多模态监测对急性脑梗死患者脑颈血流动力学及神经功能预后的评估

王婧，陈蕾，王俊力，陈国华，梅俊华

急性脑梗死是临床常见的一种脑血管疾病，多呈现不同程度的眩晕、肢体麻木无力、头痛、头晕、肢体感觉障碍及偏瘫等临床症状[1-2]。该病多在安静时或睡眠中病发，一般需要几天才可发展到高峰期，一旦患者出现大脑半球较大面积水肿、缺血及梗死，容易累及小脑和脑干，甚至可出现脑疝，危及患者生命健康[3]。在急性脑梗死早期，MR和CT可对病变进行较好显示，但对其血流动力学的判断价值相对较差[4]。相关研究显示[5-6]，数字减影血管造影(DSA)可对血管管腔进行评价，CT灌注(CTP)等方法可对脑组织血流动力学进行评估，但此种方法价格相对昂贵，且需要大剂量对比剂和大量射线暴露，对患者健康危害相对较大。而近年，随着多模态MR技术的不断发展，其可通过多个MR功能成像序列对病变情况进行综合评价和诊断，可为疾病诊断提供更多的相关信息[7]。现分析多模态监测对急性脑梗死患者脑颈血流动力学及神经功能预后的评估价值，为其临床诊治提供参考，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2019年8月—2021年3月武汉市第一医院神经内科收治急性脑梗死患者78例作为研究对象，男49例，女29例，年龄42～71(59.86±5.23)岁；合并症：高血脂35例，高血糖33例，高血压61例；临床表现：头晕15例，头痛伴有不同程度视物不清9例，肢体无力32例；病变部位：脑大动脉和颈内动脉主干梗死38例，脑部深穿支动脉梗死40例。所有患者均符合“中国急性缺血性脑卒中诊治指南”[8]中关于急性脑梗死的诊断标准。以改良Rankin 量表评分(mRS评分)[9]为依据进行分组，mRS<2分为预后良好组，mRS≥2分为预后不良组。2组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。本研究经医院医学伦理委员会审核批准(190506)，患者或家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准：①发病时间4.5～54.0 h；②MR检查前未进行相关溶栓治疗。(2)排除标准：①存在慢性肝肾及心脏疾病；②早期存在明显的意识障碍和大面积梗死；③造影剂过敏；④存在脑外伤、脑肿瘤、颅内出血及其他脑部病变；⑤凝血功能障碍；⑥体质极差、躁动不能配合检查者。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 影像学检查：通过Siemens verio 3.0 T磁共振仪(西门子公司)对患者头颅进行常规MRA和MR检查、颈动脉PWI检查及HR-MR成像检查。采用颈动脉专用的8通道线圈对患者颈动脉HRI成像进行测定，以血管狭窄处为中心进行三维时间飞跃法MR血管成像：层数48层，FOV：350 mm×263 mm×350 mm，层厚1.0 mm；TE/TR为4.17/29 ms，时间45 min 36 s；T1-BB 12层，TE/TR为13/750 ms，时间7 min 3 s；TSE-T2 12层，FOV 24 mm×160 mm×160 mm，层厚2.0 mm ，TE/TR为60/3 500 ms，时间 4 min 19 s。之后选取颅脑颈内动脉系供血范围，通过PWI对患者的横断位进行扫描，采用钆喷酸葡甲胺盐作为对比剂，流速3.5～4.0 ml/s，0.2 ml/kg，之后采用双筒高压注射器，通过肘前静脉快速注入，层数15层;FOV：77 mm×230 mm×230 mm，层厚4.0 mm，TE/TR为30/1 500 ms, 反转角90°，扫描60个时相，时间1 min 38 s。图像处理:在VPD MRI-Plaque ViewTM V2.1软件中导入颈动脉斑块成像的相关数据，在MATLAB工作站中导入PWI灌注原始数据，之后通过Syngo MMWP软件对其进行分析处理，得到相关数据。之后由2名经验丰富的高年资影像学医师对所有患者影像图像进行阅览，对脑组织灌注情况和管腔狭窄情况进行分析。

