ASL在急性大面積缺血性腦卒中出血轉(zhuǎn)化評估中的應(yīng)用價(jià)值

周建國， 李士坤， 符大勇， 孟 云， 馬先軍

ASL在急性大面積缺血性腦卒中出血轉(zhuǎn)化評估中的應(yīng)用價(jià)值

周建國1， 李士坤1， 符大勇1， 孟 云1， 馬先軍2

目的 探討磁共振動脈自旋標(biāo)記(ASL)成像在急性大面積缺血性腦卒中出血轉(zhuǎn)化(HT)評估中的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法 回顧性分析2015年1月-2016年8月經(jīng)臨床和影像學(xué)證實(shí)的43例急性大面積缺血性腦卒中患者，采用GE3.0T超導(dǎo)MRI掃描儀進(jìn)行常規(guī)序列、磁敏感(SWI)和ASL檢查，通過軟件后處理獲取SWI最小密度投影及CBF偽彩圖。通過觀察MR檢查結(jié)果，依據(jù)缺血梗死區(qū)不同灌注狀態(tài)分為高、低灌注組,分析缺血梗死區(qū)不同灌注狀態(tài)與HT的相關(guān)性；依據(jù)梗死核心區(qū)灌注狀態(tài)分為高、低灌注組，分析梗死核心區(qū)灌注狀態(tài)與HT類型之間的相關(guān)性。結(jié)果 入組患者43例，其中缺血梗死區(qū)高灌注22例，發(fā)生HT 14例(63.64%);缺血梗死區(qū)低灌注21例，發(fā)生HT 5例(23.81%)，HT與缺血梗死區(qū)灌注狀態(tài)相關(guān)(P<0.05)。梗死核心區(qū)高灌注8例，發(fā)生PH型HT 4例(50%)，梗死核心區(qū)低灌注35例，發(fā)生PH型HT 3例(8.57%)，梗死核心區(qū)高灌注與PH型HT發(fā)生有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 急性大面積腦梗死HT發(fā)生及類型與缺血梗死區(qū)灌注狀態(tài)具有相關(guān)性，ASL檢查可為臨床提供HT評估信息，對于臨床制定合理治療方案及預(yù)后評估具有重要價(jià)值。

缺血性腦卒中； 出血轉(zhuǎn)化； 動脈自旋標(biāo)記

缺血性腦卒中是由于局部腦組織的供血動脈發(fā)生狹窄或者閉塞，引發(fā)供血區(qū)域腦血流量異常減少或者阻斷，繼而導(dǎo)致組織缺血缺氧、軟化壞死，并常常伴有神經(jīng)功能缺損的一類疾病[1]，其占全部腦血管病變發(fā)生率的3/4[2]。臨床治療主要采用溶栓、抗凝、抗血小板及改善循環(huán)等措施，但出血轉(zhuǎn)化(hemorrhagic transformation，HT)的發(fā)生與臨床治療的有效性和安全性密切相關(guān)。目前臨床多采用磁敏感(susceptibility weighted imaging,SWI)序列作為早期發(fā)現(xiàn)HT的依據(jù)[3]。本研究通過動脈自旋標(biāo)記(Arterial spin labeling，ASL)成像技術(shù)分析缺血梗死區(qū)灌注狀態(tài)與HT發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)性，為臨床治療方案選擇、患者病情現(xiàn)狀及預(yù)后評估提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年1月-2016年8月于我院腦病科入院治療的43例急性大面積缺血性腦卒中患者，其中男26例，女17例，年齡50～91歲之間，平均(69.67±11.71)歲，入院主要臨床癥狀包括：肢體活動不利、偏身麻木、頭暈頭痛、言語不清和嗜睡等，HT發(fā)生后可在原有臨床表現(xiàn)基礎(chǔ)上并發(fā)新的癥狀體征：惡心、嘔吐、意識障礙及腦膜刺激征，甚至腦疝形成引發(fā)病情惡化表現(xiàn)。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)腦病科確診為急性缺血性腦卒中，參考2014年中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會腦血管病學(xué)組制定的《中國急性缺血性腦卒中診治指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；(2)患者發(fā)病到入院接受MRI檢查時(shí)間范圍為2 w；(3)梗死面積>3.0 cm2或累計(jì)2個(gè)以上腦葉[5]；(4)經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者或家屬同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)近3 m內(nèi)有缺血性腦卒中、腦外傷或腦出血相關(guān)病史；(2)既往有顱腦腫瘤、血管畸形或動脈瘤病史；(3)嚴(yán)重的心、肝、腎等臟器功能不全及糖尿病患者。

