磁敏感加权成像在脑梗死再灌注损伤的临床应用研究

杨志宏，苗延巍，伍建林，张 清，张竞文，蔡兆诚

（大连医科大学第一附属医院放射科，辽宁 大连 116011）

脑梗死再灌注损伤是脑梗死治疗过程中的继发改变。研究表明，在脑梗死的早期进行溶栓治疗，有利于挽救缺血半暗带，减少缺血所致的神经细胞坏死程度和范围，但溶栓治疗会导致脑梗死再灌注损伤，可能伴发出血[1]。如何敏感地预测出血发生、准确地评估出血程度，对指导和监测临床治疗有很重要的作用。

磁敏感加权成像（SWI）是近年发展起来的一项新的磁共振成像技术，其目的是为了利用相位改变增强不同磁化属性组织之间的对比度，从而提高引起磁敏感效应的物质的显示，对小静脉及血液代谢产物等顺磁性物质极为敏感[2]。因此SWI有望成为脑梗死再灌注损伤评价与诊断的重要影像新技术之一。本研究通过对54例各期脑梗死病人的SWI检查及随访，旨在探讨SWI新技术在脑梗死再灌注损伤的临床应用价值。

1 材料和方法

1.1 一般材料

2007年6月~2008年3月对54例经临床和CT确诊的脑梗死患者进行首次MR检查，其中男30例，女24例，平均年龄67岁（20~83岁）。梗死面积均大于3cm2。根据发病时间分五期，超急性期：发病6h之内；急性期：7~24h；亚急性期：1.5~7天；稳定期：8~14天；慢性期：大于15天。本组病例中21例大面积脑梗死进行MR随诊。本研究得到医院医学伦理委员会批准。

1.2 影像学检查和数据记录

应用美国GE Signa HD1.5T echospeed MRI磁共振扫描仪。采用8通道头部表面线圈，扫描序列包括：矢状位自旋回波（SE）T1WI、轴位SE T1WI、轴位FSE T2WI、轴位扩散加权成像（DWI）和轴位SWI。将 SWI采集的原始数据传输到 GE Advantage workstation 4.3工作站上应用SWI处理软件对图像进行处理，另外应用SPIN（Signal process in neuroimaging，美国Wayne State University提供）专业软件进行数据测量统计。

对其中21例大面积脑梗死 （依据Adamas标准：梗死灶面积>3cm2，并累积两个以上解剖部位的大血管主干供血区的脑梗死）病例进行各期MR随诊复查，观察内容包括脑梗死内有无出血、出血面积及梗死区周围小血管的改变。利用SPIN软件在SWIminp上测量梗死区出血面积与最大梗死面积的比例以及周边微小血管的数量。相邻层面测量3次，取其平均值。通过比较对应侧血管的显示有无及直径大小，来确定病变侧周围小血管的数目。规定周围血管显示程度如下：数量超过或等于10条，且直径大于对应健侧为明显显示；不足10条，直径不大于对侧的为轻度显示。

由神经内科专家或主治医师对所有患者的临床状态进行评分，采用美国国家健康研究所脑卒中分级量表 （National Institutes of Health stroke scale，NIHSS），对出血程度、血管数目与NIHSS评分改变（入院初始与慢性期评分差）进行相关分析。

1.3 统计分析

应用统计软件SPSS 16.0版进行数据分析。对大面积脑梗死后有无出血、出血量的程度及周围微小血管的显示程度，与临床NIHSS评分变化进行Spearman相关性分析。以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 大面积脑梗死再灌注损伤出血与临床NIHSS评分相关性

21例大面积脑梗死随诊病例中，16例发生自发性梗死后出血 （76.8%），其中，1例发生于急性期（6%），11例发生于亚急性期 （69%），4例发生于稳定期（25%）。根据欧洲急性中风合作研究（ECASS）的方法将其分为4型。其中HI1型为4例，占25%，HI2型为5例，占31.2%；PH1为3例，占18.8%，PH2为4例，占25%。并且，笔者根据梗死后出血比例（梗死后出血量与梗死面积之比）和占位效应，将梗死后出血又分为轻、中、重度出血。其中重度出血（出血比例大于30%，有明显占位效应）为4例，占25%；中度出血（出血比例小于30%，大于10%，有轻度占位效应）为5例，占31%；轻度出血（出血比例小于10%,无占位效应）为7例，占44%。经Spearman相关性分析，脑梗死后重度出血程度（PH2型）与临床NIHSS评分的变化（入院初始评分和出血后评分差）有良好的正相关性（rs=0.765，P=0.001）。

2.2 脑梗死周围微小血管显示数量与临床NIHSS评分的相关性

21例大面积脑梗死病灶周围可见有14例微小血管显示，占67%。根据显示血管数目和粗细将其分为2类：①显著：血管数>10条，且直径大于对侧微小血管；②轻度：血管条数<10条，血管直径与对侧相仿。表现为显著者有10例（48%），轻度者有4例（19%）。微小血管显示程度与临床NIHSS评分值的Spearman相关分析无显著相关性（rs=0.408，P=0.066）。

