急性/亞急性腦梗死患者FVH征評分與腦氧代謝及神經(jīng)功能的關(guān)系

常佩佩，苗延巍，蔣玉涵，車藝瑋，高冰冰，陳麗華，宋清偉，劉愛連

腦梗死患者在液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid-attenuated inversion r ecover y，F(xiàn)LAIR)序列上可見沿外側(cè)裂或腦溝分布的點、線狀高信號影，即“FLAIR血管高信號”征(fluid-attenuated inversion recovery vascular hyperintensity，F(xiàn)VH)[1]。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)VH征與腦梗死患者動脈閉塞部位以外的側(cè)支血管一致[2]，頸內(nèi)動脈狹窄后，F(xiàn)VH征顯著程度與狹窄后血流速度呈高度負(fù)相關(guān)[3]，說明FVH征代表緩慢的側(cè)支血流。單側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞患者急性腦梗死時，F(xiàn)VH-擴散加權(quán)成像(dif f usion-weighted imaging，DWI)明顯不匹配與良好預(yù)后相關(guān)[4]，而且FVH-DWI不匹配組患者入院時DWI體積較小，隨訪時DWI體積較小，DWI體積增長率低[5]，表明FVH征與腦梗死體積有關(guān)，可以預(yù)測預(yù)后。腦梗死患者血流灌注降低往往伴隨腦氧代謝的變化，而FVH征與腦氧代謝的關(guān)系尚未可知。

SWI可以清晰顯示腦靜脈，主要原理是基于氧合血紅蛋白與去氧血紅蛋白磁化率的不同。部分急性腦梗死患者的SWI序列上，梗死灶周圍皮質(zhì)靜脈可較對側(cè)增多增粗，稱為不對稱突出皮質(zhì)靜脈征(asymmet r ical pr ominent cor t ical veins，APCVs)[6]。研 究 發(fā) 現(xiàn)，APCVs的出現(xiàn)與局部血流緩慢，氧飽和度降低有關(guān)，SWI的靜脈相位值(phase值)可以間接定量靜脈內(nèi)去氧血紅蛋白含量，進一步量化腦組織氧代謝情況[7-9]。FVH征與APCVs征的出現(xiàn)是否具有一致性也需要深入研究。

本研究擬對單側(cè)MCA供血區(qū)梗死患者FVH征與局部腦氧變化、美國國立研究院腦卒中評定表(Nat ional Inst it ut e of Heal t h St r oke Scal e，NIHSS)評分以及腦梗死體積相關(guān)性進行分析，以期進一步揭示FVH征形成與范圍的影響因素及臨床意義。

1 材料和方法

1.1 研究對象

本研究經(jīng)過本單位醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：PJ-KS-KY-2018-56)，受試者均已簽署知情同意書。前瞻性研究2019年4月至2020年10月我院神經(jīng)內(nèi)科住院治療的單側(cè)大腦中動脈狹窄或閉塞引起的急性/亞急性腦梗死患者，共采集67例患者，15例因運動偽影而被排除，5例因幽閉恐懼癥而中斷掃描，13例為后循環(huán)梗死，最終有34例符合入組標(biāo)準(zhǔn)被納入后續(xù)分析，其中男21例，女13例，年齡(64.4 7±12.5 7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①結(jié)合臨床資料及DWI證實的急性或亞急性腦梗死；②經(jīng)頭部CT血管造影術(shù)(CT angiography，CTA)和(或)磁共振血管成像(MR angiography，MRA)檢查證實單側(cè)大腦中動脈狹窄或閉塞；③影像學(xué)資料齊全，包括T1WI、T2WI、T2 FLAIR、3D-TOF MRA和(或)CTA、DWI、SWI圖像；④患者檢查前無溶栓史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腦出血、腦外傷、腦腫瘤、代謝性疾病、變性性疾病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾?。虎贛RI圖像存在嚴(yán)重偽影而影響圖像分析。收集所有患者的臨床資料，包括年齡、性別、病程(癥狀出現(xiàn)到磁共振檢查的時間)、入院NIHSS評分(NIHSS入院)和出院NIHSS評分(NIHSS出院)。依據(jù)血管狹窄程度，將患者分為血管狹窄輕-中度組(0～69%)，重度-閉塞組(70～100%)兩組。

