早期高压氧治疗急性脑梗死的MRI 及临床疗效评估研究

钟 平，聂 斌（通讯作者），孙绪军，燕 林，张国平，付 蓉，李桂云，余宇潇，李德炯

（贵阳市第二人民医院 贵州 贵阳 550081）

缺血性脑卒中是严重危害人类健康的疾病之一。具有发病率、死亡率、致残率和复发率高等特点。每年新发脑卒中约200 万人[1]，严重危害中老年人的健康。目前临床的治疗手段主要以药物、溶栓、拉栓等为主，部分病人治疗效果并不理想，给家庭及社会带来了巨大的负担。高压氧（HBO）治疗在缺血性脑卒中的神经保护作用近年来日益受到了众多国内外学者的重视，有研究表明在严格掌握HBO 适应症、禁忌症的基础上HBO 治疗对脑梗死有较好的疗效，在临床观察中已得到了证实。但对其生理病理由于受到设备的限制研究较少，磁共振功能成像有利于这项工作的开展。本研究运用MRI-DWI 成像及ADC 值测量评估高压氧治疗早期干预急性脑梗死患者缺血区域病理生理学变化，分析了HBO 对急性脑梗死患者脑梗区域表观弥散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值的变化及NIHSS 评分的影响。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集我院2017 年7 月—2019 年3 月发病72 小时内急性脑梗死患者80 例（时间窗内溶栓的排除在外），男性41 例，女性39 例，平均年龄62.34±9.56 岁，所有患者符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南》[1]中的诊断要点。根据是否接受高压氧治疗分为高压氧治疗组和对照组，对照组进行常规基础治疗，包括抗栓、建立侧支循环、清除自由基、对症支持等。高压氧治疗组在常规治疗的基础上加用高压氧治疗，高压氧治疗时间为入院诊断明确后即开始。详细资料详见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 纳入标准

①年龄≥18 岁；②病例资料完整；③未接受溶栓治疗；④无外伤史（气胸、多发骨折）；⑤无放化疗及长期服用药物史；⑥无肝炎、结核、伤寒、疟疾等传染病史；⑦体格检查无明确器质性病变及视网膜剥离、内出血未控制、胸部CT 或胸片无严重肺气肿、肺大泡。

1.3 排除标准

①MRI 检查禁忌症；②病灶合并出血或出血转化；③同一区域有新旧不同病灶；④严重头部外伤史；⑤生命体征不稳定。

1.4 MRI 设备及扫描参数

采用SIEMENS Avanto 1.5T 超导磁共振成像仪及标准头颅线圈。扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）采用单次激发自旋平面回波（spin echoecho planar imaging，SE-EPI）序列，扫描参数：重复时间3200ms,回波时间83ms，层厚5mm，层间距1.25mm，矩阵168×168，视野230mm×230mm，扩散敏感系数为0和1000s/mm2，平均采集次数5 次，加速因子2，扩散敏感梯度方向3，频率选择脂肪抑制，标准匀场模式，勾选合成ADC 图，扫描时间为83s。常规T1-WI：重复时间195ms，回波时间4.76ms， 层厚5 mm，层间距1.25mm，矩阵256×256；常规T2-WI：重复时间4370ms，回波时间99ms，层厚5mm，层间距1.25mm，矩阵256×256。

1.5 高压氧治疗方法

采用贵州风雷氧舱有限公司FLY-2260A 型医用高压氧舱，吸氧方式：高压氧治疗为10 天一个疗程，每日1 次，加压时间20 分钟，稳压吸氧时间60 分钟，减压时间20分钟，其中中途休息5 分钟，共计105 分钟。稳压时压力为0.2MPa。

