ASL在急性大面积缺血性脑卒中出血转化评估中的应用价值

周建国， 李士坤， 符大勇， 孟 云， 马先军

ASL在急性大面积缺血性脑卒中出血转化评估中的应用价值

周建国1， 李士坤1， 符大勇1， 孟 云1， 马先军2

目的 探讨磁共振动脉自旋标记(ASL)成像在急性大面积缺血性脑卒中出血转化(HT)评估中的临床应用价值。方法 回顾性分析2015年1月-2016年8月经临床和影像学证实的43例急性大面积缺血性脑卒中患者，采用GE3.0T超导MRI扫描仪进行常规序列、磁敏感(SWI)和ASL检查，通过软件后处理获取SWI最小密度投影及CBF伪彩图。通过观察MR检查结果，依据缺血梗死区不同灌注状态分为高、低灌注组,分析缺血梗死区不同灌注状态与HT的相关性；依据梗死核心区灌注状态分为高、低灌注组，分析梗死核心区灌注状态与HT类型之间的相关性。结果 入组患者43例，其中缺血梗死区高灌注22例，发生HT 14例(63.64%);缺血梗死区低灌注21例，发生HT 5例(23.81%)，HT与缺血梗死区灌注状态相关(P<0.05)。梗死核心区高灌注8例，发生PH型HT 4例(50%)，梗死核心区低灌注35例，发生PH型HT 3例(8.57%)，梗死核心区高灌注与PH型HT发生有统计学意义(P<0.05)。结论 急性大面积脑梗死HT发生及类型与缺血梗死区灌注状态具有相关性，ASL检查可为临床提供HT评估信息，对于临床制定合理治疗方案及预后评估具有重要价值。

缺血性脑卒中； 出血转化； 动脉自旋标记

缺血性脑卒中是由于局部脑组织的供血动脉发生狭窄或者闭塞，引发供血区域脑血流量异常减少或者阻断，继而导致组织缺血缺氧、软化坏死，并常常伴有神经功能缺损的一类疾病[1]，其占全部脑血管病变发生率的3/4[2]。临床治疗主要采用溶栓、抗凝、抗血小板及改善循环等措施，但出血转化(hemorrhagic transformation，HT)的发生与临床治疗的有效性和安全性密切相关。目前临床多采用磁敏感(susceptibility weighted imaging,SWI)序列作为早期发现HT的依据[3]。本研究通过动脉自旋标记(Arterial spin labeling，ASL)成像技术分析缺血梗死区灌注状态与HT发生、发展的相关性，为临床治疗方案选择、患者病情现状及预后评估提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年1月-2016年8月于我院脑病科入院治疗的43例急性大面积缺血性脑卒中患者，其中男26例，女17例，年龄50～91岁之间，平均(69.67±11.71)岁，入院主要临床症状包括：肢体活动不利、偏身麻木、头晕头痛、言语不清和嗜睡等，HT发生后可在原有临床表现基础上并发新的症状体征：恶心、呕吐、意识障碍及脑膜刺激征，甚至脑疝形成引发病情恶化表现。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：(1)经脑病科确诊为急性缺血性脑卒中，参考2014年中华医学会神经病学分会脑血管病学组制定的《中国急性缺血性脑卒中诊治指南》诊断标准[4]；(2)患者发病到入院接受MRI检查时间范围为2 w；(3)梗死面积>3.0 cm2或累计2个以上脑叶[5]；(4)经医院伦理委员会批准，患者或家属同意并签署知情同意书。排除标准：(1)近3 m内有缺血性脑卒中、脑外伤或脑出血相关病史；(2)既往有颅脑肿瘤、血管畸形或动脉瘤病史；(3)严重的心、肝、肾等脏器功能不全及糖尿病患者。

1.3 仪器与方法 采用GE 3.0T Discovery 750 MR机进行检查，8通道相控头颈线圈。行轴位T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI，矢状面T1WI，SWI及3D-ASL扫描，具体参数：T1WI：TR/TE=1750 ms/21.8 ms；T2WI： TR/TE=3598/107.3 ms；T2FLAIR：TR/TE=8400 ms/87 ms；DWI：TR/TE=6000 ms/73.5 ms；SWI：3D-SWAN序列TR/TE=37.4/22.9 ms，FOV24 cm×24 cm，层厚2 mm，间距0 cm，NEX:0.70次，带宽:62.5 KHZ,反转角:20°；3D-ASL：TR/TE=5369 ms/10.5 ms，FOV:24 cm×24 cm，分辨率：512×8，NEX：3，标记后延迟时间：2525 ms。