1.2 MR掃描

應(yīng)用Phil ips Ingenia 3.0 T CX(Phil ips Heal t hcar e，Best，Net her l ands)MRI掃描儀對患者進行掃描。掃描時患者取仰臥位，頭先進，掃描基線與前-后聯(lián)合連線相平行，上至顱頂，下至枕骨大孔水平。掃描序列包括常規(guī)序列及DWI、SWI圖像。各序列掃描參數(shù)如表1所示。

表1 MR掃描參數(shù)Tab.1 MRscanning parameters

1.3 MRI圖像處理

圖像后處理均采用Philips MRI工作站(Intelli Space Portal，ISP)完成，所有圖像分析、測量由2位放射科醫(yī)生獨立完成，采用Kappa檢驗或組內(nèi)相關(guān)檢驗分析一致性。MCA狹窄率：根據(jù)北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)試驗標(biāo)準(zhǔn)測量并分級：血管狹窄率=(1-最小殘留管徑/狹窄遠(yuǎn)端正常管徑)×100%。FVH征的評分標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)阿爾伯塔腦卒中早期CT評分(ASPECTS)改良法[10]將FLAIR圖像大腦中動脈供血區(qū)分為7個區(qū)域，其中尾狀核頭、豆?fàn)詈?、?nèi)囊后肢和島葉為一個區(qū)域，M1、M2、M3、M4、M5、M6各為1個區(qū)域，每個區(qū)域出現(xiàn)FVH陽性則記為1分，評分范圍為0～7分(圖1)。APCVs評分依據(jù)Par k等[11]的評分方法，將MCA供血區(qū)劃分為8個區(qū)域：島葉皮質(zhì)；M1，前MCA皮質(zhì)；M2，島葉皮質(zhì)外側(cè)MCA皮質(zhì)；M3，后MCA皮質(zhì)；M4，M5，M6，前、側(cè)、后MCA區(qū)；深部白質(zhì)。每個區(qū)域出現(xiàn)皮質(zhì)靜脈征記為1分，評分范圍為0～8分(圖1)。

圖1 FVH征及APCVs征示意圖。A：FLAIR序列圖像上FVH征(箭)；B：SWI序列上APCVs征象(箭)圖2 靜脈Δφ值測量方法。A：在SWI濾波相位成像上選擇梗死核心附近的靜脈，測量腦靜脈血的相位差Δφ，每條靜脈需要沿血管從遠(yuǎn)到近連續(xù)測量3次，最后取測量值的平均值作為最終測量值；B：取對側(cè)相應(yīng)部位的靜脈，用同樣的方法求平均值Fig.1 Diagram of FVH sign and APCVs.A:FVH sign on FLAIRsequence images(arrow);B:APCVson SWIsequence(arrow).Fig.2 Measurement method of Δφvalue.A:Selected three veins of the infarct core accessory on SWI filtered phase imaging,the phase difference(Δφ)was measured,each vein needs to be measured three times continuously from far to near along the blood vessel,and then the mean value was taken as the final;B:Selected the corresponding part of the contralateral vein,and the average value wasobtained by thesamemethod.

掃描所得SWI原始數(shù)據(jù)自動重建，得到相位圖(phase image，PI)和最小密度圖(SWIminIP)。將圖像數(shù)據(jù)以DICOM格式保存及傳輸至個人電腦，使用神經(jīng)影像信號處理軟件(signal process in neuroimaging，SPIN)[12]進行處理。結(jié)合DWI圖像，在SWI相位圖上測量梗死病灶周圍腦靜脈相位差值，即Δφ值(單位：spin)。測量時需要避開鄰近磁敏感差異明顯部位，測量線置于被測靜脈的中段并與之垂直，測量梗死灶周圍及對側(cè)相應(yīng)區(qū)域靜脈血管的相位差，每個區(qū)域測量3支靜脈的Δφ值，每支靜脈測量3次，取其平均值即為最終Δφ值，最后計算rΔφ值，即梗死側(cè)Δφ值和對側(cè)Δφ值的比值(圖2)。以DWI高信號區(qū)域定義為梗死核心(inf ar ct cor e，IC)區(qū)，在ISP上半自動勾畫每層IC邊界，并融合成3D IC區(qū)，得到梗死體積。

