許開喜 陳新建 顧寶東 徐行茹 馬先軍 左濤生 孟云 卞光榮
1南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港市中醫(yī)院影像科,連云港 222004;2南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港市中醫(yī)院腦病科,連云港 222004
磁敏感加權(quán)血管成像(susceptibility weighted angiography,SWAN)對(duì)局部磁場(chǎng)變化具有很高的敏感性,通過顯示引流靜脈及供血?jiǎng)用}的脫氧血紅蛋白含量高低引起血管周圍的磁場(chǎng)變化反映腦缺血狀態(tài)改變。低灌注和缺血引起的補(bǔ)償性血管擴(kuò)張使得毛細(xì)血管床中血流相對(duì)減慢,也增加了缺血組織中血氧消耗,區(qū)域毛細(xì)血管和引流靜脈脫氧血紅蛋白含量增高,在SWAN 上表現(xiàn)為低信號(hào),稱為不對(duì)稱脈靜脈血管征(asymmetrically veins sign,AVS)。AVS包括不對(duì)稱皮質(zhì)靜脈征(cortical veins sign,CVS)和不對(duì)稱深髓質(zhì)靜脈(deep medullary veins,DMV)。SWAN 對(duì)急性大腦中動(dòng)脈閉塞(acute middle cerebral artery occlusion,AMCAO)中 AVS 和SVS 研究較多[1-3],而對(duì)慢性大腦中動(dòng)脈閉塞(chronic middle cerebral artery occlusion,CMCAO)研究比較少。AVS 可代表缺血低灌注狀態(tài),但其對(duì)于預(yù)測(cè)CMCAO 的預(yù)后的價(jià)值不明確。CMCAO 腦組織的缺血耐受及側(cè)支循環(huán)代償程度通過影響缺血區(qū)域毛細(xì)血管和引流靜脈脫氧血紅蛋白含量,改變局部磁化率及AVS顯示,進(jìn)而影響CMCAO 患者病情及認(rèn)知等神經(jīng)功能預(yù)后[4]。本研究首次對(duì)CMCAO 區(qū)域性軟腦膜側(cè)支循環(huán)狀態(tài)進(jìn)行研究,探討側(cè)支循環(huán)良好組和不良組的AVS 的陽(yáng)性率差異,并分析AVS評(píng)估CMCAO預(yù)后的價(jià)值,為臨床早期診斷、預(yù)防提供依據(jù)。
回顧性收集在2017年1月至2022年2月間于南京中醫(yī)藥大學(xué)連云港附屬醫(yī)院的CMCAO 患者39 例,男25 例,女14 例,年齡 46~90(67.18±10.167)歲。臨床表現(xiàn)頭痛、頭暈,遺忘、短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemia attack,TIA)、言語不清等。入組標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡>18 歲;(2)完成頭顱多參數(shù)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢查;(3)三維時(shí)間飛躍法磁共振血管成像(three dimensional time of flight magnetic resonance angiography,3D TOF-MRA)顯示單側(cè)大腦中動(dòng)脈M1 段閉塞;(4)血管危險(xiǎn)因素(高血壓、糖尿病、高脂血癥、飲酒、吸煙等);(5)研究數(shù)據(jù)齊全。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)陳舊性腦梗死范圍大于相應(yīng)供血區(qū)直徑15 mm;(2)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞引起大腦中動(dòng)脈閉塞;(3)腫瘤、煙霧病、血管炎、夾層動(dòng)脈瘤;(4)嚴(yán)重肝臟和腎臟功能不全、血液系統(tǒng)疾病。對(duì)CMCAO 患者發(fā)病入院時(shí)間,入院時(shí)血壓,入院第2 天空腹靜脈血的血脂、血糖、糖化血紅蛋白檢查,出院時(shí)改良Rankin 量表(mRS)評(píng)分,出院后電話隨訪或患者再次入院,隨訪記錄包括隨訪時(shí)間及是否TIA、腔隙性腦梗死、腦梗死、腦出血或血管相關(guān)死亡。
