磁共振灌注参数对静脉溶栓后出血转化的预测研究

陈伟莉，张圣，张顺开，楼敏

静脉溶栓是超急性期缺血性卒中的主要治疗手段，可以有效改善患者的预后、减少致残率[1]。但出血转化是静脉溶栓治疗最常见的并发症，影响治疗的有效性和安全性；临床试验结果表明，脑实质出血（parenchymal hemorrhage，PH）的比例为11%～15%，且大多数症状性颅内出血表现为PH型出血[2-4]。明确出血转化的预测因素对避免治疗后严重的出血转化至关重要。

影像学的特征可能预测溶栓后出血转化的高危因素，包括：计算机断层扫描（computed tomography，CT）早期低密度征、弥散加权像（diffusion-weighted imaging，DWI）梗死体积大、极低脑血容量区域体积、血流灌注降低等[3-7]。既往研究发现磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）中脑血流达峰时间（Tmax）＞8 s体积增大与脑梗死后出血转化相关[7-8]，但亦有研究认为在CT灌注中，Tmax＞14 s是预测PH型出血转化的最佳阈值[9]。因此，本研究旨在确定磁共振灌注参数Tmax预测溶栓后PH型出血转化的最佳阈值，并验证其是否为PH型出血的独立预测因素。

1 方法

1.1 一般资料 回顾性分析2009年6月～2014年2月期间在浙江大学医学院附属第二医院神经内科接受静脉溶栓治疗的急性缺血性卒中患者。静脉溶栓治疗的纳入标准：①年龄18～80岁；②脑功能损害的体征持续存在超过1 h，且比较严重［美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）评分4～27分］或NIHSS评分＜4分但功能损害严重影响日常工作生活；③发病在4.5 h内，头颅CT排除颅内出血；或发病在4.5～6 h，多模式MRI提示存在不匹配区，即灌注加权像（perfusion-weighted imaging，PWI）/DWI＞1.2，并排除出血；④患者或家属签署知情同意书。排除标准：①既往有颅内出血，包括可疑蛛网膜下腔出血，近3个月有头颅外伤史，近3周内胃肠道或泌尿系统出血，近2周内进行过大的外科手术，近1周内有不可压迫部位的动脉穿刺；②近3个月有脑梗死或心肌梗死；③严重心、肾、肝功能不全或严重糖尿病；④体格检查发现活动性出血或外伤；⑤口服抗凝药且国际标准化比值（international normalized ratio，INR）＞1.5，48 h内接受过肝素治疗［活化部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time，aPTT）超出正常范围］；⑥血小板＜100 000/mm3，血糖＜2.7 mmol/L；⑦处理后的收缩压＞180 mmHg，或舒张压＞100 mmHg；⑧妊娠[10]。本研究补充纳入标准：溶栓治疗前行多模式MRI检查，并排除PWI序列影像资料不全、影像存在明显伪影或基线影像未见低灌注区域（Tmax＞6 s）的患者。

收集患者的基本资料，包括年龄、性别、既往病史（高血压、糖尿病、心房颤动、吸烟）、溶栓前NIHSS评分、发病到溶栓时间（onset to needle，ONT）、基线DWI梗死体积等。其中，高血压定义为：在未使用降压药物的情况下，收缩压≥140 mmHg和（或）舒张压≥90 mmHg[11]。糖尿病定义为：糖化血红蛋白≥6.5%，或空腹血糖≥7.0 mmol/L，或糖耐量试验2 h血糖≥11.1 mmol/L，或有高血糖症状者随机血糖≥11.1 mmol/L；无高血糖症状者重复检测结果确认[12]。吸烟定义为目前吸烟者[13]。

1.2 溶栓治疗 溶栓治疗均选用德国勃林格英格翰国际公司生产的重组组织型纤溶酶原激活剂（recombinant tissue plasminogen activator，rt-PA）。溶栓剂量按照指南规定的0.9 mg/kg，最大剂量90 mg，首剂为10%静脉推注，剩余90%在60 min内静脉微泵注射。

1.3 多模式MRI检查及影像处理 所有的溶栓前多模式MRI检查均在装配8通道的3.0T系统（Signa Excite HD，General Electric Medical System，Milwaukee，USA）上进行。扫描视野24 cm，层厚5 mm，层间隔1 mm，序列包括DWI、增强PWI、多回波采集重度T2*WI三维梯度回波序列（enhanced gradient echo T2star weighted angiography，ESWAN）。PWI扫描参数：重复时间/回波时间=1500 ms/30 ms，扫描矩阵128×128，重复扫描次数50次，扫描时间75 s，扫描开始后5 s注射造影剂，流速4～5 ml/s、剂量15 ml，等剂量生理盐水推注。

PWI影像由商业软件MIStar（Apollo Medical Imaging Technology，Australia）计算重建，应用自动去卷积算法，生成Tmax图。选择病变侧为感兴趣区，分别测定Tmax＞6 s、8 s、10 s、12 s、14 s的体积。定义Tmax＞14 s为严重低灌注[9]。