1.4 神經(jīng)功能評分

本研究中，由1名臨床經(jīng)驗豐富的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生在患者入院后依據(jù)NIHSS進行評分(NIHSS入院)，同樣的方法獲取出院時的NIHSS評分(NIHSS出院)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理。對于分類資料，2名觀察者的一致性分析采用Kappa檢驗，Kappa值＞0.6 0為一致性良好；2名觀察者對連續(xù)資料之間的一致性分析采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)檢驗(int racl ass corr el at ion coef f icient s，ICC)進行描述，ICC＞0.7 5表示一致性良好。FVH、APCVs評分組間差異比較采用獨立樣本t檢驗，運用Spearman相關(guān)性分析分別研究3組(整體、輕-中度組、重度-閉塞組)FVH評分與APCVs評分、Δφ、rΔφ、NIHSS評分、梗死體積的關(guān)系，進一步采用多元線性回歸分析探討FVH征評分的影響因素。P＜0.0 5為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料統(tǒng)計

輕-中度組22例，年齡(62.5 0±12.6 8)歲，病程(99.8 7±65.2 7)h，NIHSS入院為4.1 4±2.3 8，NIHSS出院為3.0 9±3.1 0；重度-閉塞組12例，年齡(68.0 8±12.0 5)歲，病 程(105.0 8±71.3 7)h，NIHSS入院為5.3 3±3.1 4，NIHSS出院為3.6 7±3.8 7。所有患者的臨床資料經(jīng)One-Sampl e K-S檢驗，均符合正態(tài)分布(P＞0.0 5)。

2.2 圖像學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2名放射科醫(yī)生對FVH評分、APCVs評分、血管狹窄程度的評估具有良好的一致性(Kappa值均＞0.6 0)；所測Δφ、rΔφ、梗死體積一致性好(ICC＞0.7 5)。所有患者的MRI測量參數(shù)經(jīng)One-Sampl e K-S檢驗，均符合正態(tài)分布(P＞0.0 5)，見表2。

表2 兩組影像學(xué)數(shù)據(jù)(±s)Tab.2 Imaging data of two groups(±s)

表2 兩組影像學(xué)數(shù)據(jù)(±s)Tab.2 Imaging data of two groups(±s)

注：FVH：FLAIR血管高信號；APCVs：不對稱突出皮質(zhì)靜脈征；Δφ：梗死病灶周圍腦靜脈相位差值；rΔφ：梗死側(cè)Δφ值和對側(cè)Δφ值的比值。

2.3 FVH、APCVs評分組間差異

血管狹窄重度-閉塞組的FVH、APCVs評分均高于輕-中度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.2 9，P=0.0 3；t=4.8 9，P＜0.0 01)，見表3，圖3。

圖3 兩組FVH、APCVs評分差異箱形圖，顯示重度-閉塞組FVH、APCVs評分均高于血管狹窄輕/中度組Fig.3 The difference map of FVH and APCVs scores between the two groups.The scores of FVH and APCVs in severe-occlusion group were higher than those in mild-moderate stenosisgroup.

表3 兩組FVH、APCVs評分比較Tab.3 Comparison of FVH and APCVs scores between the two groups

2.4 FVH征評分與APCVs評分、Δφ、NIHSS評分、梗死體積的關(guān)系

Spear man相關(guān)分析顯示，整體比較顯示FVH評分與APCVs評分、rΔφ、NIHSS入院評分之間呈明顯正相關(guān)(r=0.5 5，P=0.0 01；r=0.3 5，P=0.0 4；r=0.3 9，P=0.0 2)，與Δφ、NIHSS出院、梗死體積之間沒有相關(guān)性。血管狹窄輕-中度組、重度-閉塞組分別進行分析顯示FVH征評分與各參數(shù)無相關(guān)性(P＞0.0 5)。詳見表4、圖4、5。

表4 FVH評分與各參數(shù)的相關(guān)性Tab.4 Correlation between FVH scoreand imaging parameters

圖4 FVH評分與各參數(shù)的相關(guān)性熱點圖(整體比較，*代表有統(tǒng)計學(xué)差異)Fig.4 Map of correlation between FVH score and parameters(*represents the statistical difference).

