侧支循环对于FLAIR高信号血管征评估急性脑梗死预后的影响

陈军, 赵玉婵, 华蓓, 全冠民, 许蕾, 刘伊妮， 袁涛

急性脑梗死多为脑动脉狭窄或闭塞导致脑血流动力学障碍所致，梗死后侧支循环开放和脑血流代偿情况与患者病情发展及临床预后密切相关[1-3]。目前认为DSA是脑侧支循环评价的金标准，但DSA为有创性检查且不能观察脑实质改变[4]。CTA/MRA可清晰显示Willis环、眼动脉、脑膜中动脉等侧支循环途径[5]，间接反映软脑膜侧支血管情况[6,7]。还有学者提出液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列上高信号血管征(hyperintense vessel sign，HVS)可直接显示缓慢逆流的软脑膜侧支血管吻合支[8,9]。但目前关于HVS与侧支循环的对应关系及HVS对急性脑梗死患者的预后评估价值尚有争议[9-13]。Lee等[9]发现HVS评分与侧支循环分级呈凸形曲线关系，而侧支循环分级又与患者预后密切相关[3,14]。因此，笔者推测脑侧支循环与HVS评分及急性脑梗死预后有关。本研究以软脑膜侧支循环开放程度进行分层，旨在探讨不同侧支循环亚组中HVS的预后评估价值。

材料与方法

1.病例资料

回顾性搜集2016年1月-2017年6月前循环大血管闭塞(large vessel occlusion，LVO)急性缺血性脑卒中患者。病例纳入标准：①首次发病，发病至MRI检查时间间隔<72 h；②单侧大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)近段和/或颈内动脉重度狭窄或完全闭塞(70%～100%)；③MCA供血区急性脑梗死。搜集患者的一般资料，包括性别、年龄、脑血管病的危险因素(吸烟史、高血压、糖尿病、高血脂等)、发病时间(发病至医院就诊时间)、发病至首次MRI检查时间、入院24 h内及2周后美国国立卫生研究院卒中量表评分(national institute of health stroke scale，NIHSS)、3个月时改良Rankin量表(modified rankin score，mRS)评分。

2.检查方法

所有患者均采用3.0T MR设备(Achieva；Philips Medical Systems，Netherlands)行MRI检查，8通道头部线圈。扫描序列包括T1WI、T2WI、FLAIR、扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、三维时间飞跃法MR血管成像(three dimensional time of flight MRA，3D TOF MRA)。T1WI扫描参数：TR 2000 ms，TE 20 ms，翻转角120°，矩阵288×211，层厚6.5 mm，扫描时间100 s；T2WI扫描参数：TR 1518 ms，TE 80 ms，翻转角90°，矩阵328×264，层厚6.5 mm，扫描时间33.4 s；FLAIR扫描参数：TR 9000 ms，TE 140 ms，翻转角120°，矩阵232×184，层厚6.5 mm，扫描时间108 s；DWI扫描参数：TR 2208 ms，TE 96 ms，翻转角90°，矩阵168×105，层厚6.5 mm，扫描时间26.5 s；3D TOF MRA扫描参数：TR 20 ms，TE 3.5 ms，翻转角20°，矩阵284×182，层厚1.2 mm，层数150～190层，扫描时间161.8 s。

