3D-ASL对急性脑梗死侧支循环建立的评估价值初探＊

1.重庆市第七人民医院医学影像科 (重庆 400054)

2.重庆理工大学药学与生物工程学院 (重庆 400054)

3.遵义医科大学附属医院影像科 (贵州 遵义 563000)

艾 莉1,2 彭亚飞1 鲁 宏1 刘 衡3 朱 渝1,*

脑梗死又名缺血性脑卒中，是指脑组织由于缺血、缺氧导致局部缺血性坏死或软化[1]。它是一种高发病率、高致残率、高死亡率的脑血管疾病，准确、快速评估梗死后有无侧支循环及出现时间有助于临床治疗方案的选择。DSA虽然是评价各级侧支循环的“金标准”[2]，但因其具有有创性、高费用、需注射对比剂等缺点，其在临床中的应用受到一定程度的限制。三维动脉自旋标记(three-dimension arterial spin labeling，3D-ASL)是利用血液中水分子作为内源性、可自由扩散示踪剂进行颅脑灌注成像的MRI技术[3]，与多模态CT相比，它的主要优点是无创性和无电离辐射，更符合自然生理状态等优点，在临床上的应用日趋广泛。本文旨在通过观察脑梗死患者梗死区PLD时间(1525ms、2525ms)的灌注情况，对比同期MRA结果，探讨PLD时间(1525ms、2525ms)ASL对脑梗死侧支循环代偿建立及脑血流灌注情况的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2017年至2019年我院临床和影像学诊断的38例急性脑梗死患者，其中男20例，女18例，年龄38～80岁，中位年龄64岁，所有患者均行多模态MRI检查(T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI、MRA及ASL)，其中ASL、PLD时间采用1525ms、2525ms。

1.2 检查时间临床发病至接受MRI扫描检查时间为72h内。

纳入标准：所有病例均依据全国第4届脑血管病学术会议制定的脑梗死诊断标准而筛选[4]；成像均在相同的1.5T系统；患者在规定扫描条件下图像清晰，病灶显示佳；患者为单侧脑梗死，对侧无梗死灶。MRI检查前未行溶栓治疗。本研究经医院伦理委员会批准，并取得患者或家属的知情同意并签署知情同意书。 排除标准：既往有脑梗死病史(不包括无明显后遗症者)。合并有脑外伤、脑肿瘤、脑炎等其他脑血管病。

1.3 方法GE MR 360 1.5T磁共振检查仪，头颈联合线圈。常规检查序列及成像参数：横断面和矢状面T1-FLAIR(TR 1750ms，TE 24ms，TI 720ms)；横断面T2WI(TR 5254ms，TE 114ms)；横断面T2-FLAIR(TR 8400ms，TE 145ms，TI 2100ms)。层厚5mm，层间距2mm，FOV 24cm×24cm，矩阵288×192。MR脑灌注成像：ASL 1525ms(TR 4777ms，TE 11.3ms，分辨率512×512)，采集时间4min37s；ASL 2525ms(TR 5472ms，TE 11.3ms，分辨率512×512)，采集时间5min18s。将MRI图像传输至GE工作站进行图像后处理，分别获得ASL (TI=1525ms、2525ms)伪彩图，并由2位有10年以上诊断经验的医师进行评估，若存在异议，经商议达成一致。

脑血流灌注的评估及分组标准：选取DWI序列梗死灶的最大层面，再在与之对应的ASL伪彩图相应区域根据脑血流灌注情况选择ROI，分别测量每个ROI和镜像区的脑血流量(cerebral blood flow，CBF)值各3次，并计算相对脑血流量(relative cerebral blood flow，rCBF)，即rCBF=患侧平均CBF/健侧平均CBF。最后以rCBF值为据，分为高灌注组(＞1.1)、正常灌注组(0.9～1.1)和低灌注组(＜0.9)[5]。

ASL评判侧支循环的标准：根据ASL伪彩图中梗死核心区周围出现的信号不同评价有无侧支循环建立，当梗死核心区周围出现高灌注信号时，判断为有侧支循环建立；当梗死核心区周围未出现高灌注信号时，判断为无侧支循环建立。

1.4 统计学分析采用SPSS 21.0软件包进行数据处理，符合正态分布的计量资料以(±s)表示，计数资料采用百分率(%)表示。参照MRA检查结果，计算ASL的符合率及假阴性率。采用t检验比较时，P＜0.05表示有统计学差异。两个独立样本比较使用χ2检验，不符合使用χ2检验条件的，则用Fisher检验。

2 结 果

收集的所有急性脑梗死患者，在1525ms组和2525ms组间，其患侧脑组织CBF值有统计学意义(P=0.034＜0.05)，但健侧脑组织的CBF值无统计学意义(P=0.069＞0.05)，见表1。急性脑梗死患者梗死区ASL (TI=2525ms)高灌注并相应区域有侧支循环者18例(47%)，梗死区ASL TI=2525ms低灌注并相应区域无侧支循环者17例(45%)，梗死区ASL TI=2525ms未见明显异常灌注但相应区域无侧支循环者3例(8%)，见图1～3。与MRA比较，符合率达92.1%(35/38)，假阴性率15%(3/20)，MRA与ASL两种检查方法判断有无侧支循环建立无统计学意义(P= 0.729＞0.05)，见表2～3。