1.3 儀器與方法 采用GE 3.0T Discovery 750 MR機(jī)進(jìn)行檢查，8通道相控頭頸線圈。行軸位T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI，矢狀面T1WI，SWI及3D-ASL掃描，具體參數(shù)：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，F(xiàn)OV24 cm×24 cm，層厚2 mm，間距0 cm，NEX:0.70次，帶寬:62.5 KHZ,反轉(zhuǎn)角:20°；3D-ASL：TR/TE=5369 ms/10.5 ms，F(xiàn)OV:24 cm×24 cm，分辨率：512×8，NEX：3，標(biāo)記后延遲時(shí)間：2525 ms。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析 應(yīng)用GE AW4.6工作站，將SWI原始數(shù)據(jù)進(jìn)行最小密度投影處理后，依據(jù)歐洲急性卒中合作研究(ECASS)方法將腦梗死后HT分為:(1)出血性梗死(hemorrhagic infarction，HI)，包括HI1型(梗死灶周邊部點(diǎn)狀出血)；HI2型(梗死灶內(nèi)融合性點(diǎn)狀出血，但沒有占位效應(yīng))。(2)腦實(shí)質(zhì)血腫(parenchymal hematoma，PH)，包括PH1型(出血較少，占梗死面積不足30%，有輕度占位效應(yīng))；PH2型(出血超過梗死面積的30%，有明顯占位效應(yīng)及遠(yuǎn)離梗死區(qū)域的出血)[6]。將3D-PCASL原始數(shù)據(jù)經(jīng)Functool應(yīng)用軟件處理后得出全腦血流量(cerebral blood flow，CBF)偽彩圖，將DWI圖像提示高信號區(qū)定義為梗死核心區(qū)，當(dāng)CBF偽彩圖提示梗死核心區(qū)或其周圍出現(xiàn)斑點(diǎn)狀或條狀高灌注信號時(shí)，測量高灌注區(qū)CBF值；當(dāng)CBF偽彩圖于缺血梗死區(qū)未見明顯高灌注信號時(shí)，則于低灌注區(qū)重復(fù)選擇多處感興趣區(qū)，取其平均腦血流量值。通過與同層面鏡像區(qū)灌注值做對比，得出相對腦血流量(relative cerebral blood flow，rCBF)。依據(jù)rCBF值，將感興趣區(qū)灌注狀態(tài)分為正常灌注(0.9～1.1)、高灌注(>1.1)和低灌注(<0.9)。(1)將CBF偽彩圖提示梗死核心區(qū)或其周圍高灌注狀態(tài)定義為缺血梗死區(qū)高灌注組，為低灌注狀態(tài)則定義為低灌注組。(2)將CBF偽彩圖提示梗死核心區(qū)高灌注狀態(tài)定義為梗死核心區(qū)高灌注組，低灌注狀態(tài)定義為低灌注組，觀察缺血梗死區(qū)不同灌注狀態(tài)與HT類型之間的相關(guān)性。圖像均由2名放射科主治醫(yī)師進(jìn)行分析，當(dāng)意見不一致時(shí)，引入第3位醫(yī)師進(jìn)行協(xié)商后達(dá)成一致結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)表示，缺血梗死區(qū)灌注狀態(tài)與HT相關(guān)性采用χ2檢驗(yàn)，梗死核心區(qū)灌注狀態(tài)與HT相關(guān)性采用有序變量的兩獨(dú)立樣本比較的秩和檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 急性大面積腦梗死患者43例，其中發(fā)生HT 23例(53.49%)，HI型HT占16例(69.57%)，PH型HT占7例(30.43%)。缺血梗死區(qū)不同灌注狀態(tài)與HT發(fā)生差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2值=14.53，P值<0.001)(見表1)。43例患者中，梗死核心區(qū)高灌注患者8例，其中HI型HT4例(50%)，PH型HT4例(50%)(見圖1)；梗死核心區(qū)低灌注患者35例，其中HI型HT12例(34.29%)，PH型HT3例(8.57%)，兩組比較，梗死核心區(qū)不同灌注狀態(tài)與HT分型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 缺血梗死區(qū)灌注狀態(tài)與HT相關(guān)性