1.4 数据处理和分析 应用GE AW4.6工作站，将SWI原始数据进行最小密度投影处理后，依据欧洲急性卒中合作研究(ECASS)方法将脑梗死后HT分为:(1)出血性梗死(hemorrhagic infarction，HI)，包括HI1型(梗死灶周边部点状出血)；HI2型(梗死灶内融合性点状出血，但没有占位效应)。(2)脑实质血肿(parenchymal hematoma，PH)，包括PH1型(出血较少，占梗死面积不足30%，有轻度占位效应)；PH2型(出血超过梗死面积的30%，有明显占位效应及远离梗死区域的出血)[6]。将3D-PCASL原始数据经Functool应用软件处理后得出全脑血流量(cerebral blood flow，CBF)伪彩图，将DWI图像提示高信号区定义为梗死核心区，当CBF伪彩图提示梗死核心区或其周围出现斑点状或条状高灌注信号时，测量高灌注区CBF值；当CBF伪彩图于缺血梗死区未见明显高灌注信号时，则于低灌注区重复选择多处感兴趣区，取其平均脑血流量值。通过与同层面镜像区灌注值做对比，得出相对脑血流量(relative cerebral blood flow，rCBF)。依据rCBF值，将感兴趣区灌注状态分为正常灌注(0.9～1.1)、高灌注(>1.1)和低灌注(<0.9)。(1)将CBF伪彩图提示梗死核心区或其周围高灌注状态定义为缺血梗死区高灌注组，为低灌注状态则定义为低灌注组。(2)将CBF伪彩图提示梗死核心区高灌注状态定义为梗死核心区高灌注组，低灌注状态定义为低灌注组，观察缺血梗死区不同灌注状态与HT类型之间的相关性。图像均由2名放射科主治医师进行分析，当意见不一致时，引入第3位医师进行协商后达成一致结果。

1.5 统计学分析 采用SPSS 21.0软件包进行数据处理，计数资料以例数表示，缺血梗死区灌注状态与HT相关性采用χ2检验，梗死核心区灌注状态与HT相关性采用有序变量的两独立样本比较的秩和检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 急性大面积脑梗死患者43例，其中发生HT 23例(53.49%)，HI型HT占16例(69.57%)，PH型HT占7例(30.43%)。缺血梗死区不同灌注状态与HT发生差异有统计学意义(χ2值=14.53，P值<0.001)(见表1)。43例患者中，梗死核心区高灌注患者8例，其中HI型HT4例(50%)，PH型HT4例(50%)(见图1)；梗死核心区低灌注患者35例，其中HI型HT12例(34.29%)，PH型HT3例(8.57%)，两组比较，梗死核心区不同灌注状态与HT分型具有统计学意义(P<0.05)。

表1 缺血梗死区灌注状态与HT相关性

缺血梗死区高灌注组与低灌注组发生HT比较P<0.05

图1 女，78岁。左侧肢体活动不利8 h入院，图A:DWI图像提示右侧基底节区急性脑梗死；图B、C：CBF伪彩图提示梗死核心区及其周围见斑点状、条状高灌注信号；图D：SWI图像提示右侧基底节区PH2型HT

3 讨 论

3.1 急性大面积缺血性脑卒中HT的病理学机制及临床意义 HT是指在脑组织缺血缺氧和坏死的基础上继发的出血，其既可以是缺血性脑卒中自然转归之一，也可以是临床进行溶栓或抗凝治疗的并发症。有研究表明：缺血性脑卒中发生HT的可能性与梗死面积相关，梗死面积越大，发生HT的风险则越大[7]。回归分析研究亦显示：大面积缺血性脑卒中是自发性HT的危险因素，其发生HT风险是非大面积患者的6.527倍[8]。其发病机制主要为：缺血梗死灶周围发生反应性水肿，压迫周围毛细血管，导致血管内皮发生损伤，周围水肿消退后，侧支循环的开放导致毛细血管破裂，引发缺血梗死区HT[9]。然而对于不同患者梗死区HT的发生及类型与其临床症状和体征的加重程度、临床预后亦具有个体差异。少量出血对于患者的治疗及预后影响较小，然而出血量的增加可能加重患者病情，严重者甚至可导致患者死亡。孔卫国研究发现：临床治疗后非PH患者的疗效优于PH型，NIHSS评分较PH型亦低。非PH型HT的患者的梗死区域继发脑水肿不明显，侧支循环的建立与患者病情好转及短期预后相关；而PH型HT患者的梗死区伴有明显脑水肿，导致周围血管受压、血液瘀滞，局部脑组织缺血缺氧明显，故患者病情可能会恶化、短期预后亦较差[10]。