图1 男，72岁，左侧额颞叶急性脑梗死。图1A：左侧额颞叶大片状急性梗死灶；图1B：ASL(TI=2525ms)示梗死区点条状稍高灌注；图1C：MRA示梗死区有侧支循环形成。图2 女，69岁，右侧基底节区急性脑梗死。图2A：右侧基底节区片状急性梗死灶；图2B：ASL(TI=2525ms)示梗死后低灌注；图2C：MRA示梗死区及周围无侧支循环形成。图3 男，38岁，左侧基底节区急性脑梗死。图3A：左侧基底节区片状急性梗死灶；图3B：ASL(TI=2525ms)示梗死后稍低灌注，rCBF=0.91；图3C：MRA示梗死区及周围无侧支循环形成。

表1 急性脑梗死患者ASL(TI=1525ms、2525ms)患侧及健侧脑血流量值

表2 急性脑梗死患者MRA检查结果与ASL(TI=2525ms)检查结果(例)

3 讨 论

1992年Detre等[6]提出ASL灌注成像这一概念，经过二十多年的迅速发展与不断改进，ASL已广泛应用于临床，它具有快速、无创、稳定、范围广、高保真度、操作方便及可重复检查等特点，尤其是3D-ASL具有更高的信噪比和更均匀可靠的灌注对比，对组织血流灌注异常亦更加敏感[7]，因此倍受医学影像学和神经科学工作者的亲睐。脑侧支循环是指在各种原因导致脑内血管狭窄甚至闭塞的情况下，通过现有或新生血管形成的旁路吻合支，经此血管系统的代偿性灌注，脑组织的缺血可获得不同程度的改善[8]。脑侧支循环依据血流代偿途径的不同分为一级侧支循环(经Willis环的血流代偿)、 二级侧支循环(经眼动脉、软脑膜吻合支及其他相对较小的吻合支之间的血流代偿)、三级侧支循环(短时间内形成的新生血管)[9]。侧支循环的建立与脑梗死患者的预后及临床治疗方案的选择密切相关。良好的侧支循环可以降低梗死后出血转化率，改善再灌注，缩小梗死面积，利于患者预后[10]。有研究表明，对于拥有较好侧支循环代偿储备的患者，可延长临床治疗时间窗，并且其溶栓效果及长期临床预后均较佳[11]。因此，及时、快捷、准确、有效地评估有无侧支循环的建立及脑血流灌注情况尤为重要。ASL作为评估侧支循环的一种方法，它既能高质量地显示Willis环，还可较好地评估一、二级侧支循环，在临床应用中具有重要价值[12-13]。在本研究ASL (TI=2525ms)高灌注组中，18例患者ASL伪彩图上表现为梗死区片状低灌注内或周围散在点条状或小片状高灌注区，提示侧支循环的建立；17例患者ASL伪彩图上表现为梗死区低灌注区内及其周边无高灌注出现，提示无侧支循环建立；这均与MRA结果一致。3例急性脑梗死患者ASL (TI=2525ms)显示无明显异常灌注组，推测可能是该区域周围脑组织内血液储备良好，使梗死区血流得以代偿。通过对ASL与MRA结果的对比分析，认为ASL (TI=2525ms)在很大程度上反映了脑梗死区灌注的结果，即有无侧支循环的存在，可作为评估脑梗死有无侧支循环建立的一种方法。Chng等[14]的研究亦表示，ASL (TI=2525ms)高灌注提示脑组织梗死区存在侧支循环。因此，ASL在缺血半暗带治疗风险的评估中有较好的参考价值[15]。

表3 MRA与ASL两种检查方法诊断有无侧支循环(例)

《动脉自旋标记脑灌注MRI技术规范化应用专家共识》[16]指出，ASL之所以可作为侧支循环建立与否的评估手段，是因为其对动脉通过时间(ATT)高度敏感，但PLD时间的选择关系到对脑血流量和灌注的判断结果，进而建议若采用单PLD时间ASL采集，选择ASL(TI=2025ms)。有研究结果显示，PLD(1525ms)和PLD(2525ms)对年龄小于65岁的脑梗死患者的梗死区的评价具有较好的一致性[17]。周建国等[18]研究发现，延长PLD时间，梗死区侧支循环的检出率更高。于秀英等[19]认为，不同参数ASL结合MRA对评估单侧大脑中动脉闭塞后有无侧支循环代偿具有非常重要的临床意义。由于PLD(1525ms)主要反映的是前向血流，因此，本研究着重观察反映侧支循环建立与否的PLD(2525ms)图像。同时，本研究收集的均为临床发病72h内的患者，在较短的时间内，主要为一级和二级侧支循环的建立，三级侧支循环很难建立。因而在后续收集病例时可适当延长时间或在一定时间内复查，以期观察侧支循环建立的高峰时间，有助于患者复查时间的选择及临床制定更加合理、有效的治疗方案。

综上所述，尽早评估有无侧支循环建立对脑梗死患者的治疗、预后具有非常重要的临床意义。双参数ASL能较好地显示脑血流代偿情况并对其定量，而PLD时间(2525ms)ASL还对急性脑梗死侧支循环代偿建立及时间的评估有一定的临床参考价值，可为临床选择治疗方案提供有力且客观的影像学依据。