將上述有統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)果進一步行多元線性回歸，顯示APCVs評分是影響FVH評分的主要因素(B=0.4 80，P=0.0 02)，見表5。

表5 FVH征評分與影像參數(shù)的多元線性回歸Tab.5 Multiple linear regression between FVH score and imaging parameters

3 討論

本研究前瞻性比較了血管狹窄程度不同組FVH、APCVs評分的差異，分析了單側(cè)大腦中動脈狹窄患者FVH征評分與APCVs評分、Δφ、rΔφ、臨床評分以及梗死體積之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)血管狹窄重度-閉塞組的FVH、APCVs評分均高于輕-中度組。此外，F(xiàn)VH征評分與APCVs評分、rΔφ、NIHSS入院評分之間正相關(guān)，表明FVH征的出現(xiàn)與腦氧代謝及患者入院時神經(jīng)功能障礙嚴(yán)重程度有關(guān)系。

3.1 FVH、APCVs評分組間差異

本研究表明，血管狹窄重度-閉塞組的FVH、APCVs評分均高于輕-中度組，說明血管狹窄程度越重，F(xiàn)VH征、APCVs征的范圍越大。有研究[13]認(rèn)為，存在FVH征、APCVs的腦組織依然灌注低下，F(xiàn)VH征常見于大血管閉塞的急性腦卒中患者[14]，并且血管重度狹窄或閉塞是APCVs的獨立危險因素[15]，這與本研究結(jié)果相符，表明腦缺血缺氧越嚴(yán)重，側(cè)枝循環(huán)開放越顯著，腦組織氧攝取率越高，這兩種征象越明顯，從側(cè)面反映腦組織灌注不足，提示腦血管病變越嚴(yán)重，需要引起人們注意。

3.2 FVH評分與APCVs評分的關(guān)系

圖5 男，63歲，左側(cè)基底節(jié)區(qū)腦梗死。A：MRA顯示左側(cè)大腦中動脈閉塞；B：DWI示左側(cè)基底節(jié)區(qū)急性腦梗死；C：T2 FLAIR圖像示左外側(cè)裂及腦溝條狀高信號，即FVH征；D：SWI序列示左側(cè)大腦半球靜脈較對側(cè)增粗、增多，即APCVs征Fig.5 MRIimages of a 63-years-old man.A:MRA shows occlusion in left middle cerebral artery;B:DWIshows high signal in left basal ganglia;C:T2 FLAIR images shows strip high signal in the left lateral fissure and sulcus,which called FVH sign;D:SWIsequence shows that the veins in the left hemisphere were thicker and more than those in the contralateral hemisphere,which called APCVs.

腦梗死的主要病理機制是急性腦梗死核心區(qū)域缺血缺氧、細(xì)胞水腫、氧代謝率降低、靜脈減少，核心區(qū)周圍的腦組織常伴有缺血缺氧，導(dǎo)致氧代謝率增加，病灶周圍小靜脈擴張增大[16]。關(guān)于APCVs在腦實質(zhì)缺血時的作用機制，有研究認(rèn)為是由于局部缺血導(dǎo)致靜脈擴張，容積增加[17]；另一種機制是低灌注組織的供氧和攝氧不耦合，導(dǎo)致脫氧血紅蛋白相對增加和氧血紅蛋白相對減少[8]。存在廣泛的APCVs，再通患者有更好的預(yù)后[18]，因此，可以認(rèn)為缺血腦組織中的APCVs是對腦組織缺血缺氧的一種代償反應(yīng)。

先前的研究表明，遠(yuǎn)端FVH征代表良好的側(cè)支循環(huán)、較小的梗死體積、較大的缺血半暗帶以及更少的與病變相關(guān)的神經(jīng)功能缺損[14]，與功能預(yù)后有關(guān)[19]。隨著越來越多的研究，F(xiàn)VH征與側(cè)支循環(huán)的關(guān)系得到了進一步的證實。目前已有一些研究對APCVs與側(cè)支循環(huán)關(guān)系進行探討，但是APCVs對腦梗死的預(yù)后預(yù)測仍有爭議。有研究表明軟腦膜側(cè)支良好的患者APCVs明顯多于軟腦膜側(cè)支不良的患者[20]，SWI-DWI不匹配的存在與較好的預(yù)后相關(guān)[21]，然而也有研究認(rèn)為外周血APCVs減少可能提示預(yù)后良好[22]。FVH-ASPECT改良評分法評分和APCVs評分是基于ASPECTS的評分系統(tǒng)，可以簡單、半定量評估這兩個征象。Par k等[11]研究顯示，在TOF-MRA圖像上，突出的APCVs和良好的側(cè)支分級、廣泛的FVH征有顯著相關(guān)性，44例有顯著的APCVs患者中29例出現(xiàn)突出的FVH征。在本研究中，整體比較發(fā)現(xiàn)梗死病灶側(cè)FVH評分與SWI上APCVs評分之間具有相關(guān)性，而且APCVs評分是FVH征評分的影響因素，在一些病例中，F(xiàn)VH征與APCVs的位置一致。因此，可以認(rèn)為梗死核心周圍的腦組織，由于缺血缺氧，不僅會有側(cè)支循環(huán)開放，同時伴有靜脈的擴張，脫氧血紅蛋白增加，腦攝氧量的增加，換句話說，當(dāng)大腦大動脈閉塞時，增加的攝氧分?jǐn)?shù)和良好的軟腦膜側(cè)支共同作用來補償腦組織的缺血狀態(tài)，F(xiàn)VH征和APCVs都可以描述側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，而且這兩個征象具有相關(guān)性。