3.图像分析

所有MRI图像导入Philips Extended MR WorkSpace 2.6.3.4工作站进行后处理。采用HVS-ASPECTS(HVS- Alberta stroke program early CT score)法半定量评价HVS显示情况，主要包括7 个Alberta卒中项目早期CT 评分(ASPECTS) 区域(M1-6及岛叶)：任何一个区域出现一支或多支连续的血管高信号则计1分，共7分，以4分为界，分为低分组和高分组[15]。基于3D TOF MRA的区域性软脑膜侧支评分(regional leptomeningeal collateral，rLMC)评价病变侧MCA区侧支循环情况，评价血管包括软脑膜动脉和豆纹动脉，评分在TOF原始图上进行，共包括9个区域，具体赋分方法如下：6个ASPECTS区域(M1-6)、大脑前动脉供血区、基底节区(0分：未见；1分：较对侧少；2分：等于或多于对侧相应区域)和外侧裂区(0分：未见；2分：较对侧少；4分：等于或多于对侧相应区域)[7]。分别由两位具有10年和15年工作经验的神经影像医师对所有患者行rLMC评分和HVS评分。既往研究显示，软脑膜侧支循环rMCL评分10分以下为差，10分以上为中等及良好[7]。因此本研究以入院时rLMC评分10分为界，分为rLMC≤10组和rLMC>10组。脑梗死体积测量在发病后72 h内[(49.21±15.32)h]的DWI序列图像上进行。远期神经功能随访以mRS<2视为神经功能预后良好[16]。

4.统计学分析

结 果

搜集2016年1月～2017年6月连续303例单侧前循环LVO急性脑梗死患者，排除发病时间大于3天(67例)、双侧MCA近段重度狭窄或闭塞(30例)、合并后循环脑梗死(22例)、临床资料不全(20例)、MRI图像不全或伪影严重者(15例)，最终纳入149例。梗死病灶体积为(50.91±29.10)mL。因超出溶栓时间窗149例患者均未行溶栓治疗。

1.全组病例rLMC和HVS评分及预后

两位神经影像医师间的rLMC评分和HVS评分均具有较好一致性(ICC分别为0.85和0.80)。rLMC评分与预后良好呈正相关(P1<0.001，OR1=0.602)，发病时间、入院时及治疗2周后NIHSS评分与预后良好呈负相关(P1=0.003，OR1=1.064；P1<0.001，OR1=1.728；P1<0.001，OR1=2.227)，rLMC评分与预后良好呈正相关(P1<0.001，OR1=0.602)，而HVS评分与患者预后良好无明显相关(P1=0.263，OR1=1.111)。多因素logistic回归分析结果显示，rLMC评分和2周后NIHSS评分是患者预后的独立预测因子(P2<0.001，OR2=0.708；P2<0.001，OR2=1.770)(表1)。散点图示HVS评分与rLMC评分呈凸形曲线相关(R2=0.416)；HVS评分与mRS评分无明显相关性(R2=0.004，图1)。

图1 全组患者预后指标的相关性分析散点图。a) HVS评分与rLMC评分呈凸形曲线相关(R2=0.416)； b) HVS评分与mRS评分无明显相关性(R2=0.004)。 图2 rLMC≤10组患者预后指标的相关性分析散点图。 a) HVS评分与rLMC评分呈曲线正相关(R2=0.352)；b) HVS评分与mRS评分呈曲线负相关(R2=0.409)。 图3 rLMC>10组患者预后指标的相关性分析散点图。a) HVS评分与rLMC评分呈曲线负相关(R2=0.472)；b) HVS评分与mRS评分呈曲线正相关(R2=0.375)。

表1 所有急性脑梗死患者预后良好相关因素Logistic回归分析

2.rLMC≤10组预后相关因素分析

rLMC≤10组患者共82例，梗死病灶体积为(55.54±19.64)mL。rLMC评分、HVS评分与预后良好呈正相关(P1=0.022，OR1=0.692；P1=0.004，OR1=0.453)，入院到检查时间、入院时及治疗2周后NIHSS评分与预后良好呈负相关(P1=0.042，OR1=1.082；P1=0.001，OR1=1.441；P1=0.001，OR1=1.774)。多因素logistic回归分析结果显示，HVS评分和2周后NIHSS评分是患者预后的独立预测因子(P2=0.048，OR2=0.490；P2=0.002，OR2=1.74)，而rLMC评分无独立预测价值(P2=0.748)(表2)。散点图示HVS评分与rLMC评分呈曲线正相关(R2=0.352)；HVS评分与mRS评分呈曲线负相关(R2=0.409，图2～5)。

