急性缺血性卒中突出静脉征影响因素的研究现状

2021-11-30 13:08胡现宁袁涛刘武杰全冠民
国际医学放射学杂志 2021年2期
关键词:脑膜脑组织程度

胡现宁 袁涛 刘武杰 全冠民*

急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)占全部脑卒中的比例高达87%[1],AIS 具有高发病率、高致死率及高致残率的特点,及早诊断并干预治疗是降低致死率和致残率的关键[2]。一些新发现的影像学征象有助于AIS 预后评估和制定治疗方案,其中包括突出静脉征(prominent veins sign, PVS)。Morita 等[3]2008 年首次报道PVS,将其定义为磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)上AIS 病变周围低信号静脉较对侧增多、增粗。PVS 按分布部位分为不对称显著皮质静脉征(asymmetrically prominent cortical veins,APCV)及深髓质静脉征(deep medullary veins, DMV),APCV 主要位于皮质下区,DMV 位于侧脑室旁。因侧脑室旁大量扩张的深髓质静脉类似毛刷状,DMV 又被称为毛刷征[4]。

PVS 形成机制可能为缺血引起小血管舒张导致静脉容量增加,以及低灌注组织的氧摄取增加,导致脱氧血红蛋白相对增加,因而SWI 显示为明显低信号影[5-6]。PVS 可提示缺血脑组织灌注不足、预测缺血半暗带、评价AIS 病人临床病情及预后,已成为近年来AIS 的研究热点。通常将PVS 作为预测AIS 病人早期预后的影像学指标,但具体意义尚存在争议,可能与AIS 病人病因、基础疾病、责任血管病变程度、侧支循环、局部血流灌注和代谢不同,或就诊时间、治疗方法差异有关[7-10]。目前多数研究认为其与AIS 预后不良有关[11-13]。PVS 显示情况亦受多种因素影响,本文对PVS 的影响因素进行综述。

1 发病至MR 检查时间

AIS 病人发病至MR 检查的间隔时间影响SWI上PVS 的显示率。AIS 发病早期即可出现PVS,但随着时间推移,PVS 出现率及显示程度均呈下降趋势。An 等[14]对1 例右侧轻度偏瘫伴失语的AIS 病人在症状出现后5 h、48 h 和12 周进行SWI 检查,5 h时PVS 清晰可见;48 h 时PVS 清晰度及数量明显下降;而在12 周复查时,SWI 上病变周围PVS 与对侧半球静脉基本一致。这可能是因为缺血早期局部脑组织氧摄取分数(oxygen extraction fraction,OEF)增大,病变及其周围区域脱氧血红蛋白含量增高,磁敏感效应增强,PVS 显示清晰;而在有效治疗后,血供改善或恢复,脱氧血红蛋白含量下降,磁敏感效应减弱,PVS 逐渐减少。另有多项研究分析了PVS出现率与发病时间的关系,如Baik 等[13]对19 例超急性期AIS 病人行SWI 检查,其中10 例溶栓前SWI均显示患侧PVS,发病6 h 内出现率为100%。Park等[15]对80 例AIS 研究的结果显示,6 h 内有35 例,6~24 h 有19 例,24 h 后有10 例出现了PVS。Liang等[16]研究37 例发病9 h 内急性大脑中动脉(middle cerebral artery, MCA)脑梗死病人,35 例出现PVS(94.6%)。Cheng 等[17]分析35 例24 h 内完成MRI 检查的AIS 病人资料,25 例(71%)出现PVS。Yu 等[8]发现发病3~7 d 内的43 例AIS 中,14 例(33%)出现PVS。以上研究均证实PVS 与AIS 发病至MR 检查的间隔时间相关,PVS 出现率随AIS 发病后的时间推移逐渐下降,推测可能是由于侧支循环开放或闭塞血管治疗或血管自发性再通,病变区脱氧血红蛋白逐渐下降及OEF 正常化,导致PVS 减少或消失[18]。但是,各项研究结果存在一定差异,可能与样本量较小、检查时段不同、病例来源不同有关。

