葛二豪综述 李红燕审校
(1.新疆医科大学,新疆 乌鲁木齐 830001;2.新疆维吾尔自治区人民医院神经内科,新疆 乌鲁木齐 830001)
磁敏感加权成像在脑卒中二级预防患者再出血中的临床应用
葛二豪1综述 李红燕2审校
(1.新疆医科大学,新疆 乌鲁木齐 830001;2.新疆维吾尔自治区人民医院神经内科,新疆 乌鲁木齐 830001)
磁敏感加权成像(SWI)是一项新的神经影像技术,因其对顺磁性物质有很高敏感性而在临床中广泛应用。本文就磁敏感加权成像的基本原理、应用、对脑微出血(CMBs)的敏感性及其在脑卒中二级预防患者中的预测价值进行综述。
磁敏感加权成像;脑卒中;再出血;二级预防;预测
脑卒中二级预防患者再次脑出血时其致残率和致死率均较首次卒中有明显的升高,以往我们在对脑卒中二级预防患者行抗血小板或抗凝治疗时,会定期行电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)或常规磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)检查,了解颅内有无出血灶,以指导治疗方案,结果仍有脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)的发生,影响患者的预后,严重时将导致病情加重甚至死亡。现在随着影像技术的进步,脑微出血(cerebral microbleeds,CMBs)的发现被认为是脑小血管水平病变的标志,与未来ICH的发生有关[1]。磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)是近年来新开发的磁共振对比增强成像技术,它对顺磁性的物质非常敏感,可充分显示CMBs,对预测脑卒中二级预防患者的预后有很大的临床价值,本文就此做一综述。
SWI是近年来新开发的磁共振对比增强成像技术,最早由Haacke等[2]于1997年提出并于2002年申请专利,最初称作“高分辨率血氧水平依赖静脉成像”。近年来随着高场磁共振仪的应用及相关技术的不断改进,SWI在显示ICH、梗死区域伴小的出血灶、甚至是CMBs方面都比CT[3]和常规MRI序列[4]更敏感,目前主要应用在神经影像方面[5]。
1.1 SWI的基本原理 SWI是通过采集强度信息和相位信息并经过软件后处理,将处理过的相位信息叠加到强度信息上,得到最终的SWI图像[6]。它可发现组织间磁敏感特性的差异,并能准确测量铁含量和发现其他能够改变局部组织间磁敏感性的物质(如:钙)[7]。
1.2 SWI的应用 SWI是一个将相位信息后处理的高空间分辨率的3D梯度回波MRI成像技术,它对顺磁性的血液物质(如:去氧血红蛋白、细胞内的高铁血红蛋白、含铁血黄素等)非常敏感,在探测静脉血管内去氧血红蛋白、血管外的血液产物方面具有独特的优势,对一些物质(如:含铁物质、空气、某些形式的钙化)的存在也非常敏感[8]。近几年来随着3.0TMRI的普遍使用,SWI在诊断脑外伤、脑肿瘤、脑血管畸形、某些神经变性疾病、脑血管病等方面具有较高的应用前景,也为脑血管病的治疗及预后提供了重要的辅助信息。
CMBs最初是由Fazekas等[9]和Tanaka等[10]提出,经尸检证实是局部出血后沉积在小动脉周围的含铁血黄素,反映了微观的渗血过程[11-12]。在脑卒中史患者中的发生率较高,其中在缺血性卒中患者中的比例为22.9%~43.6%[13-14],在自发性脑出血患者中的比例为51.8%~82.5%[15-16]。病理学研究发现:在CMBs病灶中或周围发现了广泛的小动脉和微动脉的玻璃样变、淀粉样血管病变、微动脉瘤也能被发现,与原发性脑出血的病理过程基本相同[17]。
