联合Fast CINE PC及FAIR序列评价后循环脑梗死患者血流动力学情况

宋利宏 李晖 刘怀军 尹继磊 夏远舰 刘云 贾梅霞 吕慧霞 杨素君 苏新生 粟志英 赵启

后循环梗死在临床上常见，常规影像学只是对脑组织及脑血管的大体形态进行观察［1，2］，只是发现了梗死灶或血管狭窄等改变，而忽略了其功能学的检查。而脑组织血流动力学情况与患者的预后密切相关。快速电影相位对比序列(Fast CINE PC)可以对一个心动周期内血管的血流速度进行在体测量和研究［3］。但是，目前应用Fast CINE PC序列对各种脑血管病的研究仍较少。流动敏感交互式反转恢复序列(flow-sensitive alternating inversion recovery，FAIR)不需要注射对比剂即可测量脑组织的血流灌注值。本研究采用Fast CINE PC及FAIR序列对后循环脑梗死患者基底动脉及其供血区脑组织血流动力学情况进行研究，以更好指导临床诊断和治疗，有效改善患者的预后。

1 资料与方法

1．1 一般资料 后循环梗死组:经临床及常规MR检查诊断为后循环脑梗死患者39例，男27例，女12例;年龄25～80岁，平均年龄(61±12)岁。对照组:正常志愿者(既往无脑血管病史，常规MRI及磁共振血管成像检查无脑实质及脑血管病变)39例，男21例，女18例;年龄29～79岁，平均年龄(57±11)岁。2组性别比与年龄差异无统计学意义(P＞0．05)。检查前所有受试者对实验知情同意并均签署知情同意书，实验方案得到了伦理委员会的批准。

1．2 MRI检查

1．2．1 常规MRI:采用美国 GE公司 Signa Excite HD 3．0T高场强MR扫描仪，应用标准头部8通道线圈。检查前告知受检者磁共振检查的注意事项，给受检者佩戴耳塞以减小噪音。摆正受检者体位。以前后连合连线为轴位图像扫描基线。MRI包括轴位及矢状位T1-FLAIR、轴位T2-FSE序列。扫描参数:轴位 T1-FLAIR:TR=3 196 ms，TE=7．9 ms，TI=960 ms;矢状位T1-FLAIR:TR=1 750 ms，TE=8．9 ms，TI=920 ms;轴位 T2-FSE:PROP，TR=5 100 ms，TE=118 ms;层厚 =5．0 mm，间隔 =1．0 mm，矩阵 =512 × 256，激励次数 =1，视野 =240 mm ×240 mm。

1．2．2 磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA):采用三维时间飞越法(3 Dimension time of flight，3D TOF)法，扫描参数:TR=20 ms，TE=3．2 ms，层厚 =1．0 mm。

1．2．3 Fast Cine PC:用3D TOF MRA血管图像进行定位，扫描层面与基底动脉垂直。采用无相位卷折技术、呼吸补偿及流动补偿，使用外周脉搏门控，以便获得单位时间内的相位改变曲线(外周门控的获得以受检者的右手中指指腹采集而得)，设定30个时相。流动编码方向为Slice，与血液流动方向相反，通过预实验将流速编码设为100 cm/s。基底动脉无狭窄者扫描基底动脉中间层面，基底动脉狭窄者扫描狭窄程度最重处层面。基底动脉闭塞者流速记为0。扫描参数:TR=11．5 ms，TE=5．6 ms，层厚 =4 mm，间隔 =0 mm，视野 =140 mm ×140 mm，矩阵 =256 ×128，激励次数 =1，翻转角 =20°，带宽 =31．25。

1．2．4 FAIR:将扫描层面定在椎-基底动脉供血区，与脑干长轴垂直，共扫描6层，定位时迎着血流方向。扫描参数:TR=800 ms，TE=11．4 ms，层厚 =5 mm，间隔 =1．5 mm，视野 =240 mm ×240 mm，矩阵 =128 ×96，翻转角 =90°。

1．3 图像后处理及分析

1．3．1 MRA:在 ADW 4．2 工作站用最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)对MRA源图像进行重组，分别得到前后循环的图像。记录血管形态，测量与Fast CINE PC层面相对应的基底动脉管腔直径。

1．3．2 Fast CINE PC:Fast CINE PC序列可以得到相位图和幅值图2种图像。在ADW 4．2工作站应用FuncTool 2软件对图像进行后处理。将图像放大4倍，选取一致的窗宽窗位，在幅值图上勾画出血管的截面，以3D TOF MRA MIP重组后图像测得的直径为参考，使所测管径横截面积与实际管腔面积最接近，再将此感兴趣区复制到相位图上，在相位图上，即可得到感兴趣区的一个心动周期内30个时相的流速。以时间为横坐标，30个时相的流速值为纵坐标，可以得到一个心动周期的时间—流速曲线。测定感兴趣区的横截面积，进而得到单位时间内通过管腔的流量。计算公式:流量(ml/min)=流速(cm/s)×横截面积(cm2)×60(s)。

1．3．3 FAIR:选择适当的阈值，得到椎-基底动脉供血区血流灌注图像，即相对脑血流(relative cerebral blood flow，rCBF)图，以伪彩图显示。在两侧枕叶、小脑、脑桥、延髓分别选择感兴趣区(Region of interests，ROI)，ROI不要小于30个像素。由软件自动测出这个ROI的信号强度，用镜像的方法将ROI放置于对侧，测量出对侧对应区域的信号强度，最后，计算所测区域的灌注值总和。