2 AIS 梗死体积

PVS 出现率及显示程度与扩散加权成像(DWI)上显示的梗死体积大小相关。SWI 上可见PVS 可能是AIS 病人脑梗死体积较大的标志。Yu 等[8]研究54 例静脉溶栓的AIS 病人,病变侧出现PVS 更容易发生在梗死体积较大[平均体积为30.2 mL(16.4~46.4 mL)] 的病人中,静脉正常组梗死体积仅为9.5 mL(7.5~20.8 mL)。Payabvash 等[9]的研究结果类似,213 例AIS 中出现PVS 的病人平均病灶体积为(81.9±144.4)mL,明显大于无PVS 者[(33.4±71.3)mL]。Lu 等[19]在应用定量SWI 评估确定AIS 灌注不足和半暗带的研究中发现,PVS 与梗死体积较大明显相关,PVS 阳性组与阴性组病变体积(中位数和四分位数间距)分别为14.50(2.25,29.50)mL 和1(0,3)mL。PVS 出现率与梗死体积相关,可能是由于AIS 病变体积越大,局部低灌注越严重,缺氧程度越高,氧摄取量越高,局部毛细血管及小静脉内的脱氧血红蛋白含量越高,磁敏感效应越明显,PVS显示率越高。

然而,少数研究结论与上述文献不同。如Park等[15]研究80 例发病3 d 内的AIS 病人,其中44 例(55%)出现PVS,无PVS 组和有PVS 组的病变体积分别为(182.5±148.7)mL 和(37.3±48.9)mL。刘等[20]将30 例发病72 h 内的AIS 病人分为不对称静脉低信号稀疏组与广泛组,发现PVS 的显示程度和DWI序列病变体积较小相关,即体积越小,PVS 越明显,提示PVS 与梗死体积呈负相关,但该研究病例较少,尚需大样本分析证实。造成这种差异的原因可能是忽略了发病至MRI 检查的间隔时间影响,AIS后脑组织缺血缺氧是个持续动态变化的过程,不同发病时间缺血脑组织代谢程度不同,PVS 也随之变化。Park 等[15]和刘等[20]的研究中均为发病72 h 内AIS 病人,而Payabvash 等[9]研究对象是发病24 h 内的AIS 病人。AIS 急性期的PVS 倾向于反映受累区域脑组织的代谢状态,受损脑组织早期发生细胞毒性脑水肿,OEF 增高,静脉回流缓慢,处于低灌注状态,故体积大者PVS 显示明显;AIS 急性期之后的PVS 可反映良好侧支循环的建立,因而梗死体积小者PVS 反而明显。另外,这些研究纳入病例的动脉病变部位及程度不同。Payabvash 等[9]纳入的病例未区分动脉狭窄程度及闭塞部位,且大部分为动脉未闭塞病人;而Park 等[15]纳入颈内动脉或MCA 近端闭塞的AIS 病人,侧支循环建立受颅内动脉狭窄程度的影响,推测大动脉重度狭窄或闭塞者与良好侧支循环相关,故病变体积较小者PVS 明显。

