3D-ASL評估慢性期腦梗死腦血流量及與認知功能的相關(guān)性

孟慶寧， 史 綱， 王潤強

青海省第五人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科, 青海 西寧 810000

腦梗死屬于臨床常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，早期對腦梗死開展診斷和治療對改善患者至關(guān)重要，目前認為腦梗死是供血動脈短暫或者減少造成腦組織缺氧、缺血形成梗死區(qū)域，但是在核心區(qū)和正常組織之間存在血流灌注低于正常但是結(jié)構(gòu)仍完整的缺血半暗帶，因此早期對這一區(qū)域血流灌注狀態(tài)進行分析對于積極開展治療具有積極的意義[1]。近年來，隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，3D動脈自旋標(biāo)記灌注成像(3D-ASL)在腦梗死患者的診斷中發(fā)揮了重要作用，該方法通過利用動脈血中的水作為內(nèi)源性標(biāo)志物對成像層面開展兩次信號采集，通過兩次成像相減獲取ASL灌注像，通過獲取腦血流量(CBF)、相對腦血流量(rCBF)可以對腦梗死患者血流灌注情況進行分析[2]。本研究采用3D-ASL對急性期和慢性期腦梗死患者開展檢查，探討CBF變化同患者認知功能的相關(guān)性，分析慢性期腦梗死患者腦灌注改變與疾病嚴重程度及認知功能之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月至2022年1月我院64例慢性期腦梗死患者作為慢性期組，年齡(56.69±8.82)歲；其中男37例，女27例；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)(22.39±2.10)kg/m2。選擇60例急性期腦梗死患者作為急性期組，年齡(56.60±7.22)歲；其中男34例，女26例；體質(zhì)量指數(shù)(22.25±1.92)kg/m2。選擇50例亞急性期腦梗死患者作為亞急性期組，年齡(55.14±9.40)歲；其中男30例，女20例；體質(zhì)量指數(shù)(22.15±2.04)kg/m2。慢性期組、急性期組和亞急性期組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。納入標(biāo)準：診斷依據(jù)《中國腦血管疾病分類2015》中的標(biāo)準[3]；均為單側(cè)病灶；初次發(fā)?。唤?jīng)院倫理委員會審核通過，患者及家屬知情同意。排除標(biāo)準：合并有腦出血、血管畸形等腦部疾病；有藥物及酒精依賴史或精神疾病史。本次研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 方法

使用Signa 1.5T磁共振掃描儀(GE公司)進行檢查，采用八通道頭部相控陣線圈，掃描范圍自顱頂至延髓。T1WI序列：TI 720 ms，TR 1709 ms，TE 20.1 ms。T2WI序列：TR 4620 ms，TE 107.9 ms。T2 FLAIR序列：TR 4620 ms，TE 102.2 ms。DWI序列：b值分別取0 s/mm2、1000 s/mm2，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，TR 4000 ms，TE 92.4 ms，層厚6 mm，層間隔1 mm。3D-ASL序列：TR 4546 ms，標(biāo)記后延遲時間1525 ms，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，層厚4 mm，層間距1.5 mm，掃描時間4 min。將檢查獲取的圖像傳輸至醫(yī)學(xué)影像工作站，采用ASL軟件進行處理，獲取ASL灌注偽彩圖，獲取CBF，以DWI信號異常最大層面作為標(biāo)準層面，勾畫感興趣區(qū)并對病變部位和鏡像對照區(qū)域的灌注參數(shù)進行測量，同時使用儀器自動計算獲取rCBF。由2名5年以上資質(zhì)放射科醫(yī)師進行獨立診斷，記錄灌注異常的部位、形式，存在意見不一致時協(xié)商后確定。

