ASL及DWI与急性脑卒中患者临床神经功能受损程度的相关性*

王小洁, 吴可盈, 莫信, 李秀雯, 曾宪卿, 李倩, 贺芬芬△

深圳市前海蛇口自贸区医院 1神经内科， 3放射科(广东深圳 518067)； 2中山大学公共卫生学院(广东广州 510275)

缺血性卒中具有高发病率、高致残率、高病死率的特点，给家庭和社会带来了沉重的负担。其主要的病因为脑动脉粥样硬化，导致脑血管灌注下降引起脑功能障碍，早期诊断对于治疗缺血性脑血管病及促进预后尤为重要。影像学技术中常规的磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)序列在诊断缺血性脑梗死中存在一定的局限性，弥散加权像序列(diffusion weighted imaging, DWI)是检测活体组织内水分子扩散运动的MRI功能成像技术，能够无创性发现脑部病灶。但有临床研究表明，DWI无法检测到早期的脑血流灌注异常，需要与磁共振灌注成像(perfusion weighted imaging，PWI)共同对比评估脑灌注情况，然而PWI需要静脉注射造影剂，禁用于肾功能不全或既往有过敏反应的患者。磁共振动脉自旋标记脑灌注技术(arterial spin labeling, ASL)是一种完全无创的磁共振灌注技术，可在不使用外源性造影剂的情况下，依靠动脉血的磁性标记检测脑部血流灌注情况，无需注射对比剂、非侵入性、可重复性强[1]。为了准确反映缺血性脑血管病临床神经功能受损程度，从而明确诊断、指导治疗，本研究对急性脑卒中患者给予ASL与DWI检查，比较ASL低灌注面积及DWI高信号面积与患者临床神经功能受损程度的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年1月至2020年6月深圳市前海蛇口自贸区医院神经内科收治的80例急性脑卒中患者，采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估急性脑卒中患者的临床神经功能受损程度。

急性脑卒中患者的纳入标准：(1)符合第四届全国脑血管病会议修订的急性脑卒中诊断标准；(2)梗死灶位于大脑半球；(3)病灶为单侧；(4)患者发病至接受MR检查间隔时间为72 h以内；(5)图像质量能够清晰显示病变。

研究对象的排除标准：(1)既往有严重颅内陈旧病灶；(2)合并有脑肿瘤、脑外伤等其他颅内疾病的患者；(3)患者存在磁共振检查禁忌症。

研究经深圳市前海蛇口自贸区医院医学伦理委员会审查通过[2022-123(申)-01K]

1.2 检查方法 应用Signa HDxt 3.0T GE磁共振扫描仪进行检查。常规扫描序列为：轴位T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、MRA。扫描参数：TR 25 ms，TE 2.7 ms，重建矩阵320×256；3D-ASL扫描参数：层厚4 mm，TR 4640 ms，TE 10.7 ms，标记后延迟时间(posted labeling delay，PLD)1525 ms，层数72，FOV 24 cin×24 cm，采集时间4 min 29 s。

1.3 图像分析 原始图像传输至GE ADW 4.6工作站，使用Functool软件处理ASL原始图像，生成伪彩脑血流量(cerebral blood flow，CBF)。编号病例，对全部病例DWI图像及ASL脑血流量图像分析结果进行记录。由两位经验丰富的放射科医生分别观察各图像，判断是否存在异常信号或异常灌注，分别在病灶最大的截面DWI、ASL图像上勾画并测量DWI高信号面积和ASL灌注异常面积。依据面积大小分为ASL>DWI、ASL≈DWI及ASL

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件进行分析。对于研究对象的基本特征，计量资料采用均数±标准差(或中位数和四分位数)描述，计数资料采用频数和百分比描述。急性脑卒中患者的ASL低灌注面积与DWI高信号面积的比较采用秩和检验。采用Spearman相关性分析，分别计算ASL灌注异常面积与NIHSS评分、DWI高信号面积与NIHSS评分的相关系数的大小。采用Z检验，比较ASL低灌注面积和DWI高信号面积与急性脑卒中患者NIHSS评分的相关系数的大小。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的基本特征 研究共纳入了80例急性脑卒中患者，研究对象的基本特征见表1。患者的平均年龄为(61.8±11.5)岁；男性患者60例(75%)，女性患者20例(25%)。总人群中，糖尿病患者占比37.5%(30例)，高血压患者占比77.5%(62例)，冠心病患者占比8.75%(7例)。NIHSS评分的中位水平为2.0(1.0, 4.0)分；根据NIHSS评分，16.25%(13例)的患者无临床卒中症状，67.5%(54例)的患者表现为轻度卒中症状；16.25%(13例)的患者表现为中度卒中症状。高敏C反应蛋白中位水平为1.72 (0.69, 3.59) mg/L，同型半胱氨酸中位水平为10.70 (9.06, 14.64)μmol/L，低密度脂蛋白平均水平为(2.99±0.78) mmol/L，其余生化指标平均水平见表1。