3 责任动脉狭窄程度及部位

PVS 的显示与责任动脉狭窄程度相关,动脉重度狭窄或闭塞者PVS 显示率高。推测其机制如下:责任动脉狭窄越严重,其远端脑组织血流量减低越明显,受累脑组织通过提高OEF 维持局部氧代谢率,导致血管内脱氧血红蛋白浓度增高,在SWI 上可表现为PVS[21]。Yuan 等[12]研究发现,无PVS 组的MCA 正常和轻度至中度动脉狭窄者明显多于PVS组(82.14%和23.08%);而PVS 组更多见MCA 严重狭窄(76.92%和17.86%),提示PVS 与MCA 狭窄程度密切相关。高等[22]研究85 例AIS 病人,PVS 阴性组(26 例)中9 例(34.6%)为责任动脉严重狭窄或闭塞,PVS 阳性组(45 例)中30 例(66.7%)为责任动脉严重狭窄或闭塞;多因素logistic 回归分析显示,责任血管重度狭窄或闭塞是PVS 的独立危险因素(OR=5.546)。Mundiyanapurath 等[23]和Rai 等[24]的研究也证实PVS 与动脉重度狭窄及闭塞明显相关。由此可见,PVS 更常见于责任动脉重度狭窄或闭塞者。Baik 等[13]研究19 例大动脉闭塞病人溶栓前后PVS 变化,发现19 例PVS 病人血管再通后,10 例PVS消失,5 例PVS 减少,4 例PVS 与对侧相等,从另一角度说明了PVS 出现率与责任动脉狭窄程度相关。

此外,PVS 的显示还与责任动脉病变部位有关,即病变越靠近动脉近心端,PVS 出现率越高,原因可能是责任动脉病变位于近心端时,脑组织低灌注范围更大,程度更严重,静脉内脱氧血红蛋白含量增加更明显。Chen 等[25]对22 例AIS 病人研究发现,15 例出现PVS,其中9 例在SWI 上显示有血栓,3 例血栓位于远心端,6 例位于近心端(66.7%)。Yu等[8]也发现PVS 阳性者动脉狭窄部位位于MCA-M1段比颅内颈内动脉(internal carotid artery, ICA)远端、MCA-M2 段更高(64.3%、28.6%、7.1%)。但是,此类报道较少,因此尚需要更多、更大样本的研究,明确PVS 与责任动脉病变部位之间的相关性。

4 侧支循环

AIS 发生早期,良好的脑膜动脉代偿有助于改善缺血区血液供应,一级侧支循环即Willis 环属支和二级侧支循环即软脑膜动脉和眼动脉均可能向缺血区提供血流代偿。软脑膜血管是脑梗死周围组织侧支循环的重要组成,这些血管是慢流速细小血管,血氧饱和度较低,磁敏感效应较强,因此SWI 可能显示为低信号。Santhosh 等[26]提出,SWI 上脑膜(包括皮质)附近的突出静脉可能是侧支循环。一些研究[15,20]表明PVS 与侧支循环良好相关。Xu 等[10]利用液体衰减反转恢复(FLAIR)序列上的高信号血管征(hyperintense vessel sign,HVS)研究AIS 软脑膜侧支循环,56 例AIS 病人根据有无PVS 分为2 组,PVS 组显示的HVS(23/27 例)高于无PVS 组(14/29例),且PVS 与HVS 显著相关,亦即PVS 与良好的软脑膜侧支循环相关。如上所述,侧支循环受颅内动脉狭窄程度和速度的影响,大血管严重狭窄或闭塞的AIS 病人,将通过提高氧摄取分数来维持氧代谢率的平衡稳定。在氧摄取分数增高或血流量下降时,通过侧支循环开放提高脑血流量。OEF 增高引起缺血组织显示PVS,因此推测急性大血管闭塞者PVS 和良好的侧支循环相关。

然而,Verma 等[27]研究结论发现软脑膜侧支循环与PVS 显示程度呈负相关,侧支循环较差者PVS明显。该研究基于数字减影血管造影对脑膜侧支循环分级发现,广泛的PVS 与脑膜侧支循环较差相关,侧支循环良好组PVS 的Alberta 卒中项目早期CT(ASPECT)评分显著高于侧支循环较差组(平均ASPECT 评分分别为4.1 和2.69),这表明PVS 显示程度与软脑膜动脉侧支开放程度有关,侧支循环越差,PVS 出现率越高且越明显;反之亦然。为排除发病至MRI 检查时间对PVS 显示的影响,该研究将检查时间相近的病人根据侧支循环是否良好分为2个亚组,同样得出PVS 与较差的侧支循环相关的结论,并发现侧支循环较差组PVS-ASPECT 评分高于侧支循环良好组(平均PVS-ASPECT 评分分别为1.9 和1.38)。上述研究中PVS 与侧支循环的相关性结论不同,可能与PVS 分类不同有关。

