大脑中动脉M1段闭塞后动脉偏侧优势与突出血管征的相关性

周建国，符大勇，卢明聪，孟 云，李士坤，刘晓丽

南京中医药大学连云港附属医院1放射科，2康复科，江苏 连云港 222004

大脑中动脉（MCA）供血区为重要的脑功能区域，当其发生闭塞后，可通过开放侧支循环进行血氧供应，以维持该区域脑细胞正常生理需求[1]。由于侧支循环建立差异，患者病程发展方向以及临床预后亦不相同[2]。大脑中动脉闭塞后，主要由同侧大脑前动脉和（或）大脑后动脉通过开放软脑膜动脉吻合进行供血[3]，由于大脑前、后动脉血流量增加及血流速度加快，三维时间飞跃法磁共振血管成像（3D-TOF MRA）序列可显示其形态及信号异常[4]。T2*加权血管成像（SWAN）基于静息状态的血氧水平依赖成像原理，对于顺磁性物质如脱氧血红蛋白含量变化显示极为敏感[5]，可通过引流静脉形态学改变反映脱氧血红蛋白的含量，提示脑组织缺血缺氧状态。既往对于侧支循环及脑灌注状态多采用数字减影血管造影、15O标记的水分子正电子发射体层成像、动态磁敏感对比增强灌注加权成像及CT灌注成像等，但均需注射外源性对比剂或放射性示踪剂，临床副作用发生率较高，在应用中受到一定限制[6]。经颅多普勒亦多用作侧枝循环的初级筛查[7]。利用3D-TOF MRA与SWAN序列相结合，评估单侧MCA闭塞后侧支循环建立及脑灌注状态的研究尚未见报道。本研究分析其在侧支循环建立状态及临床短期预后方面的应用价值，现汇报如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2018年1月～2020年3月于脑病科收治的48例急性缺血性脑血管病且单侧MCAM1段闭塞患者，男性27例，女性21例，年龄38～78岁（52.8±7.7岁）。纳入标准：急性缺血性脑卒中且发病时间72 h；经3DTOF MRA显示为单侧MCA M1段闭塞；患者发病至MRI检查时间72 h。排除标准：危重症患者，即美国国立卫生研究院脑卒中评分量表（NIHSS）21分；既往脑出血患者；伴有脱髓鞘性脑白质病、脑血管淀粉样变性及脑血管畸形等。入院临床症状包括：头晕、头痛、偏侧肢体麻木、活动无力及言语不清等。本研究经患者家属知情同意，院伦理委员会批准通过。依据3D-TOF MRA提示有无患侧大脑前动脉和（或）大脑后动脉偏侧优势分为偏侧优势组（n=26）和对照组（n=22），依据SWAN序列提示梗死灶周围有无PVS将入组患者分为PVS阳性组（n=27）和PVS阴性组（n=21）。

1.2 检查方法

使用Discovery 750 3.0 T磁共振机（GE），32通道头颈线圈。扫描序列包括：T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、3D-TOF MRA及SWAN；3D-TOF MRA序列具体参数：TR：21 ms，TE：2.5 ms，FOV：18，NEX：1，反转角：15°，矩阵=320×256。SWAN扫描具体参数：TR：37.4 ms、TE：22.9 ms、矩阵：416×320、层厚：2 mm，间距：0 cm，采集次数：1，NEX：0.70，带宽：62.5 kHz，反转角：20°。

1.3 图像分析

3D-TOF MRA及SWAN原始数据利用Funcool 4.6软件进行后处理，将3D-TOF MRA后处理图像中，MCAM1段闭塞侧大脑前动脉和（或）大脑后动脉信号增高、管腔增粗、分支增多以及延伸走行定义为偏侧优势[8]。将SWAN序列提示梗死灶周围皮质及皮质下软脑膜引流静脉、脑室旁髓纹静脉信号减低、管腔增粗定义为突出血管征（PVS）[5]。神经功能缺失程度采用NIHSS量表[9]进行评分，范围为0～42分，分数越高提示神经功能受损越严重。

1.4 统计学分析

采用SPSS22.0统计软件行统计分析，计数资料以率表示，采用无序变量卡方检验法；计量资料经检验符合正常态分布，以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

48例患者中，偏侧优势组出现PVS为42.31%（11/26），对照组患者出现PVS为72.73%（16/22，表1、图1）。偏侧优势组及PVS阴性组入院当日及1周后NIHSS评分均低于对照组及PVS阳性组，差异有统计学意义（P＜0.05，表2～3）。