1.6 ADC 值测量方法及NIHSS 评分

ADC 值的测量应用SEIMENS 工作站完成数据的处理。由2 名放射科主治医师在不明患者是否接受高压氧治疗情况下进行ADC 值测量，取平均值，数值差距较大协商取得一致。ADC 图结合T2WI 取最大层面或最大病灶结上于病灶中央、边缘及两者之间各取1 个感兴趣区，每个 ROI的面积约为10mm2，测量各兴趣区的ADC 值，计算三者的平均值作为病灶的平均ADC 值，入院时、HBO 治疗3 天及HBO 治疗一个疗程后测量。采用卒中量表（NIHSS）评定标准对两组患者入院时、HBO 治疗10 天后的神经功能缺损程度评价，NIHSS 总分42 分，分值与患者神经功能缺损程度呈正相关。

1.7 研究方法

分别测量HBO 治疗组、对照组脑梗患者治疗前后ROI区ADC 值及神经系统NIHSS 评分治疗前后效果比较，评估HBO 治疗的价值。

1.8 统计学分析

数据采用SPSS17.0 软件对数据进行统计学分析，数据以均数标准差（±s）表示，计量资料采用t检验，计数资料进行χ2检验，P＜0.05，有统计学意义。

2 结果

收集我院2017 年7 月—2019 年3 月发病72 小时内急性脑梗死患者80 例，其中HBO 组50 例，对照组30 例。比较两组基线特性和临床特征，通过卡方检验分析计数资料和t检验分析计量资料均无统计学差异（见表1）。

入院时HBO 组患者ADC 值（0.392±0.125）×10-3mm/s略低于对照组（0.394±0.149）×10-3mm/s，无统计学差异；HBO 治疗后HBO 组患者ADC 值（0.613±0.181）×10-3mm/s明显高于对照组（0.479±0.173）×10-3mm/s，P＜0.05（详见表2）。入院时HBO 组患者NIHSS 评分与对照组无统计学差异；HBO 治疗后HBO 组患者NIHSS 评分（9.14±3.26）低于对照组（10.83±2.84），P＜0.05（详见表3）。

表2 两组患者HBO 治疗前后ADC 值

表3 两组患者HBO 治疗前后NIHSS 评分

3 讨论

脑梗死是指由于大脑血液供应障碍导致脑组织缺血、缺氧引起的局限性脑组织的缺血性坏死或脑软化，该病起病急，有效干预时间窗短，致残、致死率高[2-4]。发病后短时间内，局部缺血组织中心区可出现不可逆性坏死，周边有缺血半暗带形成，且坏死病灶随缺血时间延长，向外不断扩大蔓延、加重。急性脑缺血后组织缺氧在细胞死亡过程中发挥着关键作用，短时间内改善缺血缺氧情况，可以有效恢复患者神经功能，改善其临床症状，因此提高脑组织氧分压对治疗急性脑梗死有重要意义。多个动物实验显示，HBO 治疗可提高动脉血氧分压（PaO2）[5]，增加氧含量[6]，稳定血脑屏障，降低颅内压并缓解脑水肿[7]，减少缺血-再灌注损伤，减轻不可逆神经功能缺损的程度。最近一项随机前瞻性试验[8]表明，HBO 治疗可以激活卒中后患者的脑组织的神经可塑性，即使在慢性期也是如此。Rink 等[9]发现，HBO 可以通过减少炎症趋化因子的反应来限制缺血缺氧区域的白细胞积累从而减少缺血/再灌注期间的梗死体积。急性脑梗死的治疗策略旨在恢复脑血流量，并使缺血对神经元的有害作用降到最低[10]。越来越多的证据表明，HBO 治疗显着改善了脑血流量，并促进了脑梗死的微循环和侧支循环[11]。因此，如何利用影像学方法及时发现并显示HBO 治疗后早期脑梗死病灶区病理生理学变化直接影响临床治疗决策及预后。