表1 预后良好组及预后不良组患者临床资料比较

1.3.2 血流动力学指标：通过上述软件预处理，分析计算信号—时间曲线，之后选择灌注高峰、灌注开始点、灌注结束点和灌注基线，通过软件自动计算出对比剂达峰时间(TTP)、平均通过时间(MTT)、局部脑血容量(CBV)、局部脑血流量(CBF)；并根据灌注图，结合DWI和T2WI，选定病灶的中心区域，对患侧和镜像健侧区域的血流动力学参数[局部脑血容量(rCBV)、局部脑血流量(rCBF)、相对平均通过时间(rMTT)、对比剂达峰时间(rTTP)，均为相对值，即患侧灌注值/健侧镜像区域灌注值]进行测定。

1.3.3 颈动脉狭窄程度评价：通过北美症状性颈动脉内膜切除试验法[10]对颈动脉狭窄程度进行评价，血管狭窄率=(血管远端正常直径-狭窄段最窄直径)/血管远端正常直径×100%。根据血管狭窄率将其分为轻度(0%～29%)、中度(30%～69%)、重度(70%～99%)、闭塞(100%)。

1.3.4 随访预后情况：发病后90 d通过mRS评分对患者预后情况进行评价，总分0～5分，以mRS<2分为预后良好，mRS≥2分为预后不良。

2 结 果

2.1 不同预后患者脑颈血流动力学指标比较 预后不良组患者rMTT、rTTP值均明显高于预后良好组，rCBV值低于预后良好组，差异均有统计学意义(P<0.01)，2组患者rCBF值比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表2、图1。

表2 不同神经功能预后急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标比较

注：患者，男，62岁，颈动脉粥样硬化患者，左侧颈内动脉起始段管腔重度狭窄。箭头所示为梗死核心区及周围缺血半暗带区。A、B.左侧颞顶叶、额叶的TTP和MTT均呈现显著延长状态； C、D.左侧颞顶叶和额叶的CBV、CBF呈现一定降低

2.2 不同灌注异常并神经功能预后不良急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标比较 根据图1C、D可将灌注异常分为3期：Ⅰ期(CBV和CBF基本正常，TTP和MTT相对较为延迟)、Ⅱ期(CBF轻度变化或者正常，CBV升高，TTP和MTT相对较为延迟)和Ⅲ期(CBF轻度减轻，CBV基本正常或者减轻，TTP和MTT相对较为延迟)，其中Ⅰ期6例、Ⅱ期24例、Ⅲ期8例，通过各个分期的血流动力学指标比较发现，3期患者之间rCBF、rMTT、rTTP比较差异无统计学意义(P>0.05)，rCBV值比较Ⅰ期高于Ⅱ期高于Ⅲ期，差异均有统计学意义(P均<0.01)，见表3。

表3 不同灌注异常并神经功能预后不良急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标比较

2.3 不同颈动脉狭窄程度急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标比较 随着颈动脉狭窄程度逐渐加重，患者rMTT、rTTP时间依次延长(P均<0.01)，而rCBV、rCBF比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

表4 不同颈动脉狭窄程度急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标比较

2.4 急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标与神经功能预后情况、颈动脉狭窄程度的关系 经Spearman相关性分析显示，急性脑梗死患者rMTT、rTTP与神经功能预后和颈动脉狭窄程度均呈现一定正相关(P<0.05)，而与rCBV、rCBF无相关性(P>0.05)，见表5。

