班然然,袁濤,許蕾,全冠民*
1.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科,河北石家莊 050000;2.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,河北石家莊 050000; *通訊作者全冠民 quanguanmin@163.com
急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)又稱急性缺血性腦血管病,致殘率和致死率高,嚴(yán)重威脅我國居民健康[1]。MRI是評估AIS的重要影像學(xué)方法,既往研究探討了高級擴(kuò)散成像、灌注成像、酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移成像等對AIS檢出、側(cè)支循環(huán)、治療決策、預(yù)后評估方面的價(jià)值[2-6];常規(guī)MRI序列和非對比劑技術(shù)如液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)、磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)顯示的一些征象也有助于AIS個(gè)性化評估[7-9],這些征象包括皮髓質(zhì)靜脈征、FLAIR高信號血管征及急性再灌注高信號征(hyperintense acute reperfusion marker,HARM),更容易推廣,并具有更大的臨床實(shí)用性。
HARM由Warach等[7]首次描述,表現(xiàn)為AIS患者增強(qiáng)FLAIR序列上腦脊液區(qū)的高信號征,可以此評估血-腦屏障(blood brain barrier,BBB)破壞。一般認(rèn)為,HARM的形成機(jī)制是BBB破壞、對比劑向血管外滲漏至蛛網(wǎng)膜或軟腦膜區(qū)域而形成高信號[10-11]。AIS發(fā)病后,相應(yīng)腦區(qū)缺氧、血流動(dòng)力學(xué)突然改變,炎癥細(xì)胞浸潤、水通道蛋白作用,導(dǎo)致BBB通透性增加。除AIS外,HARM還可見于心臟手術(shù)后、頸動(dòng)脈支架植入術(shù)、癲癇、顱腦創(chuàng)傷、多發(fā)性硬化、病毒性腦膜炎、腎功能減退、顱內(nèi)出血、可逆性后部腦病綜合征、可逆性腦血管收縮綜合征等[11-13],其中以 AIS方面的HARM研究較多。目前已證實(shí)HARM對AIS病因分類、一過性腦缺血發(fā)作(transient ischemic stroke,TIA)檢出、AIS最終梗死體積和預(yù)后評估具有一定的價(jià)值,但不同研究的結(jié)論存在差異,可能與患者來源、病變大小以及發(fā)病時(shí)間等有一定的關(guān)系。本文擬對HARM顯示的影響因素及其對AIS的評估價(jià)值進(jìn)行綜述。
AIS患者的HARM出現(xiàn)率為5.5%~51.0%[7,14-19],這種差異可能與對比劑注射后延遲時(shí)間、對比劑使用量、血管狹窄程度、患者年齡、治療方法等多種因素有關(guān)。
1.1 增強(qiáng)掃描延遲時(shí)間與對比劑用量 Lee等[15]的研究顯示,對比劑注射后早期(5 min后)HARM出現(xiàn)率較低(5.5%),而在對比劑注射后晚期(隨訪的FLAIR序列2~48 h后)出現(xiàn)率增高(33%~43%),其原因?yàn)殡S著時(shí)間推移,對比劑通過 BBB進(jìn)入腦脊液區(qū)域增多,對比劑集聚,注射對比劑后延遲時(shí)間越長,HARM出現(xiàn)率越高。
對比劑用量不同對 HARM 顯示也有影響,劑量增大,HARM出現(xiàn)率升高。Ostwaldt等[16]報(bào)道529例AIS患者,對比劑用量為0.04~0.31 mmol/kg,1 d后HARM 出現(xiàn)率為 18.3%(97/529),HARM 陽性組對比劑平均劑量為 0.13 mmol/kg(0.10~0.15 mmol/kg),陰性組平均為 0.08 mmol/kg(0.06~0.12mmol/kg),提示HARM顯示與對比劑用量相關(guān)。Warach等[7]報(bào)道注射對比劑10 min后首次出現(xiàn)HARM,對比劑注射劑量為 0.1 mmol/kg;Lee等[15]采用對比劑用量為 0.2 mmol/kg,首次出現(xiàn)HARM的時(shí)間(5 min)早于Warach等[7]的報(bào)道。因此,對于可疑病例,適當(dāng)增加延遲時(shí)間和對比劑用量有助于提高HRAM顯示率。