采用美國(guó)GE Discovery 750 3.0T MR 掃描機(jī)器,32 通道相控陣頭部線圈,所有患者均行常規(guī)T1加權(quán)成像(T1weighted imaging,T1WI)、T2WI、T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)、表觀彌散系數(shù)(apparent dispersion coefficient,ADC)、3D TOF-MRA 和 SWAN 檢查。常規(guī) MRI 掃描方 T1WI 為重復(fù)時(shí)間(repetition time,TR)1 750 ms、回波時(shí)間(echo time,TE)21.8 ms,T2WI 為 TR 3 598 ms、TE 107.3 ms,F(xiàn)LAIR 為 TR 8 400 ms、TE 87.0 ms,DWI 為 TR 6 000 ms、TE 73.5 ms;3D TOF-MRA 掃描參數(shù):TR 22 ms、TE 2.6 ms,視野(field of view,F(xiàn)OV)22.0 cm×19.4 cm,矩陣 256×224,反轉(zhuǎn)角 15°;SWAN 掃描參數(shù):TR 37.4 ms、TE 22.9 ms,矩陣416×320,層厚2 mm,間距0 mm,采集次數(shù) 1,激勵(lì)次數(shù)(excitation number,NEX)0.70,帶寬62.5 kHz,反轉(zhuǎn)角20°。
3D TOF-MRA、SWAN 圖像采集原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾E 的4.6 工作站上后處理軟件處理,分別對(duì)3D-TOF MRA 和SWAN 原始圖像進(jìn)行最小強(qiáng)度投影(minimum intensity projection,MinIP)處理后。用區(qū)域性軟腦膜側(cè)支(regional leptomeningeal collateral,rLMC)評(píng)分[5]評(píng)價(jià)病變側(cè)大腦中動(dòng)脈區(qū)側(cè)支循環(huán)情況進(jìn)行改良,增加大腦后動(dòng)脈供血區(qū),側(cè)腦室體旁的DMV,由原9 個(gè)區(qū)域改為11 個(gè)區(qū)域,評(píng)價(jià)血管包括軟腦膜血管、豆紋靜脈及DMV,評(píng)分在SWAN 的進(jìn)行圖像MinIP處理后,可顯示連續(xù)層面的靜脈血管圖像的幅值圖和相位圖,共包括11 個(gè)區(qū)域,共計(jì)24 分。具體評(píng)分方法如下:M1(大腦中動(dòng)脈皮質(zhì)供血區(qū)前部),M2(大腦中動(dòng)脈皮質(zhì)供血區(qū)島葉外側(cè)部分),M3(大腦中動(dòng)脈皮質(zhì)供血區(qū)后部),M4、M5、M6分別為核團(tuán)以上層面大腦中動(dòng)脈皮質(zhì)供血區(qū)的前、側(cè)和后部,大腦前動(dòng)脈供血區(qū)、基底節(jié)區(qū)、大腦后動(dòng)脈供血區(qū)、DMV(每個(gè)區(qū)域的患側(cè)未見靜脈影為0 分,較對(duì)側(cè)少或等于為1分,多于對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域?yàn)?