3D-ASL评估慢性期脑梗死脑血流量及与认知功能的相关性

孟庆宁， 史 纲， 王润强

青海省第五人民医院医学影像科, 青海 西宁 810000

脑梗死属于临床常见的神经系统疾病，早期对脑梗死开展诊断和治疗对改善患者至关重要，目前认为脑梗死是供血动脉短暂或者减少造成脑组织缺氧、缺血形成梗死区域，但是在核心区和正常组织之间存在血流灌注低于正常但是结构仍完整的缺血半暗带，因此早期对这一区域血流灌注状态进行分析对于积极开展治疗具有积极的意义[1]。近年来，随着磁共振技术的发展，3D动脉自旋标记灌注成像(3D-ASL)在脑梗死患者的诊断中发挥了重要作用，该方法通过利用动脉血中的水作为内源性标志物对成像层面开展两次信号采集，通过两次成像相减获取ASL灌注像，通过获取脑血流量(CBF)、相对脑血流量(rCBF)可以对脑梗死患者血流灌注情况进行分析[2]。本研究采用3D-ASL对急性期和慢性期脑梗死患者开展检查，探讨CBF变化同患者认知功能的相关性，分析慢性期脑梗死患者脑灌注改变与疾病严重程度及认知功能之间的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月至2022年1月我院64例慢性期脑梗死患者作为慢性期组，年龄(56.69±8.82)岁；其中男37例，女27例；体质量指数(BMI)(22.39±2.10)kg/m2。选择60例急性期脑梗死患者作为急性期组，年龄(56.60±7.22)岁；其中男34例，女26例；体质量指数(22.25±1.92)kg/m2。选择50例亚急性期脑梗死患者作为亚急性期组，年龄(55.14±9.40)岁；其中男30例，女20例；体质量指数(22.15±2.04)kg/m2。慢性期组、急性期组和亚急性期组性别、年龄、体质量指数比较差异无统计学意义(P>0.05)。纳入标准：诊断依据《中国脑血管疾病分类2015》中的标准[3]；均为单侧病灶；初次发病；经院伦理委员会审核通过，患者及家属知情同意。排除标准：合并有脑出血、血管畸形等脑部疾病；有药物及酒精依赖史或精神疾病史。本次研究获得医院伦理委员会批准。

1.2 方法

使用Signa 1.5T磁共振扫描仪(GE公司)进行检查，采用八通道头部相控阵线圈，扫描范围自颅顶至延髓。T1WI序列：TI 720 ms，TR 1709 ms，TE 20.1 ms。T2WI序列：TR 4620 ms，TE 107.9 ms。T2 FLAIR序列：TR 4620 ms，TE 102.2 ms。DWI序列：b值分别取0 s/mm2、1000 s/mm2，FOV 24 cm×24 cm，TR 4000 ms，TE 92.4 ms，层厚6 mm，层间隔1 mm。3D-ASL序列：TR 4546 ms，标记后延迟时间1525 ms，FOV 22 cm×22 cm，层厚4 mm，层间距1.5 mm，扫描时间4 min。将检查获取的图像传输至医学影像工作站，采用ASL软件进行处理，获取ASL灌注伪彩图，获取CBF，以DWI信号异常最大层面作为标准层面，勾画感兴趣区并对病变部位和镜像对照区域的灌注参数进行测量，同时使用仪器自动计算获取rCBF。由2名5年以上资质放射科医师进行独立诊断，记录灌注异常的部位、形式，存在意见不一致时协商后确定。

1.3 评估工具

(1)采用简易智能精神状态量表(MMSE)[4]及蒙特利尔认知评估量表(MoCA)[5]评估患者认知功能，MMSE和MoCA量表总分均为30分，其中MoCA评分<26分为有认知功能障碍，MMSE评分：文盲<17分，小学<20分，初中及以上<24分，则认为有认知功能障碍。本次研究，患者MMSE和MoCA均符合认知功能障碍标准，则认为患者有认知功能障碍。(2)采用简化Fugl-Meyer量表[6]评估患者运动功能，总分100分，分数越高，患者运动功能越好。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 各组患侧和健侧CBF等比较

慢性期组患侧CBF、rCBF明显低于亚急性期组和急性期组(P<0.05)；亚急性期组患侧CBF、rCBF明显低于急性期组(P<0.05)；三组健侧CBF比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组患侧、健侧CBF等比较

2.2 各组MMSE、MoCA及Fugl-Meyer评分比较

慢性期组患者MMSE评分、MoCA评分和Fugl-Meyer评分明显低于亚急性期组和急性期组(P<0.05)；亚急性期组MMSE评分和MoCA评分明显低于急性期组(P<0.05)。见表2。

表2 各组MMSE评分、MoCA评分和Fugl-Meyer评分比较

2.3 相关性分析

相关性分析结果显示，患侧CBF、rCBF与MMSE评分、MoCA评分呈正相关(P<0.05)，而与Fugl-Meyer评分无明显相关性(P<0.05)。见表3。

表3 相关性分析

2.4 慢性期组有无认知功能障碍患者临床资料比较

慢性期组有认知功能障碍患者44例，该组年龄、糖尿病患者占比明显高于无认知功能障碍组(P<0.05)，而患侧CBF和rCBF低于无认知功能障碍组(P<0.05)。见表4。