3 讨论

脑梗死再灌注损伤所致的梗死后出血是脑梗死治疗过程中最为重要的病理改变之一。以往对其监测主要应用CT，然而，CT对微小出血和陈旧出血缺乏敏感性和特异性，不能满足临床的需要。常规MRI检查能够预测出血的发生，但不能直观的显示微小出血量的大小与分布，对于早期和少量的出血显示也不够敏感，不能很好的判定脑梗死再灌注损伤的预后[3]。

SWI对微小血管及血液代谢产物的敏感性和特异性，能够为急性脑梗死的诊断提供额外的信息。在临床实践中，SWI不仅能够监测CIR所致的微量出血和梗死血管内的血栓，还能够潜在的用来判断组织的存活性[4-5]。

通过本组54例脑梗死病人的SWI检查，笔者认为SWI可以在以下几个方面应用于脑梗死再灌注损伤的诊断与评价。

3.1 SWI对脑梗死灶微量出血的判定

无论由栓塞还是动脉硬化狭窄引起的急性脑梗死，都有可能由于缺血局部脑血流的高灌注损伤而导致出血。微量出血的存在可能增加溶栓治疗或使用其他强烈的抗凝药物引起出血的风险性，因此，及早明确是否伴有出血对临床治疗用药的选择是至关重要的[6]。本组研究病例中发现在大面积脑梗死的急性期，SWI即可发现粟粒状多发微小出血灶，亚急性期随访发现病变扩大融合，其临床NIHSS评分也有所增加（图1~4）。因此，笔者认为对于弥漫性微小出血的病人应禁止使用溶栓治疗，慎用强烈的抗凝药物，以预防出血面积的扩大而加重脑功能障碍。研究表明，急性脑梗死再灌注损伤的自发性单发微小出血灶是脑梗死的一个自然演变过程，是血管再通的表现，有利于病人的神经功能恢复[7]。然而，由于多发粟粒状微小出血灶易于融合，且有一定的占位效应，因此，会加重病人的临床神经症状，不利于病人的恢复，造成脑梗死后遗症的发生[8-9]。本组16例自发性梗死后出血中有4例为重度出血，其出血面积大于梗死最大面积的30%，有中度占位效应，临床NIHSS评分增高2~3分，并且出现无炎症性发热、头痛、躁动以及情绪障碍等症状。

3.2 SWI对脑梗死后周围微小血管的显示与评价

及早有效的侧支循环的建立，再灌注的形成，有利于挽救缺血半暗带，使得缺血区域得到血液再供应，以增加氧和其他营养物质，同时也能带走缺血组织产生的代谢产物如自由基、酸性产物、炎性因子等，以达到保护神经细胞的作用，另外，再灌注可将药物包括对抗再灌注损伤的药物带到病灶区内，以达到治疗的目的[10]。然而，持续高灌注最终亦会导致脑梗死。因此，对脑梗死后周围的血管侧支循环监测是很有临床研究价值的。

本组SWI检查急性脑梗死病例中，发现有14例在超、急性期和亚急性期梗死周围出现微小血管，SWIminp图像呈低信号，多位于侧脑室和皮质周围（图5~8），其中明显显示的有10例，随访发现有微小血管明显显示的病例，其临床NIHSS预后评分较轻度和无微小血管显示的较好，这些微小血管之所以能够在SWI上显示，有以下原因：①急性脑梗死发生以后，局部梗死组织的血氧饱和度明显降低，去氧血红蛋白增多，使得本身存在的微小血管得以显示；②急性脑梗死后，由于血流动力学的改变，使得周围小血管血流速度减慢，使得慢流速血管能够在SWI上显示；③急性脑梗死后，周围侧支循环的建立，因为这些微小血管多位于皮质区，且流速较慢，以及局部组织血氧饱和度的减低，使得这些血管清楚显示。随着柔脑膜皮质侧支循环的建立，梗死区的缺血组织部分再灌注形成，加上此时血脑屏障的破坏，从而导致再灌注损伤，并发梗死后出血。梗死后出血的量与病人的年龄、梗死的时间、病人基础血管疾病等有关系[11]。随着血管的再通，梗死周围血管的血流动力减小，血流流速恢复正常，血氧饱和度的提高，使这些微小血管显影消失。通过本组病例，笔者认为SWI能够有效的监测急性脑梗死病变区周围的侧支循环血管，反映病变区域的血氧饱和度的变化，为临床治疗及预后判断提供有价值的信息。

3.3 SWI对脑梗死预后的评价

缺血半暗带的预后取决于是否存在有效的侧支循环[12]。笔者通过本组脑梗死SWI的检查，认为SWI所显示的梗死周围的小血管可以作为对有效的侧支循环的判定，是一种无创的显示微小血管的影像诊断方法。微小血管显示良好的梗死病人其临床NIHSS评分好转明显。

总之，SWI对脑梗死再灌注损伤所致的梗死后出血及其周围的微小血管有着极敏感的诊断效应和临床应用价值。然而，需要注意的是利用SWI对其检查时，磁敏感效应产生的信号并不仅仅由去氧血红蛋白产生，还有其它原因如脑组织内铁、水含量以及水肿和神经胶质增生等。因此增加了SWI信号表现评价的复杂性，使利用SWI单纯对某个因素进行评估的准确性受到一定的影响。但SWI对血氧水平的变化和微量出血的敏感性和相对有效性，无疑使得这种新的MR技术将在未来临床的脑梗死病人的定量诊断评价以及治疗随访和判定预后等方面发挥重要的作用。

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