急性缺血性脑卒中患者脑组织微循环的磁共振灌注加权成像特点▲

李兆妍 张晓曼 曹心慧 王军杰 邰剑青

(1 河南中医药大学第一附属医院脑病科，郑州市 450000，电子邮箱：LZYNH2003@126.com；河南省郑州市第一人民医院2 神经内科，3 影像科，郑州市 450000)

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)是由于局部脑组织血液供应障碍，引起脑组织缺血、缺氧性坏死，从而造成脑坏死区域对应功能丧失的一种疾病，发病后如果未得到及时有效的治疗和干预，将会威胁患者生命，影响患者的健康和生活[1]。AIS 最有效的治疗方法是在时间窗内给予血管再通治疗，因院前急救情况、血管闭塞程度及侧支循环状态不同，治疗时间窗、组织时间窗不同，治疗方案的选择也不同，早期快速、准确地评估脑组织血流量、脑血流动力学至关重要[2]。磁共振灌注加权成像(magnetic resonance perfusion-weighted imaging，MR-PWI)能反映脑血流动力学变化，可为评估脑组织缺血改变提供直接证据[3]。本研究通过运用MR-PWI对脑灌注情况进行评估，旨在探讨AIS患者脑组织微循环特点，以早期评估患者病情，协助临床个体化精准治疗。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾性分析2018年1～12月在郑州市第一人民医院就诊的74例AIS患者的临床资料。AIS诊断符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[4]中的相关标准。纳入标准：(1)急性起病；(2)局灶性神经功能缺损(一侧面部或肢体无力或麻木，语言障碍等)或全面神经功能缺损；(3)MRI影像学检查提示责任病灶，或症状/体征持续24 h以上。排除标准：(1)短暂性脑缺血发作；(2)脑CT/MRI检查排除脑出血；(3)颅内占位、脑炎等非血管性病因。其中，男性47例、女性27例，年龄26～90(61.72±14.63)岁。本研究通过郑州市第一人民医院医学伦理委员会批准，且所有研究对象均对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 方法 所有患者均采用德国西门子公司生产的Magnetom Skyra 3.0T MRI磁共振进行扫描。患者取仰卧位，使用8通道头部正交线圈，增强扫描造影剂选择顺磁性造影剂钆双胺(GE Healthcare Ireland Limited，产品批号：15462574)，剂量为0.2 mg/kg，注射速率3 mL/s。主要扫描参数及序列：横断面扫描T1加权像的重复时间为440 ms，回波时间为2.54 ms，视野为220 mm×200 mm，层厚均为5 mm，层间距为1 mm；横断面扫描T2加权像的重复时间为5 000 ms，回波时间为90 ms，视野为220 mm×200 mm，层厚均为5 mm，层间距为1 mm；扩散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)采用单次激发自选回波序列，保留时间5 000～10 000 ms，由系统默认最短自选回波时间，视野为240 mm×260 mm，层厚均为5 mm，层间距为1 mm，平均1～2次，b值是0和1 000。常规扫描完成后，患者继续进行MR-PWI扫描，在进行5次平台期扫描后，经肘静脉快速注入造影剂，扫描获得1 000层原始图像。图像采集成功后，输入Leonardo工作站进行图像后处理并计算局部脑血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)、局部脑血容量(regional cerebral blood volume，rCBV)、平均通过时间(mean transit time，MTT)和达峰值时间(time to peak,TTP)。 其中，rCBF指单位时间内通过特定脑组织区域的血流量；rCBV指100 g脑组织内血管床容积；MTT指开始注射造影剂到造影剂的时间密度曲线下降至峰值一半的时间间隔，反映造影剂通过毛细血管网所需时长；TTP是开始注射造影剂到造影剂的时间密度曲线达到峰值的时间间隔。过度灌注的判断方法为rCBF与rCBV均显著增加。由两名放射科高年资医师共同阅片，意见不一致时请上级医师审核，分别观察脑内两侧灌注区，以正常侧大脑半球为准，勾画脑血流灌注参数图病变侧各层灌注异常区，详细记录rCBF、rCBV、 MTT、TTP。并根据MR-PWI各参数情况分为缺血期(rCBF正常，rCBV正常，MTT正常或延长，TTP延长)、代偿期(rCBF正常，rCBV正常或升高，MTT延长，TTP延长)、失代偿期(rCBF减低，rCBV正常或轻度减低，MTT延长，TTP延长)、梗死期(rCBF减低，rCBV减低，MTT延长，TTP延长)[5-7]。