缺血梗死區(qū)高灌注組與低灌注組發(fā)生HT比較P<0.05

圖1 女，78歲。左側(cè)肢體活動不利8 h入院，圖A:DWI圖像提示右側(cè)基底節(jié)區(qū)急性腦梗死；圖B、C：CBF偽彩圖提示梗死核心區(qū)及其周圍見斑點(diǎn)狀、條狀高灌注信號；圖D：SWI圖像提示右側(cè)基底節(jié)區(qū)PH2型HT

3 討 論

3.1 急性大面積缺血性腦卒中HT的病理學(xué)機(jī)制及臨床意義 HT是指在腦組織缺血缺氧和壞死的基礎(chǔ)上繼發(fā)的出血，其既可以是缺血性腦卒中自然轉(zhuǎn)歸之一，也可以是臨床進(jìn)行溶栓或抗凝治療的并發(fā)癥。有研究表明：缺血性腦卒中發(fā)生HT的可能性與梗死面積相關(guān)，梗死面積越大，發(fā)生HT的風(fēng)險(xiǎn)則越大[7]?；貧w分析研究亦顯示：大面積缺血性腦卒中是自發(fā)性HT的危險(xiǎn)因素，其發(fā)生HT風(fēng)險(xiǎn)是非大面積患者的6.527倍[8]。其發(fā)病機(jī)制主要為：缺血梗死灶周圍發(fā)生反應(yīng)性水腫，壓迫周圍毛細(xì)血管，導(dǎo)致血管內(nèi)皮發(fā)生損傷，周圍水腫消退后，側(cè)支循環(huán)的開放導(dǎo)致毛細(xì)血管破裂，引發(fā)缺血梗死區(qū)HT[9]。然而對于不同患者梗死區(qū)HT的發(fā)生及類型與其臨床癥狀和體征的加重程度、臨床預(yù)后亦具有個(gè)體差異。少量出血對于患者的治療及預(yù)后影響較小，然而出血量的增加可能加重患者病情，嚴(yán)重者甚至可導(dǎo)致患者死亡。孔衛(wèi)國研究發(fā)現(xiàn)：臨床治療后非PH患者的療效優(yōu)于PH型，NIHSS評分較PH型亦低。非PH型HT的患者的梗死區(qū)域繼發(fā)腦水腫不明顯，側(cè)支循環(huán)的建立與患者病情好轉(zhuǎn)及短期預(yù)后相關(guān)；而PH型HT患者的梗死區(qū)伴有明顯腦水腫，導(dǎo)致周圍血管受壓、血液瘀滯，局部腦組織缺血缺氧明顯，故患者病情可能會惡化、短期預(yù)后亦較差[10]。

3.2 缺血梗死區(qū)灌注狀態(tài)與HT發(fā)生的相關(guān)性 既往研究通過缺血梗死區(qū)表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值及梗死區(qū)低血容量面積預(yù)測HT的發(fā)生。同時(shí)有研究也發(fā)現(xiàn)CT灌注提示腦血流達(dá)峰時(shí)間超過14 s也是臨床溶栓后發(fā)生HT的預(yù)測因素。本研究則利用磁共振3D-PCASL成像技術(shù)，通過觀察缺血梗死區(qū)不同灌注狀態(tài)來監(jiān)測HT發(fā)生與發(fā)展。

