进展性脑梗死MRI预测指标的研究进展

秦英，王伟，张淑萍

脑血管病是人类死亡的三大杀手之一，进展性脑梗死(PCI)以较高的致残率和死亡率引起医学界的重点关注[1-2]。为促进学术交流，欧洲PCI研究小组于2004年主张使用斯堪的那维亚卒中量表统一定义PCI，然而未达成一致意见。目前应用较普遍的定义是脑梗死发生72 h内给予治疗仍出现进行性神经功能恶化，NIHSS评分比基线水平增加≥2分。另外早期识别及干预PCI的危险因素是预防和治疗PCI的重要基础，既往病史、症状体征、实验室指标、影像学特征等方面的研究成为了当下热点[3]。临床上多选择早期重建病变部位血液循环、改善侧支循环、积极防治并发症来治疗PCI，因此早期识别进展性脑梗死具有重要意义。随着人口老龄化，我国脑血管病的发病率呈逐年增加趋势，已经造成了严重的社会问题，本文主要对PCI的MRI预测指标的研究现状进行综述。

1 MRI Flair血管高信号征(FVH)

关于PCI的发病机制，目前比较公认的是血流动力学改变和灌注异常。FVH是指急性脑梗死患者的T2-Flair序列上存在沿外侧裂或脑沟分布的线状、点状、蛇形高强度信号影[4](图1)，反映颅内大血管狭窄甚至闭塞导致的血流缓慢或大血管闭塞后侧支循环的逆向血流。Flair血管高信号与侧支循环状态及预后密切相关，但并不是简单提示早期神经功能恶化，FVH预测PCI是有其时间变化规律的[5]：发病后6 h内且未经溶栓治疗时，FVH是侧支循环迅速建立的标志，此时可以通过再灌注治疗来挽救缺血半暗带，与PCI呈负相关，提示预后较好[6]；通常来说，FVH是一种暂时的现象，若FVH发病6 h至14 d或经再灌注治疗后仍存在，则提示大血管的闭塞或狭窄导致的血流动力学受损，与PCI呈正相关，提示预后不良；发病14 d后的FVH则提示预后较好。究其原因是新侧支循环从建立到成为功能性血管需要数天到数周的时间。

图1 FVH摘自文献[4]。患者在症状出现后53 min进行MRI检查示Flair像高强度信号影(箭头所指)，后期行CTA检查示大脑中动脉闭塞

2 磁敏感加权成像(SWI)静脉不对称征(ACVS)

SWI是近年来发展的一种无创性的MRI新技术，对脱氧血红蛋白和含铁血黄素等顺磁性物质高度敏感，被应用于脑肿瘤、脑出血、脑血管畸形及神经系统变性疾病等领域的研究，成为当下的研究热点[7]。SWI的临床推广缺点在于其原始图像需要经过复杂的后处理来消除背景磁场不均匀所造成的低频相位干扰。ACVS反映缺血脑组织内因脱氧血红蛋白与氧和血红蛋白的不同比例而产生的磁化差异，是急性脑梗死早期神经功能恶化的影像学标志物[8]，能够提示脑侧支循环的建立[9]，但与侧支循环状态及预后的对应关系尚未经大规模研究证实。目前已发现，脑梗死区域的缺血半暗带为了尽可能维持脑组织正常的氧代谢率会代偿性增加氧摄取分数，对侧大脑半球的引流静脉在SWI上呈低信号改变，患侧比对侧SWI静脉显影更加明显。如果病变部位得到及时有效的再灌注治疗，氧摄取分数恢复正常，ACVS逐渐消失(图2)；当病变部位已存在不可逆坏死的组织，例如脑梗死面积较大导致静脉受压时，即使采取再通等有效治疗也会由于坏死组织对氧不能摄取而造成病变组织对侧的静脉显影较为显著[10]。这表明ACVS并不是急性脑梗死的某一时期的标志，它仅反映了脑组织的灌注情况。

图2 ACVS 摘自文献[8]。A：入院时DWI提示病灶于右侧基底节，NIHSS评分为6分；B：MRA示大脑中动脉闭塞；C：SWI示右大脑中动脉区域静脉不对称征；D：入院后第3 d NIHSS评分增至14分

3 MRI DWI与灌注成像(PWI)不匹配

随着多模式磁共振的出现，缺血半暗带的影像学标志物越来越多。早在1977年，缺血半暗带被用来描述脑组织的一种状态，指神经元在结构上保持完整但功能上不活跃。MRI DWI与PWI不匹配区被认为是判断缺血半暗带大小的金标准[11]，可在发病12 h内乃至更长时间里预测PCI，意味着不匹配区的存在可以通过再灌注来挽救缺血半暗带[12](图3)。

图3 DWI与PWI不匹配摘自文献[11]。DWI示左侧额颞顶枕叶、基底节区、侧脑室旁、放射冠区急性脑梗死，PWI示上述区域灌注延迟并减低，且范围大于DWI，提示缺血半暗带存在

