張嫻 邊燦軍 呂鈿 潘瑞根 馮建鉅
急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)已成為我國(guó)居民健康的第一殺手,具有高發(fā)病率和高致殘率,早期靜脈溶栓是提高AIS治愈率和降低致殘率的有效方法[1]。但溶栓后出血風(fēng)險(xiǎn)與溶栓血管再通之間的利弊權(quán)衡備受爭(zhēng)議,臨床上急需一種可有效評(píng)估溶栓后再灌注療效的手段[2]。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是臨床診斷AIS常用的檢查手段,但無法反映梗死最初期的血流動(dòng)力學(xué)改變[3]。研究表明,三維動(dòng)脈自旋標(biāo)記(three-dimensional arterial spin labeling,3D-ASL)不僅可發(fā)現(xiàn)急性腦梗死早期的低灌注區(qū)域及降低程度,還可評(píng)估缺血半暗帶(ischemic penumbra,IP)的范圍[4]。通過比較不同匹配3D-ASL/DWI的AIS患者溶栓再灌注療效,探討3D-ASL對(duì)溶栓效果是否具有評(píng)價(jià)意義。
1.1 臨床資料 前瞻性選取2018年1月至2020年9月在本院接受溶栓治療的AIS患者43例。(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①符合2018年《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南》[1]中AIS的診斷標(biāo)準(zhǔn);②病程<4.5 h;③首次發(fā)??;④符合靜脈溶栓條件,且同意接受靜脈溶栓治療者。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①急診靜脈溶栓聯(lián)合血管內(nèi)治療;②靜脈溶栓前后未能完成頭部MR檢查;③頭部MR彌散加權(quán)成像陰性;④臨床資料不全者;⑤溶栓后出血患者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者簽署知情同意書。
1.2 研究方法 (1)檢查方法:采用高場(chǎng)超導(dǎo)磁共振(GE 1.5T,美國(guó)通用電氣公司),使用高分辨率8通道頭線圈進(jìn)行掃描,包括3D-ASL和DWI兩個(gè)序列。3D-ASL序列采用三維快速自旋回波成像技術(shù),參數(shù):TR 4,596.0 ms,TE 9.5 ms,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,層厚4.0 mm,無間隔3D掃描(橫斷面不打角度),厚度約40 cm覆蓋全腦,掃描時(shí)長(zhǎng)4 min 25 s,標(biāo)記延遲1,525 ms。DWI序列使用平面回波成像技術(shù),參數(shù):TR 4,600.0 ms,TE 83.5 ms,F(xiàn)OV 24 cm×24 cm,層厚6.0 mm,層間距1.0 mm,擴(kuò)散敏感因子b值為0、1,000 s/mm2,掃描時(shí)長(zhǎng)41 s。(2)溶栓治療:所有患者均行阿替普酶(商品名:愛通立,注冊(cè)證號(hào):S20110051)靜脈溶栓治療,劑量為0.9 mg/kg,最大劑量為90 mg。治療開始的1 min內(nèi)靜推總使用劑量的10%,剩余90%在60 min內(nèi)經(jīng)輸液泵行靜脈輸注。溶栓過程中要密切關(guān)注患者的病情變化,一旦發(fā)現(xiàn)有惡心嘔吐、血壓增高、嚴(yán)重頭痛及意識(shí)障礙等癥狀,則立即中止溶栓治療,同時(shí)急診查頭顱CT排除腦出血。
1.3 觀察指標(biāo) 根據(jù)溶栓治療前及治療后7 d患者頭部磁共振掃描取得的相應(yīng)區(qū)域的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)、腦血流量(cerebral blood flow,CBF)和神經(jīng)功能缺損程度進(jìn)行溶栓療效評(píng)價(jià)。(1)使用Functool 2軟件對(duì)溶栓前后采集的3D-ASL和DWI序列的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,選取DWI高信號(hào)灶面積最大的層面,分別測(cè)得感興趣區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的ADC值和CBF值。由2名具有主治及以上職稱的影像學(xué)醫(yī)師共同進(jìn)行圖像評(píng)估,當(dāng)意見不一致時(shí)另請(qǐng)1名具有副主任職稱的影像學(xué)醫(yī)師參與決定最終結(jié)果。(2)患者的神經(jīng)功能缺損程度,采用美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表[5](national institutes of health stroke scale,NIHSS)進(jìn)行評(píng)估,由同1名主治及以上職稱的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師完成。