1．4 统计学分析 应用SAS 8．0统计软件，采用两个独立样本比较的Wilcoxon秩和检验，P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 椎-基底动脉 后循环梗死组中，基底动脉闭塞3例，狭窄14例，迂曲7例，纤细3例，管壁不光整8例;右椎动脉闭塞1例;左椎动脉狭窄1例;椎-基底动脉及其主要分支未见异常2例。

2．2 后循环梗死血流动力学情况 后循环梗死组基底动脉平均流速、峰值流速及血流量较对照组均明显降低，差异有统计学意义(P＜0．05或＜0．01)。后循环梗死患者时间-流速曲线趋势也极不规律(图1)。所测基底动脉供血区脑组织灌注总值较正常对照组低(χ2= －2．24，P ＜0．05)。见表1。

表1 2组基底动脉平均流速、峰值流速及血流量

3 讨论

后循环缺血是临床常见的脑血管病［4，5］，是由于供应脑部的椎-基底动脉缺血所引起，分为短暂性脑缺血发作和脑梗死，主要症状为头晕或眩晕。临床上，医生习惯给眩晕患者拍摄X线片，只要有骨质增生，就认为是其压迫了椎动脉而引起了脑缺血。2006年中国后循环缺血专家组已经达成共识，即颈椎骨质增生不是后循环缺血的主要危险因素［6］。

目前一致认为动脉粥样硬化是后循环缺血的最重要原因［7］。最常发生栓塞的血管是颅内段椎动脉和基底动脉远端［8］。本组后循环梗死患者中，绝大部分患者均有不同程度椎-基底动脉硬化、狭窄、闭塞之改变，与之相符。只有2例未见明显椎-基底动脉病变，但有后循环供血区的梗死，可能为心脏或近心端主动脉栓子脱落阻塞细小分支所致。

血流量的降低最终会引起供血区脑组织缺血，常规MRI可以了解脑组织是否存在缺血灶，但是，血流量下降到何种程度时会出现MRI能显示的缺血病灶目前笔者尚未见报道。因此测量基底动脉的血流量在后循环缺血的诊断和随访中非常重要。

Fast CINE PC MRI能够在短时间内提供一个心动周期内的血流动力学情况，其成像时间短，时间分辨率高。而FAIR技术通过自旋标记自体血流作为示踪剂来提供血流动力学方面的信息，可以得到脑血流量等血流动力学信息，且不需要注射对比剂，安全可靠。

一般来说，脑梗死经历3个时期:(1)脑灌注压下降引起局部血流动力学异常;如果在这个时期就能认识到这种改变，从而采取一定的干预或预防措施，则对脑血管病的研究具有及其重要的临床价值。(2)脑循环储备能力失代偿性低灌注所致的神经元功能改变。(3)因脑血流量下降超过脑储备能力而发生不可逆的神经元形态学改变，即脑梗死［9］。

造成后循环脑梗死的因素很多，而基底动脉血流减低和基底动脉血管硬化是发病的主要因素［10］。本研究中后循环梗死组基底动脉平均流速、峰值流速及血流量均较对照组明显降低(P＜0．05或＜0．01)。可见，当血流量下降到正常值的60%左右就可以引起脑梗死。另外，脑梗死患者时间-流速曲线也比较杂乱。

很多研究已经对梗死区脑组织进行过测量，梗死区脑血流量降低，但该梗死与患者的血流动力学特点及以后的病情发展关系不大，而采用血管分布区作为感兴趣区则更为准确，因此，本研究测定后循环供血区总的灌注值，以对后循环梗死患者后循环供血区脑血流量做一评估。无论所测区域内有无梗死灶，后循环梗死患者整个后循环供血区脑组织灌注值均有不同程度减低。这更能反映后循环整体的血供，比单纯测量梗死区灌注值意义更大。说明后循环梗死患者不仅有梗死区血流量的减低，常规MRI显示正常的脑组织也已经有了缺血。

后循环缺血性脑梗死患者的预后不仅取决于病变部位、病变血管、病变区域大小、是否能够早期发现后循环病变和及早进行溶栓或血管内支架治疗，更取决于及早发现除梗死区外的潜在脑组织缺血区。因此，对椎-基底动脉血流动力学情况进行评估则能对后循环缺血患者的早期预防及预后起到重要作用。

1 Amar AP．Brain and vascular imaging of acute stroke．World Neurosurg，2011，76:S3-8．

2 Sanak D，Horak D，Herzig R，et al．The role of magnetic resonance imaging for acute ischemic stroke．Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub，2009，153:181-187．

3 Jeon TY，Jeon P，Kim KH．Prevalence of unruptured intracranial aneurysm on MR angiography．Korean J Radiol，2011，12:547-553．

4 Lochner P，Golaszewski S，Caleri F，et al．Posterior circulation ischemia in patients with fetal-type circle of Willis and hypoplastic vertebrobasilar system．Neurol Sci，2011，32:1143-1146．

5 Ishiyama G，Ishiyama A．Vertebrobasilar infarcts and ischemia．Otolaryngol Clin North Am，2011，44:415-435．

6 中国后循环缺血专家共识组．中国后循环缺血的专家共识．中华内科杂志，2006，45:786-787．

7 曹勇军，刘春风．后循环缺血．中华内科杂志，2006，45:773-775．

8 Savitz SI，Caplan LR．Vertebrobasilar disease．N Engl J Med，2005，352:2618-2626．

9 雷静，高培毅，林燕．椎基底动脉系统短暂性脑缺血患者后循环CT灌注研究．中华老年心脑血管病杂志，2008，10:198-201．

10 董万利．椎-基底动脉供血不足到后循环缺血认识的历史和现状．中国脑血管病杂志，2009，6:1-3．