急性缺血性卒中溶栓治疗前后磁敏感加权序列突出血管征的变化和意义

薛静，王昊，高培毅，祁宇，郝丽娜

急性缺血性卒中患者由于血管急性狭窄或闭塞时导致供血区域氧供降低，脑组织为了获取更多的氧，代偿性地增加局部血管内氧摄取指数（oxygen extraction fraction，OEF），导致毛细血管及静脉内脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白比值增高，这种比例的变化在磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）磁敏感加权序列（susceptibility-weighted imaging，SWI）上显示为低信号[1-2]。灌注减低区域内明显的低信号血管信号影被称之为突出血管征（prominent vessel sign，PVS）。因此，PVS可以反映急性缺血性卒中患者责任病灶处的缺血状态和程度。研究表明SWI-PVS与磁共振灌注加权成像（perfusion weighted imaging，PWI）的参数图具有相关性，可以用于评估缺血半暗带[3-4]。但也有研究发现并非所有的急性缺血性卒中患者低灌注区域均可出现PVS征象，由此对于SWI能否替代PWI提出疑问[5-6]。本研究通过评价急性缺血性卒中患者基线检查时SWI上低灌注区域内的PVS征象特点以及溶栓治疗前后PVS的变化，探讨PVS的变化与血管再通的相关性及其用于评估血管再通治疗后受累脑组织的再灌注状态的可行性。

1 对象与方法

1.1 研究对象 连续入组2012年1月-2015年6月在首都医科大学附属北京天坛医院经急诊绿色通道接受溶栓治疗（包括静脉和动脉溶栓治疗）并符合入选标准的急性缺血性卒中患者。所有患者或其家属签署知情同意书，本研究经北京天坛医院伦理委员会批准。

入选标准：①年龄8～18岁；②基线MRI检查在卒中发病后9 h内进行；③临床症状、体征、影像表现符合缺血性卒中的诊断；④基线和随访MRI均完成SWI检查序列，且图像可用于评估（无明显运动伪影等）；⑤基线MRI血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）显示责任大血管闭塞或严重狭窄[改良的前向血流评定（thrombolysis in cerebral infarction，TICI）分级0～1级[7]；⑥进行了溶栓治疗（静脉或动脉溶栓）。

排除既往卒中遗留明显后遗症[改良Rankin量表（modified Rankin Scale，mRS）评分>2分]的患者。所有患者记录从发病到首次MRI扫描时间、心房颤动史、短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack，TIA）史、高血压、糖尿病、高血脂、吸烟史和卒中史。

1.2 影像学检查 采用德国Siemens Magnetom 3.0T MRI仪进行MRI检查。基线和溶栓（24±12）h后随访MRI检查成像序列，包括弥散加权像（diffusion-weighted imaging，DWI）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）和SWI。DWI采用多层单发射回波平面成像（single-shot echo-planar imaging，SS-EPI）序列，层厚5 mm，采集19～23层覆盖全脑，弥散敏感系数（b）值分别为0和1000 s/mm2。b=1000异常区域用来表征梗死核心灶。SWI序列重复时间（repetition time，TR）28 ms，回波时间（echo time，TE）20 ms，翻转角150，层厚1.2 mm，间距0，层数72，视野19 cm×23 cm，采集矩阵320×220。MRA采用3维时间飞跃法（three dimension time of flight，3D-TOF），TR 20 ms，TE 3.2 ms，视野24 cm×24 cm，采集矩阵320×224。

1.3 图像评估

1.3.1 MRA评估责任血管和血管再通情况 为评估溶栓治疗前后低灌注区域SWI-PVS的变化，根据随访MRA表现，将入组患者分为再通组和未再通组。责任病灶血管TICI分级[7]：0级：血管闭塞，无前向血流通过闭塞段；1级：严重狭窄，有前向血流，但远端无血管分支显示；2级：非严重狭窄，有前向血流，远端可见部分血管分支显示；3级：无狭窄或非严重狭窄，前向血流通畅，远端血管分支显示正常。再通定义为基线TICI分级0级或1级的血管经溶栓治疗或自发转变为2级或3级，未再通定义为基线0级或1级血管于随访MRA仍表现为0级或1级。

1.3.2 SWI-PVS评估低灌注区域 PVS分级评估方法[6]：0级：责任血管相关的低灌注区域内静脉低信号影少于对侧正常部位；1级：双侧静脉低信号影对称；2级：低灌注区域可见增粗增多的低信号静脉血管影。

PVS定量评估方法：累及大脑中动脉分布区的病例，选取基底节层面和其上方的侧脑室体部层面，应用Alberta卒中项目早期计算机断层扫描评分（Alberta Stroke Program Early Computed Tomography Score，ASPECTS）[8]对基线和随访SWI-PVS异常区域分别进行评估。将大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）供血区分为10个区：豆状核、尾状核、内囊、岛叶及M1～6，每个区为1分，累及一个区，从总分中减去1分。