5 灌注相关参数

PVS 出现还与局部脑血流低灌注相关,近年研究[28-30]表明PVS 与灌注加权成像(PWI)参数的相关性良好,特别是脑血容量(cerebral blood volume,CBV)。AIS 发生后,局部微血管代偿性扩张。Wang等[29]对47 例经DWI 确诊的AIS 病人进行研究,通过PWI 及SWI 检查观察PWI 相关参数与PVS 的相关性,结果发现16 例PVS 阳性病人中PWI 显示平均通过时间(mean transit time,MTT)、达峰时间(time to peak, TTP)延长,脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、CBV 下降。Yu 等[8]在探讨PVS 评估亚急性卒中病人预后的研究中发现,PVS 与低灌注相关,PVS 的出现与病变侧CBF 下降明显相关。MTT是脑组织缺血状态非常敏感的PWI 参数。Luo 等[2]在半暗带研究中发现,DWI-SWI 不匹配与DWIMTT 不匹配显著相关(r=0.76),SWI 的PVS 评估缺血半暗带与MTT 评估结果无明显差异。另有研究[19,31]也发现,PWI 另一参数达峰时间(Tmax)>6 s可能也与PVS 的显示有关。

6 相关临床因素

年龄、高血脂、高血压等临床因素与PVS 显示有关,但相关研究较少。Park 等[15]对80 例发病3 d内的AIS 病人进行研究,发现PVS 组年龄高于无PVS 组[(69.3±16.4)岁和(74.1±9.3)岁]。高等[22]对85例AIS 病人研究发现,PVS 组高脂血症及吸烟的比例均高于无PVS 组。Han 等[31]对61 例MCA 供血区AIS 病人进行研究,分析PVS 与脑血管反应性(cerebrovascular reactivity,CVR)之间的相关性,结果发现PVS 级别越高,病人年龄越大,CVR 亦越高。推测可能由于年龄、高血压、高脂血症、吸烟等危险因素影响新生血管的形成,引起CBF 进行性下降,导致局部脱氧血红蛋白浓度较高,从而PVS 显示率增高。Han 等[32]研究亦发现不同PVS 分级的病人CVR 差异显著。CVR 功能受损是脑血流代偿能力下降的主要表现,PVS 级别越高,这种血流储备能力越低,CVR 值下降越明显。

7 MR 磁场强度

由于磁化率与磁场强度成比例,因此PVS 出现率不仅取决于脱氧血红蛋白含量,也与场强有关,即场强高的MRI 上AIS 病人的PVS 出现率更高[32]。Payabvash 等[9]对213 例AIS 病人的研究发现,3 T MRI 上35 例显示PVS,而1.5 TMRI 上仅5 例(14.3%)显示,原因是MR 场强越高,血氧水平依赖(BOLD)效应越明显,含有脱氧血红蛋白的静脉越容易显示。随着7 T MR 设备用于临床,AIS 病人PVS 的显示率可能会进一步提高,最新研究[33-34]已发现7 T MRI可以充分显示非AIS 病人的脑深部髓样静脉并进行量化评估;但目前利用超高场强MR 对PVS 的研究较少。

综上所述,病人发病至MR 检查的时间间隔、AIS 梗死体积、责任动脉狭窄程度及部位、侧支循环、血流灌注及MR 场强等均会影响PVS 显示,提示评价PVS 价值时应进行组间均衡性检验,以合理评估PVS 征对AIS 严重程度、临床预后及治疗方案的指导价值。迄今为止,有关PVS 影响因素的研究尚缺乏多种因素的综合分析,且未考虑MR 成像参数及临床治疗方法的差异,多数研究受限于样本量且缺乏纵向评估的资料。因此,今后应开展对PVS分级或定量评估的研究以利于AIS 的精准治疗。

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