1.2 年齡 既往研究顯示,HARM出現(xiàn)率與年齡有關(guān),年齡越大,HARM出現(xiàn)率越高[14,16-17,20-21]。Rozanski等[17]報(bào)道 47例80歲以上患者,HARM 出現(xiàn)率為40.4%(19/47),高于其他文獻(xiàn)報(bào)道[13,16],其原因可能是老年人腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)功能較差,對血流變化代償能力差,側(cè)支循環(huán)較差[18],且隨著年齡增長,BBB通透性逐漸增大[22],更容易受破壞。
1.3 責(zé)任血管病變程度及部位 責(zé)任血管病變嚴(yán)重且病變位于前循環(huán)時(shí),HARM出現(xiàn)率較高。Xu等[23]建立小獵兔犬左側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,HARM 出現(xiàn)率高達(dá)66.7%(16/24),遠(yuǎn)高于其他研究報(bào)道的 33%[7]和18.3%[16],其可能原因是采用自體血栓栓塞大動(dòng)脈,MCA完全閉塞,BBB破壞嚴(yán)重。Barr等[21]報(bào)道AIS患者的HARM出現(xiàn)率為41.5%(17/41),HARM陽性組DWI擴(kuò)散受限體積為(35.5±46.2)ml,大于陰性組的(11.9±22.5)ml,梗死體積與責(zé)任血管病變程度呈正相關(guān),表明 HARM 陽性組血管病變較陰性組更嚴(yán)重。此外,不同部位AIS的HARM出現(xiàn)率也不一致。Choi等[19]報(bào)道264例包括前后循環(huán)的AIS患者,癥狀發(fā)作7 d內(nèi)行FLAIR增強(qiáng)、DWI及MRA檢查,HARM陽性率為25.38%(67/264),其中MCA區(qū)HARM出現(xiàn)率最高(73%)。對于腦梗死部位,皮質(zhì)梗死者HARM出現(xiàn)率更高(83.6%)。少數(shù)研究與上述結(jié)論有差異,F(xiàn)?rster等[24]報(bào)道16例后循環(huán)AIS患者,HARM出現(xiàn)率為 50%,但該研究納入樣本量較小,且大部分(81.3%)大腦后動(dòng)脈閉塞,可能造成選擇偏倚。
1.4 AIS治療方法 溶栓可導(dǎo)致缺血腦組織快速再灌注而出現(xiàn)相應(yīng)的腦組織損傷、BBB破壞,導(dǎo)致HARM 出現(xiàn)率升高[25-26]。Kidwell等[26]報(bào)道 140例AIS,其中38例動(dòng)脈內(nèi)溶栓(intra-arterial thrombolysis,IAT)、18例機(jī)械取栓、24例靜脈組織纖溶酶原激活劑(intravenous tissue plasminogen activator,IV-tPA)治療,IAT治療者66%出現(xiàn)HARM,IV-tPA治療者50%出現(xiàn)HARM,其他病例HARM出現(xiàn)率為28%及30%。Luby等[27]報(bào)道 80例前循環(huán) AIS,在血管內(nèi)治療(endovascular therapy,EVT)前后進(jìn)行常規(guī)多模態(tài)MRI檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與28例單次取栓者相比,52例多次取栓者取栓 24 h后更常出現(xiàn)明顯的 HARM(67%)、出血轉(zhuǎn)化(hemorrhagic transformation,HT)(60%)和不良預(yù)后(67%)。Gupta等[18]的研究證實(shí)HARM 陽性與取栓操作時(shí)間長有關(guān)[(42±22)min比(22±11)min]。Warach等[7]報(bào)道 144例 AIS,發(fā)現(xiàn)HARM出現(xiàn)率為33%,其中36例(25%)行rt-PA治療,HARM出現(xiàn)率(55%)明顯高于未接受rt-PA治療者(25%),與Latour等[20]的結(jié)果一致。以上研究表明,取栓次數(shù)多、取栓操作時(shí)間長及溶栓治療時(shí),HARM 出現(xiàn)率可能會增加。因此,當(dāng) AIS早期出現(xiàn)HARM時(shí),表明BBB已破壞,提示應(yīng)謹(jǐn)慎選擇EVT,避免出現(xiàn)HT等并發(fā)癥。