3 讨 论

急性脑梗死的重要病理学基础为动脉粥样硬化，其是由各种因素引发内膜损伤，进而致使血管壁出现各种异常反应，是一个慢性炎性反应过程[11]。动脉粥样硬化是经过平滑肌细胞增殖，细胞因子释放，炎性刺激，以及最后脂肪和巨噬细胞的堆积而形成[12]。当机体出现颈动脉粥样硬化后，会引起相应血管出现管腔狭窄，进而降低血流量，而机体通过毛细血管、小静脉、小动脉的收缩和扩张来对脑组织血流量的相对稳定和平衡进行维持调节[13-15]。如果管腔狭窄一直持续，脑灌注压会呈现逐渐降低的趋势，逐步超出了机体自身的代偿能力，损伤供血区域的神经元功能，严重时可能形成脑梗死[16-17]。

表5 急性脑梗死患者脑颈血流动力学指标与神经功能预后情况、颈动脉狭窄程度的关系

HR-MR斑块成像可以利用颈动脉专用的线圈对血管狭窄的区域进行多序列、多参数、无层间距、薄层、大矩阵及小FOV成像，通过对相关管腔直径进行测定，并对管腔的狭窄程度进行评估[18-19]。临床多项研究证实[20-22]，PWI技术可以准确显示脑梗死前期的血流动力学。本研究结果显示，不同分期的灌注异常患者仅rCBV值差异具有统计学意义，且相关性研究显示，患者管腔狭窄程度与rMTT和rTTP值呈现一定相关性。提示血管管腔狭窄越严重，患者颈脑血流动力学异常灌注越显著。这可能是由于大脑供血区中存在多个脑部功能区，颈动脉闭塞或重度狭窄将致使脑供血严重不足，不给予及时有效干预，可致使脑部供血区出现较大面积的梗死，危及机体健康[23-24]。Ikenouchi等[25]研究显示，脑梗死患者患侧和健侧的CBV、TTP、MTT值差异显著(P<0.05)，同时闭塞组脑梗死患者的TTP、MTT值延长相对更为显著，与本研究结果一致。另外，Spearman相关性分析显示，急性脑梗死患者rMTT、rTTP值与神经功能预后呈现一定正相关，也表明脑血流动力学异常且灌注值变化越显著，预后不良的风险也相对越高。本研究中血流动力学指标MTT、TTP可以对脑灌注和代偿情况进行较好评价。对于轻中度狭窄患者，虽然其血流量相对减少，但血流速度相对提升，可以对供血区域的脑血流量进行一定补偿[26]。对于闭塞及重度狭窄患者，尽管血流速度得到一定提高，但由于管腔堵塞严重，代偿出现不足，此时大多数患者会出现脑组织自身小血管收缩或扩张，形成相应的旁路侧支，建立代偿机制，这样可以平衡和稳定体内的脑灌注压，表现为TTP和MTT一定程度延长[27]。如果梗阻长期存在或侧支循环建立不健全，脑灌注压过高，代偿机制不足以维持时，脑细胞葡萄糖摄取和供氧量严重不足，神经元出现坏死、不可逆崩裂，肿胀、细胞水—钠潴留，进而造成脑梗死的发生[28]。

根据以上论述，临床对于急性脑梗死患者，可以通过高分辨率的MR对其颈动脉管腔的狭窄程度进行评价。其狭窄程度越轻，表明出现脑血流动力学异常的几率越低，发生低灌注卒中的风险也越低，此时应该尽量避免给予患者进行血管支架植入术，以免围术期血管脱落斑块，造成血栓及动脉性卒中的发生。应给予内膜剥脱、抗血小板或他汀类药物进行治疗。当狭窄程度过高时，患者容易出现较大面积的低灌注性卒中，此时应及时给予血管重塑对颅内供血情况进行改善。

综上所述，多模态MR监测是一种无辐射、无创、高分辨率、一站式扫描的影像学手段，可有效地对急性脑梗死患者脑颈血流动力学和颈动脉狭窄程度进行评价，对其预后不良的诊断和预防也具有重要的临床意义。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

王婧、梅俊华：提出研究方向、研究思路，研究选题，设计研究方案、研究流程，撰写论文；陈蕾、陈国华：实施研究过程，数据收集，分析整理；王俊力:进行文献调研与整理