多模态MRI 联合CT 评估大面积脑梗死相关脑皮质层状坏死的影像学特征及其临床意义

李兆勇，梁俊生，王青云，何银雀，李佳钰，林燕萍，李扬彬

（1.中山大学附属东华医院放射科，广东 东莞 523013；2.广州医科大学附属第二医院放射科，广东 广州 510260）

脑皮质层状坏死（cortical laminar necrosis，CLN）神经病理学定义为脑皮质局灶性或弥漫性坏死［1］，在组织病理学上被认为是一种广泛坏死，包括受累区域的神经元、神经胶质和血管等全部坏死［2］。早在1990 年由Sawada 等［3］报道1 例缺氧性脑病患者大脑皮质可出现随时间改变而变化的特征性MRI 表现，使得CLN 不再是一个组织病理学名词。CLN 的发展与多种临床状况有关，可发生在脑梗死、癫痫持续状态、偏头痛、烟雾病、中毒、低血糖、代谢紊乱等多种缺血、缺氧、能量代谢障碍性脑病等［4］。我国脑卒中发病率逐年上升，其致死、致残及复发率极高，其中缺血性脑卒中约占脑卒中的70%［5］。而我国当前脑卒中诊疗现状显示，大面积脑梗死（large hemispheric infarction，LHI）患者很多错过了挽救梗死组织的最佳时间窗，不可避免地进入到LHI 亚急性期、慢性期、后遗症期［6］。本研究应用多模态MRI 联合CT 评估LHI 相关CLN 的影像特征，并分析其临床意义，旨在进一步提高影像科及临床医师对CLN 的认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析中山大学附属东华医院2017 年8 月至2020 年8 月收治的58 例经临床诊断、影像学检查及追踪复查证实的LHI 相关CLN 患者（研究组）的影像资料，男35 例，女23 例；年龄38～76 岁，中位年龄47 岁，平均（62.7±8.3）岁。入选标准：①年龄＞18 岁。②根据Adamas 分型法、并经CT 或MRI 证实梗死灶直径≥3 cm，累及2 个以上解剖部位的大血管主干供血区。③LHI 患者影像学检查存在CLN 阳性征象。④首次出现CLN 阳性征象时CT、MRI 2 种设备检查间隔≤24 h。排除标准：①首次出现CLN 阳性征象MRI 或CT 检查时间间隔＞24 h。②合并有烟雾病、中毒、低血糖、代谢紊乱、免疫抑制治疗和化疗等其他可能引起CLN 的病因。③图像伪影重而影响判断者。④临床资料不全者。

随机搜集同期来院诊治的76 例经临床诊断、影像学检查及追踪复查证实的LHI 患者为对照组，均无LHI 相关CLN，男46 例，女30 例；年龄36～81 岁，中位年龄45 岁，平均（58.6±7.1）岁。入选标准：①年龄＞18 岁。②根据Adamas 分型法、并经CT 或MRI证实梗死灶直径≥3 cm，累及2 个以上解剖部位的大血管主干供血区。③影像学资料均未提示存在CLN 阳性征象。④CT、MRI 2 种检查间隔≤24 h。排除标准：①影像学检查不全者。②图像伪影重而影响判断者。③临床资料不全者。

本研究经医院伦理委员会批准。所有患者均签署MRI 和/或CT 检查知情同意书。收集患者年龄，性别，既往病史，如高血压、糖尿病、高脂血症等临床资料。患者在入院当日及首次出院时由神经内科医师根据美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）进行评分。

1.2 仪器与方法

1.2.1 MRI 检查 采用Siemens Magnetom Verio 3.0 T MRI 成像仪和头部线圈。扫描范围从颅顶至枕骨大孔下缘。患者取仰卧位，行MRI 常规平扫（T1WI、T2WI、T2FLAIR）、DWI、SWI、3D-TOF MRA。DWI 的b 值分别为0、1 000 s/mm2。MRI 扫描各序列及主要参数见表1。