CMBs在影像学上表现为:均匀一致、直径为2~10 mm、圆形或卵圆形低信号影,病灶周围无水肿,但需排除苍白球钙化、血管畸形、小血管的流空信号、气体等所致低信号影[18-19],目前检测CMBs的MRI影像主要有:2D的梯度回波序列T2加权像(Gradient-echo T2-weighted imaging,GRE-T2*WI)和SWI[20]。
3.1 SWI检测CMBs的敏感性 CMBs的存在被认为与缺血性卒中出血转化和再发脑出血有关,增加了抗栓治疗出血的风险,为了准确的辨别哪些患者伴有CMBs,Vernooij等[21]共纳入了200例年龄69.7~96.7岁的老年人,在1.5T的MRI下同时行SWI和GRE-T2*WI两种序列扫描,记录CMBs的数量和部位,发现SWI序列(35.5%)检测的CMBs比GRE-T2*WI序列(21%)多,两种序列发现CMBs的位置一致,且SWI发现的CMBs比GRE-T2*WI发现的更形象化(见图1)。而另一项为了比较在高血压患者中磁共振多回波采集重度T2*WI三维梯度回波(ESWAN)序列、SWI序列和GRE-T2*WI序列在显示CMBs方面差异性的研究,共纳入了273例患者,在3.0T磁共振下行以上三种序列扫描,对CMBs灶的数目、分布、位置进行记录。结果显示:应用GRE-T2*WI序列发现54(19.8%)名CMBs患者,应用SWI序列发现83例(30.4%)CMBs患者,应用ESWAN序列发现88例(32.2%)CMBs患者;应用ESWAN序列、SWI序列比GRE-T2*WI序列能发现更多的CMBs灶,而ESWAN和SWI序列对CMBs灶的发现大致相同;在GRE-T2*WI序列所发现的CMBs灶(范围1~11个,中位数3)在ESWAN和SWI序列扫描中都可检测到,且其可以检测到更多的CMBs灶(范围1~15个。中位数8个;范围1~17个,中位数8个),ESWAN、SWI序列所检测到的CMBs数相当[22]。
图1 SWI(A)序列和GRE-T2*WI(B)序列均显示:CMBs分布在皮层和丘脑,位置大致相同,SWI序列显示的CMBs数量比GRE-T2*WI多,且更形象化。
3.2 SWI检测CMBs可靠性 另一项为了比较SWI与GRE-T2*WI序列对检测CMBs可靠性的研究,纳入了9例经确诊为脑淀粉样血管病(CAA)的患者[平均年龄(71±8.3)岁],同时行SWI和GRE-T2*WI序列检测,由3个观察者记录CMBs的数量,分别是神经科专家、影像学专家和满一年的影像学的住院医师。3个观察者在SWI序列共发现1 432个脑叶CMBs灶,在GRE-T2*WI序列共发现1 146个脑叶CMBs灶。用组内相关系数(ICC)来评估观察者之间的一致性,对于ICC为0.4~0.6认为一致性一般,0.6~0.8认为一致性较好,>0.8认为有高度的一致性[23]。得出结论:CMBs数量的组间一致性在SWI序列(ICC=0.87)是更好的比GRE-T2*WI(ICC=0.52),SWI在探测CMBs数量方面比 GRE-T2*WI更 可 靠[24]。 CMBs最 初 是 在GRE-T2*WI序列上发现的,后随着影像技术的发展,SWI采用较长的回波时间、高空间分辨率、完全流动补偿、三维梯度回波扫描,利用组织间磁敏感性的差异产生图像对比[25],在探测CMBs方面比GRE-T2*WI序列更敏感和可靠,在探测CMBs数量时应首选SWI序列[24]。
实质上CMBs并不代表急性或慢性脑出血,代表的是血液降解产物(如含铁血黄素)的沉积,反映了一种有出血倾向的状态,CMBs的存在对脑卒中二级预防的治疗策略提出了挑战。
