急性缺血性卒中血管內(nèi)治療腦側(cè)支循環(huán)影像評(píng)估的研究進(jìn)展

張嘉楠 張 金

1）山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山西 太原 030001 2）山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院，山西 太原030000

近年來(lái)一系列的大型隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)證明了急性大血管閉塞性卒中血管內(nèi)治療的高再通率和功能獨(dú)立率［1-5］。其中側(cè)支循環(huán)良好的患者有較小的梗死核心、較大的缺血半暗帶，故血管內(nèi)治療有較好的臨床結(jié)果［6］。因此，對(duì)腦側(cè)支循環(huán)進(jìn)行準(zhǔn)確快速的影像學(xué)評(píng)估，是進(jìn)行血管內(nèi)治療的必要條件。本文將重點(diǎn)講述急性大血管閉塞性卒中腦側(cè)支循環(huán)的影像學(xué)評(píng)估，為血管內(nèi)治療術(shù)前評(píng)估及術(shù)中決策提供必要信息。

1 腦側(cè)支循環(huán)概述

腦側(cè)支循環(huán)是指由于腦的供血血管發(fā)生嚴(yán)重狹窄或閉塞時(shí)，原有側(cè)支或新形成的吻合血管對(duì)狹窄或閉塞血管的供血區(qū)域的血流灌注代償。腦側(cè)支循環(huán)可分為3 級(jí)，一級(jí)主要指大腦動(dòng)脈環(huán)代償；二級(jí)主要指頸外動(dòng)脈通過(guò)眼動(dòng)脈向顱內(nèi)代償以及狹窄或閉塞血管附近的軟腦膜側(cè)支吻合代償；三級(jí)代償主要指缺血區(qū)邊緣的新生血代償，需要一定時(shí)間形成。

2 腦側(cè)支循環(huán)的作用

腦側(cè)支循環(huán)不僅可以指導(dǎo)急性缺血性卒中血管內(nèi)治療的病例篩選，還能預(yù)測(cè)血管內(nèi)治療的療效。既往研究表明，急性缺血性卒中治療關(guān)鍵在于盡可能早地開(kāi)通堵塞血管、恢復(fù)腦組織再灌注、挽救缺血半暗帶［7］。決定梗死面積和缺血半暗帶的大小除了閉塞血管，還有腦側(cè)支循環(huán)。JIANG 等［8］研究表明，良好的側(cè)支循環(huán)有較小的梗死核心與較慢的梗死灶增長(zhǎng)率，在無(wú)側(cè)支循環(huán)的患者中，梗死灶增長(zhǎng)率可達(dá)31.56 mL/log（min），反之梗死灶增長(zhǎng)率可低至6.61 mL/log（min）。FLORES等［9］研究表明，側(cè)支循環(huán)狀態(tài)與不良結(jié)局密切相關(guān)，是惡性大腦中動(dòng)脈梗死演變的唯一獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，特別是在未實(shí)現(xiàn)再通的患者中。側(cè)支代償會(huì)增加局部腦血流流量與微循環(huán)灌注，通過(guò)抵消體內(nèi)水分平衡的失衡和較低的病變吸水率，從而減輕缺血性卒中腦水腫，改善轉(zhuǎn)歸［10］。SINGER等［11］研究表明，在近端大腦中動(dòng)脈閉塞的患者中，經(jīng)過(guò)血管內(nèi)治療，側(cè)支循環(huán)豐富的患者有更高的血管再通率，更小的最終梗死面積與更好的臨床預(yù)后。

3 腦側(cè)支循環(huán)的影像評(píng)估

3.1 DSADSA 可以直接評(píng)估腦動(dòng)脈期、毛細(xì)血管期、靜脈期的血管影像，顯示腦血管的解剖學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)，明確狹窄或閉塞部位，相較于其他影像檢查具有最高的時(shí)間和空間分辨率，在急性缺血性血管內(nèi)治療中被認(rèn)為是評(píng)價(jià)腦側(cè)支循環(huán)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。目前國(guó)際上大多數(shù)采用美國(guó)介入和治療神經(jīng)放射學(xué)會(huì)/介入放射學(xué)會(huì)（ASITN/SIR）制定的血流分級(jí)方法［12］對(duì)側(cè)支循環(huán)進(jìn)行分級(jí)。但是DSA 為有創(chuàng)檢查，相較于CTA 等檢查較費(fèi)時(shí)，且側(cè)支血管顯示常常不完整，故需要在血管內(nèi)治療術(shù)前做進(jìn)一步影像學(xué)評(píng)估。