表1 颅脑MRI 扫描各序列及主要参数

1.2.2 CT 检查 采用Toshiba Aquilion 64 层螺旋CT 扫描仪。扫描参数：120 kV，200 mAs，层厚5 mm，层距5 mm，矩阵512×512。患者取仰卧位，头先进。扫描范围颅顶至枕骨大孔下缘，扫描基线以听眉线为基准平面。

1.3 观察指标 所有图像均由2 位中枢神经系统诊断经验丰富的放射科副高以上职称医师采用双盲法分析，评估CLN 病变定位、T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、SWI、MRA 等原始图像上信号强度、CT 密度及MRA 狭窄程度。CLN 阳性判定标准：CT/MRI 上出现在梗死区沿脑皮质分布的特征性条带状异常信号/密度影。记录首次出现CLN 阳性时CT 和MRI 信号强度/密度（与邻近正常皮质比较），记为等、高、低信号/密度，密度记录需测量CT 值。评估行多次影像学检查患者CLN 在CT/MRI 上信号强度及密度的变化。记录MRA 上责任血管狭窄程度。SWI 观察皮质静脉征（cortical veins sign，CVS），即局部见皮质静脉较对侧增粗或增多。存在分歧时，由2 位医师共同讨论后取得一致结果。

1.4 统计学分析 使用SPSS 21.0 软件进行统计学分析。计量资料以表示，经描述性分析，正态分布或近似正态分布数据组间比较采用独立样本t 检验。计数资料以例（%）表示，行χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组临床资料对比 2 组间性别、年龄、高血压、糖尿病、高脂血症情况差异均无统计学意义（均P＞0.05）。研究组、对照组患者入院当日NIHSS 评分分别为（7.43±1.08）、（7.20±1.36）分，差异无统计学意义（P＞0.05）。研究组、对照组患者首次出院NIHSS评分分别为（7.42±1.15）、（5.12±1.23）分，差异有统计学意义（P＜0.05）。研究组出院NIHSS 评分与入院时比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。对照组出院NIHSS 评分显著低于入院时，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 研究组CLN 多模态影像学表现 研究组CLN病变均局限于大脑皮质，70.7%（41/58）病变分布在额叶，44.8%（26/58）在顶叶，31.0%（18/58）在颞叶，22.4%（13/58）在枕叶。MRA 示责任血管5 例闭塞，37 例重度狭窄，16 例中度狭窄，其中49 例为大脑中动脉受累（84.5%）。研究组CLN 的CT/MRI 表现为沿脑表面/皮质分布的条带状、线样不同于邻近脑实质的异常信号/密度影（图1～3），T1WI、T2FLAIR、MRA原始图像以高信号为主，DWI、ADC 及SWI 以等信号为主，CT 以等/高密度为主［CT 值（56±12）HU］（表2）。T2FLAIR 高信号范围较T1WI 高信号大，而MRA原始图像显示更清晰、范围与T1WI 更接近。19 例CT高密度者SWI 均呈等信号，CT 高密度影最早见于LHI 发病后的15 d，最晚32 个月后仍可见高密度影；最早可于CT 检出后的13 d 消失；其中3 例CT 高密度者，MRI 常规序列均为阴性。5 例DWI（b=1 000 s/mm2）呈高信号，ADC 呈低信号，最早出现于LHI 发病后的第2 天，其中4 例MRA 检出责任血管大脑中动脉闭塞。7 例SWI 低信号中6 例为点状、迂曲条状低信号影，1 例呈多发条片状低信号改变。

图1 男，42 岁，右侧大脑半球大面积脑梗死（LHI）伴右额叶脑皮质层状坏死（CLN）图1a T1WI 示额叶皮质少许线条状高信号（白箭）图1b T2WI 示相应病变区呈相对低信号（白箭），皮质病变难以分辨 图1c T2 FLAIR 示皮质区条带状高信号（白箭），范围大于T1WI，局部与胶质增生、脑实质水肿区分辨不清 图1d DWI 高信号区范围大于T2 FLAIR 图1e ADC 图示侧脑室旁病变区域呈低信号（空箭），提示新发脑梗死图1f MRA 原始图可见层状高信号，较T1WI 显示清晰 图1g SWI 呈等信号，未见出血样低信号及皮质静脉征 图1h 2 个月后复查CT，梗死区出现脑回样高密度影 图2 女，65 岁，左颞枕叶LHI 图2a T2WI 示皮质区多发层状低信号 图2b T1WI 示颞枕叶皮质线状高信号，皮质下带状模糊高信号 图2c SWI 示多发条片状低信号出血区与T1WI 皮质高信号不匹配，提示出血性脑梗死合并CLN 图3 男，57 岁，右侧额颞叶LHI 伴CLN 图3a T1WI 提示CLN 阳性 图3b T2WI 示皮质呈条状等信号 图3c T2 FLAIR 呈多发条状高信号，范围大于T1WI 图3d SWI 示皮质未见出血改变，局部见皮质静脉征（空箭）图3e CT 示病变区未见高密度影