3.2 缺血梗死区灌注状态与HT发生的相关性 既往研究通过缺血梗死区表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值及梗死区低血容量面积预测HT的发生。同时有研究也发现CT灌注提示脑血流达峰时间超过14 s也是临床溶栓后发生HT的预测因素。本研究则利用磁共振3D-PCASL成像技术，通过观察缺血梗死区不同灌注状态来监测HT发生与发展。

ASL是一种动脉自旋标记全脑灌注成像技术，其利用自体动脉血中自由扩散的水分子作为内源性对比剂，于成像平面上游将动脉血中的氢质子标记，待标记血对组织灌注以后，与组织水发生自旋交换直至进入静脉，由于标记的动脉血受到T1弛豫作用，组织纵向弛豫时间发生改变，通过将标记像与未标记图像相减影得到灌注像[11]。并将脑组织血液灌注状态进行伪彩区分，能够直观显示组织不同血液灌注状态信息。同时通过测定CBF值量化脑组织血流量，病变区与镜面区CBF值相比较可精准判定灌注状态。Wang等研究认为缺血梗死区血脑屏障的破坏、新生毛细血管、侧支循环血管的开放及血管栓塞后的再通均可能导致CBF伪彩图上高灌注状态的显示[12]。急性期缺血性脑卒中发生时，区域供血动脉发生严重狭窄或闭塞，但缺血梗死区仍可通过未完全闭塞的责任血管或冗长的侧支循环供血，由于T1时间缩短，水质子停留在大血管至微血管水平，尚未进入毛细血管网与脑细胞进行血氧交换，结果于CBF伪彩图显示高灌注假象，多表现为低灌注区周围、邻近脑皮质表面匍匐走行的条状高灌注信号[13]。缺血梗死区周围的血液高灌注对于缺血半暗带的预后具有着积极的意义，但亦增加发生HT的风险。梗死核心区血脑屏障已发生严重破坏，血管栓塞后的血流再通于CBF伪彩图提示核心区斑点状或团片状高灌注信号，本组研究梗死核心区高灌注8例，均发生不同程度HT，其中发生HI型HT 4例(50%)，PH型HT 4例(50%)。缺血梗死区不同灌注状态与HT发生，有明显统计学差异(P<0.05)。梗死核心区或周围区域提示高灌注需高度提示临床HT的可能性增加，尤其是梗死核心区高灌注的存在，需警示发生PH型HT的可能。有明显占位的PH2型可使早期神经功能恶化，病死率及残疾率均增高，临床治疗工作中，对于大面积急性脑梗死的HT一直影响着治疗方案的选择，溶栓治疗会显著增加HT的发生率及严重程度。通过ASL这一便捷、无创、可重复性强的影像学检查能够为梗死后HT的发生发展提供必要的监测信息，对于临床治疗方案的选择及近期预后评估具有重要临床应用价值。

3.3 不足及展望 本研究病例较少，这可能会使统计学结果产生偏差，脑梗死HT的发生原因较为复杂，动物模型研究认为不同的发病年龄、基础疾病以及治疗方案的选择等等都与HT的发生、发展及预后相关[14]。寄希望于进一步开展大样本多因素研究，以便更好的探讨其中相关性。

[1]吴 江，贾建平，崔丽英，等.神经病学[M].第2版.北京：人民卫生出版社，2010.152-158.

[2]朱丽丽，李绍东，杨 春，等.急性缺血性脑卒中出血转化的磁敏感成像研究[J].徐州医学院学报，2010,30(1):57-59.

[3]霍晓婷，王雪杰，刘国萍，等.急性脑梗死SWI低信号与血脑屏障完整性对于出血性转化的早期判断[J].中风与神经疾病杂志，2014,31(11)：1020-1023.

