時(shí)彤彤，徐加煥，謝元忠，李秀娟，張立濤，翟亞偉，姚志杰

(1.山東第一醫(yī)科大學(xué) 山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院研究生院，山東 泰安 271000；2.泰安市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像部，山東 泰安 271000)

缺血性腦卒中發(fā)病率及病死率均較高，其主要發(fā)病原因?yàn)轱B內(nèi)外血管動(dòng)脈粥樣硬化，硬化斑塊導(dǎo)致血管狹窄、器官缺血，引起頭暈、肢體無力、視力障礙及偏癱等癥狀[1]。美國2018年缺血性腦卒中診治指南[2]明確指出，MR灌注成像可用于缺血性腦卒中。目前常用MR灌注成像技術(shù)有2種，其一為動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)(dynamic susceptibility weighted contrast enhanced， DSC)成像，需要體外注射對(duì)比劑，有可能導(dǎo)致腎源性系統(tǒng)性纖維化，尚未廣泛使用；另一種技術(shù)是動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling， ASL)成像，其基本工作原理是以反轉(zhuǎn)脈沖標(biāo)記流動(dòng)的血液，經(jīng)過短暫的后標(biāo)記延遲(post label delay， PLD)進(jìn)行顱內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)，已“標(biāo)記”的血液質(zhì)子在腦實(shí)質(zhì)交換過程中被采集成像，將“非標(biāo)記”和“標(biāo)記”圖像相減，即可得到腦灌注圖像，此法尤其適用于兒童[3-4]。本研究探討ASL評(píng)估頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者腦血流量(cerebral blood flow， CBF)的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年12月—2019年7月30例于泰安市中心醫(yī)院就診的一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者，男19例，女11例，年齡49～89歲，平均(65.0±8.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)頸動(dòng)脈超聲及頸動(dòng)脈造影確診一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄，其余腦內(nèi)大動(dòng)脈無明顯狹窄。排除腦出血、顱內(nèi)占位及動(dòng)靜脈畸形等。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀，分別行常規(guī)平掃、DWI、三維時(shí)間飛躍(three dimensional time of flight， 3D-TOF)及ASL序列掃描。采用最大強(qiáng)度投影(maximum intensity projection， MIP)進(jìn)行圖像重建及后處理。用脈沖連續(xù)動(dòng)脈自旋標(biāo)記(pulsed continuous arterial spin labeling， PCASL)技術(shù)采集ASL序列圖像。參數(shù)：3D-ASL，TR 5 000 ms，TE 36.34 ms，層厚3.0 mm，層間距1.5 mm，F(xiàn)OV 192 mm×192 mm，矩陣512×8，翻轉(zhuǎn)角度180°，體素3.0 mm×3.0 mm×3.0 mm；3D-TOF，TR 21.0 ms，TE 3.43 ms，層厚0.6 mm，層間距0.12 mm，F(xiàn)OV 220 mm×220 mm，矩陣512×8，翻轉(zhuǎn)角度18°，體素3.0 mm×3.0 mm×0.06 mm，標(biāo)記后延遲時(shí)間(post-labeling delay, PLD)1.5 s。

利用3D-TOF圖像對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)北美癥狀性頸內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫標(biāo)準(zhǔn)[5]判斷狹窄程度。狹窄百分比=[1-(D狹窄/D正常)]×100%，D狹窄為動(dòng)脈最狹窄處直徑，D正常為狹窄遠(yuǎn)端正常動(dòng)脈直徑[6]。狹窄百分比<30%為輕度狹窄、30%～70%為中度狹窄，>70%為重度狹窄。

1.3 圖像分析 將圖像傳入工作站，手動(dòng)調(diào)節(jié)窗寬、窗位重建偽彩圖，以Matlab2008、ASL-Toolbox軟件對(duì)ASL原始圖像進(jìn)行去骨、配準(zhǔn)及平滑等處理，形成標(biāo)準(zhǔn)全腦圖像?；贐rodmann腦區(qū)分類法，分別于基底核區(qū)、半卵圓中心、前分水嶺區(qū)、額葉皮質(zhì)、顳葉皮質(zhì)勾畫ROI，測(cè)量并計(jì)算CBF。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示。采用單因素方差分析比較輕度、中度及重度狹窄患者的CBF，以配對(duì)t檢驗(yàn)比較患側(cè)與健側(cè)CBF。采用Pearson分析觀察狹窄程度與CBF的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