表2 rLMC≤10组急性脑梗死预后良好相关因素Logistic回归分析

3.rLMC>10组预后相关因素分析

rLMC>10组患者共67例，梗死病灶体积为(45.25±34.01)mL，小于rLMC≤10组，差异有统计学意义(P=0.013)。rLMC评分与预后良好呈正相关(P1=0.001，OR1=0.342)，而HVS评分、入院时及治疗2周后NIHSS评分与预后良好呈负相关(P1=0.005，OR1=3.627；P1=0.002，OR1=1.666；P1=0.005，OR1=2.168)。多因素回归分析结果显示，rLMC评分和2周后NIHSS评分是急性脑梗死预后的独立预测因子(P2=0.015，OR2=0.396；P2=0.045，OR2=1.646)，而HVS评分无独立预测价值(P2=0.134)(表3)。散点图示HVS评分与rLMC评分呈曲线负相关(R2=0.472)；HVS评分与mRS评分呈曲线负相关(R2=0.375)(图3、6、7)。

表3 rLMC>10组急性脑梗死预后良好相关因素Logistic回归分析

本研究初步结果显示，HVS评分与侧支循环评分呈凸形曲线关系；当侧支循环开放受限时，HVS评分与rLMC评分呈正相关，与mRS评分呈负相关，HVS高评分患者预后较好；当侧支循环开放良好时，HVS评分与rLMC评分呈负相关，与mRS评分呈正相关，HVS高评分患者预后较差。

Lee等[9]在DSA与HVS的对比研究中发现HVS评分与动脉循环时间差(反映侧支循环血流流速)、侧支循环ASITN/SIR分级均呈凸形曲线关系(R2=0.602，0.256)，但该研究仅纳入10例患者且HVS评分与侧支循环ASITN/SIR分级的相关系数较低。本研究纳入149例急性脑梗死患者，研究结果显示HVS评分与侧支循环评分也呈凸形曲线关系，且相关系数大于Lee等[9]的结果。本研究进一步以软脑膜侧支循环rLMC评分进行亚组分析，发现rLMC≤10组HVS评分与rLMC评分呈正相关曲线关系；rLMC>10组HVS评分与rLMC评分呈负相关曲线关系，推测其原因可能是当侧支循环开放受限时，侧支血管血流缓慢或静止，随着侧支循环分级增高，开放的侧支血管范围增多，流速缓慢增高，HVS评分也随之增高[12,17]；当侧支循环开放充分，侧支血管流速相对较快，随着侧支循环分级增高，侧支血管流速加快，HVS显示程度逐渐下降，HVS评分逐渐减低[12,18]。因此，侧支循环开放程度与分级可影响HVS评分，两者呈凸形曲线关系，当侧支循环分级达一定阈值时，HVS评分达到最高，而侧支循环分级高于或低于这一阈值时，HVS评分会随之减低。

目前 HVS对急性脑梗死患者的预后评估价值一直存在争议，部分学者认为HVS高评分患者梗死体积更小、NIHSS评分更低，预后恢复更好[19-21]；另一些学者认为HVS高评分患者NIHSS评分更高，梗死体积更大，mRS评分更高，预后较差[13,15,20,22]。本研究在急性前循环LVO脑梗死患者总体及亚组预后分析中发现HVS与预后的关系并不恒定：总体上，HVS与预后无明显相关性；但侧支循环程度影响其相关性，即rLMC≤10时HVS评分与预后均呈正相关，而rLMC>10时HVS评分与预后呈负相关。推测其原因可能是当侧支循环开放受限时，HVS评分与侧支循环分级呈正相关，随着HVS评分增高，开放的侧支循环血管逐渐增多，患者预后良好；而当侧支循环开放充分时，HVS评分与侧支循环分级呈负相关，随着HVS评分增高，侧支循环血管血流流速减慢，患者预后不良[9,12,18]。