分)和外側(cè)裂區(qū)(患側(cè)未見靜脈影為0 分,較對(duì)側(cè)少或等于為2 分,多于對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域?yàn)?分)。AVS陽(yáng)性定義為SWAN影像上病變側(cè)大腦中動(dòng)脈供血區(qū)側(cè)支循環(huán)的CVS 和DMV 條帶狀低信號(hào)影較對(duì)側(cè)增粗增多。隨訪納入本研究的CMCAO 患者進(jìn)行1 個(gè)月~5年隨訪,均采用??崎T診、住院電話隨訪,隨訪期間記錄患者大腦中動(dòng)脈供血區(qū)TIA、腦梗死、死亡。
圖像分析:由1 名15 年和30 年工作經(jīng)驗(yàn)影像醫(yī)師和16 年工作經(jīng)驗(yàn)神經(jīng)臨床醫(yī)師分別獨(dú)立閱片,不一致者協(xié)商決定。
采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì),計(jì)量資料符合正態(tài)分布,用(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分率)表示。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)對(duì)不同預(yù)后組患者的一般臨床資料進(jìn)行分析。利用受試者工作特征曲線(ROC)下的面積(AUC)大小來評(píng)估不同序列rLMC 評(píng)分判斷不良預(yù)后的預(yù)測(cè)能力,AUC 值越接近1,預(yù)測(cè)價(jià)值越大,AUC 之間的比較利用MedCalc 15.0 軟件采用Hanley&McNeil 法進(jìn)行分析。假設(shè)檢驗(yàn)統(tǒng)一使用雙側(cè)檢驗(yàn),以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
39 例 CMCAO 患者,臨床表現(xiàn)頭痛、頭暈 22 例,頭昏1 例,肢體不利 9 例,TIA 2 例,語音不清 2 例,其他手麻、口渴、面癱等癥狀3 例。高血壓35 例(89.74%),高血脂癥21 例(53.85%),糖尿病11 例(28.21%),飲酒9 例(23.08%),吸煙8 例(20.51%)。不同預(yù)后組患者一般臨床資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)(表1)。
表1 不同預(yù)后慢性大腦中動(dòng)脈閉塞患者一般資料
2.1、CMCAO 患者側(cè)支循環(huán)的的 SWAN-rLMC 評(píng)分與預(yù)后進(jìn)行相關(guān)性分析 MRI 顯示39 例CMCAO 患者無腔隙性腦梗死27 例(69.23%)(圖1A、2A),同側(cè)腔隙性腦梗死7 例(17.95%),對(duì)側(cè)5 例(12.82%)。MRA 顯示39 例CMCAO 患者,左側(cè)23 例(58.97%)(圖1B),右側(cè)16 例(41.03%)。均有偏側(cè)大腦前及后動(dòng)脈27 例(69.23%),單獨(dú)偏側(cè)大腦后動(dòng)脈3例(7.69%),單獨(dú)偏側(cè)大腦前動(dòng)脈4例(10.26%),均無偏側(cè)大腦前及后動(dòng)脈5例(12.82%)。在隨訪中20例發(fā)生不良預(yù)后,其中11 例發(fā)生腦梗死(圖1F),8 例發(fā)生TIA,1 例因發(fā)生腦出血而死亡。