4.1 CMBs对脑卒中二级预防患者发生ICH的预测意义 目前研究认为CMBs反映了微小血管壁发生病变,具有易于出血的倾向,可能具有预测未来ICH发生的能力[26]。在对21例脑梗死或短暂脑缺血发作(TIA)患者的长期随访(平均5.5年)中发现8例CMBs阳性患者中1例发生了ICH(12.5%),而13例CMBs阴性患者均未发生ICH,指出CMBs是ICH发生的独立高危因素[27],同时伴CMBs的脑梗死或TIA患者后期发生ICH的可能性是无CMBs的3倍,包括发生出血转化[34]。而另一项大样本的前瞻研究中共纳入768例卒中史或TIA史患者(90例ICH、123例TIA、555例脑梗死),得出了更高的结论:伴CMBs发生ICH是不伴CMBs发生ICH的12.1倍[28],而在既往有脑出血史的患者中,CMBs的存在也增加了ICH再发的风险,特别是脑深部的出血。可见不论对于脑梗死、TIA史患者还是脑出血史患者,CMBs的存在均与ICH再发生是正相关的[29-30]。Charidimou等[31]纳入10个团队共3 067个缺血性脑卒中或TIA患者,行系统回顾研究和Meta分析得出:CMBs增加了脑卒中的复发,特别是对于ICH的发生。且CMBs分布位置与ICH发生部位在基底结区或丘脑是一致的[32],有力的证明了CMBs与ICH再发的相关性。当脑卒中二级预防患者伴有CMBs时,其未来发生ICH的可能性会更大,对出血部位也有一定的预测价值。
4.2 CMBs对脑卒中二级预防患者治疗的指导意义 对于临床医生来说,伴CMBs的脑卒中二级预防患者使用抗血小板药物的风险与获益是我们特别关注的,对于伴CMBs的脑卒中二级预防患者,我们会纠结到底要不要用抗血小板药物,应用的强度是什么。Soo等[33]纳入了908例卒中史患者,行常规的抗血小板治疗(93%服用阿司匹林),平均随访26个月,结果显示:CMBs与抗血小板药物相关的ICH发生是正相关的,且CMBs的数量也与抗血小板药物相关的ICH发生是正相关的,没有CMBs病灶者ICH发生率为0.6%,1个CMBs病灶者ICH发生率为1.9%,2~4个CMBs病灶者ICH发生率为4.6%,而≥5个CMBs病灶者ICH发生率则为7.6%。此外,卒中后再发ICH的病死率也与CMBs数量相关,当CMBs数量≥5个时,ICH相关的死亡风险(3.8%)已超过抗血小板治疗所带来的潜在获益(2.5%~6%)。所以当脑内CMBs数量≥5个时,应用抗血小板药物时应格外谨慎,并且该研究人群来自亚洲人群,可能对于我国在研究CMBs与ICH相关性方面更有指导意义。
而抗凝治疗也是脑卒中二级预防中的基石之一,为了研究在接受抗凝治疗患者中CMBs存在与再发ICH的关系,一项Meta分析纳入了5 277例卒中史患者(ICH:1 460例,脑梗死或TIA:3 817例),发现CMBs在华法林相关的ICH患者中比自发ICH患者更普遍,CMBs的存在显著增加了再发ICH的风险[34]。可见在脑卒中二级预防患者中CMBs的存在,无论是抗血小板和抗凝治疗都可能增加再发ICH的风险,监测CMBs的数量和分布,对研究其治疗和预后有重要的临床意义。
综上所述,SWI作为一种新的MRI检查手段,对CMBs非常敏感,而CMBs作为脑小血管病变的影像学特征之一,其有转归为ICH的可能,是ICH发生的独立高危因素。CMBs可能成为影响卒中二级预防治疗、预后的一个可监测指标。展望以后可在卒中二级预防患者中常规行SWI检查,监测CMBs的数量和分布,以期对ICH发生进行预测,指导二级预防治疗方案,以平衡脑卒中二级预防的益处和出血风险,使脑卒中患者获益。
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R743.3
A
1003—6350(2016)18—3023—04
10.3969/j.issn.1003-6350.2016.18.034
2015-12-06)
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