图4 急性脑梗死患者，女，55岁，rLMC≤10及HVS<4，入院时和治疗后2周的NIHSS分别为18分、14分；mRS 5分定义为不良结局。 a) 急性左侧颈内动脉-大脑中动脉闭塞后12小时MRA图；b) rLMC为4分；c) FLAIR显示HVS为1分；d) DWI示左侧大脑中动脉分布区急性脑梗死(182.5mL)。 图5 急性脑梗死患者，男，45岁，rLMC≤10及HVS≥4，入院时和治疗后2周的NIHSS分别为9分、5分；mRS 1分定义为良好结局。a) 急性右侧颈内动脉-大脑中动脉闭塞后10小时MRA图；b) rLMC为7分；c) FLAIR显示HVS为6分(箭)；d) DWI示右侧颞叶、岛叶和基底节急性脑梗死(38.4mL)。

本研究结果显示rLMC≤10亚组中HVS是预后良好的独立预测因子，rLMC评分对预后无独立预测价值；相反，在rLMC>10亚组中rLMC评分是预后良好的独立预测因子，HVS评分对预后无独立预测价值。推测其原因可能是基于FLAIR序列的HVS评分和基于3D TOF MRA序列的rLMC侧支循环评分均与供血动脉或侧支循环血流流速有关[18,23-25]。当侧支循环开放受限时，血流缓慢，FLAIR图像上HVS显示明显，而TOF MRA图像上血管显示欠佳，FLAIR-HVS评分更接近侧支循环实际状态，预后评价效能更高[18]；当侧支循环开放充分时，最终梗死体积较小[26]，流速较快，TOF MRA图像上血管显示清楚，而FLAIR图像上HVS断续显示，因此MRA-rLMC侧支循环评分更接近侧支循环实际状态，预后评价效能更高[24,25]。

本研究存在以下局限性：①本研究为单中心研究，并非完全随机对照临床研究，存在一定程度上的选择偏倚；②本研究所纳入的前循环LVO急性脑梗死患者均未经静脉溶栓或血管内治疗，有待进一步前瞻性研究HVS、rLMC侧支循环评分对经血管再通治疗后超急性期脑梗死预后的预测价值；③本研究未进行DSA与HVS对照研究，有待进一步验证研究；④脑梗死体积是影响其预后的重要因素之一，本研究rLMC不同评分的两组之间脑梗死体积有差异，多因素预后研究应纳入病变大小这一因素，而本研究仅考察侧支循环状态分层情况下HVS这一征象的预后价值，因此梗死体积对于HVS征象价值的影响尚有待进一步研究。

综上所述，初步研究结果显示前循环LVO急性脑梗死HVS评分与侧支循环评分呈凸形曲线关系，提示应用HVS评分评估急性MCA区脑梗死预后时，应先进行侧支循环开放分层，侧支循环不良时HVS评分与急性脑梗死远期预后相关性较好。未来应进一步探讨溶栓和血管内治疗、梗死体积等因素对于HVS预后评估价值的影响，并经多中心研究验证本研究结论。

图6 急性脑梗死患者，男，56岁，rLMC >10及HVS<4，入院时和治疗后2周的NIHSS分别为8分、4分。 mRS 0分定义为良好结局。a) 急性右侧大脑中动脉闭塞后7小时MRA图；b) rLMC为16分；c) FLAIR显示HVS为2分； d) DWI示右侧放射冠急性脑梗死(18.1mL)。 图7 急性脑梗死患者，男，60岁，rLMC >10及HVS≥4，入院时和治疗后2周的NIHSS分别为10分、8分，mRS 3分定义为不良结局。a) 急性左侧大脑中动脉闭塞后12小时MRA图； b) rLMC为15分；c) FLAIR显示HVS为5分(箭)；d) DWI示左侧放射冠急性脑梗死(42.5mL)。