1.4 出血转化的评估 由溶栓后24 h内复查的MRI或CT影像评估出血转化。依据欧洲协作急性卒中研究Ⅱ（European Cooperative Acute Stroke Study Ⅱ，ECASS Ⅱ）标准分为两型：①出血性梗死（hemorrhagic infarction，HI）：梗死灶边缘少量渗血或梗死范围内片状出血，但无占位效应；②脑实质出血（parenchymal hemorrhage，PH）：血肿形成并伴有占位效应，或出血位于梗死灶远隔部位[2]。

1.5 统计分析 应用SPSS 17.0统计学软件。对符合正态分布的计量资料采用均数加减标准差表示，对偏态分布的计量资料采用中位数（四分位数）表示，Tmax阈值应用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）分析，以PH型出血为结果变量，曲线下面积（area under curve，AUC）最大者为最佳阈值，该阈值下Youden指数（灵敏度+特异度－1）最大时为预测PH出血的最佳体积。计量资料采用秩和检验，计数资料采用卡方检验；单因素分析中P＜0.2的变量进入Logistic回归分析。P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 一般资料 最终纳入研究共112例患者，年龄（68.8±13.3）岁，男性71例（63.4%），ONT（239.2±80.4）min，基线NIHSS评分10.0（5.0～16.0）分。共计39例（34.8%）发生出血转化，其中HI型出血28例（25.0%），PH型出血11例（9.8%）。

2.2 Tmax最佳阈值 ROC分析比较Tmax各阈值的曲线下面积，结果示Tmax＞8 s最大（AUC=0.706，P=0.025），即Tmax＞8 s为预测PH型出血的最佳阈值。进一步分析，Tmax＞8 s的最佳体积分界点为大于45 ml，其灵敏度90.9%，特异度60.4%，Youden指数0.513（表1）。

2.3 低灌注严重程度与PH型出血 定义低灌注严重程度为Tmax＞14 s/Tmax＞8 s的比值，比较Tmax＞8 s区域的低灌注体积、低灌注严重程度与PH型出血的关系；单因素分析示，PH型出血组Tmax＞8 s体积显著大于无PH型出血组［67.0（48.5～79.5）ml vs 46.8（10.5～69.0）ml，P=0.025］；而两组间Tmax＞14 s体积、低灌严重程度均无显著差异（P=0.064；P=0.736）（表2）。

表1 Tmax各阈值对PH型出血的预测能力比较

3.4 PH型出血的独立预测因素 有无PH型出血组的基线特点比较显示，PH型出血组Tmax＞8 s体积大于45 ml的比例显著高于无PH型出血组（90% vs 39.6%，P=0.002），见表3。纳入Tmax＞8 s体积大于45 ml、基线NIHSS、基线梗死体积进行多因素分析，结果示Tmax＞8 s体积大于45 ml与溶栓后PH型出血显著相关，优势比（odds ratio，OR）=13.95，P=0.014（表4）。

3 讨论

本研究结果显示，Tmax＞8 s为预测急性缺血性卒中溶栓后PH型出血转化的最佳阈值，且Tmax＞8 s体积大于45 ml可独立预测溶栓后PH型出血转化的发生；对比低灌注严重程度，低灌注体积与PH型出血转化的关系更大。

出血转化是指在脑组织缺血、缺氧和坏死的基础上继发的出血，其发生与细胞代谢障碍、组织灌注缺损、血脑屏障破坏等密切相关。通常缺血缺氧情况越严重，能量代谢障碍等造成的内皮细胞和胶质细胞功能损伤越重，血脑屏障越容易遭到破坏，故越容易引发出血转化。既往大量研究证据表明，低灌注与溶栓后出血转化有关，但对低灌注的评估以及阈值缺乏统一标准。本研究显示Tmax＞8 s体积大与溶栓后PH型出血转化独立相关，这与部分研究结果有一定的一致性；有研究者认为Tmax＞8 s是定义恶性梗死的最佳指标，而后者若再灌则多见PH型出血[8]。大血管闭塞后造成大范围的低灌注区域，而侧支血流通常难以供应整个区域[3]，故低灌注体积大可以反映动脉壁和微血管的严重缺血损伤，增加了血脑屏障破坏的风险[8，15]。

表2 有无PH型出血的低灌注体积、严重程度比较

表3 有无PH型出血患者的基线特点比较

表4 Logistic回归分析

总之，磁共振灌注参数Tmax可用于预测溶栓后PH型出血转化，其Tmax>8 s为最佳预测阈值；另外，低灌注体积而非低灌注严重程度，与PH型出血转化相关。在未来的溶栓决策中，需要重视低灌注情况等以规避严重的出血转化。