3.2 CT

3.2.1 CTA：CTA是目前急性缺血性腦卒中血管內(nèi)治療術(shù)前最常用也是首選的評(píng)估腦側(cè)支循環(huán)的方法，相比于DSA 檢查，CTA 具有無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單、成像速度快等優(yōu)點(diǎn)。MENON 等［13］使用來(lái)自一項(xiàng)大型隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)IMS Ⅲ的數(shù)據(jù)，表明基線CT血管造影側(cè)支循環(huán)是最終臨床結(jié)果的一個(gè)強(qiáng)有力的決定因素，可用于選擇血管內(nèi)治療的患者。

3.2.1.1 單時(shí)相CTA：?jiǎn)螘r(shí)相CTA 可以顯示側(cè)支循環(huán)的分布和充盈信息，檢查方便快捷，但由于只能顯示對(duì)比增強(qiáng)峰值時(shí)期的一個(gè)時(shí)相結(jié)果，加之病人個(gè)體差異影響，導(dǎo)致掃描時(shí)間點(diǎn)很容易錯(cuò)過(guò)通過(guò)側(cè)支循環(huán)供血區(qū)域的造影劑峰值時(shí)間，容易將側(cè)支循環(huán)良好的患者歸結(jié)為側(cè)支循環(huán)不良，造成對(duì)側(cè)支循環(huán)代償?shù)牡凸溃?4］。但SCHREGEL 等［15］在單時(shí)相CTA 和多時(shí)相CTA 上采用多種評(píng)分系統(tǒng)對(duì)102 例急性前循環(huán)大血管閉塞并接受多模態(tài)CT 檢查和血管內(nèi)治療患者的側(cè)支循環(huán)進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明所有單時(shí)相CTA 和多時(shí)相CTA 側(cè)支評(píng)分與CTP 參數(shù)之間都有較強(qiáng)的相關(guān)性，單時(shí)相CTA 評(píng)估的側(cè)支狀態(tài)可能足以用于急性缺血性腦卒中患者的預(yù)后預(yù)測(cè)和決策。

3.2.1.2 多時(shí)相CTA：多時(shí)相CTA 成像迅速，后處理簡(jiǎn)單，不易受到病人運(yùn)動(dòng)的影響并可以時(shí)間分辨的方式形成動(dòng)脈期、靜脈期及靜脈延遲期3 期血管影像，提供大腦側(cè)支血管代償?shù)南嚓P(guān)信息。一項(xiàng)前瞻性觀察性研究［16］共納入147 名急性缺血性卒中患者進(jìn)行CT 平掃、單時(shí)相CTA、多時(shí)相CTA 以及CTP 檢查，結(jié)果表明對(duì)于血管內(nèi)治療決策，單時(shí)相CTA與多時(shí)相CTA 符合率最高，其次為多時(shí)相CTA 與CTP 錯(cuò)配率＞3。多時(shí)相CTA預(yù)測(cè)臨床結(jié)局的能力中等，但優(yōu)于單時(shí)相CTA 與CTP（P＜0.05），是急性缺血性卒中影像選擇的可靠工具。LU 等［17］對(duì)73 例發(fā)病時(shí)間在5～15 h或發(fā)病時(shí)間不明且大腦中動(dòng)脈M1/M2段和（或）顱內(nèi)頸內(nèi)動(dòng)脈段閉塞的急性缺血性卒中患者進(jìn)行頭部平掃CT 和CTP 檢查，并且用CTP 的數(shù)據(jù)重建模擬單時(shí)相CTA及多時(shí)相CTA進(jìn)行側(cè)支循環(huán)評(píng)估比較，結(jié)果表明多時(shí)相CTA 對(duì)靶點(diǎn)失配和臨床結(jié)果的預(yù)測(cè)能力均優(yōu)于單時(shí)相CTA（P＜0.05）。單時(shí)相CTA與多時(shí)相CTA 相比，低估了側(cè)支狀態(tài)（P＜0.01）。BYRNE 等［18］研究表明，“延遲血管征”是前循環(huán)血管閉塞的重要征象，多時(shí)相CTA 相比于單時(shí)相CTA 在評(píng)估遠(yuǎn)端前循環(huán)血管閉塞和“延遲血管征”的靈敏度和總體置信度均有顯著提高。KIM等［19］對(duì)54名發(fā)病6 h 內(nèi)的急性大腦中動(dòng)脈閉塞的患者進(jìn)行多時(shí)相CTA與DSA檢查，結(jié)果表明，多時(shí)相CTA側(cè)支循環(huán)等級(jí)與DSA 側(cè)支循環(huán)等級(jí)呈正相關(guān)（P＜0.001），多時(shí)相CTA可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)急性缺血性卒中的軟腦膜側(cè)支循環(huán)。基于CTA 評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)的量表較多，包括區(qū)域軟腦膜評(píng)分（rLMC）、Tan 評(píng)分、Miteff 評(píng)分、Alberta卒中項(xiàng)目早期CT 評(píng)分（ASPECTS）的各種改良側(cè)支循環(huán)評(píng)分體系以及美國(guó)介入和治療神經(jīng)放射學(xué)會(huì)/介入放射學(xué)會(huì)（ASITN/SIR）側(cè)支循環(huán)改良評(píng)分等。王國(guó)防等［20］對(duì)115例缺血性腦卒中患者分別采用rLMC評(píng)分、Miteff評(píng)分和Tan評(píng)分評(píng)估所有患者側(cè)支循環(huán)，結(jié)果表明3 種評(píng)分均與ASITN／SIR 評(píng)分呈正相關(guān)，且均為急性缺血性腦卒中預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，rLMC 評(píng)分的信度和效度相比于Miteff 評(píng)分和Tan 評(píng)分更高。

