耿立娜 袁濤 全冠民* 李雪慶
急性缺血性腦卒中 (acute ischemic stroke,AIS)占全部腦卒中的60%~80%,具有高發(fā)病率、高死亡率、高致殘率及高復(fù)發(fā)率的特點[1]。AIS預(yù)后的關(guān)鍵是及時識別和挽救缺血半暗帶 (ischemic penumbra,IP)[2]。目前MRI仍是評估AIS的最佳影像方法,腦卒中的快速MRI檢查在10 min內(nèi)即可完成[3],且多種MRI征象也有助于評估預(yù)后,尤其是磁敏感加權(quán)成像(SWI)序列顯示的皮髓質(zhì)靜脈征[4]。SWI上皮髓質(zhì)靜脈征是指皮質(zhì)靜脈及髓質(zhì)靜脈較對側(cè)增多及增粗,該征象反映腦內(nèi)小靜脈的形態(tài)及動態(tài)演變,可提示缺血腦組織灌注不足,并可評價AIS病人側(cè)支循環(huán)狀態(tài)。一般認(rèn)為皮髓質(zhì)靜脈征的數(shù)量與形態(tài)改變可能代表缺血區(qū)腦組織的血流狀態(tài)。本文對各種皮髓質(zhì)靜脈征及其意義、AIS時皮髓質(zhì)靜脈征的研究進展、皮髓質(zhì)靜脈征與AIS預(yù)后的相關(guān)因素予以綜述。
1.1 顯著突出靜脈征 Duan等[5]報道顯著突出靜脈征是指SWI影像上靜脈評分為3分或出現(xiàn)兩側(cè)靜脈不對稱,并提出SWI靜脈征可分為以下4級:0級,靜脈不可見;1級,隱約可見;2級,靜脈清晰可見;3級,病變側(cè)突出靜脈顯著超過對側(cè)。顯著突出靜脈征的病理生理基礎(chǔ)是低灌注區(qū)域的解偶聯(lián)作用,代表脫氧血紅蛋白/氧合血紅蛋白比例增加,其超順磁性效應(yīng)導(dǎo)致明顯低信號。
顯著突出靜脈征可能與腦梗死體積大小及責(zé)任動脈狹窄程度相關(guān),但其評估預(yù)后的價值有限,研究結(jié)論也有差異。一般來說,顯著突出的皮髓質(zhì)靜脈代表腦組織低灌注狀態(tài),因此可能影響AIS病人的預(yù)后。Payabvash 等[6]對 213 例 AIS(≤24 h)病人進行研究,結(jié)果顯示皮質(zhì)與髓質(zhì)靜脈征陽性率分別為16.4%、9.4%,皮質(zhì)及髓質(zhì)靜脈突出征與卒中體積較大及動脈閉塞有關(guān),但與3個月改良Rankin量表(modified Rankin Scale,mRS)評分無關(guān)。 Huang等[7]對44例AIS病人研究發(fā)現(xiàn),顯著突出靜脈征陽性率為34.1%,該征象與AIS后(≤2 d)出血性轉(zhuǎn)化、水腫、病變進展或改善及臨床預(yù)后無關(guān)。上述差異的原因可能是兩項研究的病例數(shù)和發(fā)病時間不同,病灶分布可能也有差異:Payabvash等的研究未區(qū)分不同部位的卒中,而Huang等選取大腦中動脈(middle cerebral artery,MCA)區(qū)卒中;Payabvash等的研究為多中心,而Huang等的研究為單中心研究。
1.2 不對稱顯著皮質(zhì)靜脈征 不對稱顯著皮質(zhì)靜脈(asymmetrically prominent cortical veins,APCV)是指SWI或T2*WI上缺血側(cè)大腦半球皮質(zhì)靜脈管徑、數(shù)目及長度超過對側(cè)[8-11]。APCV是AIS常見征象,SWI較 T2*WI顯示更佳,Jensen-Kondering等[12]對1 145例AIS病人行T2*WI及SWI,結(jié)果APCV征顯示率分別為54%和81%。
