周建國,符大勇,盧明聰,孟 云,李士坤,劉曉麗
南京中醫(yī)藥大學連云港附屬醫(yī)院1放射科,2康復科,江蘇 連云港 222004
大腦中動脈(MCA)供血區(qū)為重要的腦功能區(qū)域,當其發(fā)生閉塞后,可通過開放側(cè)支循環(huán)進行血氧供應(yīng),以維持該區(qū)域腦細胞正常生理需求[1]。由于側(cè)支循環(huán)建立差異,患者病程發(fā)展方向以及臨床預(yù)后亦不相同[2]。大腦中動脈閉塞后,主要由同側(cè)大腦前動脈和(或)大腦后動脈通過開放軟腦膜動脈吻合進行供血[3],由于大腦前、后動脈血流量增加及血流速度加快,三維時間飛躍法磁共振血管成像(3D-TOF MRA)序列可顯示其形態(tài)及信號異常[4]。T2*加權(quán)血管成像(SWAN)基于靜息狀態(tài)的血氧水平依賴成像原理,對于順磁性物質(zhì)如脫氧血紅蛋白含量變化顯示極為敏感[5],可通過引流靜脈形態(tài)學改變反映脫氧血紅蛋白的含量,提示腦組織缺血缺氧狀態(tài)。既往對于側(cè)支循環(huán)及腦灌注狀態(tài)多采用數(shù)字減影血管造影、15O標記的水分子正電子發(fā)射體層成像、動態(tài)磁敏感對比增強灌注加權(quán)成像及CT灌注成像等,但均需注射外源性對比劑或放射性示蹤劑,臨床副作用發(fā)生率較高,在應(yīng)用中受到一定限制[6]。經(jīng)顱多普勒亦多用作側(cè)枝循環(huán)的初級篩查[7]。利用3D-TOF MRA與SWAN序列相結(jié)合,評估單側(cè)MCA閉塞后側(cè)支循環(huán)建立及腦灌注狀態(tài)的研究尚未見報道。本研究分析其在側(cè)支循環(huán)建立狀態(tài)及臨床短期預(yù)后方面的應(yīng)用價值,現(xiàn)匯報如下:
收集2018年1月~2020年3月于腦病科收治的48例急性缺血性腦血管病且單側(cè)MCAM1段閉塞患者,男性27例,女性21例,年齡38~78歲(52.8±7.7歲)。納入標準:急性缺血性腦卒中且發(fā)病時間72 h;經(jīng)3DTOF MRA顯示為單側(cè)MCA M1段閉塞;患者發(fā)病至MRI檢查時間72 h。排除標準:危重癥患者,即美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中評分量表(NIHSS)21分;既往腦出血患者;伴有脫髓鞘性腦白質(zhì)病、腦血管淀粉樣變性及腦血管畸形等。入院臨床癥狀包括:頭暈、頭痛、偏側(cè)肢體麻木、活動無力及言語不清等。本研究經(jīng)患者家屬知情同意,院倫理委員會批準通過。依據(jù)3D-TOF MRA提示有無患側(cè)大腦前動脈和(或)大腦后動脈偏側(cè)優(yōu)勢分為偏側(cè)優(yōu)勢組(n=26)和對照組(n=22),依據(jù)SWAN序列提示梗死灶周圍有無PVS將入組患者分為PVS陽性組(n=27)和PVS陰性組(n=21)。
使用Discovery 750 3.0 T磁共振機(GE),32通道頭頸線圈。掃描序列包括:T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、3D-TOF MRA及SWAN;3D-TOF MRA序列具體參數(shù):TR:21 ms,TE:2.5 ms,F(xiàn)OV:18,NEX:1,反轉(zhuǎn)角:15°,矩陣=320×256。SWAN掃描具體參數(shù):TR:37.4 ms、TE:22.9 ms、矩陣:416×320、層厚:2 mm,間距:0 cm,采集次數(shù):1,NEX:0.70,帶寬:62.5 kHz,反轉(zhuǎn)角:20°。
3D-TOF MRA及SWAN原始數(shù)據(jù)利用Funcool 4.6軟件進行后處理,將3D-TOF MRA后處理圖像中,MCAM1段閉塞側(cè)大腦前動脈和(或)大腦后動脈信號增高、管腔增粗、分支增多以及延伸走行定義為偏側(cè)優(yōu)勢[8]。將SWAN序列提示梗死灶周圍皮質(zhì)及皮質(zhì)下軟腦膜引流靜脈、腦室旁髓紋靜脈信號減低、管腔增粗定義為突出血管征(PVS)[5]。神經(jīng)功能缺失程度采用NIHSS量表[9]進行評分,范圍為0~42分,分數(shù)越高提示神經(jīng)功能受損越嚴重。
采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件行統(tǒng)計分析,計數(shù)資料以率表示,采用無序變量卡方檢驗法;計量資料經(jīng)檢驗符合正常態(tài)分布,以均數(shù)±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
48例患者中,偏側(cè)優(yōu)勢組出現(xiàn)PVS為42.31%(11/26),對照組患者出現(xiàn)PVS為72.73%(16/22,表1、圖1)。偏側(cè)優(yōu)勢組及PVS陰性組入院當日及1周后NIHSS評分均低于對照組及PVS陽性組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,表2~3)。
表1 偏側(cè)優(yōu)勢組與對照組PVS檢出率比較(%)Tab.1 Comparison of PVS detection rate between the dominant group and the control group