3.2.2 CTP：CTP 的基本原理是靜脈注射造影劑，通過(guò)CT掃描記錄其進(jìn)入大腦的過(guò)程，并對(duì)其計(jì)算機(jī)重建，計(jì)算出一些如腦血流量（CBF）、腦血容量（CBV）、平均通過(guò)時(shí)間（MTT）等腦血流參數(shù)，進(jìn)而定量評(píng)估腦血流動(dòng)態(tài)灌注情況，區(qū)分核心肌梗死區(qū)及缺血半暗帶區(qū)。大型隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)SWIFT PRIME的事后研究表明［21］，相對(duì)腦血容量（rCBV）與低灌注指數(shù)比（HIR）是前循環(huán)急性缺血性卒中患者側(cè)支循環(huán)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，較高的rCBV和較低的HIR與良好的側(cè)支循環(huán)相關(guān)，且rCBV 與DSA 側(cè)支呈正相關(guān)，rCBV 和HIR 可作為符合血管內(nèi)治療條件的AIS 患者側(cè)支循環(huán)狀態(tài)的標(biāo)志物。GUENEGO 等［22］對(duì)98例急性缺血性腦卒中患者進(jìn)行MRI 或者CTP 檢查，并使用美國(guó)介入和治療神經(jīng)放射學(xué)會(huì)/介入放射學(xué)會(huì)（ASITN/SIR）量表對(duì)側(cè)支血管進(jìn)行血管內(nèi)治療前DSA 評(píng)估，結(jié)果HIR與DSA側(cè)支呈負(fù)相關(guān)，HIR＜0.4最能預(yù)測(cè)良好的DSA 側(cè)支，可作為符合血管內(nèi)治療條件的AIS患者側(cè)支循環(huán)狀態(tài)的標(biāo)志物。陳聚惠等［23］對(duì)41例單側(cè)大腦中動(dòng)脈或頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞患者發(fā)病6 h 內(nèi)行頭顱CT 平掃、CTP 以及常規(guī)頭頸CTA 檢查，并采用改良ASITN/SIR側(cè)支循環(huán)評(píng)分法評(píng)估側(cè)支循環(huán)，結(jié)果表明側(cè)支循環(huán)良好組與不良組間rCBV、rCBF、Tmax 及HIR差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可反映側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，且rCBV及HIR可優(yōu)先提示急性缺血性腦卒中患者側(cè)支循環(huán)狀態(tài)。但相較于CTA，CTP 需要后處理復(fù)雜，并且受到患者運(yùn)動(dòng)的影響較大，尚需進(jìn)一步研究其在側(cè)支循環(huán)評(píng)估的作用。

3.3 TCDTCD 是一種對(duì)顱內(nèi)血管常用的超聲檢查，通過(guò)頻譜波形對(duì)腦血流動(dòng)力學(xué)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，相比于DSA與CTA，具有價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。HENDRIKSE 等［24］通過(guò)DSA 與TCD對(duì)Wills 環(huán)側(cè)支血流進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，相比于DSA，TCD 對(duì)Wills 環(huán)前部側(cè)支血流的靈敏性和特異性分別為82%和79%，準(zhǔn)確度為80%，對(duì)Wills 環(huán)后部的靈敏性和特異性分別為33%和68%，準(zhǔn)確度為47%。張澤進(jìn)［25］對(duì)120 例缺血性腦血管病進(jìn)行DSA與TCD檢查，結(jié)果表明相比于DSA，TCD對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈以及椎基底動(dòng)脈顱外段的側(cè)支循環(huán)能有效評(píng)估，但對(duì)于椎基底動(dòng)脈顱內(nèi)段評(píng)估效果較差。由于TCD對(duì)三級(jí)側(cè)支循環(huán)的評(píng)估有限，且受操作者技術(shù)與患者骨窗厚度等因素的影響，故僅作為急性缺血性腦卒中側(cè)支循環(huán)的初步影像學(xué)篩查，仍需CTA 或DSA 進(jìn)一步檢查。