表2 研究组（n=58）CLN 区皮质信号/密度特征 例（%）

2.3 多模态影像学显示CLN 阳性率及误诊情况分析 研究组CT 示CLN 阳性19 例，检出率为32.8%；常规MRI（T1WI、T2WI、T2FLAIR）示阳性46 例，检出率为79.3%，两者差异有统计学意义（χ2=25.510，P＜0.05）；多模态MRI（常规MRI+DWI+SWI+MRA）确诊阳性55 例，检出率为94.8%，显著高于CT 和常规MRI（均P＜0.05），漏诊3 例其CT 表现为阳性。

CT 检出CLN 阳性19 例，9 例误诊为出血性脑梗死。常规MRI 检出46 例，15 例误诊为出血性脑梗死。多模态MRI 检出55 例，5 例误诊为急性脑梗死，7 例误诊为出血性脑梗死。

3 讨论

国内LHI 患者住院时间多在20 d 左右［7］，该时期正好处于脑梗死慢性期，可有不同的影像学表现。若临床及影像科医师对LHI 相关CLN 认识不足，可能导致病情加重等不良后果。正确认识CLN 的多模态影像学表现及其临床意义，可为治疗方案的制订及疗效评估提供影像学依据。

3.1 CLN 的发病机制 目前CLN 发病机制尚不十分明确，有学者认为下面2 种学说可解释其发生机制：①“血管学说”，认为大脑皮质的毛细血管按层状分布，而毛细血管的形态改变或功能失常都会影响脑皮质的血氧供给，从而引起不同程度的神经元损伤；②“异感学说”，认为由于不同区域灰质不同类型神经元的化学结构、受体和神经递质等不同，对缺氧、兴奋性氨基酸等的耐受反应亦不同，经动物实验及组织学证明，灰质存在6 层结构，而其中第3 层对血氧耐受最敏感［8］。本研究58 例LHI 相关CLN 患者，脑缺血、缺氧是发生CLN 的主要原因。

3.2 CLN 的多模态影像学表现及诊断分析 本研究58 例LHI 相关CLN 患者特征性T1WI 高信号检出率为77.6%（45/58）。而何亚奇等［9］研究15 例CLN患者T1WI 均呈高信号（100.0%）。其病理基础与皮质坏死引起蛋白质降解有关，高浓度的蛋白质与其他大分子通过限制水分子的运动缩短了T1弛豫时间，反应性胶质细胞增生和富脂肪巨吞噬细胞的沉积也参与了T1弛豫时间的缩短。杨洁等［10］回顾性分析29 例婴幼儿CLN 患者，其中19 例急性期患儿DWI示病变部位皮质高信号，T1WI 序列无高信号。DWI可敏感检出急性期CLN，而其他序列常为阴性。本研究研究组5 例DWI 呈高信号改变，其他序列及CT均未见异常；DWI 高信号可能是反应性脑组织的活动质子增加或锥体细胞微血管闭塞所致；其中4 例MRA 示责任血管大脑中动脉闭塞，这与冯勋刚等［11］的研究结果相符，但本研究样本量偏小，对DWI 高信号与责任血管闭塞的相关性，有待进一步增大样本进行前瞻性研究。