(3)療效判斷標(biāo)準(zhǔn):基本痊愈,溶栓后NIHSS評(píng)分較前降低>90%;顯效,評(píng)分降低>45%~90%;有效,評(píng)分降低>18%~45%;無效,評(píng)分降低或增加均≤18%;惡化,死亡或評(píng)分增加>18%。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。計(jì)量資料符合正態(tài)分布以(±s)表示,多組間比較采用F檢驗(yàn),兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以(n)表示,等級(jí)資料采用秩和檢驗(yàn);溶栓療效與3D-ASL/DWI的不同匹配關(guān)系采用Spearman相關(guān)性分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 分組 根據(jù)溶栓前患者3D-ASL和DWI顯示的灌注及高信號(hào)異常面積的大小將所有患者分為3D-ASL>DWI 組(差值>20%)、3D-ASL=DWI組(-20%<差值≤20%)、3D-ASL<DWI組(差值≤-20%),分別有22例、14例、7例。
2.2 三組患者溶栓前后的ADC值比較 溶栓前及溶栓后患者的ADC值組間比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.001)。3D-ASL>DWI組和3D-ASL=DWI組患者溶栓后的ADC值均較溶栓前明顯增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 三組患者溶栓前后的ADC值比較[10-3 mm2/s,(±s)]
表1 三組患者溶栓前后的ADC值比較[10-3 mm2/s,(±s)]
組別 ADC值溶栓前 溶栓后 t值 P值3D-ASL>DWI 組(n=22) 0.41±0.09 0.81±0.14 -11.273 <0.001 3D-ASL=DWI 組(n=14) 0.46±0.10 0.77±0.13 -7.072 <0.001 3D-ASL<DWI 組(n=7) 0.58±0.10 0.63±0.11 -0.935 0.368 F值 8.566 4.892 P值 <0.001 0.013
2.3 三組患者溶栓前后的CBF值比較 溶栓前及溶栓后患者的CBF值組間比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。3D-ASL>DWI 組和3D-ASL=DWI 組患者溶栓后的CBF值均較溶栓前明顯增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表2。
表2 三組患者溶栓前后的CBF值比較[mL/(100 g·min),(±s)]
表2 三組患者溶栓前后的CBF值比較[mL/(100 g·min),(±s)]
組別 CBF值溶栓前 溶栓后 t值 P值3D-ASL>DWI 組(n=22) 26.18±4.35 62.39±8.46 -17.854 <0.001 3D-ASL=DWI 組(n=14) 20.82±4.01 41.09±6.77 -9.639 <0.001 3D-ASL<DWI 組(n=7) 16.14±2.60 17.32±3.23 -0.837 0.413 F值 19.064 109.301 P值 <0.001 <0.001
2.4 三組患者溶栓前后的NIHSS評(píng)分比較 溶栓前及溶栓后患者的NIHSS評(píng)分組間比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。3D-ASL>DWI組和3D-ASL=DWI組患者溶栓后的NIHSS評(píng)分均較溶栓前明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表3。
表3 三組患者溶栓前后NIHSS評(píng)分比較(±s)
表3 三組患者溶栓前后NIHSS評(píng)分比較(±s)
組別 NIHSS評(píng)分溶栓前 溶栓后 t值 P值3D-ASL>DWI 組(n=22) 10.24±3.09 3.15±0.98 10.258 <0.001 3D-ASL=DWI 組(n=14) 8.44±1.87 3.52±1.12 8.446 <0.001 3D-ASL<DWI 組(n=7) 5.56±1.33 5.27±1.04 0.550 0.589 F值 9.397 11.198 P值 <0.001 <0.001
2.5 三組患者溶栓療效比較 三組患者溶栓療效比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。經(jīng)Spearman相關(guān)性分析顯示,溶栓療效與不同匹配的3D-ASL/DWI有明顯相關(guān)性(r=0.789,P<0.001)。
表4 三組患者溶栓療效比較(n)
急性缺血性腦卒中是由于大腦血液供應(yīng)障礙,腦組織發(fā)生缺氧、缺血性壞死的一類致殘致死性臨床綜合征,其病因包括大動(dòng)脈粥樣硬化、心源性栓塞、小動(dòng)脈閉塞等,主要表現(xiàn)為局灶性神經(jīng)功能缺損,并出現(xiàn)相應(yīng)的體征[7]。腦組織耗氧量大且對(duì)缺氧耐受性極差,血供中斷2 min腦細(xì)胞電生理活動(dòng)便會(huì)停止,5 min即發(fā)生不可逆損傷,因此早期診斷腦組織灌注情況對(duì)指導(dǎo)治療十分重要[8]。