APCV產(chǎn)生原因與突出靜脈征相同,評估預(yù)后價值相似,AIS發(fā)生后腦供血動脈狹窄或閉塞后所屬腦組織血流量減少,供氧不足,脫氧血紅蛋白/氧合血紅蛋白比例升高,磁化率增大,導(dǎo)致病變處靜脈擴張及明顯低信號。Xia等[13]對26例AIS病人采用定量方法計算皮質(zhì)靜脈的磁化率,結(jié)果顯示AIS病人病變側(cè)半球 APCV 的磁化率閾值[(254±48)ppb,1ppb=10-9] 顯著高于對側(cè) [(123±12)ppb] 與對照組[(125±8)ppb], 表明腦缺血側(cè)靜脈的血氧飽和度較對側(cè)降低16%~44%。APCV征有助于評估AIS功能預(yù)后。Sun等[14]前瞻性研究了572例MCA區(qū)AIS,APCV征(3.9%)對于3個月不良預(yù)后(mRS>1分)的陽性與陰性預(yù)測值分別為74.4%和63.0%。因此,MCA區(qū)APCV征提示預(yù)后不良[15]。
APCV征演變反映了缺血腦組織內(nèi)脫氧血紅蛋白含量的動態(tài)變化,有助于動態(tài)評估預(yù)后,當(dāng)患側(cè)與對側(cè)皮質(zhì)靜脈數(shù)量趨向相等(即恢復(fù)正常)時說明預(yù)后良好,也表示脫氧血紅蛋白和氧攝取分?jǐn)?shù)(oxygen extraction fraction,OEF)快速正?;?。 APCV征增多與減少則分別代表腦組織內(nèi)脫氧血紅蛋白含量增多或減少。AIS發(fā)生后,靜脈血管內(nèi)氧含量減少,脫氧血紅蛋白/氧合血紅蛋白升高,SWI序列顯示皮髓質(zhì)低信號靜脈數(shù)量增加并管腔擴張,隨著時間推移,卒中區(qū)血管再通或側(cè)支循環(huán)建立,IP區(qū)腦組織可能通過血流的再灌注而存活,此時SWI序列上皮髓質(zhì)靜脈可能較之前數(shù)量減少甚至消失,管徑亦較前縮小。Baik等[16]研究19例大動脈閉塞溶栓前后APCV征的演變,發(fā)現(xiàn)溶栓前SWI序列缺血區(qū)域可見顯著APCV征及擴張靜脈,且APCV增多范圍與缺血范圍大致相符,完全再通后原有APCV很快消退,靜脈顯示與對側(cè)基本相等甚至少于對側(cè),符合脫氧血紅蛋白及OEF的快速正?;I鲜龀霈F(xiàn)APCV征、血管再通后SWI受累區(qū)皮質(zhì)靜脈相等的病人,溶栓后7 d進行美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)評分(中位數(shù)3,范圍0~7)和3個月mRS評分(平均值0.2,范圍 0~2),缺血均明顯改善。
但再通后APCV征變化及對于預(yù)后的影響仍存在爭議,可能與AIS發(fā)病時間、程度及再通時間有關(guān)。Heiss等[17]研究認(rèn)為,完全再通前擴散加權(quán)成像(DWI)顯示中等大小或大片狀高信號且同時出現(xiàn)顯著APCV征的病人,再通并不能阻止不可逆損傷,反而可能因為血管通透性增大而加重水腫,造成進一步損害。Young等[18]采用正電子發(fā)射體層成像(PET)對11只狒狒可逆性(6 h為界)單側(cè)MCA閉塞前后進行分析,急性期(≤2 d)和慢性期(>15 d)連續(xù)測量局部腦血流量 (rCBF)、局部腦血容量(rCBV)及局部 OEF(rOEF),發(fā)現(xiàn) MCA 區(qū)及鄰近非卒中區(qū)的OEF值均顯著增加,即使6 h內(nèi)再通,仍顯示其中6只狒狒局部氧代謝異常,故對于超過時間窗的AIS,再灌注不能阻止缺血腦組織的病變進展。此結(jié)果支持Heiss等[17]的觀點,提示超過時間窗后再灌注,即使APCV征逆轉(zhuǎn),缺血腦組織仍將進展為不可逆的梗死。因此,結(jié)合發(fā)病時間解釋APCV征變化可能更合理。