本研究研究组中45 例在T1WI 呈高信号，16 例表现为CT 高密度，上述影像表现易与脑梗死后再灌注出血或钙化混淆。Kinoshita 等［12］研究发现，尸检组织学检查中所有皮质的坏死均与T1WI 高信号区对应，而未发现有出血灶，进一步证实亚急性至慢性脑梗死期间出现T1WI 大脑皮质层状高信号并不代表出血。本研究研究组19 例CT 高密度者SWI 均呈等信号，提示T1WI 高信号并非出血，与既往研究结果［13］相同。本研究6 例CLN 患者SWI 存在典型部位点状、迂曲低信号影，但其他序列均为阴性，CT 也未见高密度影，曾一度被误认为合并有微出血灶或渗血，仔细观察实为迂曲增粗的皮质静脉影。汪春霞等［14］应用SWI 的氧水平依赖成像研究发现，急性脑梗死患者缺血区域出现CVS，提示脑组织的血氧饱和度下降，在一定程度上等同于急性期脑组织的缺血低灌注区。许开喜等［15］研究认为，CVS 代表急性颅脑大血管闭塞的脑缺血区周围软脑膜侧支循环的形成，对最终梗死体积及临床预后的评估具有重要意义。目前，CVS 的发生与脑卒中预后的相关性尚存在争议。本研究中研究组CVS 仅检出6 例，其与CLN的关系有待进一步大样本观察，另有1 例SWI 呈条片状低信号，CT 为高密度，而与其T1WI 显示的皮质高信号区域不匹配，提示该例为出血性脑梗死伴发CLN，后续追踪复查，T1WI 高信号连续3 个月未见降低，而SWI 低信号区对应的CT 高密度逐渐消失，T2WI 及FLAIR 显示内部部分软化周围含铁血黄素沉积，此前未见有类似病例的文献报道。研究组3例表现为脑表面层状CT 高密度影，而其他MRI 常规序列均为阴性，32 个月后复查CT 仍呈高密度，根据其分布特点及复查结果提示CLN。

CLN 病变主要分布于额叶、顶叶梗死区皮质，MRA 结果提示CLN 好发于大脑中动脉受累严重者，如常规检查发现CLN 阳性者应进一步行MRA、DWI、SWI 等多模态MRI 及CT 检查，全面评估患者病情，包括责任血管狭窄程度、有无急性CLN、有无脑梗死出血性转化、继发出血、微小血管显示及CVS 等［16］，为下一步治疗提供帮助。本研究显示，多模态MRI 的CLN 阳性检出率（94.8%，55/58）显著高于CT（32.8%，19/58）和常规MRI（79.3%，46/58），差异均有统计学意义（均P＜0.05）；CT、常规MRI、多模态MRI 诊断CLN 的误诊例数分别为9、15、12 例；表明单一影像学检查对诊断CLN 存在局限性，CT 联合多模态MRI将大大提高诊断准确率。研究组58 例经CT 联合多模态MRI 达到影像确诊，均经临床进一步证实。本研究由于报告医师对出血性脑梗死征象认识不足，其中5 例DWI 示CLN 阳性，误诊为急性脑梗死；另外，对CVS 认识不足也可误诊为出血灶或渗血。SWI能排除大部分出血性脑梗死的诊断，减少误诊，提高检出率。

3.3 LHI 相关CLN 的预后 CLN 通常是由于脑内氧或葡萄糖的极度持久和弥漫性消耗所致，但也可归因于全身灌注缺损并存在局部血管异常。本研究入院时2 组NIHSS 评分差异无统计学意义（P＞0.05），研究组出院时NIHSS 评分显著高于对照组（P＜0.05）。NIHSS 评分越高，表示神经受损越严重。LHI 出现CLN 可能提示预后不良［17］。越来越多的证据表明，CLN 可能是一个不良预后的预测指标，与缺氧性脑病的持续植物状态或脑死亡相关［18］。即使在非大面积脑梗死患者出现CLN 也可能是一个预测神经功能恢复差的线索［19］。

综上所述，多模态MRI 联合CT 能够准确评估LHI 相关CLN 的影像学特点；CLN 影像学征象包括但不限于CT 和/或多模态MRI 上显示皮质沿脑回分布的层状高密度或相对高信号改变。CLN 的出现提示临床预后不良，应引起影像科及临床医师的重视。