游小風,陳林麗,徐偉華
磁共振灌注成像(perfusion-weighted imaging,PWI)與彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)不匹配作為一種測量缺血半暗帶實用且可靠的方法,已越來越多的用于急性腦卒中患者的診療中[1,2]。通過PWI/DWI不匹配界定缺血半暗帶被認為具有較高的價值,可指導患者的溶栓或取栓[3]。然而,由于體積測量耗時且需專業(yè)的軟件測量、PWI/DWI不匹配視覺評估可靠性較低等原因,PWI-DWI不匹配在臨床實踐中仍存在較多困難。半定量的DWI-Alberta卒中項目早期CT評分(ASPECTS)由于簡單、可靠、快速評估等優(yōu)點已越來越多的應用于DWI梗死體積評估[4]。本研究將評估PWI圖像的ASPECTS評分,探討大腦中動脈閉塞的急性腦卒中患者PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配與PWI/DWI不匹配的相關(guān)性,PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配是否可替代PWI-DWI不匹配評估卒中缺血半暗帶。
1.1 研究對象 回顧性分析2017年1月~2019年6月在重慶醫(yī)科大學附屬第二人民醫(yī)院就診且行血管再通治療的急性腦卒中患者(發(fā)病時間<6 h)。所有患者簽署知情同意書。納入標準:(1)首次急性前循環(huán)卒中,或以前發(fā)生過卒中但沒有遺留影響神經(jīng)評分的后遺癥;(2)發(fā)病時間為6 h以內(nèi);(3)血管再通治療前行MRI和PWI檢查且影像可用于評估(無明顯運動偽影等);(4)大腦中動脈閉塞或重度狹窄引起的卒中;(5)行血管內(nèi)再通治療(血栓切除術(shù))。排除標準:(1)顱內(nèi)出血、腫瘤或創(chuàng)傷;(2)有MRI禁忌證;(3)拒絕血管再通治療;(4)MRI或DSA有運動偽影圖像無法評估;(5)大腦前動脈或后循環(huán)閉塞/重度狹窄引起的卒中。共65例符合納入標準,男42例,女23例,平均年齡(68.90±9.35)歲。
1.2 檢查方法 采用3.0T MR掃描設(shè)備(Ingenia,Philips Medical Systems,Netherlands)進行治療前檢查,掃描序列包括FLAIR、DWI、MRA及PWI。部分掃描參數(shù)如下:DWI(自旋回波序列,TR 2501 ms,TE 98 ms,矩陣 152*122,3個方向,視野(FOV)230 mm×230 mm,翻轉(zhuǎn)角(FA),90 °,層數(shù)18,層厚6 mm,層間距1.3 mm,b=0 and 1000 s/mm2);DSC-PWI的成像參數(shù)為:重復時間ms/回波時間ms 2000/30,矩陣 96*93,視野(FOV)224 mm×224 mm,翻轉(zhuǎn)角(FA),90 °,層厚4 mm,持續(xù)時間88 s。
1.3 影像分析 使用飛利浦3T自帶的先進后處理工作站對PWI數(shù)據(jù)進行分析。通過人工識別卒中對側(cè)大腦中動脈遠端支選擇動脈輸入功能。對濃度-時間曲線進行循環(huán)奇異值分解,可生成腦血流量(cerebral blood flow,CBF)、腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、達峰時間(time to peak,TTP),平均通過時間(mean transit time,MTT)圖。在后處理工作站上對TTP圖上灌注異常區(qū)、DWI圖上梗死高信號區(qū)進行感興趣區(qū)勾畫,自動計算PWI體積(VPWI)及DWI(VDWI)梗死體積。PWI/DWI不匹配[5]為VPWI/VDWI≥1.8,VPWI-VDWI≥15 ml且VDWI<70 ml。在DWI圖像上及TTP圖像上選取大腦中動脈供血區(qū)2個層面的10個區(qū)域進行ASPECTS評分,包括:(1)核團層面(即丘腦和紋狀體平面),分為M1、M2、M3、島葉(I)、豆狀核(L)、尾狀核(C)和內(nèi)囊(IC)后肢7個區(qū)域;(2)核團以上層面(在核團水平上2 cm),包括M4、M5和M6。這十個區(qū)域的權(quán)重相同,都為1分。評分時從10分中減去存在異常病變的區(qū)域數(shù)目[6]。PWI-ASPECTS評分時若TTP圖像解剖位置識別困難,可來回切換TTP圖、DWI圖,參照DWI圖進行TTP圖解剖位置識別。PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配為DWI-ASPECTS減去PWI-ASPECTS。所有影像資料均由2位有經(jīng)驗的神經(jīng)放射學診斷醫(yī)師采用雙盲法進行分析,結(jié)果不一致時經(jīng)協(xié)商后達成一致。
1.4 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理。采用Kappa分析進行觀察者間一致性分析,Kappa值大于0.75表示一致性好。應用Spearman等級相關(guān)分析DWI-ASPECTS、PWI-ASPECTS、PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配與體積及PWI/DWI不匹配間的相關(guān)性。應用受試者操作曲線(receiver operating characteristic,ROC)分析PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 影像數(shù)據(jù)基本概況 PWI/DWI不匹配、DWI-ASPECTS、PWI-ASPECTS觀察者間一致性分別為k=0.99[95%可信區(qū)間(confidence interval,CI):0.93~1]、k=0.94(95%CI:0.91~1)、k=0.96(95%CI:0.92~1)。PWI體積、DWI體積及PWI/DWI不匹配體積分別為(25.01±23.11)ml、(75.90±48.99)ml、(50.73±27.14)ml。DWI-ASPECTS、PWI-ASPECTS及PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配評分分別為5.95±2.32、3.52±2.57、2.43±0.75(見圖1)。
表1 各體積與ASPECTS間相關(guān)性