1.3 深髓質(zhì)靜脈征 深髓質(zhì)靜脈(deep medullary veins,DMV)定義為位于腦室周圍白質(zhì)內(nèi)長而細小的靜脈或垂直于側(cè)腦室長軸、引流室管膜下靜脈,SWI表現(xiàn)為腦室周圍白質(zhì)內(nèi)或垂直于側(cè)腦室長軸的細小低信號影[19]。對稱性DMV征是指雙側(cè)DMV數(shù)量差不超過5支[20]。
陽性DMV征可能提示AIS預(yù)后不良,預(yù)測價值類似APCV征。Mucke等[21]對86例MCA區(qū)AIS研究發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)不對稱髓質(zhì)靜脈(asymmetricmedullary veins,AMV)者55例,AMV征陽性病人入院及出院時NIHSS評分分別為17分、11分,AMV征陽性病人3個月mRS評分為4分,提示不良預(yù)后,其機制可能是深髓質(zhì)靜脈內(nèi)脫氧血紅蛋白含量增加,DMV征趨向明顯,預(yù)后不良。Yu等[22]對43例亞急性卒中(發(fā)病3~7 d)病人研究發(fā)現(xiàn),24例出現(xiàn)DMV征(14例患側(cè),10例對側(cè)),病變側(cè)DMV征與不良結(jié)果獨立相關(guān)。李等[23]研究144例急性MCA區(qū)AIS病人,根據(jù)Alberta卒中項目早期CT評分 (Alberta stroke program early CT score,ASPECTS),將基底核以上層面MCA區(qū)分為M4、M5、M6 3個區(qū)域,根據(jù)DMV分布數(shù)目(1~6個)分為6型:Ⅰ型,僅一個區(qū)域內(nèi)見DMV;Ⅱ型,2個區(qū)域見DMV(同側(cè)或?qū)?cè));Ⅲ型,3個區(qū)域見DMV(同側(cè)或?qū)?cè)),以此類推。研究發(fā)現(xiàn)DMV分型與ASPECTS評分呈正相關(guān),即DMV分型越高,預(yù)后越差。
2.1 側(cè)支循環(huán) AIS發(fā)生后,初級側(cè)支循環(huán)即Willis環(huán)屬支和次級側(cè)支循環(huán)即軟腦膜動脈和眼動脈均可能向缺血區(qū)域提供血流代償[24],柔腦膜血管是其重要組成部分,這些血管是慢流速細小血管,血氧飽和度較低,磁敏感效應(yīng)較強,因此SWI可能有助于顯示這些側(cè)支循環(huán)形成的低信號。閆等[25]對50例大面積AIS病人研究發(fā)現(xiàn),29例卒中區(qū)微血管數(shù)目較對側(cè)非卒中區(qū)明顯減少或消失,21例慢性期卒中區(qū)毛細血管數(shù)目增多,SWI顯示增多的微血管主要集中于卒中之外的周邊區(qū)域;另外2l例顯示急性期卒中區(qū)微血管完全消失,而在慢性期有12例微血管重新出現(xiàn),故SWI序列可能有助于評估側(cè)支循環(huán)效能。Yuan等[26]研究認(rèn)為,AIS時卒中區(qū)APCV征較少可能代表更稀疏的側(cè)支循環(huán),抑制了皮質(zhì)靜脈中脫氧血紅蛋白濃度的增加程度。但該方面文獻較少,此推論尚需進一步研究證實。
2.2 最終梗死體積大小 既往研究表明,皮髓質(zhì)靜脈突出征明顯者最終梗死體積較大,可能與缺血區(qū)腦組織灌注不良且顯示低信號血管的區(qū)域部分或完全進展為梗死有關(guān)。Payabvash等[6]研究213例AIS(≤24 h)病人發(fā)現(xiàn),皮髓質(zhì)靜脈突出征與梗死體積較大具有相關(guān)性,可能是由于皮髓質(zhì)靜脈突出征反映了AIS病人的低灌注狀態(tài),低灌注發(fā)生的時間越長,卒中越嚴(yán)重,該征象越明顯,則最終梗死體積越大。Yamaguchi等[27]對35例不同病因的超急性期(<6 h)AIS病人進行研究,結(jié)果顯示23例再通治療,未再通的12例顯示更多低信號靜脈影,SWIDWI不匹配區(qū)與梗死體積增大密切相關(guān)。因此,SWI顯示的皮髓質(zhì)靜脈突出征可能是AIS病人腦梗死體積較大的標(biāo)志。