缺血中心区和缺血半暗带是一个动态的生理病理过程，随着缺血程度的加重和时间的延长，核心梗死区逐渐增大，缺血半暗带逐渐缩小。DWI与PWI不匹配区既包括即将梗死的低灌注组织，又包括神经元功能可以维持较长时间而不太可能发生梗死的低灌注组织，故会高估缺血半暗带的体积。研究者[13]首次证明可以通过改变灌注阈值来更准确地估计缺血半暗带的体积，并认为达峰时间(Tmax)在6～8 s时是估计缺血半暗带的最佳阈值。目前核心梗死体积的算法和图像后处理未明确统一，因此识别核心梗死区域和缺血半暗带区域的最佳阈值尚未明确，无公认的DWI与PWI不匹配标准。Butcher等[14]利用平面回波成像溶栓评估试验(EPITHET)验证了发病后3～6 h内的患者出现DWI与PWI不匹配时，进行组织型纤溶酶原激活剂治疗预后较好，同时比较了不同DWI与PWI不匹配定义标准及图像后处理方法对缺血半暗带的影响发现，无论不匹配区如何定义和测量均不会影响缺血半暗带对临床的指导价值。

4 临床与DWI不匹配(CDM)

目前判断缺血半暗带的最佳影像学方法是DWI与PWI不匹配，但因PWI相关技术的复杂性和后处理的不统一性限制了其临床应用，通常被操作简单、实用性强的CDM替代。有学者[15]将CDM与DWI-PWI不匹配进行比较发现，CDM在发病后6 h内特异性高，提示临床应用时应视病情选择不同影像学方法进行评估。研究[16]表明，CDM是进展性脑梗死的预测指标之一，目前CDM比较公认的定义是神经功能缺失严重(NIHSS评分≥8分)与DWI梗死灶体积缩小(≤25 ml)。NIHSS评分是一种广泛应用于测量脑卒中严重程度及治疗有效性的工具，然而其低估了右半球梗死的体积，因此CDM的定义对大脑右侧病变的缺血半暗带不够敏感。在急性脑梗死的临床研究中最常应用的将影像学量化的方法是Alberta卒中项目早期CT评分(ASPECTS)评分，ASPECTS评分是建立在梗死病灶体积的基础之上的，与神经功能缺损关系相反，能有效判断预后。有研究[17]对CDM进行重新定义并证实了新定义的CDM可以有效预测进展性脑梗死的发生，即NIHSS评分≥8分且DWI-ASPECTS≥7分，DWI与ASPECTS(DWI-ASPECTS)可预测大脑中动脉闭塞患者静脉用重组组织纤溶酶原激活剂后的短期恢复情况。

5 急性脑梗死超早期DWI病灶体积

急性脑梗死的超早期(发病6 h内)T2WI无异常，DWI表现为高信号，表观扩散系数(ADC)表现为低信号，凸显出DWI的优势：常规MRI序列尚不能显示任何显著变化的时候，DWI能清晰显示出脑缺血区域，DWI和ADC可以在脑缺血后30 min甚至更短的时间内显示病变部位[18]。PCI多是由于大脑中动脉堵塞导致的，主要死亡原因是脑动脉闭塞引起的缺血性损伤后脑水肿甚至脑疝，其高死亡率及致残率导致出现“恶性大脑中动脉梗死”一词。威胁生命的大脑中动脉梗死在脑梗死中的发生率高达10%。多项研究[19]证实，早期大面积和严重的缺血性损伤在急性脑梗死的发展中起着关键作用。早期神经功能恶化主要是由脑动脉闭塞引起缺血性损伤后脑水肿而导致，超早期DWI病灶提示动脉闭塞和侧支循环不良，此时ADC呈现低信号。对于恶性大脑中动脉梗死的患者，早期进行减压手术干预可以限制梗死最终体积，但是梗死体积不能预测减压干预后的病情[20]。有研究者[21]发现并证实了大脑中动脉闭塞患者的DWI病变体积是恶性大脑中动脉梗死的独立预测因素，急性脑梗死超早期DWI病灶体积>89 cm3对预测PCI有较高的敏感性和特异性。

6 Flair与DWI不匹配

Flair与DWI是近年发展起来的新MRI技术，二者在急性脑梗死的诊断中较常规T2WI序列更敏感。Flair与DWI不匹配可以评估缺血半暗带的体积(图4)，是PCI的预测指征之一。FVH、DWI与PWI不匹配和SWI静脉不对称征均需造影剂，且操作复杂。相较之下，Flair与DWI不匹配在临床上更易被使用。当DWI显示缺血性损伤且Flair显示相应区域无高信号影时，提示患者很可能在溶栓治疗的时间窗内[22]。在这一研究成果的基础上，有研究[23]证实对发病时间未知的患者给予阿替普酶静脉溶栓比安慰剂治疗效果更好。因此，DWI与Flair不匹配能提示脑卒中的进展，但在临床上多用于判断觉醒型卒中患者能否溶栓治疗。

图4 Flair与DWI不匹配摘自文献[22]。DWI显示高信号，Flair无病灶，提示急性脑梗死神经功能恶化

7 小结

综上所述，以上指标均能独立有效预测PCI，但应用领域略有不同：FVH在不同时期提示的预后不同，ACVS通过反映脑组织的灌注情况可提示疗效，DWI与PWI不匹配应用最广泛但技术相对复杂，CDM在发病6 h内有优势但不适用于右侧大脑半球梗死的患者，急性脑梗死超早期DWI病灶体积>89 cm3是进展性脑梗死有力的预测指标，DWI与Flair不匹配在临床多用于评估醒后卒中患者能否进行溶栓治疗。MRI被广泛应用于急性脑梗死患者早期干预，为PCI患者的诊断治疗和预后提供有价值的临床信息。PCI的发生及发展是多因素共同作用的结果，临床工作中需要结合辅助检查指标个体化分析，并早期识别这些预警信号具有重要意义。但对于没有条件进行复杂操作的医院，一项易于观察和推广的影像学特征显得尤为重要，作者将以此为切入点作进一步探索。