2.2、2組臨床特征和影像評(píng)分比較 39例CMCAO 患者中,AVS 在側(cè)支循環(huán)不良組中明顯多于良好組,SWAN-rLMC 評(píng)分側(cè)支循環(huán)不良組20 例、占51.28%(圖1C~E),良好組19 例、占48.72%(圖2C~E)。其中不良組有2 例預(yù)后良好,良好組有2 例預(yù)后不良。根據(jù)SWAN-rLMC 評(píng)分劃分的區(qū)域性軟腦膜側(cè)支良好組和不良組的預(yù)后并不相同,側(cè)支良好組的預(yù)后良好率為89.5%,不良組的預(yù)后良好率為10.0%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=24.633,P<0.001)。SWAN-rLMC 評(píng)分預(yù)測(cè)不良預(yù)后的ROC見圖3,SWAN-rLMC 評(píng)分預(yù)測(cè)不良預(yù)后交互點(diǎn)圖見圖4,SWAN-rLMC 評(píng)分判斷不良預(yù)后的 AUC 值為 0.886(95%CI:0.761~1.000),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),最佳截?cái)嘀禐?2分,此時(shí)的靈敏度為90.0%,特異度為89.5%,對(duì)判斷不良預(yù)后具有很好的預(yù)測(cè)價(jià)值。
圖1 男,62 歲,反復(fù)頭暈、頭昏1 個(gè)月。A:彌散加權(quán)成像(DWI)示腦實(shí)質(zhì)未見異常病灶;B:磁共振血管成像(MRA)示左側(cè)大腦中動(dòng)脈(MCA)的M1 段主干閉塞,偏側(cè)優(yōu)勢(shì)大腦前動(dòng)脈(ACA)和大腦后動(dòng)脈(PCA);C~E:磁敏感加權(quán)血管成像(SWAN)示左側(cè)不對(duì)稱深髓質(zhì)靜脈(DMV)(短紅箭頭所示)、不對(duì)稱皮質(zhì)靜脈征(CVS)陽(yáng)性(長(zhǎng)紅箭頭所示),SWAN-rLMC(區(qū)域性軟腦膜側(cè)支)評(píng)分18 分(評(píng)分不良);F:2年11個(gè)月后DWI示左側(cè)半卵圓中心急性腔隙性腦梗死,出院改良Rankin量表(mRS)評(píng)分為1分
圖2 女,69 歲,頭暈5 d,側(cè)支循環(huán)良好。A:彌散加權(quán)成像(DWI)示腦實(shí)質(zhì)未見異常病灶;B:磁共振血管成像(MRA)示右側(cè)大腦中動(dòng)脈(MCA)的M1段主干閉塞,右側(cè)優(yōu)勢(shì)大腦前動(dòng)脈;C~E:磁敏感加權(quán)血管成像(SWAN)示右側(cè)MCA供血區(qū)不對(duì)稱脈靜脈血管征(AVS)陰性,區(qū)域性軟腦膜側(cè)支(rLMC)評(píng)分10分(評(píng)分良好),出院改良Rankin量表(mRS)評(píng)分為0分
圖3 SWAN-rLMC 評(píng)分預(yù)測(cè)39 例CMCAO 患者不良預(yù)后的ROC
圖4 SWAN-rLMC 評(píng)分預(yù)測(cè)39 例CMCAO 患者不良預(yù)后交互點(diǎn)圖
隨著MRI迅速發(fā)展,不要造影劑及無輻射的TOF-MRA廣泛應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)CMCAO 越來越多。CMCAO 多在大腦中動(dòng)脈粥樣硬化斑塊基礎(chǔ)上,血管不斷加重最后完全閉塞,有的不出現(xiàn)癥狀,有的輕微癥狀,有的TIA、腦卒中,甚至出現(xiàn)大面積腦梗死、腦出血或死亡。臨床工作中CMCAO 患者臨床癥狀和預(yù)后不一致,這與腦側(cè)支循環(huán)有關(guān)。側(cè)支循環(huán)開放通過Wills’環(huán)(1 級(jí))、眼動(dòng)脈和軟腦膜血管(2 級(jí))和新生血管(3 級(jí))。由于大腦中動(dòng)脈的M1 段位于Wills’環(huán)外側(cè),M1 段慢性閉塞后,Wills’環(huán)和眼動(dòng)脈不能供應(yīng)大腦中動(dòng)脈遠(yuǎn)端血液,這能通過大腦前后動(dòng)脈與大腦中動(dòng)脈的軟腦膜動(dòng)脈吻合支供應(yīng)缺血區(qū)域。