图像由两名高年资神经放射科医生进行评价，并达成一致。

1.4 临床评分 所有患者在基线MRI扫描前和溶栓24 h后完成美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）评分；溶栓90 d后完成mRS评分，mRS≤1为预后良好，mRS>1为预后不良。上述临床评分由经过培训并获得资质的神经内科医师对患者进行盲法评价。

1.5 统计学方法 采用SPSS 16.0统计软件（Chicago）。计量资料采用中位数（四分位数）表示。Mann-Whitney U秩和检验分别比较再通组和未再通组溶栓治疗前后SWI-PVS分级及ASPECT评分之间的统计学差异以及溶栓治疗后再通组和未再通组之间SWI-PVS之间的统计学差异。评阅者之间SWI-PVS分级资料评估结果的一致性评价应用Spearman相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基本资料 共有34例患者符合纳入标准，其中男25例，女9例，年龄24～78岁（中位年龄58岁）。基线NIHSS评分为0～18分（中位数为8.5分）；溶栓24 h后NIHSS评分为0～19分（中位数为4分）；溶栓90 d后mRS 0～1分22例，2～6分12例。

患者从发病到首次MRI扫描的平均时间为（294.21±103.93）min；基线责任血管TICI分级为0级26例，1级8例，其中，单独累及颈内动脉颅内段1例，同时累及颈内动脉颅内段和大脑中动脉8例，大脑前动脉1例，大脑中动脉M1段15例，大脑中动脉M2段8例，大脑后动脉1例。溶栓治疗后责任血管TICI分级情况为：0级9例，1级3例，2级16例，3级6例。

34例患者基线SWI上PVS分级均为2级，即所用患者低灌注区域均可见突出的皮层血管征。溶栓治疗后复查SWI上PVS分级分别为，0级7例，1级12例，2级15例。累及大脑中动脉分布区的32例患者基线和24 h随访SWI-PVS的ASPECT中位数分别为5（3，6）分和10（7，10）分。

2.2 血管再通组和未再通组患者临床资料比较根据溶栓治疗后责任血管TICI分级，再通组22例，未再通组12例。两组间年龄、性别、发病到首次MRI扫描时间、心房颤动史、高血压、糖尿病、高血脂、吸烟史、卒中史和基线NIHSS评分均无显著差异；血管再通组90 d mRS评分显著优于未再通组（Z=2.405，P=0.041）（表1）。

2.3 血管再通组和未再通组溶栓治疗前后SWI-PVS分级及ASPECT评分的组内比较 22例血管再通组基线SWI-PVS分级均为2级，溶栓治疗后SWI-PVS分级中位数为1（0，1）级两者之间的差异具有统计学意义（Z=3.852P<0.001）。本组累及MCA分布区的21例患者基线和溶栓后SWI-PVS的ASPECT评分中位， 数分别为4（3，5）分和10（10，10）分，两者之间， 的差异具有统计学意义（Z=4.028，P<0.001）（图1）。

表1 血管再通组和未再通组基线临床资料比较

图1 溶栓后血管再通患者典型MRI图像

12例未再通组基线SWI-PVS分级均为2级，溶栓治疗后SWI-PVS分级中位数为2（2，2）级，两者之间的差异不具有统计学意义（Z=1.000，P=0.317）。本组累及MCA分布区的11例患者基线和溶栓后SWI-PVS的ASPECT评分中位数分别为5（3，6）分和5（5，8）分，两者之间的差异不有统计学意义（Z=0.930，P=0.352）（图2）。

2.4 血管再通组和未再通组溶栓治疗前后SWI-PVS分级及ASPECT评分的组间比较

基线时，血管再通组和未再通组的SWI-PVS分级评分以及累及大脑中动脉分布区患者的ASPECT评分均无显著差异（Z=0，P=1.000；Z=0.930，P=0.352）；溶栓治疗后再通组和未再通组之间SWI-PVS分级评分以及累及大脑中动脉分布区患者的ASPECT评分的差异均具有统计学意义（Z=3.901，P<0.001；Z=3.978，P<0.001）。

2.5 两名评阅者评估SWI-PVS的一致性 两名评阅者评估基线SWI-PVS的分级结果完全一致，均为2级。随访时评估SWI-PVS分级一致性较好（r=0.861，P<0.001）。