1.3 評估工具

(1)采用簡易智能精神狀態(tài)量表(MMSE)[4]及蒙特利爾認知評估量表(MoCA)[5]評估患者認知功能，MMSE和MoCA量表總分均為30分，其中MoCA評分<26分為有認知功能障礙，MMSE評分：文盲<17分，小學(xué)<20分，初中及以上<24分，則認為有認知功能障礙。本次研究，患者MMSE和MoCA均符合認知功能障礙標(biāo)準，則認為患者有認知功能障礙。(2)采用簡化Fugl-Meyer量表[6]評估患者運動功能，總分100分，分數(shù)越高，患者運動功能越好。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 各組患側(cè)和健側(cè)CBF等比較

慢性期組患側(cè)CBF、rCBF明顯低于亞急性期組和急性期組(P<0.05)；亞急性期組患側(cè)CBF、rCBF明顯低于急性期組(P<0.05)；三組健側(cè)CBF比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組患側(cè)、健側(cè)CBF等比較

2.2 各組MMSE、MoCA及Fugl-Meyer評分比較

慢性期組患者MMSE評分、MoCA評分和Fugl-Meyer評分明顯低于亞急性期組和急性期組(P<0.05)；亞急性期組MMSE評分和MoCA評分明顯低于急性期組(P<0.05)。見表2。

表2 各組MMSE評分、MoCA評分和Fugl-Meyer評分比較

2.3 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，患側(cè)CBF、rCBF與MMSE評分、MoCA評分呈正相關(guān)(P<0.05)，而與Fugl-Meyer評分無明顯相關(guān)性(P<0.05)。見表3。

表3 相關(guān)性分析

2.4 慢性期組有無認知功能障礙患者臨床資料比較

慢性期組有認知功能障礙患者44例，該組年齡、糖尿病患者占比明顯高于無認知功能障礙組(P<0.05)，而患側(cè)CBF和rCBF低于無認知功能障礙組(P<0.05)。見表4。

表4 慢性期組有和無認知功能障礙患者臨床資料比較

2.5 多因素分析

將上述有統(tǒng)計學(xué)意義指標(biāo)作為自變量，是否發(fā)生認知功能障礙作為因變量進行Logistic回歸分析，結(jié)果顯示：年齡、糖尿病、患側(cè)CBF、rCBF是慢性期腦梗死患者發(fā)生認知功能障礙的影響因素(P<0.05)。見表5。

表5 多因素分析結(jié)果

3 討論

腦梗死臨床發(fā)病率較高，早期對腦梗死患者開展客觀、精準的評價對臨床選擇治療方案并評價患者預(yù)后意義重大，研究發(fā)現(xiàn)，腦梗死后病灶腦組織缺血病變、壞死，但是周圍存在缺血邊緣區(qū)域，這一區(qū)域一旦得到有效治療可以對腦卒中功能進行挽救，但是當(dāng)缺血持續(xù)存在就會造成腦細胞不可逆損傷，導(dǎo)致梗死病灶進一步增大[3]。3D-ASL通過對動脈血中水分子進行追蹤，同時在成像平面上游的血流進行標(biāo)記，利用計算機技術(shù)可以通過旋轉(zhuǎn)態(tài)發(fā)生變化對組織灌注產(chǎn)生影響并獲取圖像，分析相關(guān)組織血流狀況[4,5]。

研究發(fā)現(xiàn)，在缺血發(fā)生后會出現(xiàn)梗死周圍區(qū)域高灌注狀態(tài)，局部腦組織對于發(fā)病前腦血流量顯著增加，正常狀態(tài)下每100 g腦組織血流量每分鐘的正常值應(yīng)當(dāng)處于50～60 mL，腦梗死發(fā)生后腦組織血流量隨著時間的進展呈逐漸下降趨勢，最終引發(fā)腦內(nèi)葡萄糖代謝率先表現(xiàn)為升高代償直至葡萄糖代謝率降低，當(dāng)腦血流量下降到15 mL/(min·100 g)以下時，腦神經(jīng)元正常功能開始喪失，出現(xiàn)神經(jīng)功能缺損癥狀，但是此時對腦組織開展積極挽救部分功能仍可以恢復(fù)[6,7]。