2.2 急性脑卒中患者的ASL低灌注面积与DWI 高信号面积秩和检验比较 见表2，在纳入的80例急性脑卒中患者中，ASL低灌注面积的中位数172.5(22.5, 864.0) mm2，DWI高信号面积的中位数为60.0 (35.5, 241.5) mm2。秩和检验结果显示，ASL低灌注面积显著大于DWI高信号面积，差异有统计学意义(P<0.05)。在纳入的研究对象中，ASL> DWI的患者为36例，ASL≈DWI的患者为34例，ASL< DWI的患者为10例。ASL低灌注面积和DWI高信号面积的一致性为42.5%(ASL低灌注与DWI高信号面积的一致性：(ASL≈DWI)÷总例数 × 100%)。ASL> DWI组的NIHSS评分中位数为4.0 (2.75, 5.25)；ASL≈DWI组的NIHSS评分中位数为1.0 (0.0, 2.0)；ASL< DWI组的NIHSS评分中位数为1.5 (1.0, 2.0)，见表3。

2.3 急性脑卒中患者的ASL低灌注面积、DWI 高信号面积与NIHSS评分的相关性 在纳入的80名急性脑卒中患者中，ASL低灌注面积与NIHSS评分呈显著正相关，Spearman相关系数为0.66(P<0.001)；DWI高信号面积与NIHSS评分呈显著正相关，Spearman相关系数为0.36(P<0.001)，见图1。Z检验结果显示，ASL低灌注面积与NIHSS评分的相关系数显著大于DWI高信号面积与NIHSS评分的相关系数(P=0.000 2)。

表1 急性脑卒中患者的基本特征 例(%)

表2 比较ASL低灌注面积与DWI高信号面积(秩和检验)

表3 ASL低灌注面积与DWI高信号面积分组情况 M(P25,P75)

3 讨论

急性缺血性脑卒中是最常见的卒中类型，占我国脑卒中的69.6%～70.8%,其高致残率、致死率严重影响了患者的生存质量。早期对缺血性脑卒中的严重程度及预后进行精确的评估，为临床制定个体化、精准化的治疗方案至关重要。

图1 ASL或DWI面积和急性脑卒中患者NIHSS评分的相关性

对于急性脑梗死患者，以往用DWI显示梗死核心坏死区，将核磁灌注成像(Perfusion Weighted Imaging，PWI)与DWI显示的差值定义为缺血半暗带，但PWI检查需注射造影剂，检查复杂，并有造成造影剂综合症的风险[2]。DWI可以检测到急性期的病灶，但对于更早期(<30 min)的血流灌注量异常却无法显示。ASL 是一种定量磁共振成像技术，它使用动脉中水分子作为可自由扩散的示踪剂来评估脑血流，是一种无创的、易于重复的，并且不需要钆的技术。ASL在缺血发生超早期即可清楚地显示血流灌注减少，能敏感地显示更早期的血流灌注量异常[3]。采用ASL灌注计算出脑血流量在急性脑梗死患者早期脑灌注中发挥着重要的作用。Crisi等[4]研究表明，急性脑梗死急性期区域高灌注对梗死组织代谢和临床预后中起到了积极的作用。在评估不同 NIHSS评分的中风患者之间的差异时，高灌注的存在可能被认为是良好预后的关键预测因子。

本研究中分别给予急性脑梗死患者ASL和DWI检查，比较ASL低灌注面积与DWI高信号面积的差异，分析DWI梗死面积和ASL低灌注面积和急性脑卒中患者NIHSS评分的相关性。结果显示ASL低灌注面积明显大于DWI高信号面积，且ASL低灌注面积与NIHSS评分呈反向相关。Bang等[5-6]研究结果提示在未进行血管再通的急性大脑中动脉梗死的患者中，ASL的信号与NIHSS评分密切相关。侧支的良好灌注与急性脑梗死患者的临床结局有着强烈的相关性。对于给定梗死面积，ASL中是否存在区域高灌注为NIHSS评分测量的初始严重程度的差异提供了潜在的病理生理学基础。另外， Thamm等[7]研究提出，将ASL加入急性脑梗死的常规检查可以为急性脑梗死提供发病早期预测价值。本研究结果说明，相比于单用DWI，ASL结合DWI及NIHSS评分能更好地反映患者临床症状的严重程度。因此，在临床上急性脑卒中的患者， ASL可有效观察急性脑卒中患者颅内梗死病灶的血流动力学情况[8]，应用ASL检查结合DWI检查、NIHSS评分结果能更好预测急性脑脑梗死患者的严重程度和临床预后。

在本研究纳入的80例患者中，ASLDWI组MRA狭窄以0～1级为主，ASL≈DWI组以2～3级为主，ASL

本研究也存在一些局限性。因为MRI检查的时间范围为72 h以内，我们仅收集到了缺血性脑血管病患者的基线影像学结果，并未收集治疗后血运重建和脑灌注时的影像。研究样本量较少，深入分析ASL技术评估缺血性脑血管病临床表现的应用，还需增加样本量做进一步研究。

综上所述，在急性脑卒中患者中ASL低灌注面积与患者临床神经功能受损程度及临床预后呈明显相关性。因此，临床上怀疑急性脑梗死的患者早期完成ASL检查了解脑组织血流灌注情况，可作为早期预测患者病情严重程度及早期预后的良好指标。对指导临床针对患者进行更精准、个体化的治疗方案有重要的指导意义。

利益相关声明：所有作者声明无利益冲突。

作者贡献说明：王小洁负责资料搜集及论文撰写；曾宪卿负责论文修改；莫信、李倩负责资料搜集；吴可盈、李秀雯负责资料统计分析；贺芬芬: 论文指导及修改。