朱麗娜，吳 江，楊朝慧，牛 衡，郝曉勇，李 璇

大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)狹窄或閉塞是引起顱內缺血性疾病的最重要因素，而MCA狹窄或閉塞引起的臨床表現(xiàn)卻有很大差異[1]，可出現(xiàn)大面積腦梗死，造成嚴重后遺癥，也可癥狀輕微甚至無癥狀，這與MCA閉塞發(fā)生時腦血管儲備能力(cerebrovascular reserve，CVR)有關[2]。CVR是大腦在生理或病理刺激下，顱內小動脈和毛細血管代償性擴張或收縮維持腦血流穩(wěn)定的能力。早期快速評估MCA閉塞后病人的CVR，可為臨床醫(yī)師判斷病情或干預治療提供可靠的影像學依據(jù)。三維偽連續(xù)動脈自旋標記(3D pseudo-continuous arterial spin labeling，3D-pCASL)技術使用長、短兩個標記延遲(post label delay，PLD)時間可以估計單側MCA重度狹窄或閉塞病人的CVR。本研究利用3D-pCASL技術對單側MCA重度狹窄或閉塞病人的CVR進行評估，并探討其與急性腦梗死發(fā)生的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取山西省心血管病醫(yī)院2018年4月—2019年8月經(jīng)磁共振成像(MRI)確診的單側MCA重度狹窄或閉塞病人[三維時間飛躍磁共振血管造影(3D-TOF-MRA)原始圖像及重建三維圖像顯示MCA 的M1段及以遠未顯影定義為MCA重度狹窄或閉塞]60例，根據(jù)彌散加權成像(DWI)有無急性腦梗死將病人分為腦梗死組與無腦梗死組。腦梗死組27例，男18例，女9例；年齡36～77歲。無腦梗死組33例，男20例，女13例；年齡47～76歲。

納入標準：臨床特征和資料支持病因為腦血管動脈粥樣硬化；腦梗死病人為發(fā)病3 d內入院，且病變部位在MCA分布區(qū)。排除標準：既往有急性腦梗死病史者；其他疾病所致MCA狹窄或閉塞；患側與對側頸內動脈或大腦前動脈均為重度狹窄(狹窄率≥70%)或閉塞。

1.2 方法

1.2.1 儀器 使用GE1.5T HD-xt磁共振掃描儀八通道顱腦線圈，所有受試者行常規(guī) MRI[軸位T1加權成像(T1WI)、T2加權成像(T2WI)、磁共振成像液體衰減反轉恢復序列(FLAIR)、DWI、3D-TOF MRA、矢狀位T1WI]及全腦3D-pCASL掃描，3D-TOF MRA采集參數(shù)：視野(FOV)24×24；切片厚度1.2 mm，時相視野(Phase FOV)0.81；重復時間(TR)23.0 ms；3D-pCASL采用1 525 ms和2 525 ms兩種PLD時間，掃描參數(shù)TR 4 587 ms(PLD 1 525 ms)、5 282 ms(PLD 2 525 ms)，回波時間(TE)10.5 ms，層厚4 mm，激勵次數(shù)(NEX)3次，F(xiàn)OV 24×24，矩陣512×8，采集時間4 min 26 s(PLD 1 525 ms)、5 min 6 s(PLD 2 525 ms)。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 將3D-pCASL數(shù)據(jù)輸送至GEADW 4.6工作站中，自動生成PLD=1 525 ms及PLD=2 525 ms的腦血流量(CBF)偽彩圖，與DWI圖像疊加，確定急性腦梗死灶的范圍及位置。在CBF和DWI的疊加圖上逐層手動繪制感興趣區(qū)(region of interest，ROI)。腦梗死組選取梗死最大層面及其上、下相鄰層面勾畫ROI，無腦梗死組選取責任側MCA供血區(qū)勾畫ROI，ROI選取時，避開鄰近大血管、骨骼、竇腔空氣。測量PLD=1 525 ms及PLD=2 525 ms時患側與健側CBF值及△CBF值(CBF2.5-CBF1.5)，同一病人兩種時相ROI的選取位置及大小一致，ROI面積為50～60 mm2，每個CBF值都是由3名工作5年以上的放射科醫(yī)生獨立選取，取其平均值。

2 結 果

2.1 兩組患側與健側CBF值比較 腦梗死組、無腦梗死組PLD=1 525 ms時患側CBF值低于健側，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)；腦梗死組患側PLD=2 525 ms時CBF恢復不完全，與健側PLD=2 525 ms時CBF比較差異有統(tǒng)計學意義(P=0.005)，無腦梗死組患側PLD=2 525 ms時CBF明顯恢復，與健側PLD=2 525 ms時CBF比較差異無統(tǒng)計學意義(P=0.055)。詳見表1及圖1、圖2。

表1 兩組患側與健側CBF值比較 單位：mL/(100 g·min)

圖1 左側MCA重度狹窄或閉塞腦梗死病人3D-pCASL結果(MRA示左側MCA未見明確顯影；DWI示左側顳枕葉大片急性腦梗死；PLD=1 525 ms時動脈自旋標記顯示左側顳枕葉呈低灌注；PLD=2 525 ms時動脈自旋標記顯示左側顳枕葉低灌注范圍減少)