ASL經(jīng)射頻脈沖磁化血液后,以磁性標(biāo)記的動(dòng)脈血作為內(nèi)源性造影劑,血液中的水分子為自由擴(kuò)散的內(nèi)部示蹤劑,經(jīng)過一段時(shí)間的延遲,被標(biāo)記的血流進(jìn)入腦組織,此時(shí)采集標(biāo)記像,其中包括靜態(tài)組織水和標(biāo)記水兩種信號(hào)。預(yù)先采集標(biāo)記前的圖像作為控制像,將標(biāo)記像與控制像相減,腦組織中的靜態(tài)水信號(hào)被減去,兩者的信號(hào)差異即為大腦血流灌注信息[9]。3D-ASL成像是一種基于三維快速自旋回波的成像技術(shù),相較于2D圖像質(zhì)量穩(wěn)定且成像范圍更大,具有簡(jiǎn)便無創(chuàng)、安全性高、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),目前已被廣泛應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷、鑒別診斷和預(yù)后評(píng)估[10]。
在大多數(shù)急性腦梗死患者中,應(yīng)用DWI可發(fā)現(xiàn)梗死核心區(qū),但其檢測(cè)超急性期的血流灌注異常陽(yáng)性率較低,與DWI相比3D-ASL可同時(shí)發(fā)現(xiàn)更早期的血管灌注異常,還可半定量分析得出目標(biāo)區(qū)域的CBF[11]。一項(xiàng)由頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞所致的急性腦梗死研究發(fā)現(xiàn),3D-ASL圖像上條狀、點(diǎn)狀的血管內(nèi)高信號(hào)影可識(shí)別患者的側(cè)支循環(huán)形成和血液停滯部位,對(duì)治療方案的制定具有一定的指導(dǎo)意義[12]。OKAZAKI等[13]在患者溶栓治療中的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行3D-ASL檢查,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)動(dòng)脈轉(zhuǎn)運(yùn)偽影是血管再通的有效標(biāo)志,有助于判斷是否需要額外進(jìn)行機(jī)械取栓。另有研究表明,前循環(huán)大腦大動(dòng)脈閉塞導(dǎo)致的急性腦梗死在發(fā)病6~24 h行灌注成像有助于篩選適宜機(jī)械取栓的患者[14]。
腦梗死不可逆轉(zhuǎn),但梗死核心區(qū)的邊緣可存在缺血半暗帶,IP可轉(zhuǎn)歸為正常組織或繼續(xù)惡化成梗死灶,它的存在是急性腦梗死患者進(jìn)行溶栓或機(jī)械取栓治療的依據(jù)[15]。DWI可顯示梗死核心區(qū),但對(duì)血流灌注減少或血流量仍可維持腦組織形態(tài)和功能完整性的區(qū)域不敏感,而3D-ASL對(duì)血流灌注情況十分敏感[16],二者的灌注-信號(hào)異常不匹配可用于識(shí)別IP并判斷其范圍大小,為治療方案選擇和預(yù)后評(píng)估提供依據(jù)。本研究3D-ASL>DWI組和3D-ASL=DWI組患者在溶栓治療7天后的ADC值和CBF值均增加,NIHSS評(píng)分降低,表明治療效果良好;而3D-ASL<DWI組患者治療前后的ADC值、CBF值和NIHSS評(píng)分比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明治療效果較差。經(jīng)Spearman相關(guān)性分析顯示,溶栓療效與不同匹配的3D-ASL/DWI有明顯相關(guān)性(r=0.789,P<0.001)。3D-ASL>DWI 組患者存在范圍較大的IP,此時(shí)溶栓效果顯著。3D-ASL=DWI組患者的IP范圍較小,或由于血管再通、側(cè)枝循環(huán)建立等血流灌注恢復(fù)正常,雖然溶栓有效,但較前一組的效果較差。3D-ASL<DWI組可能由于病灶發(fā)生再灌注和反應(yīng)性充血,溶栓后高灌注還會(huì)引起出血性轉(zhuǎn)化,且溶栓前患者NIHSS評(píng)分較低,病情較輕,因此溶栓無明顯效果。有研究認(rèn)為,局部高灌注在一定程度上提示預(yù)后良好,但面積較大高灌注往往引起再灌注損傷,繼發(fā)出血轉(zhuǎn)化[17]。
綜上所述,3D-ASL>DWI 和3D-ASL=DWI的患者可行靜脈溶栓治療,3D-ASL<DWI的患者由于病情無明顯改善,不宜行溶栓治療。3D-ASL/DWI的不同匹配情況可反映IP的存在及其范圍大小,可用于評(píng)價(jià)急性腦梗死溶栓后再灌注的效果,為治療方案的選擇提供影像學(xué)依據(jù)。本研究的不足之處在于,3D-ASL單一標(biāo)記后延遲時(shí)間無法計(jì)算側(cè)支血流,其準(zhǔn)確性易受到影響,且樣本量較小影響了研究結(jié)果的可信度,后續(xù)可通過擴(kuò)大樣本量并采取多個(gè)標(biāo)記后延遲時(shí)間的方式以進(jìn)行下一步研究。