2.3 神經(jīng)功能 由于突出靜脈征代表IP較小和側(cè)支循環(huán)較差,因此靜脈征較少時神經(jīng)功能 (3個月mRS評分≤2分)預(yù)后較好;反之,則神經(jīng)功能預(yù)后較差。Lou等[28]分析54例AIS并溶栓的病人,發(fā)現(xiàn)存在SWI-DWI不匹配區(qū)即突出靜脈征較少者預(yù)后較好。文等[29]對43例大面積AIS病人進行研究,結(jié)果與Lou等[28]的研究結(jié)果相似,突出靜脈征明顯的9例均預(yù)后不良,而無此征象的15例中僅8例預(yù)后不良。
2.4 出血性轉(zhuǎn)化 AIS繼發(fā)出血稱為出血性轉(zhuǎn)化(hemorrhagic transformation,HT),可能影響預(yù)后,而皮髓質(zhì)靜脈征與HT有一定關(guān)系。HT對神經(jīng)功能預(yù)后結(jié)果的影響不甚明確,但一般認(rèn)為HT程度較重者常常伴有神經(jīng)功能損傷及死亡率增加[30]。SWI既可檢出HT,也有助于預(yù)測HT的風(fēng)險。靜脈突出較明顯者HT發(fā)生率較高,原因是AIS發(fā)生后局部小靜脈擴張、管壁變薄,同時血管壁細胞缺血變性壞死,血腦屏障破壞,從而造成出血。文等[29]報道43例AIS病人,發(fā)生HT的15例中13例可見突出靜脈征,輕、重度突出靜脈征2組間HT發(fā)生率差異有統(tǒng)計學(xué)意義,重者更易發(fā)生HT。Kim等[31]應(yīng)用SWI序列研究17只AIS動物模型,可見局部突出靜脈征,4 d后均出現(xiàn)HT,表明突出靜脈征可以預(yù)測實驗動物的HT。另外,皮髓質(zhì)靜脈征應(yīng)用于HT評估需在病程早期進行,隨著血管再通或者側(cè)支循環(huán)的建立,卒中區(qū)血液供應(yīng)改善,脫氧血紅蛋白/氧合血紅蛋白升高,該征可能不明顯甚至消失而失去早期預(yù)測價值。
目前研究已證實皮髓質(zhì)靜脈征對于側(cè)支循環(huán)、IP、繼發(fā)HT等評估有一定價值,但仍存在一些問題:①缺乏分層研究,如不同部位、不同大小、不同血管狹窄程度對皮髓質(zhì)靜脈征出現(xiàn)影響的研究[14];②缺乏皮髓質(zhì)靜脈征定量分析方法,難以標(biāo)準(zhǔn)化;③未與其他預(yù)后征象聯(lián)合研究;④缺乏采用不同治療方法的該征象比較,如血管內(nèi)治療與常規(guī)內(nèi)科治療[27];⑤缺乏血管內(nèi)治療的前后評估;⑥部分研究例數(shù)較少,而且為單中心研究[7]。因此,應(yīng)進行大量臨床病例的重復(fù)性及創(chuàng)新性試驗研究。
綜上所述,皮髓質(zhì)靜脈征是AIS的重要征象。皮髓質(zhì)靜脈突出者預(yù)后相對不良,皮髓質(zhì)靜脈征還可用于評估側(cè)支循環(huán)、最終梗死體積大小,甚至預(yù)測HT,但是研究結(jié)論仍有差異。因此,皮髓質(zhì)靜脈征的臨床價值有待通過大樣本同質(zhì)病例研究證實,且應(yīng)進行發(fā)病時間、危險因素、治療方法等因素的分層分析,并聯(lián)合其他MR技術(shù)綜合評估AIS病理生理狀態(tài),以更好地指導(dǎo)個性化治療。