[4]中华医学会神经病学分会脑血管病学组.中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014[J].中华神经内科杂志,2014,48(4):246-257.

[5]Okazaki S,Sakaguchi M,Hyu B,et al.Cerebral microbleeds perdict impending intracranial hemorrhage in infective endocarditis[J].Cerebrovascular Diseases,2011,32(5):483-488.

[6]刘远洪，牛智领，梁金花，等.磁敏感加权成像对大面积脑梗死后出血转化早期诊断临床价值的预探索研究[J].中国卒中杂志，2014，9(5)：404-409.

[7]张孝良，赵祥光，王 妍，等.脑梗死后出血性转化血肿型与非血肿型对病情和预后的影响[J].临床神经病学杂志，2013,26(6):460-462.

[8]孙奉辉,陈新平,于逢春.脑梗死后自发性出血转化的相关危险因素分析[J].北京医学，2016,38(3):210-213.

[9]高军宪.脑梗死出血转化34例发生的危险因素分析[J].陕西医学杂志,2014,43(8)：1068-1069.

[10]孔卫国.不同类型脑梗死后出血性转化患者的短期预后评估[J].实用心脑肺血管病杂志，2016,24(1):121-122.

[11]张丽君，邢 伟，邢 飞,等.动脉自旋标记灌注成像在急性脑梗死中的临床应用[J].江苏医药，2014,40(20)：2490-2492.

[12]Wang DJ,Alger JR,Qiao JX,et al.The value of arterial spin-labeled perfusion imaging in acute ischemic stroke-comparison with dynamic susceptibility contrast enhanced MRI[J].Stroke,2012,43(4):1018-1024.

[13]Chng SM,petersen ET,Zimine I,et al.Territorial arterial spin labeling in the assessment of collateral circulation comparison with digital subtraction angiography[J].Stroke,2008,39(12):3248-3254.

[14]孟 萌，吴 江，邢英琦.脑梗死后出血转化-动物模型制备及评估的研究进展[J].中风与神经疾病杂志,2013,30(11):1041-1044.

The value of ASL in the assess of hemorrhagic transformation of acute stage large area ischemic stroke

ZHOUJianguo,LIShikun,FUDayong,etal.

(DepartmentofRadiology,NanjingUniversityofChineseMedicineAffiliatedLianyungangHospital,Lianyungang222004,China)

Objective To evaluate the clinical value of magnetic resonance imaging arterial spin labeling (ASL) in the prediction of hemorrhagic transformation(HT) in patients with acute ischemic stroke.Methods 43 patients with acute large area cerebral ischemic stroke in our hospital confirmed by the clinical and imaging findings were enrolled from January 2015 to August 2016.GE 3.0T superconducting MRI scanner、SWI and ASL sequence and conventional sequence were conducted,and we obtained SWI minimum intensity projection and CBF pseudo color images by post-processing software.Through the observation results of MR images,according to the different perfusion condition of the infarct area,they were divided into 2 groups (high and low perfusion group),correlation analysis and HT status of different perfusion condition within the infarct area were performed;according to perfusion of the infarct core area,they were divided into 2 groups (high and low perfusion group),correlation between high perfusion and HT infarction core area were analyzed.Results 43 cases of patients,including 22 cases of high perfusion of the infarct area,HT occurred in 14 cases (63.64%),low perfusion of the infarct area in 21 cases,5 cases of HT (23.81%).There was statistical significance between HT and infarct area in the state of correlation (P<0.05).There were 8 patients with high perfusion in infarct area,4 cases of PH type HT (50%),35 patients with low perfusion in infarct area,3 patients with type HT (8.57%),and there was statistical significance between the high perfusion and HT type PH in the core area of infarction(P<0.05).Conclusion There is relationship between acute large area cerebral infarction and HT type and perfusion of the infarct area,ASL examination can provide HT for clinical assess information,and has important value for clinical treatment and prognosis evaluation of reasonable formulation.

Acute cerebral infarction; Hemorrhagic transformation; Arterial spin labeling

1003-2754(2017)04-0349-03

2016-12-08；

2017-01-30

(1.南京中医药大学连云港附属医院放射科,江苏 连云港 222004;2.南京中医药大学连云港附属医院脑病科，江苏 连云港 222004)

周建国，E-mail:13645132158@163.com

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