三维动脉自旋标记评价丁苯酞注射液对急性缺血性卒中患者脑血流的影响

马鹏程，邬刚，刘楠，王晋，董小林，彭桂兰，孙桂芳，冯煜森

缺血性卒中是临床上常见的心脑血管疾病之一，现阶段临床治疗主要有超急性期动静脉溶栓和血管重建术，以及后续抗血小板药物、他汀类药物等二级预防措施[1]。丁苯酞为人工合成的消旋正丁基苯酞，能够通过血脑屏障，通过消除自由基，对急性缺血性卒中患者神经功能的损伤有改善作用[2]。近年来MRI三维动脉自旋标记（3-dimensional arterial spin labeling，3D-ASL）扫描技术已应用于临床工作[3]。3D-ASL扫描时间快，能够获得全脑灌注情况[4]。本文通过3D-ASL扫描技术观察丁苯酞对急性前循环缺血性卒中患者血流灌注的改变，旨在为丁苯酞治疗缺血性卒中的疗效和原理提供客观数据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 本研究为前瞻性研究，连续纳入2018年9月-2020年1月在昆明医科大学附属延安医院、昆明市第二人民医院收治的首发急性缺血性卒中患者。入选标准：①首次发病时间＜48 h；②年龄范围18～60周岁；③符合《中国缺血性脑卒中和短暂性脑缺血发作二级预防指南2014》中缺血性卒中的诊断标准[5]；④未进行动静脉溶栓治疗；⑤经MRI-DWI序列证实梗死病灶位于前循环供血区且病灶面积＜4 cm2。排除标准：①存在严重心、肺、肾功能障碍及窦性心动过缓患者；②体内有金属植入物、患有幽闭恐惧症、无法配合检查及经过影像学检查存在颅内出血患者；③患有恶性肿瘤并正在接受抗肿瘤治疗患者；④对丁苯酞、钆喷酸葡胺过敏的患者；⑤根据我国2017年《颈动脉狭窄诊治指南》诊断为颈内动脉、大脑中动脉、基底动脉等血管狭窄或闭塞的患者[6]。本研究通过各研究中心医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 分组及治疗 连续纳入60例符合入组和排除标准的患者，随机分为观察组和对照组，每组各30例。对照组给予阿司匹林、阿托伐他汀及控制血压、血糖等常规治疗，观察组在此基础上加用丁苯酞氯化钠注射液（石药集团恩必普药业有限公司，国药准字H20100041）治疗，每12 h静滴100 mL，每次静滴时间控制在50 min以上，连续使用14 d。

收集患者的年龄、性别、高血压、糖尿病、吸烟史（吸烟10年以上，每日10支）、饮酒史（饮酒10年以上，每周约300 mL），治疗前及治疗14 d后进行头颅MRI影像（包括3D-ASL序列）检查。比较两组基线数据及治疗前后3D-ASL序列显示的脑血流量（cerebral blood flow，CBF）差异。

1.3 影像学数据采集 采用德国西门子Avanto 1.5 T MR超导扫描仪，8通道头颈联合线圈，所有对象取仰卧位，头部两侧固定。先进行常规序列及DWI扫描，最后进行3D-ASL扫描。扫描参数：①常规扫描参数：T1WI横断面扫描参数：重复时间（time of repetition，TR）540 ms，回波时间（time of echo，TE）11 ms，层厚6 mm，层间距0.6 mm，视野（field of view，FOV）23 cm×23 cm，激励次数2；T2WI横断扫描参数：TR 3400 ms，TE 67 ms，层厚6 mm，层间距0.6 mm，FOV 23 cm×23 cm，激励次数2；②3D-ASL扫描参数：TR 4000 ms，TE 21 ms，激励次数1，FOV 19 cm×19 cm，层厚3 mm，层数40，扫描时间3分12秒；③DWI采用快速自旋回波平面成像，扫描参数：TR 3500 ms，TE 98 ms，FOV 23 cm×23 cm，层厚6 mm，层数18，b值分别为0 s/mm2、1000 s/mm2。完成扫描后，将数据载入西门子磁共振自带MMWP工作站，ASL选择层面以DWI（b值=1000 s/mm2）图像最大面积作为数据采集层面。

3D-ASL图像处理：在MMWP后处理工作站中重建出CBF图像，在病灶区域内选择3个感兴趣区（region of interest，ROI），再在对侧相应位置选择3个ROI，选择时应注意避开动脉、脑室及脑沟，每个ROI所包含的像素保持一致，ROI面积0.39 cm2。记录数值并计算平均数，所有患者的ASL、DWI图像均由两位影像科有丰富阅片经验的医师分别阅读解析，有不同意见时，进一步商议达成一致意见。相对脑血流量（relative cerebral blood flow，rCBF）为病灶区ROI信号平均值与其镜像点信号平均值之比。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0统计学软件处理数据。符合正态分布的计量资料以表示，两组数据比较采用独立样本t检验。计数资料采用例数（%）表示，组间比较采用χ2检验；同组内治疗前、后数据比较采用重复测量方差分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基线资料对比 研究共入组60例急性缺血性卒中患者，其中男性40例（66.7%），女性20例（33.3%），年龄35～60岁，对照组和观察组各30例。两组患者的年龄，性别，高血压、糖尿病、吸烟、饮酒史等一般资料比较差异均无统计学意义，治疗前两组患者的rCBF差异无统计学意义（表1）。