圖2 右側MCA重度狹窄或閉塞無腦梗死病人3D-pCASL結果(MRA示右側MCA未見明確顯影；DWI圖像未見急性腦梗死病灶；PLD=1 525 ms時動脈自旋標記顯示右側顳葉灌注減低；PLD=2 525 ms時動脈自旋標記顯示顳葉低灌注區(qū)CBF完全恢復)

2.2 兩組△CBF值比較 腦梗死組患側△CBF值小于無腦梗死組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，兩組健側△CBF比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表2。

表2 兩組△CBF值比較 單位：mL/(100 g·min)

2.3 患側△CBF與急性腦梗死的相關性 點二列相關性分析顯示，患側△CBF與急性腦梗死呈負相關(r=-0.608，P=0.001)，△CBF越大，發(fā)生急性腦梗死的可能性越小。

3 討 論

當MCA重度狹窄或閉塞時，CBF減少，部分腦區(qū)腦組織灌注明顯減低，為了平衡各腦區(qū)腦組織所需血流，具有較好儲備能力的腦血管可以通過血管擴張或開放側支循環(huán)的方式將有限的血流進行再分配[3]。通常側支循環(huán)的開放分為3級，首先，開放1級側支循環(huán)，即通過顱底Willis環(huán)的前后交通動脈溝通兩側大腦半球之間的血液循環(huán)；2級側支循環(huán)主要通過眼動脈、軟腦膜側支代償缺血區(qū)的血液供應；3級側支循環(huán)為通過新生血管改善供血[4]。由于MCA為頸內動脈的直接延續(xù)，不參與Willis環(huán)的建立，當MCA發(fā)生閉塞時，無法通過1級側支循環(huán)建立側支代償，而3級側支需要通過再生血管完成代償作用，這一過程需要數(shù)天時間才能完成，早期較難發(fā)揮其代償作用。因此，2級側支循環(huán)的開放成為MCA閉塞后主要的側支代償途徑[5]。

雙時相3D-pCASL可以從一定程度上反映MCA重度狹窄或閉塞病人的CVR情況。通常1 525 ms PLD對缺血腦組織檢出敏感，2 525 ms PLD反映了側支血管的參與。而2級側支循環(huán)血管往往管徑小且通路比較長，需要長PLD(2 525 ms)的3D-pCASL才能反映出MCA重度狹窄或閉塞病人存在的血流速度較慢的2級側支循環(huán)代償情況。因此，通過PLD為1 525 ms與2 525 ms時自旋標記成像效果的差別評估MCA重度狹窄或閉塞后腦組織的CVR情況[6]。研究表明，當MCA供血區(qū)的血流恢復不明顯時，該區(qū)的CVR可能已接近崩潰，如果臨床不及時解除血管的狹窄，改善顱內血流灌注，則極有可能突發(fā)腦卒中事件[7]。

本研究發(fā)現(xiàn)，兩組PLD=1 525 ms時MCA重度狹窄或閉塞一側的CBF明顯低于健側，PLD=2 525 ms時腦梗死組CBF恢復不完全，與健側比較差異有統(tǒng)計學意義，無腦梗死組CBF明顯恢復，與健側CBF比較差異無統(tǒng)計學意義。分析其原因可能為無腦梗死組病人的腦血管仍具有較好的自我調節(jié)能力，可以使周圍腦區(qū)灌注增加，可以延緩腦卒中事件的發(fā)生，腦梗死組的腦組織受損嚴重，CVR較差，自身調節(jié)能力及開放的側支循環(huán)不足以代償腦組織所需的血流灌注，因此，延長PLD，腦區(qū)仍呈現(xiàn)低灌注狀態(tài)[8]。進一步分析的CVR估計值(△CBF)也證實了這一點。研究表明，腦側支循環(huán)的代償程度是顱內動脈狹窄供血區(qū)域內發(fā)生腦卒中事件的獨立預測因素[9]。本研究利用點二列相關分析顯示患側△CBF與急性腦梗死發(fā)生呈負相關(r=-0.608，P=0.001)。腦側支循環(huán)作為在腦血管狹窄發(fā)生后為缺血腦組織提供灌注的主要來源，其影響并預測著腦梗死的發(fā)生、發(fā)展，影響著終末梗死體積及對血管內治療的反應[10]。腦卒中的發(fā)生與發(fā)展取決于缺血半暗帶區(qū)的血流恢復，半暗帶是灌注處于臨界值的組織區(qū)域，此階段細胞電活動和離子通道功能停止，但仍可保持細胞連接，此時若缺血區(qū)血供恢復，細胞功能仍可恢復。當腦血流量下降可啟動自身的自我調節(jié)機制，缺血區(qū)血管擴張使腦血容量保持正常甚至輕度增加[11]。當CBF<10 mL/(100 g·min)時，該調節(jié)機制及CVR隨之衰竭，腦組織發(fā)生不可逆損傷，形成中心梗死區(qū)[12]。因此，腦血管自身調節(jié)功能越強，發(fā)生急性腦梗死的概率越小。

總之，3D-pCASL作為一種無創(chuàng)、不需要外源性對比劑的影像學技術，可對MCA重度狹窄或閉塞病人CVR情況進行評估，為臨床評估預后及個體化治療提供影像學依據(jù)。