1.3 统计学分析 采用SPSS 25.0软件进行描述性统计分析，计数资料以例数或百分比表示，计量资料以(x±s)表示。

2 结 果

2.1 74例AIS患者脑灌注各参数情况 AIS患者的rCBF、rCBV、MTT、TTP均出现不同比例异常，其中异常率从高至低分别为TTP、MTT、rCBF、rCBV。见表1。

表1 74例AIS患者脑灌注各参数情况

2.2 74例AIS患者的血流动力学分析 74例患者中，有3例过度灌注，其余71例患者进行血流动力学分析，其中22例患者为缺血期(30.99%)，2例患者为代偿期(2.82%)，18例患者为失代偿期(25.35%)，29例患者为梗死期(40.85%)。

3 讨 论

脑卒中具有发病率高、致残率高、病死率高、复发率高等特点，严重威胁人类的健康与生命安全，给社会和患者家庭带来了沉重的负担[8]。脑动脉狭窄造成脑灌注的不同状态直接决定了患者的病情发展及预后，其中低灌注供血状态是引发卒中的主要原因[9]。AIS是最常见的卒中类型，占我国脑卒中的69.6%～70.8%[4]，其发病过程是一个多因素多环节的复杂的病理生理过程[10]，因此只有明确脑血流的变化特征，才能更加确切地对其进行个体化诊断及治疗。

MR-PWI通过影像学技术进行局部脑组织灌注成像参数分析，可反映脑组织微血管分布、血流灌注情况和局部脑组织血流动力学的变化[11]。TTP为局部脑组织峰值强化时间，反映血液到达感兴趣区的时间，对血流动力学变化敏感。当缺血发生时，在MTT、rCBV、rCBF变化之前，可仅有TTP延长，其延迟的主要原因是血流速度减慢和形成侧支循环供血[12]，反映了缺血后星形细胞板肿胀，微血管受压或闭塞的程度逐渐加重[13]。由于灌注压减低，随之MTT延长，因此MTT延长可提示脑灌注压降低和灌注储备受损，在脑梗死的超早期出现变化，对区分正常脑组织和缺血脑组织敏感[14]。rCBF反映血流动力学的改变情况，异常灌注区代表缺血组织。rCBV在血管扩张时增加，在血管狭窄程度加重而侧支循环无法代偿时减低，多表示梗死核心区[15-16]。本研究通过对74例AIS患者的脑灌注情况进行分析，发现MR-PWI各参数的异常率从高至低分别为TTP、MTT、rCBF、rCBV，提示MR-PWI检查中TTP比较敏感，与上述原因相关。

灌注是血液通过毛细血管网时将携带的能量和营养物质输送给组织细胞利用的生理过程[17]。当脑血流灌注压在一定范围内变化时，机体通过微动脉和毛细血管平滑肌的代偿性扩张或收缩来维持脑血流的相对动态稳定；当出现血管狭窄时，通过Willis环、小血管吻合支开放和新生毛细血管代偿等侧支循环，携带血流至阻塞部位以重建对缺血脑组织的血液供应[18]。脑组织缺血初期，rCBF正常，rCBV正常，MTT正常或延长，TTP延长；当脑灌注压继续下降时，脑局部血流动力学改变，脑小动脉、毛细血管代偿性扩张，血管循环阻力降低以利于维持正常rCBF，此时rCBV正常或升高，MTT延长，TTP延长，使脑组织的血液供应仍维持在正常水平，为代偿期；当灌注压继续下降，此时代偿性血管扩张将可能失代偿，脑细胞水肿，毛细血管腔变窄，rCBF下降，rCBV正常或轻度减低，MTT延长，TTP延长，为失代偿期；如果脑灌注继续下降，脑血管扩张失代偿，脑血管塌陷，rCBF和rCBV下降，超过脑代谢储备能力，发生不可逆的神经元形态学改变，出现脑梗死[5,19-20]。本研究的71例患者中，有22例患者为缺血期(30.99%)，2例患者为代偿期(2.82%)，18例患者为失代偿期(25.35%)，29例患者为梗死期(40.85%)。提示AIS患者脑组织具有不同程度的损伤。因此，采用MR-PWI评估AIS患者具体的脑组织微循环情况及脑损伤程度，有利于明确发病机制，从而给予精准治疗。

综上所述，MR-PWI检查中TTP比较敏感，临床上可以根据MR-PWI判断AIS患者不同时期的脑组织损伤程度，实现个体化评估，指导临床精准治疗。