2.2 两组治疗前后相对脑血流量比较 观察组治疗后rCBF较本组治疗前有提高（P=0.009），对照组治疗前后rCBF无提高（P=0.195）。治疗后，观察组rCBF高于对照组，差异有统计学意义（P=0.003）。

3 讨论

缺血性卒中发生后，除了缺血所致脑组织损伤外，内环境失衡、能量衰竭、炎性细胞因子损害、血脑屏障通透性异常等也进一步加重了脑组织的损伤。缺血发生后，细胞内花生四烯酸的产生造成自由基的释放、钙依赖性蛋白酶的生成和磷脂的降解引起细胞膜结构的破坏，从而引起线粒体功能障碍并导致细胞凋亡[7]。梗死灶周围存在一部分丧失电活动的组织，但细胞结构仍然完整，这部分组织被称为缺血半暗带[8]。缺血性卒中急性期治疗的关键就是改善缺血半暗带的血流灌注，提高缺血脑细胞的抗氧化能力，阻止脑细胞进一步凋亡或坏死。

表1 观察组和对照组基线资料及脑血流情况

丁苯酞注射液是一种新型脑保护剂，近年来在急性缺血性卒中的治疗中应用越来越广泛。前期研究显示，丁苯酞可以抑制神经细胞的凋亡或坏死，从而抑制梗死灶的发展并改善患者预后[2，9]。目前，针对丁苯酞对缺血性卒中急性期梗死区及缺血半暗带脑血流影响的研究相对较少，且缺乏定量的研究数据。尹春丽等[10]通过CTP对急性缺血性卒中患者缺血半暗带脑血流变化进行了研究，结果显示，口服丁苯酞治疗可以改善缺血灶边缘区域的CBF。本研究利用MRI在非大动脉狭窄或闭塞患者中观察了丁苯酞注射液对缺血区脑血流的改善情况，结果与尹春丽的研究基本一致。相似的研究结果和结论提示，丁苯酞可以同时改善急性缺血性卒中患者缺血区和半暗带的脑血流量。

本研究采用3D-ASL技术进行脑灌注扫描，为避免患者缺血区及对侧镜像区基础灌注差异可能影响ROI测定的真实性，采用了缺血区与其镜像点ROI信号值的比值作为统计对象，使不同的患者具有了统一的标准，提高了研究结果的可信度。ASL灌注扫描技术的基本成像原理是将水作为自由弥散的内在示踪剂，采用反转脉冲标记动脉血中的质子，并将标记前后采集的图像进行对比，从而获得能够反映组织的灌注情况，与传统的灌注技术相比，避免了注射对比剂带来的药物过敏风险，可多次重复检查，因此，临床应用前景广泛。

3D-ASL技术的分类根据磁标记过程的不同，主要分为传统连续性动脉自旋标记（continuous arterial spin labeling，CASL）、脉冲动脉自旋标记（pulsed arterial spin labeling，PASL）和脉冲连续动脉自旋标记（pulsed continuous arterial spin labeling，PCASL）等技术。PCASL是一种全新容积灌注成像技术[11-12]，它结合了CASL和PASL的优点，通过切换梯度场和多个短脉冲组合实现ASL的长脉冲的效果，不需要专用线圈，突破了传统2D-ASL的各种局限，采集时间更短，能有效克服磁敏感伪影、减轻运动伪影，提高了图像信噪比和标记效率，灌注图像更均匀，有更高的空间分辨率和覆盖范围，本研究采用PCASL技术，全部使用了8通道常规头颈联合线圈完成扫描，也显示了PCASL技术在临床应用中的便捷性。MRI动态磁敏感对比增强灌注加权成像（dynamic susceptibility contrastenhanced perfusion weighted imaging，DSC-PWI）也能测量CBF，且能获得除CBF外的多个灌注参数，3D-ASL虽然只能获取CBF一个灌注参数，但既往研究结果显示3D-ASL检测的CBF能更准确反映病灶内血流灌注情况，认为3D-ASL技术在临床工作中更有优势[13-17]。

本研究样本量小，未与PWI、CTP进行对比分析，后续会针对不同病因和机制的缺血性卒中患者进行更深入研究。

【点睛】通过MRI三维动脉自旋标记序列对急性前循环缺血性卒中患者应用丁苯酞注射液治疗前后的脑血流情况进行分析，结果显示，丁苯酞注射液连续应用14 d可以改善非大动脉狭窄或闭塞所致缺血性卒中患者梗死区域的脑血流。