3D-TOF圖像示輕度狹窄11例(圖1)、中度狹窄9例、重度狹窄10例(圖2)。輕度及中度狹窄患者大腦半球偽彩圖未見異常顏色改變，重度狹窄患者雙側(cè)大腦半球明顯不對(duì)稱。

輕度及中度狹窄患者健側(cè)與患側(cè)基底核區(qū)、半卵圓中心、前分水嶺區(qū)、額葉皮質(zhì)、顳葉皮質(zhì)CBF差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表1、2；重度狹窄患者健側(cè)腦區(qū)CBF均高于患側(cè)(P均<0.01)，見表3。

表1 輕度狹窄患者健側(cè)、患側(cè)腦區(qū)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s，n=11]

表1 輕度狹窄患者健側(cè)、患側(cè)腦區(qū)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s，n=11]

側(cè)別基底核區(qū)半卵圓中心前分水嶺區(qū)額葉皮質(zhì)顳葉皮質(zhì)患側(cè)51.60±3.1217.92±2.2447.54±7.2145.51±2.8941.45±3.56健側(cè)55.31±2.5318.22±1.3348.43±8.1246.53±3.4343.36±4.32t值2.062.242.122.222.05P值0.120.090.100.090.12

表2 中度狹窄患者健側(cè)、患側(cè)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s，n=9]

表2 中度狹窄患者健側(cè)、患側(cè)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s，n=9]

側(cè)別基底核區(qū)半卵圓中心前分水嶺區(qū)額葉皮質(zhì)顳葉皮質(zhì)患側(cè)47.56±4.3215.52±2.4342.42±4.3444.34±4.5640.41±2.31健側(cè)48.53±5.3416.53±2.1243.56±3.4345.46±3.4343.67±3.45t值2.211.982.172.111.87P值0.090.140.110.100.16

表3 重度狹窄患者健側(cè)、患側(cè)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s，n=10]

表3 重度狹窄患者健側(cè)、患側(cè)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s，n=10]

側(cè)別基底核區(qū)半卵圓中心前分水嶺區(qū)額葉皮質(zhì)顳葉皮質(zhì)患側(cè)27.54±4.3410.12±1.2528.31±3.2627.12±4.2420.32±1.23健側(cè)40.34±3.4516.34±3.2347.64±3.2443.54±3.2440.23±2.48t值7.1810.8310.0111.7111.18P值<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01

輕度、中度及重度狹窄患者相同腦區(qū)患側(cè)CBF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)，重度狹窄患者CBF值均低于輕度狹窄及中度狹窄患者(P均<0.05)，見表4。

圖1 患者男，63歲，左側(cè)ICA輕度狹窄 A.3D-TOF圖示左側(cè)ICA輕度狹窄(箭)，狹窄程度約27%； B.T2-FLAIR圖未見異常信號(hào)； C.DWI未見明顯受限； D.ASL示腦實(shí)質(zhì)未見明顯異常灌注 圖2 患者男，52歲，左側(cè)ICA重度狹窄 A.T2-FLAIR圖示左側(cè)頂葉及側(cè)腦室后腳旁多發(fā)斑片狀高信號(hào)； B. DSA示左側(cè)ICA重度狹窄(箭)，狹窄程度約90%； C.MRA示左側(cè)ICA虹吸段狹窄(箭)； D.ASL示雙側(cè)大腦半球顏色不對(duì)稱，左側(cè)大腦半球灌注減低

表4 不同狹窄程度患者患側(cè)各腦區(qū)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s]

表4 不同狹窄程度患者患側(cè)各腦區(qū)CBF比較[ml/(100 g·min)，±s]

組別基底核區(qū)半卵圓中心前分水嶺區(qū)額葉皮質(zhì)顳葉皮質(zhì)輕度狹窄(n=11)51.62±3.1217.92±2.2447.54±7.2145.51±2.8941.45±3.56中度狹窄(n=9)47.56±4.3215.52±2.4342.42±4.3444.34±4.5640.41±2.31重度狹窄(n=10)27.54±4.34?#10.12±1.25?#28.31±3.26?#27.12±4.24?#20.32±1.23?#F值16.1717.1211.3421.7516.45P值0.01<0.010.01<0.01<0.01