3.4 MRIMR 序列的掃描所需時(shí)間及后處理時(shí)間長(zhǎng)，且對(duì)顱腦血管的吻合處識(shí)別不敏感，且基于MR 對(duì)于側(cè)支循環(huán)的評(píng)估研究較少，限制了其在急性缺血性腦卒中血管內(nèi)治療中的應(yīng)用。但隨著多種新型MR 序列的相繼出現(xiàn)，為時(shí)間窗內(nèi)急性缺血性腦卒中患者獲取及時(shí)有效的側(cè)支血管信息成為可能。

3.4.1 MRA：核磁血管成像對(duì)于側(cè)支循環(huán)的評(píng)價(jià)包括時(shí)間飛躍MRA（TOF-MRA）和對(duì)比劑增強(qiáng)MRA（CE-MRA）等。TOF-MRA 利用血液的流入增強(qiáng)效應(yīng)，不需要對(duì)比劑即可對(duì)人體內(nèi)血管成像［26］，是一種常用的評(píng)估腦側(cè)支循環(huán)結(jié)構(gòu)的無(wú)創(chuàng)方法，在臨床上主要用于顱內(nèi)外大血管和顱內(nèi)近端的血管成像。HENDRIKSE 等［24］通過(guò)DSA 與TOF-MRA 對(duì)Wills 環(huán)側(cè)支血流進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明，相比于DSA，TOFMRA 對(duì)Wills 環(huán)前部側(cè)支血流的靈敏性和特異性分別為83%和77%，準(zhǔn)確度為80%，對(duì)Wills 環(huán)后部的靈敏性和特異性分別為33%和88%，準(zhǔn)確度為47%。但對(duì)低流速的血流用TOF-MRA成像信號(hào)易丟失，故對(duì)二級(jí)及三級(jí)側(cè)支不敏感，尤其是當(dāng)遠(yuǎn)端分支動(dòng)脈閉塞時(shí)對(duì)軟腦膜側(cè)支評(píng)估的準(zhǔn)確性大大降低。對(duì)比劑增強(qiáng)MRA（CE-MRA）通過(guò)靜脈注射順磁性對(duì)比劑使血液T1值縮短，采用快速、高權(quán)重的T1WI序列進(jìn)行成像。由于血液與周圍組織T1值存在差異而形成對(duì)比，具有高信噪比，對(duì)慢血流的敏感性高，可以提供隨時(shí)間變化的血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，但CE-MRA 圖像空間分辨率相比DSA 較低，可能會(huì)過(guò)度評(píng)估血管的狹窄程度［27］。且CE-MRA 檢查需要注射對(duì)比劑，故對(duì)其過(guò)敏及腎功能不全患者禁用。策略性采集的梯度回波序列所衍生的STAGE 磁共振血管成像（STAGE-MRA）采用交錯(cuò)的再相/去相方案，能夠減去靜止的背景組織，從而更好地突出小動(dòng)脈的信號(hào)。TANG等［28］研究表明，相比于TOF-MRA，STAGE-MRA有更高的圖像定性評(píng)分與對(duì)比度噪聲比（CNRs），并在健康志愿者和顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化疾病患者中顯示更多數(shù)量的軟腦膜側(cè)支。

3.4.2 動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASL）：ASL是一種通過(guò)標(biāo)記血液內(nèi)活躍流動(dòng)的水分子作為示蹤劑來(lái)測(cè)量腦血流量的技術(shù)。相比于DSC-MRI、CTP 等其他灌注成像，ASL無(wú)需靜脈注射造影劑，也無(wú)輻射暴露的危險(xiǎn)，是一種完全無(wú)創(chuàng)的技術(shù)。LEE 等［29］研究表明ASL MR與數(shù)字減影血管造影在側(cè)支血管分級(jí)和吻合口通暢度方面的一致性為中到好。雖然ASL可通過(guò)分析腦血流量參數(shù)，得出腦微循環(huán)血流灌注情況，但由于動(dòng)脈通過(guò)時(shí)間的延遲，可能會(huì)低估狹窄或閉塞血管的腦血流量［30］。且由于ASL成像速度慢，信噪比較差，對(duì)復(fù)雜的側(cè)支循環(huán)評(píng)估精準(zhǔn)度及可靠性欠佳［31］，限制其在急性缺血性腦卒中血管內(nèi)治療影像評(píng)估的應(yīng)用，仍需進(jìn)一步研究。