2.2 各體積與ASPECTS間相關(guān)性 Spearman等級相關(guān)分析顯示PWI體積與PWI-ASPECTS、DWI體積與DWI-ASPECTS、PWI/DWI不匹配體積與PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配間具有較強的相關(guān)性(r=-0.767;P=0.000、r=-0.817;P=0.000、r=-0.643;P=0.000)(見表1)。
2.3 PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配能力分析 ROC分析顯示當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥2時,PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.963,其敏感性和特異性分別為87.90%、100%。當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥3時,PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的AUC為0.822,其敏感性和特異性分別為93.80%、63.64%(見圖2、圖3)。
圖1 DWI圖核團層面(A)及核團以上層面(B)示尾狀核(C)、島葉(I)、豆狀核(L)、M2及M5區(qū)域可見高信號梗死灶,DWI-ASPECTS評分為10-5=5分。PWI(TTP圖)相應的層面(C、D)示C、I、L、M1、M2、M3、M4、M5區(qū)域可見低灌注區(qū),PWI-ASPECTS評分為10-8=2分。PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配評分為3分
圖2 當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥2時PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的ROC曲線圖
圖3 當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥3時PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的ROC曲線圖
急性腦卒中具有高發(fā)病率、高病死率、高致殘率和高復發(fā)率等特點,快速識別缺血半暗帶對卒中患者的早期再灌注治療具有重要意義[7,8]。PWI/DWI不匹配被視為臨床判斷缺血半暗帶的金標準[9],已廣泛用于指導溶栓、取栓治療。ASPECTS評分是一種對急性卒中進行快速、簡單、可靠且系統(tǒng)化評估的方法,它可在影像學檢查的基礎(chǔ)上更加客觀、簡單、系統(tǒng)及準確的傳遞急性卒中患者的生理信息,為臨床醫(yī)生制定恰當?shù)闹委煼桨柑峁椭鶾10]。盡管ASPECTS評分最初并不是用來代替體積的,但它是一種半定量評估,已有大量研究顯示基于DWI的ASPECTS評分與DWI梗死體積間具有很強的相關(guān)性[11~13],這為ASPECTS評分替代梗死體積提供了可能性。盡管每個ASPECTS評分的點對應的體積范圍較廣,但本研究結(jié)果顯示DWI體積與DWI-ASPECTS間仍具有較強的相關(guān)性,這與大部分的研究結(jié)果一致。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)PWI體積與PWI-ASPECTS同樣具有相關(guān)性。
本研究主要優(yōu)勢為發(fā)現(xiàn)PWI/DWI不匹配體積與PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配間具有較強的相關(guān)性。PWI低灌注但還未受損的區(qū)域通常位于ASPECT中的表面皮質(zhì)區(qū)域,這與近端大腦中動脈閉塞后核心梗死區(qū)及半暗帶的病理生理變化有關(guān),即核心梗死區(qū)主要位于深部區(qū)域,半暗帶主要位于表面的皮質(zhì)區(qū)域[14],這解釋了PWI/DWI不匹配體積與PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配間具有較強的相關(guān)性的原因。本研究顯示,當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥2時,PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的的敏感性和特異性都較高,分別達87.90%、100%。而當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥3時,PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配預測PWI/DWI不匹配的特異性雖然僅為63.64%,然而敏感性達到了93.80%。雖然PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配為2時分值較低,然而此類通常累及的區(qū)域多集中在較大的表面皮質(zhì)區(qū)域,因此PWI/DWI會存在較多的不匹配。此外,應用ASPECTS評估不匹配時還可得到PWI/DWI不匹配無法評估的組織受累位置。在臨床工作中,放射醫(yī)生可快速生成TTP圖,只需在電腦上查看TTP圖和DWI圖即可快速的進行ASPECTS不匹配評估,無需額外的軟件進一步處理。
本研究還存在不足之處,本研究只評估了PWI/DWI不匹配與ASPECTS評分間的相關(guān)性,未進一步評估PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配在預測卒中梗死體積增長及預后中的預測價值。其次,本研究所有患者均為大腦中動脈受累的卒中類型,未評估頸內(nèi)動脈閉塞/重度狹窄引起的卒中患者不匹配間的差異,在接下來的研究中,我們將增加卒中患者的類型,比較PWI/DWI不匹配與ASPECTS評分間的相關(guān)性,并比較其在預測梗死體積增長及預后中的價值。
綜上所述,PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配與PWI/DWI不匹配具有較強的相關(guān)性,當PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配≥2時,其預測PWI/DWI不匹配敏感性和特異性較高。臨床工作中PWI-ASPECTS/DWI-ASPECTS不匹配可替代PWI/DWI不匹配評估缺血半暗帶。