联合核磁共振3D CUBE T1高分辨率成像和磁敏感技术评估急性缺血性脑卒中患者的临床预后及其应用价值

李 鑫，郎文娟，石 锴，张 伟

目前评价急性缺血性脑卒中患者血管情况的影像学办法包括经颅多普勒超声(TCD)、颅脑核磁共振血管成像(MRA)、脑动脉CT血管成像(CTA)、数字减影血管造影(DSA)，然而上述检查方法目前并不能直接显示血栓，同时并不能区分血管内新发血栓或慢性闭塞，在核磁共振血管成像(MRA)上血管闭塞或血栓容易被误认为是正常的脉管系统[1]，这导致急性期血管内再通治疗存在一定的误判可能，同时对患者临床预后的评价也缺乏个体化的指导意义。尽管某些生物标志物和神经影像技术具有潜在的预测价值，但没有一项研究能够支持将其单独或联合用作临床有用的预测模型，当在脑卒中后的前几个小时应用所有评估的标志物，被认为不足以预测3 m的功能预后[2]，为了确定缺血性卒中后功能性预后的可靠预测指标，还需要进行其他研究。相反，DWI不同梗死模型可以预测卒中患者的预后，指导积极的治疗预防疾病加重[3]。新兴的核磁共振技术目前改变了我们对卒中病因的理解[4]，其中核磁共振高分辨血管壁成像3D CUBE T1 序列技术既可以良好的观察血管壁及管腔内情况，同时也有很好的可重复性[1]。采用磁敏感加权成像显示的低信号血管征(SVS)能够可视化血管内新发血栓[5]，对于大脑中动脉或者颈内动脉闭塞，磁敏感血管征能提供快速及准确的发现[6]。出现磁敏感血管征的患者与没有磁敏感征的患者相比临床预后更差[6]，但是因为磁敏感血管征存在假阳性或者假阴性[7～9]。目前尚未查询到3D CUBE T1序列血栓高信号和磁敏感血管征在急性缺血性卒中患者中同时存在的比例及其与临床预后的关系。所以我们考虑联合核磁共振高分辨血管壁成像3D CUBE T1序列和磁敏感技术评估急性缺血性脑卒中患者的临床预后及其临床应用价值。

1 资料和方法

1.1 资料 我们收集自2019年1月～2020年1月因缺血性脑卒中就诊我院的患者，并在24 h内行颅脑3D CUBE T1加权成像、磁敏感(SWI)加权成像、3D 时间飞跃血管成像( MRA)、弥散加权成像(DWI)和T1加权及T2加权成像序列检查。同时收集患者人口学特征，所有患者信息由患者或家属提供。入组标准：(1)年龄18～80岁；(2)新发24 h内急性脑梗死患者，未采取溶栓及介入治疗的。(3)24 h内可以行颅脑核磁共振检查。排除标准：急性期溶栓及介入取栓治疗的，因为体内金属物质无法行核磁共振检查的，患有幽闭恐惧症的，病情危重无法配合完成检查的，脑肿瘤、血管畸形、静脉窦血栓等非动脉血管源性缺血性卒中的。

1.2 方法 入组患者被分为4组，第1组表现为MRA血管闭塞的患者，第2组为同时出现3D CUBE T1高信号和SVS征的患者，第3组为只表现3D CUBE T1高信号的患者，第4组为只表现SVS征的患者。同时采集人口学特征，完善血常规、肝肾功能、血脂、尿酸等化验、吸烟史(定义为至少持续6 m每天吸烟1支)、重度饮酒(定义为男性，平均每天 200 mg 乙醇，女性，平均每天 100 mg 乙醇)[10]。卒中症状开始时间被定义为患者被发现最后正常的时间。卒中严重性通过美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估。神经系统查体由脑卒中高年资医师完成。磁敏感血管征(SVS)定义为颅内动脉低密度征，其中血管内低信号的直径超过对侧血管的直径(见图4)。以核磁共振血管成像(MRA)为诊断血管闭塞的参考标准(见图2)。

1.3 核磁共振检查及评估 由2名具有5年以上工作经验的影像学专家事先不了解患者临床情况下独立阅片，结论不一致的由第3名影像专家评估做出最终结论。入组患者采用美国GE DISCOVERY 750 型号3.0 T MRI扫描仪和8通道头线圈进行常规颅脑平扫、3D-TOF MRA、SWI和3D CUBE T1序列扫描。颅脑平扫采用临床常规扫描参数。SWI扫描参数为：重复时间(time of repetition，TR) 38 ms，回波时间(time of echo，TE)23 ms，扫描时间 2～3 min。3D CUBE T1，扫描范围为全脑，矢状面覆盖，扫描参数：TR 740ms，TE 25s，层厚0.8 mm，层距0.5 mm，加脂肪抑制技术，扫描时间7～8 min。

