項(xiàng)關(guān)于雌二醇早期與晚期干預(yù)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，剛絕經(jīng)的婦女開(kāi)始行激素治療是相對(duì)安全的，可緩解動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，而絕經(jīng)10年者激素治療效果并不顯著[16]。更基礎(chǔ)的研究也提供了證據(jù)，年齡對(duì)機(jī)體的影響不僅體現(xiàn)在激素的變化上，還體現(xiàn)在全身炎癥、代謝和年齡相關(guān)基因的表達(dá)上[17]。因此，年齡是影響AIS患者神經(jīng)功能衰退的危險(xiǎn)因素。

圖1R0I勾畫(huà)示意圖注：患者，女，左側(cè)肢體無(wú)力2h入院。圖1a，1b分別為 T₂ FLAIR、DWI圖像，示右側(cè)放射冠區(qū)斑片狀急性腦梗死病灶;圖1c，1d分別為1.5、2.5s標(biāo)記后延遲動(dòng)脈自旋標(biāo)記圖像；圖1e為ROI勾畫(huà)區(qū)域

圖2各相關(guān)因素預(yù)測(cè)急性缺血性腦卒中（AIS）患者早期神經(jīng)功能衰退的ROC曲線(xiàn)注：NIHSS為美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院腦卒中量表，PLD為標(biāo)記后延遲，HVR為低灌注體積比

本研究繪制ROC曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)年齡、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR能預(yù)測(cè)AIS患者的END，HVR的預(yù)測(cè)效能高于其他相關(guān)因素。本研究的不足之處：樣本量小，易出現(xiàn)假陰性結(jié)果導(dǎo)致一些潛在偏差；由于時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的限制，隨訪(fǎng)時(shí)間較短，僅觀(guān)察了腦卒中發(fā)作時(shí)間 72h 內(nèi)的NIHSS評(píng)分。后期仍需行大樣本的深入研究。

綜上所述，年齡、NIHSS評(píng)分、1.5sPLD低灌注體積、2.5sPLD低灌注體積、HVR對(duì)AIS的END有預(yù)測(cè)價(jià)值，且HVR的預(yù)測(cè)價(jià)值更高，可為AIS的臨床治療提供指導(dǎo)。

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（收稿日期 2024-04-11）