3.4.3 動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)灌注成像（DSC-PWI）：DSC-PWI 通過(guò)靜脈注射順磁性造影劑，測(cè)量造影劑通過(guò)毛細(xì)血管床時(shí)的弛豫或磁敏感效應(yīng)引起的信號(hào)改變來(lái)得到與CTP 相似的灌注參數(shù)，進(jìn)而在功能上評(píng)估側(cè)支循環(huán)狀態(tài)［32］。GALINOVIC 等［33］對(duì)35 例大血管閉塞性急性缺血性腦卒中患者進(jìn)行DSC-PWI檢查，通過(guò)計(jì)算CBF體積與基于Tmax的灌注不足之間的比率，表明CBF/Tmax 體積比和不良側(cè)支狀態(tài)與最終梗死面積顯著相關(guān)。KIM等［34］通過(guò)DSC-PWI元數(shù)據(jù)生成用于評(píng)估側(cè)支的專用MRI 序列，并進(jìn)行了基于側(cè)支流圖的側(cè)支分級(jí)，與基于DSA 的分級(jí)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明基于MRI 和基于DSA 的側(cè)支分級(jí)之間存在良好的相關(guān)性，DSC-PWI 可為急性缺血性卒中患者側(cè)支循環(huán)提供參考。但DSC-PWI需要注射外源性造影劑，且掃描時(shí)間長(zhǎng)，圖像后處理復(fù)雜，費(fèi)用較高，限制了其在急性缺血性卒中血管內(nèi)治療側(cè)支循環(huán)評(píng)估中的應(yīng)用。

3.4.4 液體反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（FLAIR）：FLAIR序列通過(guò)抑制T2WI 序列上腦脊液的高信號(hào)，從而突出蛛網(wǎng)膜下腔和腦組織內(nèi)病灶。FLAIR 序列高信號(hào)血管征（HVS）是指大腦中動(dòng)脈近端點(diǎn)狀或條狀（近端HVS），外側(cè)裂遠(yuǎn)端線形或蛇形的高信號(hào)影（遠(yuǎn)端HVS）［35］。HAUSSEN 等［36］研究表明近端HVS形成與血管狹窄和閉塞后緩慢的順向血流相關(guān)，而遠(yuǎn)端HVS形成與腦組織低灌注后側(cè)支循環(huán)的建立及軟腦膜吻合支內(nèi)血液逆流有關(guān)。HVS可作為顱內(nèi)大血管狹窄或閉塞的標(biāo)志物，且提示患者存在良好的腦側(cè)支循環(huán)。LEGRAND等［37］研究表明，HVS-DWI不匹配與PWI-DWI 不匹配具有高度一致性，可為缺血半暗帶的判斷提供依據(jù)，能篩選出血管內(nèi)治療中獲益的缺血性卒中患者。但也有學(xué)者持相反意見(jiàn)，LI 等［38］對(duì)282 例前循環(huán)大血管閉塞的急性缺血性腦卒中患者進(jìn)行研究，其中235名（83.33%）的AIS患者中觀察到HVS，HVS 組有更高的臨床功能損害以及較差的臨床預(yù)后。

4 小結(jié)

血管內(nèi)治療是急性大血管閉塞性卒中的重要治療方法，擁有良好側(cè)支循環(huán)的患者有更小核心梗死、更大的缺血半暗帶，血管內(nèi)治療后有更好的臨床結(jié)果及更低的出血轉(zhuǎn)化率，故對(duì)急性大血管閉塞性卒中腦側(cè)支循環(huán)進(jìn)行術(shù)前及術(shù)中影像學(xué)評(píng)估是極為必要的。DSA 是腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)，CTA 是急性缺血性卒中術(shù)前側(cè)支循環(huán)評(píng)估最常用的方法，CTP、PWI 可提供組織灌注信息，從功能層面上反映側(cè)支循環(huán)情況。各種影像學(xué)方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，需結(jié)合具體情況選擇，期待對(duì)急性缺血性卒中腦側(cè)支循環(huán)的影像學(xué)進(jìn)一步臨床研究。