大腦中動脈狹窄時,會造成該供血區(qū)腦血流量的降低,導致患者出現(xiàn)腦缺血癥狀,嚴重者可進展為腦梗死[10]。然而,臨床實際工作中發(fā)現(xiàn)大腦中動脈閉塞患者的臨床癥狀及預(yù)后并不一致,當腦動脈分支閉塞后,機體可利用側(cè)支循環(huán)進行腦組織的血氧供應(yīng)。側(cè)支循環(huán)建立通路主要包括顱底Willis環(huán)(一級側(cè)支)、眼動脈及軟腦膜動脈(二級側(cè)支)以及新生毛細血管(三級側(cè)支)[11]。由于大腦中動脈M1段位于Willis環(huán)外,其閉塞后不能通過Willis環(huán)的前后交通動脈以及二級側(cè)支的眼動脈參與供血,同時由于新生的血管網(wǎng)的建立需要數(shù)天時間,因此位于腦皮層表面,連接大腦前、中、后動脈遠端的軟腦膜動脈吻合成為M1段閉塞后最主要的血液供應(yīng)來源[12]。軟腦膜動脈吻合主要由同側(cè)大腦前動脈和(或)大腦后動脈提供血液來源,必然導致大腦前動脈、大腦后動脈的血流量增加以及血液流速的加快,3DTOF MRA序列成像基礎(chǔ)為流動血液與靜止腦組織之間的信號差異[13],由于大腦前動脈、大腦后動脈的流入增強效應(yīng),導致其在3D-TOF MRA序列顯示為管腔增粗、分支增多、走行延伸以及信號增加的表現(xiàn),即偏側(cè)優(yōu)勢。大腦前動脈、大腦后動脈的偏側(cè)優(yōu)勢與軟腦膜側(cè)支循環(huán)的建立密切相關(guān)[14],本研究顯示:偏側(cè)優(yōu)勢組患者入院當日及1周后NIHSS評分均低于對照組,亦提示偏側(cè)優(yōu)勢可間接提示軟腦膜動脈吻合的建立,側(cè)支循環(huán)建立差異可導致責任供血區(qū)不同的灌注狀態(tài),這亦與既往研究相符[15-16]。
圖1 患者女,66歲,右肢活動不利1d,入院NIHSS評分為6分,1周后NIHSS評分為3分Fig.1 Female patient,66 years old,the right limb movement was disadvantageous for one day.The NIHSS score was 6 when the patient was admitted to hospital and 3 after oneweek.
表2 偏側(cè)優(yōu)勢與患者入院當日及1周NIHSS評分比較(Mean±SD)Tab.2 Comparison of the score of NIHSS on the day of admission and one week
表3 PVS與患者入院當日及1周NIHSS評分比較(Mean±SD)Tab.3 Comparison of NIHSS scores of PVS and patients on the day of admission and one week
SWAN成像技術(shù)則以靜息態(tài)的血氧水平依賴作為成像基礎(chǔ),通過利用組織間的磁化率差異進行成像,該序列對于脫氧血紅蛋白等順磁性物質(zhì)具有高度敏感性[17]。當供血動脈發(fā)生閉塞后,機體代償性增加氧攝取分數(shù)[18],使得缺血區(qū)域的引流靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白含量增加[19],脫氧血紅蛋白的含量決定了SWAN序列中靜脈顯影的信號強度以及形態(tài)學變化,于SWAN序列表現(xiàn)為不同缺血區(qū)域顯示為皮層淺靜脈、深靜脈以及髓紋靜脈單位面積內(nèi)分布的增粗增多,且信號亦減低明顯[20]。既往研究顯示SWAN序列可敏感顯示腦實質(zhì)缺血缺氧狀態(tài),PVS陽性亦間接提示該區(qū)域血流儲備的衰竭以及代謝儲備的啟動[21-22]。對于側(cè)支循環(huán)建立良好的區(qū)域,由于氧攝取分數(shù)逐步降低至恢復正常,引流靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白的含量下降,于SWAN序列亦可表現(xiàn)為PVS陰性,這與病變區(qū)域良好的血氧供應(yīng)水平密切相關(guān)。本組研究顯示:大腦動脈偏側(cè)優(yōu)勢組具有較高的PVS陰性顯示率,兩者均可提示單側(cè)MCAM1段閉塞后的側(cè)支循環(huán)建立以及良好的血氧供應(yīng)狀態(tài)。偏側(cè)優(yōu)勢組及PVS陰性患者近期預(yù)后亦明顯優(yōu)于對照組及PVS陽性患者,提示偏側(cè)優(yōu)勢組及PVS陰性患者病情現(xiàn)狀較為穩(wěn)定,并與良好的短期預(yù)后相關(guān)。3D-TOF MRA及SWAN序列均為無創(chuàng)性檢查方法,可針對單側(cè)MCA M1段閉塞患者定期實施該項檢查,通過圖像比對,評估治療前后腦灌注狀態(tài)變化,可用于臨床療效評估以及患者治療方案的個性化選擇[23-24]。
綜上所述,單側(cè)MCAM1段發(fā)生閉塞后,偏側(cè)優(yōu)勢與PVS陰性均可反映側(cè)支建立及良好的血液供應(yīng)狀態(tài)。本研究不足之處在于樣本數(shù)量相對較少、患者神經(jīng)功能受損評估時間為1周,未行更長時間隨訪,SWAN序列圖像尚未進行定量評估。同時側(cè)支循環(huán)的建立受多種因素的影響,寄希望于今后的研究中進一步深入。