本研究對比了急性期和慢性期腦梗死患者在3D-ASL上的變化情況，慢性期組患側(cè)CBF、rCBF最低，亞急性期次之，而急性期患者CBF、rCBF最高。同時慢性期患者MMSE評分、MoCA評分和Fugl-Meyer評分明顯低于亞急性期組和急性期組。慢性期患者血流量降低最為顯著，同時神經(jīng)功能缺損癥狀以及認知功能損傷更為嚴重，主要是通過治療后，對于無法恢復(fù)的腦組織功能發(fā)生損傷，部分患者需要開展長期治療，但是后期恢復(fù)過程較長，而急性期患者則發(fā)病率得到積極救治挽救腦組織功能的概率更大，因此提示臨床早期開展積極的救治對于改善患者預(yù)后具有重要的意義[8,9]。有研究證實，大腦健側(cè)半球?qū)τ诨颊哒J知功能恢復(fù)具有積極的促進作用，病變早期或者臨床癥狀較重的患者腦組織功能可塑性表現(xiàn)更突出，運動功能恢復(fù)不好的腦梗死患者中健側(cè)腦組織功能激活會表現(xiàn)增強，提示大腦健側(cè)半球激活過程對患者運動功能恢復(fù)存在一定的消極影響[10,11]。

本研究發(fā)現(xiàn)，患側(cè)CBF、rCBF與MMSE評分、MoCA評分呈正相關(guān)，說明CBF、rCBF對于患者認知功能損傷具有一定的反映。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)CBF同美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評分呈負相關(guān)，考慮是由于隨著病程進展，慢性期腦梗死患者的腦灌注降低，患者腦梗死癥狀加重，NIHSS分值增高[12]。有學(xué)者對腦梗死患者同時行ASL和血管造影檢查發(fā)現(xiàn)，兩種檢查方法在顯示腦組織低灌注方面一致性較高，但在顯示高灌注方面，ASL較血管造影檢查更為敏感，進一步證實了ASL可以提供患者腦血流量可靠的變化信息[13]。

本研究分析了慢性期腦梗死患者發(fā)生認知障礙的影響因素，發(fā)現(xiàn)存在認知功能障礙患者年齡偏大，合并糖尿病患者居多，而通過Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)年齡、糖尿病、患側(cè)CBF、rCBF是慢性期腦梗死患者發(fā)生認知功能障礙的影響因素。年齡的增加人體各臟器功能下降，大腦皮質(zhì)會發(fā)生不同程度衰退，腦組織本身表現(xiàn)出低灌注狀態(tài)，發(fā)生梗死患者認知功能受到影響，因此建議對于高齡患者應(yīng)積極開展有效的措施保護腦組織，提升修復(fù)能力，促進認知功能的恢復(fù)[14]。糖尿病患者認知功能損傷更為嚴重，主要是血糖濃度升高導(dǎo)致血管發(fā)生透明樣改變，動脈硬化發(fā)生會導(dǎo)致腦組織功能損失，神經(jīng)遞質(zhì)活性受到影響，因此會引發(fā)腦組織血流灌注不足，引發(fā)認知功能障礙[15]。

本研究分析了3D-ASL對于慢性期腦梗死患者CBF變化情況，同時分析了影響患者認知功能損傷發(fā)生的相關(guān)因素，為臨床開展慢性期腦梗死患者開展認知功能評價提供了可靠的檢查方法，具有一定創(chuàng)新性。但是本研究納入病例數(shù)量少，而且腦梗死屬于動態(tài)發(fā)展的疾病，不同發(fā)病時間的腦組織有不同的血流動力學(xué)變化，患者由于梗死部位不同在勾選感興趣區(qū)域應(yīng)避開腦溝或者腦裂組織，進而造成感興趣區(qū)形狀與大小無法保持完全一致，可能導(dǎo)致最終結(jié)果存在一定偏倚，今后還需要增加樣本量、開展分層研究深入論證。

綜上所述，慢性期腦梗死CBF與患者認知功能呈正相關(guān)，故3D-ASL評估慢性期腦梗死有助于了解患者認知功能受損情況。