此外,HARM 還與基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)表達(dá)增加[21]、腎功能減退等有關(guān)[13,16]。Barr等[21]報(bào)道HARM與基線血漿MMP-9濃度及 MMP-9與 MMP酶組織抑制因子-1比值(MMP-9/TIMP-1)有關(guān),其機(jī)制為MMP-9表達(dá)是白細(xì)胞(尤其是中性粒細(xì)胞)活化的結(jié)果,激活和啟動(dòng)了炎性級聯(lián)反應(yīng),進(jìn)一步導(dǎo)致BBB破壞和HARM顯示。Ostwaldt等[16]報(bào)道529例AIS,結(jié)果顯示HARM出現(xiàn)率為 18.3%,HARM 陽性組腎小球?yàn)V過率(glomerular filtration rate,GFR)為70.6 ml/min,陰性組為77.3 ml/min,提示HARM與GFR降低有關(guān),其機(jī)制可能是腎功能減退時(shí)GFR減低,血液循環(huán)中的釓劑螯合物濃度增加,在體內(nèi)逐漸游離為釓離子,同時(shí)出現(xiàn)代謝性酸中毒,產(chǎn)生神經(jīng)毒性和BBB破壞[13,28]。
2.1 AIS病因分析 不同病因的AIS治療方案不同,因此準(zhǔn)確判斷AIS病因分類具有重要意義。由于不同原因AIS的發(fā)病機(jī)制不同,HARM出現(xiàn)率差異明顯,因此在一定程度上有助于AIS的病因分型。Lee等[15]報(bào)道HARM更常見于大動(dòng)脈粥樣硬化性(large artery atherosclerosis,LAA)和心源性(cardioembolism,CE)AIS。Choi等[19]報(bào)道264例AIS,LAA型的HARM出現(xiàn)率(40.0%)高于小血管閉塞型(6.8%)、CE型(29.0%)及不明原因型(30.3%),其原因可能為LAA型AIS顱內(nèi)動(dòng)脈病變廣泛,BBB受損范圍可能更大,因此HARM出現(xiàn)率較高。此外,腔隙性梗死者可能不出現(xiàn)HARM征,如F?rster等[29]報(bào)道24例腔隙性腦梗死,F(xiàn)LAIR增強(qiáng)檢查未發(fā)現(xiàn)HARM,推測其原因是腔隙性梗死部位一般遠(yuǎn)離腦脊液間隙,且范圍較小,即使BBB破壞明顯,血管內(nèi)對比劑也不易進(jìn)入腦脊液腔。然而,目前對HARM在腦卒中病因分型中的研究較少,病因分型與HARM出現(xiàn)率的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。
2.2 TIA評估 既往研究顯示,DWI陰性TIA患者的HARM出現(xiàn)率約為20%[13]。TIA患者常規(guī)影像學(xué)檢查常為陰性,或難以診斷,HARM有助于TIA定性診斷以及評估TIA所致腦損傷,是TIA腦損害的證據(jù)之一。如Lee等[14]報(bào)道77例DWI陰性TIA中,14例(18.2%)出現(xiàn)HARM,其原因是TIA短暫的血流動(dòng)力學(xué)改變導(dǎo)致局部BBB破壞,引起對比劑滲漏,這一過程可導(dǎo)致短暫性神經(jīng)功能損害即TIA,由于不會出現(xiàn)代表梗死核心的 DWI個(gè)性化,因此這類患者預(yù)后較好。F?rster等[12]報(bào)道1例TIA患者入院MRI平掃、DWI、灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging,PWI)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)等均為陰性,3 h后復(fù)查DWI可見微小擴(kuò)散受限信號,而相應(yīng)區(qū)域 FLAIR可見明顯HARM。因此,當(dāng)臨床高度懷疑為TIA但DWI為陰性或病變微小時(shí),可考慮行增強(qiáng)FLAIR檢查,為TIA診斷提供更多依據(jù)。