注:*：與輕度狹窄比較，P<0.05；#：與中度狹窄比較，P<0.05

Pearson分析結(jié)果顯示頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度與患側(cè)大腦半球CBF呈高度負(fù)相關(guān)(r=-0.966，P<0.001，圖3)。

圖3 頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度與患側(cè)大腦半球CBF的關(guān)系

3 討論

全球每年約1 500萬人發(fā)生腦卒中，其中約500萬人死亡，另約500萬人終身殘疾，給家庭和社會(huì)造成巨大負(fù)擔(dān)[7-8]。引發(fā)腦卒中的因素較多，其中頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄或閉塞與其關(guān)系密切[9-10]。近年來，ASL臨床應(yīng)用日益增多。WANG等[11]將急性缺血性腦卒中患者的ASL與DSC圖像進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為ASL和DSC在描述低灌注方面基本相同。LI等[12]發(fā)現(xiàn)無癥狀性重度頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者患側(cè)皮層區(qū)CBF與健側(cè)相比明顯減低。LIN等[13]及BOKKERS等[14]采用ASL技術(shù)評(píng)價(jià)頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者腦血流灌注改變，發(fā)現(xiàn)患側(cè)CBF較健側(cè)顯著降低。由此推測(cè)，ASL可以通過測(cè)量CBF反映腦血流灌注，從而間接反映大腦側(cè)支循環(huán)代償情況。

頸內(nèi)動(dòng)脈在顱內(nèi)的供血部位廣泛，選取多個(gè)腦區(qū)能更準(zhǔn)確評(píng)估灌注情況。本研究于額葉皮質(zhì)、顳葉皮質(zhì)、半卵圓中心、基底核區(qū)及前分水嶺區(qū)選取ROI，上述部位神經(jīng)元含量豐富，代謝旺盛，需氧量多，尤其前分水嶺區(qū)對(duì)血流減少敏感，原因可能為其位于腦內(nèi)兩條供血大動(dòng)脈即大腦前動(dòng)脈及大腦中動(dòng)脈的交界處，血管分支少且纖細(xì)。本研究結(jié)果顯示，輕度及中度頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者患側(cè)上述各腦區(qū)CBF與健側(cè)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而重度狹窄患者患側(cè)各腦區(qū)CBF與健側(cè)相比顯著減低，與賈慧娟等[15]研究結(jié)果基本相符。頸內(nèi)動(dòng)脈輕度及中度狹窄時(shí)，腦組織可通過側(cè)支循環(huán)增加狹窄側(cè)的血流灌注而發(fā)揮代償作用，滿足大腦基本CBF要求。重度狹窄患者患側(cè)較健側(cè)CBF降低可能與以下兩方面有關(guān)：①所建立的側(cè)支循環(huán)不能完全代償患側(cè)腦血流減少帶來的影響；②側(cè)支循環(huán)功能不足，尚存在微循環(huán)障礙。

目前針對(duì)輕度、中度及重度狹窄患者同一腦區(qū)CBF的比較研究較少。本組輕度、中度及重度狹窄患者患側(cè)基底核區(qū)、半卵圓中心、前分水嶺區(qū)、額葉皮質(zhì)、顳葉皮質(zhì)CBF差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而饒欽盼等[16]認(rèn)為輕度、中度及重度頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者僅患側(cè)基底核區(qū)及半卵圓中心CBF差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果不同的原因可能在于不同研究間CBF測(cè)量方法及對(duì)狹窄程度的定義及分組存在差異，尚需進(jìn)一步觀察。

既往研究[17]顯示大腦半球灌注水平與頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度呈負(fù)相關(guān)，即CBF隨狹窄程度增加而逐漸減低，本研究也得到相同結(jié)論；但也有研究[18]認(rèn)為大腦半球灌注水平與血管狹窄程度無直接聯(lián)系。LIU等[19]發(fā)現(xiàn)，側(cè)支循環(huán)水平存在個(gè)體差異，隨著頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度增加，患側(cè)大腦半球灌注情況亦表現(xiàn)多樣。

本研究的局限性：①利用3D-TOF圖像判斷頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄程度在一定程度上存在主觀性和偶然性；②未能完全排除腦內(nèi)其余大動(dòng)脈輕微狹窄患者；③未對(duì)患者進(jìn)行隨訪研究。

綜上所述，ASL可無創(chuàng)準(zhǔn)確評(píng)估頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者CBF，對(duì)預(yù)防腦梗死、指導(dǎo)臨床治療和評(píng)估療效具有重要意義。