1.4 统计分析 试验数据处理采用SPSS 26.0软件进行统计学处理，筛选同时出现3D CUBE T1高信号和SVS征的危险因素采用二分类Logistic回归分析，比较入院及7 d NIHSS评分采用单因素卡方检验，比较3 m后改良Rankin量表评分数据分析采用列联表分析。设定P值小于0.05有统计学意义。

2 结 果

2例患者由于成像质量不好(低信噪比或者活动伪影)被排除，2例患者失去随访(病情危重)。共入组患者80例，入院时平均NIHSS评分 5.1分( 0～18)。

数据显示其中男性66例，女性14例，平均年龄63岁(51～75)岁。发现MRA血管闭塞17例(21.3%)，SVS征 21例(26.3%)，3D CUBE T1血管内高信号21例(26.3%)，3D CUBE T1血管内高信号和SVS征同时出现的14例(17.5%)。通过二分类Logistic回归分析并未找到与MRA血管闭塞及3D CUBE T1血管内高信号和SVS征同时出现的危险因素(见表1)。

比较4组患者入院NIHSS评分未见统计学意义(P=0.209)，但是比较7 d出院时NIHSS评分有统计学意义(P=0.018，组间)，组内分析发现出现MRA组(P=0.007)及双征组(指3D CUBE T1血管内高信号和SVS征同时出现)时(P=0.010)与没有上述影像学特征相比患者NIHSS评分更高(见表2)。

比较患者出院后3 m改良Rankin评分，4组总体评分有统计学意义(P=0.003，组间)，组内分析发现出现MRA组(P=0.019)及双征组时(P=0.026)与没有上述影像学特征相比患者3 m时预后更差(见表3)。

单独应用SVS征[6]或者3D CUBE T1高信号在发现血管内血栓存在一定的假阳性率问题，我们的数据表明利用双征与MRA评估患者的症状轻重及预后有较好的一致性(比较NIHSS评分时P=0.996，比较Rankin改良评分时P=0.912)(见表2、表3)。

表1 人口学特征及双征危险因素的二分类Logistic回归分析

双征：指3D CUBE T1血管内高信号和SVS征同时出现

表2 影像学数据及入院NIHSS评分和7 d后NIHSS评分比较

注：以上统计结果，是各组与没有以上4组影像学征象患者的比较P<0.05。双征：指3D CUBE T1血管内高信号和SVS同时出现。

表3 影像学表现与改良Rankin量表(mRS)评分的比较，P=0.003(组间)

分组P值MRA血管闭塞的患者(第1组)双征(第2组)3D CUBE T1高信号(第3组)SVS征(第4组)0.0190.0260.1980.293

注：以上统计结果，是各组与没有以上4组影像学征象患者的比较，P<0.05；双征：指3D CUBE T1血管内高信号和SVS同时出现。

3 讨 论

我们的研究结果发现在急性缺血卒中患者中，出现双征的患者出院(7 d)时NIHSS评分更高，3 m后患者预后更差，双征组的预测价值与MRA组有很好的一致性。单独应用磁敏感征或者单独应用3D CUBE T1序列，没有明显的统计学差异，并不能很好的评估患者临床症状轻重及长期预后。传统的方法比如DSA、CTA、MRA是被用来发现血管狭窄的情况，间接推测血管内情况[11]。然而这些方法并不能够提供血管壁及毫米级的血管情况和管腔内情况[12]。目前多模式核磁共振技术的发展，短时间快速完成检查已经不是不可能[13]，这为临床可以提供更多的影像学和数据支持，为我们评估患者预后及决策治疗策略有很大的帮助。高分辨率核磁共振血管壁成像由于具有较高的软组织对比度和高分辨率特点，目前是极有前景的颅内血管壁成像技术，无论对于动脉粥样硬化还是非动脉粥样硬化疾病。颅内或者颅外血管内血栓可以被非对比的T1高分辨核磁共振确定[14]。尤其在可视化血栓方面，如血栓全貌，包括数量、位置、长度、成分、关系都可以在高分辨核磁共振上清晰地显示，这使寻找卒中新的机制成为可能[15]，对于指导采取何种治疗策略有很大意义。