3.3 FVH評分與腦氧狀態(tài)的關(guān)系

腦梗死發(fā)生時，首先側(cè)支循環(huán)建立以保證病變區(qū)域腦血流量，當(dāng)組織缺血缺氧進一步發(fā)展，氧攝取分?jǐn)?shù)(oxygen ext r act ion f r act ion，OEF)上升，當(dāng)達(dá)到失代償時病變區(qū)域發(fā)生梗死。所以當(dāng)腦梗死發(fā)生時，缺血組織開始啟動代謝儲備，提高OEF彌補灌注不足，從而使相應(yīng)引流靜脈中脫氧血紅蛋白的含量增加，靜脈血中脫氧血紅蛋白為順磁性物質(zhì)，可以縮短T2*時間，使靜脈血管與周圍組織的相位差增加，因此，腦組織缺血、缺氧越嚴(yán)重，脫氧血紅蛋白含量越高，血氧飽和度越低，Δφ增加。本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)VH評分與rΔφ呈正相關(guān)，表明梗死核心周圍腦組織FVH征范圍越大，同時伴有腦攝氧增加，說明在缺血缺氧的刺激下，梗死核心周圍腦組織不僅有側(cè)枝循環(huán)開放，而且伴有腦氧代謝的改變，這兩種機制共同代償組織缺血缺氧，所以在臨床工作中識別出FVH征，也可以幫助了解局部腦攝氧的變化，為進一步治療提供更多信息。

3.4 FVH評分與神經(jīng)功能狀態(tài)的關(guān)系

本次入選的患者為急性或亞急性腦梗死患者，在本研究中，發(fā)現(xiàn)NIHSS入院評分與FVH評分之間呈正相關(guān)。有研究[23]發(fā)現(xiàn)，對于急性缺血性腦梗死患者，F(xiàn)VH征與較大皮質(zhì)腦梗死體積、顱內(nèi)大動脈疾病和入院時更嚴(yán)重的中風(fēng)有關(guān)。本研究也進一步證實腦梗死患者的FVH征評分越高，病變范圍就越大，對患者的初始神經(jīng)功能影響越明顯，入院時NIHSS評分越高。

3.5 FVH評分與梗死體積關(guān)系

目前對FVH與梗死體積關(guān)系的研究表明，F(xiàn)VH-DWI不匹配比FVH-DWI匹配更能預(yù)測預(yù)后[24]，在超急性腦梗死中，F(xiàn)VH-DWI不匹配比FVH-DWI匹配組的初始梗死體積小[25]。也有研究認(rèn)為，F(xiàn)VH-DWI不匹配對預(yù)后的影響與梗死體積有關(guān)系，在DWI-ASPECTS≤3中，F(xiàn)VH-DWI不匹配沒有預(yù)后價值；而在DWI-ASPECTS≥8中，F(xiàn)VH-DWI不匹配具有最高的預(yù)后價值[26]。本研究發(fā)現(xiàn)FVH征評分與梗死體積沒有相關(guān)性，可能與樣本量少，不同個體之間梗死體積差異大有關(guān)，而且本研究梗死時間跨度較大，均可能影響最后的結(jié)果。

3.6 本研究的局限性

首先，限于臨床研究條件，符合納入標(biāo)準(zhǔn)的患者樣本量相對少；其次，本研究未對腦梗死進行動態(tài)觀察，缺少FVH征評分及其相關(guān)因素的動態(tài)演變評估，在未來的研究中，需要結(jié)合病程進行動態(tài)隨訪，以期更加系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確的評價。

綜上所述，本研究認(rèn)為腦梗死患者責(zé)任動脈狹窄越明顯，F(xiàn)VH征和APCVs征的范圍相對越大，而局部腦缺氧越明顯，神經(jīng)功能受損越嚴(yán)重。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。