ASL是一種動脈自旋標(biāo)記全腦灌注成像技術(shù)，其利用自體動脈血中自由擴(kuò)散的水分子作為內(nèi)源性對比劑，于成像平面上游將動脈血中的氫質(zhì)子標(biāo)記，待標(biāo)記血對組織灌注以后，與組織水發(fā)生自旋交換直至進(jìn)入靜脈，由于標(biāo)記的動脈血受到T1弛豫作用，組織縱向弛豫時(shí)間發(fā)生改變，通過將標(biāo)記像與未標(biāo)記圖像相減影得到灌注像[11]。并將腦組織血液灌注狀態(tài)進(jìn)行偽彩區(qū)分，能夠直觀顯示組織不同血液灌注狀態(tài)信息。同時(shí)通過測定CBF值量化腦組織血流量，病變區(qū)與鏡面區(qū)CBF值相比較可精準(zhǔn)判定灌注狀態(tài)。Wang等研究認(rèn)為缺血梗死區(qū)血腦屏障的破壞、新生毛細(xì)血管、側(cè)支循環(huán)血管的開放及血管栓塞后的再通均可能導(dǎo)致CBF偽彩圖上高灌注狀態(tài)的顯示[12]。急性期缺血性腦卒中發(fā)生時(shí)，區(qū)域供血動脈發(fā)生嚴(yán)重狹窄或閉塞，但缺血梗死區(qū)仍可通過未完全閉塞的責(zé)任血管或冗長的側(cè)支循環(huán)供血，由于T1時(shí)間縮短，水質(zhì)子停留在大血管至微血管水平，尚未進(jìn)入毛細(xì)血管網(wǎng)與腦細(xì)胞進(jìn)行血氧交換，結(jié)果于CBF偽彩圖顯示高灌注假象，多表現(xiàn)為低灌注區(qū)周圍、鄰近腦皮質(zhì)表面匍匐走行的條狀高灌注信號[13]。缺血梗死區(qū)周圍的血液高灌注對于缺血半暗帶的預(yù)后具有著積極的意義，但亦增加發(fā)生HT的風(fēng)險(xiǎn)。梗死核心區(qū)血腦屏障已發(fā)生嚴(yán)重破壞，血管栓塞后的血流再通于CBF偽彩圖提示核心區(qū)斑點(diǎn)狀或團(tuán)片狀高灌注信號，本組研究梗死核心區(qū)高灌注8例，均發(fā)生不同程度HT，其中發(fā)生HI型HT 4例(50%)，PH型HT 4例(50%)。缺血梗死區(qū)不同灌注狀態(tài)與HT發(fā)生，有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。梗死核心區(qū)或周圍區(qū)域提示高灌注需高度提示臨床HT的可能性增加，尤其是梗死核心區(qū)高灌注的存在，需警示發(fā)生PH型HT的可能。有明顯占位的PH2型可使早期神經(jīng)功能惡化，病死率及殘疾率均增高，臨床治療工作中，對于大面積急性腦梗死的HT一直影響著治療方案的選擇，溶栓治療會顯著增加HT的發(fā)生率及嚴(yán)重程度。通過ASL這一便捷、無創(chuàng)、可重復(fù)性強(qiáng)的影像學(xué)檢查能夠?yàn)楣Ｋ篮驢T的發(fā)生發(fā)展提供必要的監(jiān)測信息，對于臨床治療方案的選擇及近期預(yù)后評估具有重要臨床應(yīng)用價(jià)值。

3.3 不足及展望 本研究病例較少，這可能會使統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果產(chǎn)生偏差，腦梗死HT的發(fā)生原因較為復(fù)雜，動物模型研究認(rèn)為不同的發(fā)病年齡、基礎(chǔ)疾病以及治療方案的選擇等等都與HT的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后相關(guān)[14]。寄希望于進(jìn)一步開展大樣本多因素研究，以便更好的探討其中相關(guān)性。

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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.南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院放射科,江蘇 連云港 222004;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院腦病科，江蘇 連云港 222004)

周建國，E-mail:13645132158@163.com

R743.3

A