表4 慢性期组有和无认知功能障碍患者临床资料比较

2.5 多因素分析

将上述有统计学意义指标作为自变量，是否发生认知功能障碍作为因变量进行Logistic回归分析，结果显示：年龄、糖尿病、患侧CBF、rCBF是慢性期脑梗死患者发生认知功能障碍的影响因素(P<0.05)。见表5。

表5 多因素分析结果

3 讨论

脑梗死临床发病率较高，早期对脑梗死患者开展客观、精准的评价对临床选择治疗方案并评价患者预后意义重大，研究发现，脑梗死后病灶脑组织缺血病变、坏死，但是周围存在缺血边缘区域，这一区域一旦得到有效治疗可以对脑卒中功能进行挽救，但是当缺血持续存在就会造成脑细胞不可逆损伤，导致梗死病灶进一步增大[3]。3D-ASL通过对动脉血中水分子进行追踪，同时在成像平面上游的血流进行标记，利用计算机技术可以通过旋转态发生变化对组织灌注产生影响并获取图像，分析相关组织血流状况[4,5]。

研究发现，在缺血发生后会出现梗死周围区域高灌注状态，局部脑组织对于发病前脑血流量显著增加，正常状态下每100 g脑组织血流量每分钟的正常值应当处于50～60 mL，脑梗死发生后脑组织血流量随着时间的进展呈逐渐下降趋势，最终引发脑内葡萄糖代谢率先表现为升高代偿直至葡萄糖代谢率降低，当脑血流量下降到15 mL/(min·100 g)以下时，脑神经元正常功能开始丧失，出现神经功能缺损症状，但是此时对脑组织开展积极挽救部分功能仍可以恢复[6,7]。

本研究对比了急性期和慢性期脑梗死患者在3D-ASL上的变化情况，慢性期组患侧CBF、rCBF最低，亚急性期次之，而急性期患者CBF、rCBF最高。同时慢性期患者MMSE评分、MoCA评分和Fugl-Meyer评分明显低于亚急性期组和急性期组。慢性期患者血流量降低最为显著，同时神经功能缺损症状以及认知功能损伤更为严重，主要是通过治疗后，对于无法恢复的脑组织功能发生损伤，部分患者需要开展长期治疗，但是后期恢复过程较长，而急性期患者则发病率得到积极救治挽救脑组织功能的概率更大，因此提示临床早期开展积极的救治对于改善患者预后具有重要的意义[8,9]。有研究证实，大脑健侧半球对于患者认知功能恢复具有积极的促进作用，病变早期或者临床症状较重的患者脑组织功能可塑性表现更突出，运动功能恢复不好的脑梗死患者中健侧脑组织功能激活会表现增强，提示大脑健侧半球激活过程对患者运动功能恢复存在一定的消极影响[10,11]。

本研究发现，患侧CBF、rCBF与MMSE评分、MoCA评分呈正相关，说明CBF、rCBF对于患者认知功能损伤具有一定的反映。有学者研究发现CBF同美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分呈负相关，考虑是由于随着病程进展，慢性期脑梗死患者的脑灌注降低，患者脑梗死症状加重，NIHSS分值增高[12]。有学者对脑梗死患者同时行ASL和血管造影检查发现，两种检查方法在显示脑组织低灌注方面一致性较高，但在显示高灌注方面，ASL较血管造影检查更为敏感，进一步证实了ASL可以提供患者脑血流量可靠的变化信息[13]。

本研究分析了慢性期脑梗死患者发生认知障碍的影响因素，发现存在认知功能障碍患者年龄偏大，合并糖尿病患者居多，而通过Logistic回归分析发现年龄、糖尿病、患侧CBF、rCBF是慢性期脑梗死患者发生认知功能障碍的影响因素。年龄的增加人体各脏器功能下降，大脑皮质会发生不同程度衰退，脑组织本身表现出低灌注状态，发生梗死患者认知功能受到影响，因此建议对于高龄患者应积极开展有效的措施保护脑组织，提升修复能力，促进认知功能的恢复[14]。糖尿病患者认知功能损伤更为严重，主要是血糖浓度升高导致血管发生透明样改变，动脉硬化发生会导致脑组织功能损失，神经递质活性受到影响，因此会引发脑组织血流灌注不足，引发认知功能障碍[15]。

本研究分析了3D-ASL对于慢性期脑梗死患者CBF变化情况，同时分析了影响患者认知功能损伤发生的相关因素，为临床开展慢性期脑梗死患者开展认知功能评价提供了可靠的检查方法，具有一定创新性。但是本研究纳入病例数量少，而且脑梗死属于动态发展的疾病，不同发病时间的脑组织有不同的血流动力学变化，患者由于梗死部位不同在勾选感兴趣区域应避开脑沟或者脑裂组织，进而造成感兴趣区形状与大小无法保持完全一致，可能导致最终结果存在一定偏倚，今后还需要增加样本量、开展分层研究深入论证。

综上所述，慢性期脑梗死CBF与患者认知功能呈正相关，故3D-ASL评估慢性期脑梗死有助于了解患者认知功能受损情况。