Marti 等[6]研究發(fā)現(xiàn),大腦中動(dòng)脈閉塞48~72 h后,腦缺血周圍區(qū)出現(xiàn)大腦新生血管,這種新生血管增生活躍,容易與軟腦膜血管的側(cè)支循環(huán)發(fā)生溝通。CMCAO 患者通過2級(jí)軟腦膜血管和3級(jí)新生血管供應(yīng)缺血區(qū)域。這是CMCAO 的區(qū)域在漫長(zhǎng)的血管狹窄過程中狹窄血管周圍由低氧誘發(fā)的新生小血管生成[7],還有來自頸內(nèi)動(dòng)脈終末段、大腦前后動(dòng)脈、前后交通支等的軟腦膜血管供應(yīng)基底節(jié)區(qū),同時(shí)可有軟腦膜吻合血管開放代償大腦中動(dòng)脈遠(yuǎn)端皮質(zhì)支血流[8]。
近年來隨著高分辨磁共振的SWAN 的臨床廣泛應(yīng)用,在AMCAO 患者中出現(xiàn)AVS 比較廣泛,在CMCAO 患者中有時(shí)出現(xiàn)顯著CVS 和DMV。CMCAO 腦組織的缺血耐受及側(cè)支循環(huán)代償程度通過影響缺血區(qū)域毛細(xì)血管和引流靜脈脫氧血紅蛋白含量,脫氧血紅蛋白增多改變局部磁化率及AVS 顯示。對(duì)rLMC 基礎(chǔ)上進(jìn)行改良,當(dāng)CMCAO 后大腦后動(dòng)脈通過軟腦膜血管供應(yīng)缺血區(qū)域,當(dāng)周圍靜脈回流發(fā)生障礙時(shí),引起AVS擴(kuò)張,同時(shí)深靜脈周圍靜脈回流也發(fā)生障礙,引起DMV 擴(kuò)張,所以增加大腦后動(dòng)脈供血區(qū)、DMV,由原9個(gè)區(qū)域改為11個(gè)區(qū)域,評(píng)價(jià)血管包括軟腦膜血管、豆紋靜脈及 DMV,共包括 11 個(gè)區(qū)域共計(jì) 24 分,SWAN-rLMC 評(píng)分預(yù)測(cè)不良預(yù)后交互點(diǎn)圖最佳截?cái)嘀禐?2 分,SWAN-rLMC評(píng)分>12分為不良組,≤12分為良好。
動(dòng)脈血中的氧合血紅蛋白的電子都是成對(duì)的,具有反磁性,在SWAN 上表現(xiàn)為高信號(hào)。當(dāng)它流經(jīng)毛細(xì)血管床時(shí),變?yōu)槊撗跹t蛋白。脫氧血紅蛋白帶不成對(duì)電子,表現(xiàn)為順磁性,主要存在于靜脈和組織微靜脈中,在動(dòng)脈和組織中的濃度為0。CMCAO 后的腦血流量(cerebral blood flow,CBF)及代謝改變處于動(dòng)態(tài)變化中,通過自動(dòng)調(diào)節(jié)和氧攝取分 數(shù)(oxygen extraction fraction,OEF)增 加 代 償 反 應(yīng) 。CMCAO 后主要通過微循環(huán)進(jìn)行血液循環(huán),慢性腦缺血時(shí)微循環(huán)中血液從動(dòng)脈到靜脈流動(dòng),此時(shí)血管舒張、阻力降低,細(xì)動(dòng)脈發(fā)生擴(kuò)張[9]。CBF改變后,在細(xì)動(dòng)脈擴(kuò)張后細(xì)靜脈順應(yīng)性增強(qiáng)擴(kuò)張性改變[10]。在CMCAO 的患側(cè)側(cè)支循環(huán)不良時(shí),責(zé)任血管遠(yuǎn)端腦組織缺乏其他代償血流,局部腦灌注壓力減低及血流量明顯減少,通過增加OEF 來提高脫氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白的比例,毛細(xì)血管和小靜脈內(nèi)的脫氧血紅蛋白增多,局部無氧代謝產(chǎn)生的乳酸等物質(zhì)堆積造成血管擴(kuò)張,隨著脫氧血紅蛋白含量大幅度增高,局部磁化率改變導(dǎo)致在SWAN 像上出現(xiàn)AVS越明顯,反之,側(cè)支循環(huán)良好時(shí),缺血腦組織通過代償血流維持一定灌注壓和血流量,局部毛細(xì)血管和小靜脈內(nèi)含氧量低于正常腦組織,但其OEF 改善,脫氧血紅蛋白含量少,沒有引起局部磁化率改變,在SWAN 像上不出現(xiàn)AVS。