2.3 腦梗死最終體積評估 HARM可能與腦梗死體積大小有關(guān),HARM陽性者最終腦梗死體積可能較大。Xu等[23]建立小獵兔犬AIS模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)HARM顯示時(shí)間越早,梗死體積越大,并且HARM陽性組梗死體積大于HARM陰性組。Nadareishvili等[30]報(bào)道33例AIS,在癥狀發(fā)作 12 h內(nèi)、24 h和 5 d后行 DWI、PWI、FLAIR檢查,HARM出現(xiàn)率為27%,HARM陽性組較HARM陰性組DWI-PWI不匹配區(qū)面積傾向增大(183.0 ml比129.8 ml),且24 h后梗死體積明顯較大(18.50 ml比0.14 ml)。因此,HARM陽性及顯示時(shí)間越早,最終梗死體積可能越大。因此,當(dāng)AIS出現(xiàn) HARM 及顯示較早時(shí),建議及時(shí)采取有效的治療措施,防止梗死體積進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.4 AIS預(yù)后評估 HARM與BBB破壞導(dǎo)致對比劑滲漏至蛛網(wǎng)膜或軟腦膜區(qū)有關(guān),因此一般認(rèn)為,HARM的出現(xiàn)通常預(yù)示溶栓治療后易出現(xiàn)再灌注損傷、HT及預(yù)后不良[31];反之,未出現(xiàn)HARM常提示預(yù)后良好。Warach等[7]報(bào)道144例rt-PA治療的AIS患者,其中47例(33%)顯示HARM,HARM與HT、預(yù)后不良相關(guān),其原因可能是HARM陽性者BBB破壞更嚴(yán)重、血管源性水腫更明顯,半暗帶相應(yīng)較小。Latour等[20]報(bào)道HARM出現(xiàn)率為43.6%,隨訪30 d、90 d,HARM陽性組HT出現(xiàn)率即不良預(yù)后發(fā)生率(38.1%及62.5%)明顯高于HARM陰性組(分別為5.3%及12.9%),與Warach等[7]的研究結(jié)果一致。Gupta等[18]研究證實(shí)HARM的顯示與取栓后24 h內(nèi)神經(jīng)功能恢復(fù)較差及出血率較高有關(guān)。因此,無論是否進(jìn)行血管內(nèi)治療,一旦出現(xiàn)HARM征,應(yīng)警惕AIS預(yù)后不良。
目前,HARM與AIS繼發(fā)出血的關(guān)系尚存在爭議,少數(shù)研究認(rèn)為其與HT無關(guān)。Ostwaldt等[16]報(bào)道529例AIS,于24 h內(nèi)及2 d后行FLAIR增強(qiáng)掃描,結(jié)果發(fā)現(xiàn)HARM陽性者最終梗死體積大、mRS評分高、預(yù)后差,但 HARM 陽性與 HT或腦實(shí)質(zhì)血腫(parenchymal haematoma,PH)無顯著差異,但該研究納入病例未行溶栓治療。Rozanski等[17]報(bào)道47例80歲以上確診為缺血性腦梗死或TIA患者,10例行rt-PA治療,未發(fā)現(xiàn)HARM與HT相關(guān)。推測HARM與AIS繼發(fā)HT不平行的原因是HARM時(shí)BBB破壞可能較輕,而HT時(shí)BBB破壞嚴(yán)重,兩者BBB異常的程度不同。
增強(qiáng)FLAIR的HARM對于AIS評估具有重要價(jià)值,但仍存在一些問題:①缺乏HARM的定量評估方法和評估標(biāo)準(zhǔn),如HARM顯示的具體時(shí)間、范圍及對比劑用量不一致;②納入病例治療方法不一,缺乏治療前后比較;③部分研究納入樣本量少,多數(shù)為回顧性研究。因此,尚需進(jìn)行大樣本研究證實(shí)。
綜上所述,HARM是AIS在增強(qiáng)FLAIR的重要征象,其顯示受注射對比劑后延遲掃描時(shí)間、對比劑用量、血管狹窄程度、患者年齡、治療方法等多個(gè)因素影響;HARM對于AIS病因分型評估、TIA檢出、AIS預(yù)后預(yù)測等有一定的價(jià)值,但不同研究結(jié)論存在差異。HARM相關(guān)的進(jìn)一步研究可結(jié)合其他影像學(xué)征象,如SWI上皮髓質(zhì)靜脈征、FLAIR高信號血管征、灌注成像等,以提高AIS的評估水平,指導(dǎo)個(gè)性化治療及預(yù)后評估。