3D CUBE T1 序列和SWI都是比较新颖的技术手段，3D CUBE T1 序列能够发现血管壁及血管内血栓情况，高分辨3D CUBE T1序列是改进的3D各向同性快速自旋回波(fast spin echo，FSE)脉冲序列，成像速度快，图像信噪比和对比度更高[1]。在检测MCA严重狭窄和闭塞方面优于传统的时间飞跃法血管成像(TOF-MRA)。高分辨率核磁共振成像可以清晰地显示大脑中动脉的管壁结构。与血管壁成像的源图像相比，它能更准确地评价狭窄长度，并可作为血管壁成像和TOF-MRA的辅助手段而无需额外的采集时间[16]。作为一种补充方法，可以弥补三维TOF MRA的局限性，有助于检测MRA未显示的动脉粥样硬化病变[17]。而且3D CUBE T1WI序列可以充分展现脑脊液、血管壁和管腔之间的区别。通过测量和确定脑卒中患者动脉硬化负荷和斑块性质方面有很好的可行性和准确性[18]。

SWl是利用不同组织间的磁敏感性差异而成像的一种新技术，对小静脉及血液内的铁代谢产物极为敏感，在颅内出血、血管内血栓、动静脉畸形及颅内陈旧性微出血灶等疾病的诊断方面得到了广泛的应用[19]。SWI不仅能够发现血管内新发血栓，甚至推测血栓来源[20]。通过测量皮质髓静脉可以预测脑梗死预后情况[21]。一般而言，在磁敏感(SWI)上的低信号征象(SVS)可用来确定颅内血管的新发血栓[22～24]。认为与原位血栓和富含血红蛋白的血栓关系更密切[8，9]。尽管SVS征可以发现血栓位置，但是只有大于6mm血栓才更容易被发现[25]。

我们通过logistics回归分析并未没有发现与同时出现3D CUBE T1血管内高信号和SVS征出现明显相关的临床及化验指标。联合利用3D CUBE T1高信号和SVS征评价患者预后，发现患者同时出现此两种征象时预后更差。而且两者同时出现对判定颅内血管狭窄准确率更高，高于单独的SVS组和3D CUBE T1高信号组，这可能由于单独应用两者之一会包括慢性血栓形成的可能，造成假阳性。目前很多从临床角度考虑大血管疾病的患者，在数字减影血管造影(DSA)术中发现患者血管存在长期动脉硬化留下的慢性闭塞或重度狭窄，介入的目的并未达到，这就造成了介入技术的浪费和患者费用的增长，若采用多种核磁共振技术比如磁敏感及3D CUBE T1技术明确有无大血管内新发血栓个体化指导治疗策略及管理，这是将来的研究热点也是我们下一步的研究方向。目前国内大部分医院并未常规开展3D CUBE T1及SWI序列，不同的检查方法都存在优点和缺点，盲目乐观的采用某项技术并不能反映疾病的全貌，需要多种方法结合才能够取得最佳的临床获益。诊断应该以患者病史、实验室检查法、其他影像学技术，甚至联合基因检查综合判定[26]。

不足：我们的研究存在一定的缺陷：首先，MRA用来作为动脉闭塞的标准，而不是传统的DSA，但是MRA已被证明在发现高度血管狭窄或者闭塞方面具有高度准确率[27]。MRA确定的动脉闭塞(1例因血管成像不佳由CTA确定)与患者临床流域性梗死表现相一致，这最大程度上排除了MRA假阳性或者血管慢性闭塞的可能。其次：数据样本量不充足，存在一定选择性偏倚，将来需要大样本的研究。最后：我们只研究了缺血性卒中后24 h内非溶栓及介入治疗患者，对于静脉溶栓及介入治疗前的患者目前还缺乏数据和经验。

综上所述，在急性缺血性脑卒中患者中联合应用核磁共振3D CUBE T1序列血栓高信号和磁敏感血管征(SVS)能够更好的判断及预测患者的预后，同时出现3D CUBE T1高信号和SVS的患者出院时NIHSS评分更高，3 m后预后也更差。联合二者与MRA组相比在评估患者临床表现及预后有较好的一致性，值得在临床进行技术推广及应用。

图1 1例中年男性，新发脑梗死，核磁共振DWI加权像显示左侧大脑中动脉(MCA)流域性大面积梗死

图2 核磁共振血管成像(MRA)所指处左侧大脑中动脉未见显影(白色粗箭头)

图3 3D CUBE T1序列在左侧MCA闭塞处对应的高亮信号为新发血栓(白色箭头)

图4 磁敏感血管征(SVS)，在左侧MCA闭塞处对应的低信号为新发血栓(黑色箭头)