表1 偏侧优势组与对照组PVS检出率比较(%)Tab.1 Comparison of PVS detection rate between the dominant group and the control group

3 讨论

大脑中动脉狭窄时，会造成该供血区脑血流量的降低，导致患者出现脑缺血症状，严重者可进展为脑梗死[10]。然而，临床实际工作中发现大脑中动脉闭塞患者的临床症状及预后并不一致，当脑动脉分支闭塞后，机体可利用侧支循环进行脑组织的血氧供应。侧支循环建立通路主要包括颅底Willis环（一级侧支）、眼动脉及软脑膜动脉（二级侧支）以及新生毛细血管（三级侧支）[11]。由于大脑中动脉M1段位于Willis环外，其闭塞后不能通过Willis环的前后交通动脉以及二级侧支的眼动脉参与供血，同时由于新生的血管网的建立需要数天时间，因此位于脑皮层表面，连接大脑前、中、后动脉远端的软脑膜动脉吻合成为M1段闭塞后最主要的血液供应来源[12]。软脑膜动脉吻合主要由同侧大脑前动脉和（或）大脑后动脉提供血液来源，必然导致大脑前动脉、大脑后动脉的血流量增加以及血液流速的加快，3DTOF MRA序列成像基础为流动血液与静止脑组织之间的信号差异[13]，由于大脑前动脉、大脑后动脉的流入增强效应，导致其在3D-TOF MRA序列显示为管腔增粗、分支增多、走行延伸以及信号增加的表现，即偏侧优势。大脑前动脉、大脑后动脉的偏侧优势与软脑膜侧支循环的建立密切相关[14]，本研究显示：偏侧优势组患者入院当日及1周后NIHSS评分均低于对照组，亦提示偏侧优势可间接提示软脑膜动脉吻合的建立，侧支循环建立差异可导致责任供血区不同的灌注状态，这亦与既往研究相符[15-16]。

图1 患者女，66岁，右肢活动不利1d，入院NIHSS评分为6分，1周后NIHSS评分为3分Fig.1 Female patient,66 years old,the right limb movement was disadvantageous for one day.The NIHSS score was 6 when the patient was admitted to hospital and 3 after oneweek.

表2 偏侧优势与患者入院当日及1周NIHSS评分比较(Mean±SD)Tab.2 Comparison of the score of NIHSS on the day of admission and one week

表3 PVS与患者入院当日及1周NIHSS评分比较(Mean±SD)Tab.3 Comparison of NIHSS scores of PVS and patients on the day of admission and one week

SWAN成像技术则以静息态的血氧水平依赖作为成像基础，通过利用组织间的磁化率差异进行成像，该序列对于脱氧血红蛋白等顺磁性物质具有高度敏感性[17]。当供血动脉发生闭塞后，机体代偿性增加氧摄取分数[18]，使得缺血区域的引流静脉内脱氧血红蛋白含量增加[19]，脱氧血红蛋白的含量决定了SWAN序列中静脉显影的信号强度以及形态学变化，于SWAN序列表现为不同缺血区域显示为皮层浅静脉、深静脉以及髓纹静脉单位面积内分布的增粗增多，且信号亦减低明显[20]。既往研究显示SWAN序列可敏感显示脑实质缺血缺氧状态，PVS阳性亦间接提示该区域血流储备的衰竭以及代谢储备的启动[21-22]。对于侧支循环建立良好的区域，由于氧摄取分数逐步降低至恢复正常，引流静脉内脱氧血红蛋白的含量下降，于SWAN序列亦可表现为PVS阴性，这与病变区域良好的血氧供应水平密切相关。本组研究显示：大脑动脉偏侧优势组具有较高的PVS阴性显示率，两者均可提示单侧MCAM1段闭塞后的侧支循环建立以及良好的血氧供应状态。偏侧优势组及PVS阴性患者近期预后亦明显优于对照组及PVS阳性患者，提示偏侧优势组及PVS阴性患者病情现状较为稳定，并与良好的短期预后相关。3D-TOF MRA及SWAN序列均为无创性检查方法，可针对单侧MCA M1段闭塞患者定期实施该项检查，通过图像比对，评估治疗前后脑灌注状态变化，可用于临床疗效评估以及患者治疗方案的个性化选择[23-24]。

综上所述，单侧MCAM1段发生闭塞后，偏侧优势与PVS阴性均可反映侧支建立及良好的血液供应状态。本研究不足之处在于样本数量相对较少、患者神经功能受损评估时间为1周，未行更长时间随访，SWAN序列图像尚未进行定量评估。同时侧支循环的建立受多种因素的影响，寄希望于今后的研究中进一步深入。