本研究进一步发现低灌注范围和低灌注严重程度对PH型出血转化的影响不一。既往研究发现，低灌注严重程度与发病到影像时间有关，程度低者影像时间相对长（4.6 h vs 3.9 h）[16]。推测可能因为随着时间的延长，缺血组织通过侧支循环开放等途径，使部分严重低灌区域恢复一定程度的灌注，因此影像发现的低灌注严重程度无法完整反映脑组织的缺血时间及再灌注损伤等。另外，本中心对于ONT＞4.5 h的患者接受溶栓治疗要求符合不匹配，即PWI/DWI＞1.2，该不匹配的存在通常提示患者具有较好的侧支循环[17]，低灌严重程度指数低[16]，但出血转化率并不低，其出血与缺血的持续存在所致的微血管内皮不可逆损伤有关[18]。在本研究中，有2例PH型出血转化患者Tmax＞8 s体积大于45 ml而Tmax＞14 s体积小于5 ml，该2例为觉醒卒中或ONT＞4.5 h。

本研究溶栓后出血转化比例低，故阳性结果事件（PH型出血转化）样本量较小，亦限制了进一步比较前循环、后循环的灌注特点，有待未来大样本量、前瞻性的研究对结果进一步验证。另外，低灌注特点随时间变化的假说有待进一步研究。

1 重组组织型纤溶酶原激活剂治疗缺血性卒中共识专家组. 重组组织型纤溶酶原激活剂静脉溶栓治疗缺血性卒中中国专家共识(2012版)[J]. 中华内科杂志, 2012,51:1006-1010.

2 Larrue V, von Kummer R, Muller A, et al. Risk factors for severe hemorrhagic transformation in ischemic stroke patients treated with recombinant tissue plasminogen activator - A secondary analysis of the European-Australasian Acute Stroke Study(ECASS II)[J]. Stroke, 2001, 32:438-441.

3 Campbell BCV, Christensen S, Butcher KS, et al.Regional very low cerebral blood volume predicts hemorrhagic transformation better than diffusionweighted imaging volume and thresholded apparent diffusion coefficient in acute ischemic stroke[J].Stroke, 2010, 41:82-88.

4 Campbell BC, Christensen S, Parsons MW, et al.Advanced imaging improves prediction of hemorrhage after stroke thrombolysis[J]. Ann Neurol, 2013,73:510-519.

5 Tanne D, Kasner SE, Demchuk AM, et al. Markers of increased risk of intracerebral hemorrhage after intravenous recombinant tissue plasminogen activator therapy for acute ischemic stroke in clinical practice:The multicenter rt-PA acute stroke survey[J].Circulation, 2002, 105:1679-1685.

6 Singer OC, Humpich MC, Fiehler J, et al. Risk for symptomatic intracerebral hemorrhage after thrombolysis assessed by diffusion-weighted magnetic resonance imaging[J]. Ann Neurol, 2008, 63:52-60.

7 Kim JH, Bang OY, Liebeskind DS, et al. Impact of baseline tissue status (diffusion-weighted imaging lesion) versus perfusion status (severity of hypoperfusion) on hemorrhagic transformation[J].Stroke, 2010, 41:e135-e142.

8 Mlynash M, Lansberg MG, De Silva DA, et al. Refining the definition of the malignant profile:insights from the DEFUSE-EPITHET pooled data set[J]. Stroke, 2011, 42:1270-1275.

9 Yassi N, Parsons MW, Christensen S, et al. Prediction of poststroke hemorrhagic transformation using computed tomography perfusion[J]. Stroke, 2013,44:3039-3043.

10 林悦涵, 楼敏, 朱仁洋, 等. 多模式MRI指导缺血性脑卒中静脉溶栓降低出血转化的研究[J]. 浙江大学学报(医学版), 2012, 41:665-671.

11 中国高血压防治指南修订委员会. 2010中国高血压防治指南[J]. 中国医学前沿杂志, 2011, 3:42-93.

12 American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes-2011[J]. Diabetes care, 2011,34:S11-S61.

13 Peters SAE, Huxley RR, Woodward M. Smoking as a Risk Factor for Stroke in Women Compared With Men A Systematic Review and Meta-analysis of 81 Cohorts,Including 3980359 Individuals and 42401 Strokes[J].Stroke, 2013, 44:2821-2828.

14 Maier CM, Hsieh L, Crandall T, et al. Evaluating therapeutic targets for reperfusion-related brain hemorrhage[J]. Ann Neurol, 2006, 59:929-938.

15 Albers GW, Thijs VN, Wechsler L, et al. Magnetic resonance imaging profiles predict clinical response to early reperfusion:the Diffusion and perfusion imaging Evaluation For Understanding Stroke Evolution(DEFUSE) study[J]. Ann Neurol, 2006, 60:508-517.

16 Olivot JM, Mlynash M, Inoue M, et al. Hypoperfusion intensity ratio predicts infarct progression and functional outcome in the DEFUSE 2 cohort[J].Stroke, 2014, 45:1018-1023.

17 Miteff F, Levi CR, Bateman GA, et al. The independent predictive utility of computed tomography angiographic collateral status in acute ischaemic stroke[J]. Brain, 2009, 132:2231-2238.

18 Thomalla G, Sobesky J, Kohrmann M, et al. Two tales:hemorrhagic transformation but not parenchymal hemorrhage after thrombolysis is related to severity and duration of ischemia:MRI study of acute stroke patients treated with intravenous tissue plasminogen activator within 6 hours[J]. Stroke, 2007, 38:313-318.