MRI 是评价急性脑梗死最重要的影像学方法，DWI 是目前临床进行水分子弥散测量与成像的惟一方法，它反映着人体组织细胞内外水分子的转移与跨膜运动等微观结构，ADC 值可描述组织内水分子的弥散特性，能够定量反应脑梗死病灶区水分子扩散情况，对水分子的扩散运动十分敏感, DWI 可通过测量感兴趣区（ROI）内的ADC 值的高低反映受检区域内水分子的运动情况[12]。水分子扩散运动减弱时，在DWI 上表现为异常高信号，在ADC 图显示异常低信号，因此ADC 值可有效反映早期脑梗死患者病灶区缺血性损伤程度的灵敏指标。关于脑梗死患者病变区ADC值迅速下降与细胞膜通透性降低、血流减少、温度下降、细胞外空间变化、细胞毒性水肿等有关[13]。动物实验显示，ADC 值降低最早可见于缺血后几分钟，几乎与脑组织发生细胞内水肿的时间同步。ADC 值可以反应脑梗死程度，ADC值越低组织损伤越重，ADC 下降程度和组织损伤呈相关性。本研究中所有患者均完成了治疗方案，没有患者因高压氧治疗导致严重并发症。HBO 治疗组大部分患者临床症状获得改善，缺血区域ADC 值升高。本研究结果显示，HBO 治疗组脑梗死病灶区ADC 值明显高于对照组，同时HBO 治疗组NIHHS 评分明显低于对照组，ADC 值的升高与神经功能的改善是一致的，提示ADC 值的改变能够准确评价HBO 的疗效，进一步证实高压氧治疗能及时、有效的改善患者的缺血、缺氧状态，更有利于患者神经功能恢复，为研究HBO 对急性脑梗死的治疗作用提供了直接的客观依据。HBO治疗能够改善患者神经功能及升高病灶区ADC 值，可能是通过侧枝循环开放或者“盗血现象”使对侧正常脑区血流降低，增加缺血侧半球血流，提高缺血半暗带脑区间质的氧分压，且不会导致应激性损伤等[14]。HBO 治疗组中42例患者在治疗10 天后ADC 值较治疗前明显升高，平均从0.403×10-3mm/s 上升至0.637×10-3mm/s，NIHSS 评分平均从11.9 分降低至8.4 分；临床症状明显得到改善和缓解。其中19 例患者治疗3 天后ADC 值即出现明显升高，平均从0.383×10-3mm/s 上升至0.468×10-3mm/s，NIHSS 评分平均从13.6 分降低至9.7 分；HBO 治疗组中NIHSS 评分升高且ADC 值降低2 例，1 例为后循环小脑半球患者，ADC 值测量显示，梗死区脑组织ADC 值从入院时0.683×10-3mm/s，治疗后0.496×10-3mm/s，可能与患者为多发重度后循环狭窄及房颤病史有关；另一例为左侧基底节区大脑中动脉分布患者，梗死区脑组织ADC 值的变化入院时0.602×10-3mm/s，治疗后0.322×10-3mm/s，2 例患者HBO 治疗后ADC 值下降原因可能是此患者梗死面积较大，又是深穿枝血管供血及深部神经核团对缺氧的耐受性较差等因数有关。

MRI-DWI-ADC 可客观反映高压氧早期干预急性脑梗死缺血区域病理生理变化，ADC 值的变化与NIHSS 评分变化基本一致，因此我们认为，HBO 作为一种无创治疗方法，对急性脑梗死患者具有神经保护作用，可以显著升高病灶区ADC 值及保护神经功能。MRI-DWI 技术的应用不仅能帮助显示HBO 的脑缺血神经功能保护作用，也为之后的HBO临床研究提供了重要的技术手段。脑梗死发生后应尽早的行HBO 治疗，HBO 可以有效缓解急性脑梗死患者病灶区脑组织水分子弥散受限，减轻神经功能缺损症状并且提高患者生活质量，改善预后。高压氧治疗脑梗死值得进一步在临床推广应用，特别是在溶栓及介入条件有限的基层医院。