3 讨论

血管再通治疗是急性缺血性卒中最有效的治疗方法，其主要目的是挽救缺血半暗带的脑组织。评估治疗前受累脑组织低灌注程度和范围以及血管再通治疗后脑组织的再灌注状态具有重要的意义。急性缺血性卒中急诊影像学检查的原则是在尽可能短的时间内为临床提供尽可能多的影像学信息。SWI是一种3维流动补偿、薄层重建的梯度回波序列，它利用组织磁敏感性的差异而成像，随着磁共振成像技术的不断提高，目前该技术可以在相对短的检查时间内获得高质量的图像，故其在神经学科领域的应用日趋深入。SWI可以为急性缺血性卒中患者提供3个重要的病理学信息：①磁敏感血管征与闭塞血管部位的血栓相关；②探查微出血灶和梗死部位的出血转化；③低灌注区域内的PVS。本研究重点探讨PVS在评估急性缺血性卒中患者脑组织灌注状态的价值[3，9-12]。

缺血性卒中患者脑灌注压（cerebral perfusion pressure，CPP）持续性下降时，受累区域脑组织的血流动力学改变分为3个阶段[13-15]：0级，CPP正常，脑血流量（cerebral blood flow，CBF）可以满足组织代谢需求，OEF正常；1级，CPP轻度降低时，脑小动脉代偿性扩张维持CBF的相对稳定，OEF正常；2级，CPP显著降低时，脑循环储备无法维持正常的CBF，通过提高OEF来满足组织代谢的需求，此时期，CBF降低，OEF增高。OEF增高后，毛细血管及静脉内脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白比值增高，脱氧血红蛋白属于顺磁性物质，具有较高的磁敏感性，使局部磁场发生改变引起质子去相位，在SWI上显示为低信号的PVS[1-2]。

本研究选取发病9 h以内、大血管闭塞或严重狭窄（TICI 0～1级）的急性缺血性卒中患者，基线时其责任血管供血区域内SWI-PVS显示的阳性率为100%；且两名评阅者对该征象的评估结果具有很好的一致性（r=0.861，P<0.001）。本研究结果显示PVS可以显示出急性缺血性卒中的低灌注区域，本研究的PVS阳性率高于Ulf等[16]对缺血性卒中患者的一项Meta分析结果，该研究显示低灌注区域SWIPVS的阳性率为81%（34%～100%）。分析其原因，该研究选取的患者人群包括急性和亚急性卒中患者，部分患者责任病灶区域与可能有侧支循环开放；有学者的研究证实PVS与侧支循环状态具有一定的相关性[17]。与磁共振PWI的对照研究显示[3]，SWI-PVS ASPECT和PWIMTT ASPECT评分具有很好的一致性。与PWI相比，SWI的优势在于不用注入对比剂且不需图像后处理，可以节省检查时间和检查费用，降低可能导致患者对比剂过敏的风险，并适用于严重肾功不全的患者。

图2 血管未再通组MRI图像

本研究中，血管再通组治疗前后PVS分级和PVS-ASPCET评分之间的差异均具有统计学意义。其中4例患者血管再通前后PVS分级均为2级，但治疗后PVS显示病灶的范围低于治疗前，由此考虑血管再通后这4例患者责任病灶区域并没有达到完全再灌注。而Baik等[6]的研究中，选取的19例动脉溶栓治疗患者血管完全再通后患侧PVS均由阳性转为阴性，且溶栓后PVS低于对照侧组与较大的梗死体积和不良预后相关；但该项研究并没有设立血管未再通组进行对照，且并未对溶栓后PVS的不同分级组别间进行基线对照性研究，所以其提出的预后评估尚有待于进一步研究探讨。本研究中未再通组溶栓治疗前后PVS分级和ASPCET评分之间的差异均不具有统计学意义。血管再通组和未再通组间溶栓后组间PVS的差异具有统计学意义。研究结果显示PVS可以反映溶栓治疗后责任病灶区域的再灌注状态，并与血管再通情况相关。

综上所述，本研究结果提示对于大血管发生闭塞或严重狭窄的急性缺血性卒中患者，SWI-PVS可以反映受累区域脑组织的低灌注状态，并可用于评估溶栓治疗后血管再通组和未再通组受累脑组织的再灌注状态。

本研究的局限之处在于并未对PVS和侧支循环状态进行评估，本课题组后续将进行深入研究。

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【点睛】通过对急性缺血性卒中溶栓后血管再通和未再通患者的磁共振成像磁敏感加权序列中突出血管征的比较，证实突出血管征可以反映脑缺血区的低灌注状态，也可以评估溶栓血管再通后的再灌注状态。