AVS顯示代表著AMCAO 患者側(cè)支循環(huán)形成,同時(shí)廣泛組AVS 征患者最終梗死體積較稀疏組AVS 梗死體積?。?]。CMCAO 患者可長(zhǎng)期處于慢性缺血代償期,側(cè)支循環(huán)的血流主要通過軟腦膜血管支配腦組織的供血[11-12]。CMCAO 患者出現(xiàn)AVS,說明患側(cè)灌注壓力嚴(yán)重減低,超出血管舒張的自我調(diào)節(jié)機(jī)制,CBF 明顯減低,細(xì)胞通過增加OEF 維持氧代謝和腦功能。處于貧困灌注期,此時(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性存在,積極有效地治療改善血流可使其恢復(fù),否則引起缺血性腦卒中或腦出血發(fā)生。本組39 例CMCAO 患者中,隨訪中無臨床癥狀有19 例、占48.72%,這是廣泛軟腦膜側(cè)支吻合供應(yīng)大腦中動(dòng)脈閉塞區(qū)域卻并無臨床癥狀的重要因素,這與文獻(xiàn)報(bào)道相一致[13]。20 例發(fā)生不良預(yù)后,其中11 例發(fā)生腦梗死,8 例發(fā)生TIA,1 例因發(fā)生腦出血而死亡,這是CMCAO 軟腦膜側(cè)支循環(huán)代償不足,血流調(diào)節(jié)機(jī)制受損而CBF降低,則易導(dǎo)致腦卒中發(fā)生。SWAN-rLMC 評(píng)分側(cè)支循環(huán)不良組20例、占51.28%,良好組19 例、占48.72%。根據(jù)SWAN-rLMC 評(píng)分劃分的區(qū)域性軟腦膜側(cè)支良好組和不良組的預(yù)后并不相同,側(cè)支良好組的良好預(yù)后率為89.5%,不良組為10.0%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=24.633,P<0.001)。SWAN-rLMC 評(píng)分判斷不良預(yù)后的AUC 值分別為0.886(95%CI:0.761~1.000),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),最佳截?cái)嘀禐?2 分,此時(shí)的靈敏度為90.0%,特異度為89.5%,對(duì)判斷不良預(yù)后具有很好的預(yù)測(cè)價(jià)值。這說明側(cè)支循環(huán)可影響AVS 顯示,側(cè)支循環(huán)良好患者脫氧血紅蛋白含量較低,局部磁化率越輕,反之,側(cè)支循環(huán)不良患者脫氧血紅蛋白含量高,局部磁化率越高,AVS顯示顯著,代表著缺氧越明顯,同時(shí)靜脈回流發(fā)生障礙,可能預(yù)示遠(yuǎn)期預(yù)后不良。
局限性:1、單中心小樣本量的回顧性研究;2 初步應(yīng)用改良rLMC 評(píng)分評(píng)估CMCAO 的側(cè)支循環(huán)狀態(tài),將來可進(jìn)一步CT 血管成像、CT 灌注掃描或數(shù)字減影血管造影檢查來驗(yàn)證CMCAO患者側(cè)支循環(huán)與AVS的關(guān)系。
初步研究表明側(cè)支循環(huán)狀態(tài)可以影響CMCAO 患者AVS 顯示,提出SWAN-rLMC 評(píng)分改良評(píng)估CMCAO 患者預(yù)后時(shí),要考慮側(cè)支循環(huán)代償狀態(tài)。即側(cè)支循環(huán)良好時(shí),不需要臨床積極治療。側(cè)支循環(huán)不良時(shí),出現(xiàn)AVS代表CMCAO患側(cè)長(zhǎng)期處貧困灌注期逐漸向失代償期發(fā)展,缺血進(jìn)一步加重,需要臨床積極干預(yù),防止腦卒中發(fā)生和及加重老年癡呆程度。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突
國(guó)際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報(bào)2022年24期