多标记后延迟时间动脉自旋标记成像在急性缺血性脑梗死临床预后评估中的应用价值

张筱筠，陈 飞，李 新，董从松，穆天池（通信作者）

（盐城市第三人民医院<南通大学第六附属医院>影像科 江苏 盐城 224008）

急性缺血性脑卒中（AIS）致死、致残率高[1]，其治疗的关键是挽救缺血脑组织[2]。因此，对AIS 患者脑组织灌注水平的检测尤为重要。动脉自旋标记（ASL）是无创检测脑灌注的MR 技术，已被前人研究证实其可用于AIS 异常灌注的检测[3]。然而目前常用的ASL 成像在单一的标记后延迟时间（PLD）参数下，仅能获得患者脑血流量（CBF）信息，并且会在一定程度上导致CBF的高估或低估[4]。而多PLD 的ASL 成像能通过计算动脉到达时间（ATT），从而获得更准确的CBF 和脑血容量（CBV）信息[5]。目前，多PLD 的ASL 成像在AIS患者临床预后评估中的价值尚不清楚。本研究通过回顾性分析不同预后AIS 患者多PLD 的ASL 成像灌注信息，对这一问题进行探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020年3月—2023年2月期间在盐城市第三人民医院诊治的47 例幕上单侧AIS 患者的临床和MRI 资料。47 例患者中男27 例，女20 例，患者年龄45 ～85 岁，均龄（67.4±4.13）岁，均在发病6 ～48 h 内完成MRI 检查，包括多PLD 的ASL 成像序列。患者预后评价标准为梗死后3 个月末的改良Rankin 量表（mRS）评分，0 ～2 分为预后良好组，3 ～6 分为预后不良组[6]。患者或家属均签署知情同意书。

纳入标准：①符合AIS 的临床诊断标准；②MRI 检查时间距离发病在6 ～48 h 以内；③病灶位于单侧幕上脑组织；④病灶直径大于1.0 cm；⑤具有发病后3 个月末的临床随访资料。排除标准：①MRI 图像有伪影；②患者合并神经系统其他引起灌注改变的疾病。

1.2 方法

MRI 检查：采用美国GE Discovery 750 W 3.0T MRI 扫描仪。扫描序列包括：横断位DWI、三维全脑多PLD 的ASL 成像、横断位T2WI、矢状位T1WI、横断位FLAIR 序列和3D-TOF-MRA。按照序列顺序进行扫描，在DWI 和ASL 扫描结束后，根据AIS 患者自身情况，判断是否继续进行常规MRI 序列的扫描。多PLD 的ASL 序列采用7 个PLD 的三维伪连续扫描方法，具体参数如下：TR 5 978 ms，TE 11.5 ms，FOV 22 cm×22 cm，分辨率4.67 mm×67 mm，NEX=1，扫描时间4 min 2 s，PLD=1.0 s、1.22 s、1.48 s、1.78 s、2.15 s、2.63 s、3.32 s，有效标记持续时间为0.22 s、0.26 s、0.30 s、0.37 s、0.48 s、0.68 s、1.18 s。

1.3 图像处理与分析

将多PLD 的ASL 数据上传至安影Cereflow 软件包（http://www.cereflow.cn）进行离线处理。处理过程主要包括：对标记图像和对照图像进行运动和生理噪声校正，随后将标记图像和对照图像成对相减，并将7 个PLD 图像数据进行平均化处理得到平均灌注图像，使用基于经典单室灌注模型的标准非线性迭代曲线拟合方法定量计算ATT 图，和基于ATT 校正过的CBF 和CBV参数图。以DWI 图为参考，选择梗死病灶和对侧相应脑区为感兴趣区（regions of interest，ROI），记录各ROI 的CBF、ATT、CBV 值。ROI 放置需尽量避免大血管、脑沟裂在内，对侧ROI 由软件镜像生成。将病灶CBF、CBV、ATT 与对侧的灌注参数的比值定义为rCBF、rCBV 和rATT。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验，不符合正态分布的以中位数（四分位间距）[M（Q1，Q3）]表示，采用Mann-WhitneyU检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验。灌注参数与临床预后的相关性采用Spearman 相关分析。采用ROC 曲线分析组间存在差异的灌注参数鉴别不同预后的效能。以P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 AIS 患者一般情况

47 例AIS 患者根据3月末的mRS 评分，分为预后良好组32 例（男17 例，女15 例），年龄45 ～83 岁，均龄（66.5 ± 4.74）岁；预后不良组15 例（男10 例，女5 例），年龄50 ～85 岁，均龄（69.04 ± 6.42）岁。两组患者性别构成比和年龄均差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。一例典型的AIS 患者多PLD 的ASL 成像灌注参数图详见图1。

表1 预后良好和预后不良两组AIS 患者资料比较

图1 1 例典型AIS 患者多PLD 的ASL 灌注参数图

2.2 AIS 患者不同预后组间病灶与对侧灌注参数相对值的差异

预后不良组病灶与对侧灌注相对参数值rCBF 和rCBV 明显低于预后良好组（P＜0.05），然而rATT 组间差异无统计学意义（P＞0.05），如表1。

2.3 ASL 灌注参数与预后的相关性分析以及对不同预后的鉴别效能分析

AIS 患者rCBF（r=-0.399，P=0.004） 和rCBV（r=-0.472，P＜0.001）与临床预后（3月末mRS 评分）均呈负相关，rATT 与临床预后无明确相关性（P＞0.05）。ROC 曲线分析rCBF 和rCBV 对不同预后两组的鉴别效能，结果如表2 所示，rCBF 和rCBV 鉴别不同预后的曲线下面积（area under the curve，AUC）分别为0.824 和0.897，最佳阈值分别为0.41 和0.53，对应的敏感性分别为85.3%和80.2%，特异性分别为71.9%和89.6%，约登指数分别为0.572 和0.698。

表2 AIS 患者rCBF 和rCBV 对不同预后的鉴别效能

3 讨论

多PLD ASL 序列在前人的研究中，已被证实在对脑组织灌注水平的检测中具有较高的准确性和可重复性[7]，并且与CT 灌注成像、PET 等检查结果一致性非常高[8]。因此，本研究采用多PLD ASL 序列对AIS 患者脑组织灌注状态进行评估，以此为基础，比较不同预后组灌注水平的差异，并分析了灌注参数与预后之间的相关性和对不同预后鉴别的效能。

研究中采用随访3月末的mRS 评分为AIS 患者预后指标，并且考虑到排除个体灌注差异的影响，以梗死病灶与对侧脑组织的灌注参数相对值作为分析指标。发现预后不良组的rCBF 和rCBV 均低于预后良好组（P＜0.05），rATT 组间差异无统计学意义（P＞0.05）。该结果与Aracki Trenkic 等[9]的研究相符，表明rCBF和rCBV 是预后的可能影响因素。因此，继续分析了两者与临床预后评分的相关性，发现rCBF 和rCBV 均与3月末mRS 评分呈负相关，其中rCBV（r=-0.472，P＜0.001）的相关性高于rCBF（r=-0.399，P=0.004），一定程度上代表了rCBV 与AIS 患者预后的关系相对更加密切。

进一步采用ROC 曲线分析了rCBF 和rCBV 鉴别不同预后AIS 患者的效能。与相关性保持一致，rCBV AUC（0.897 vs 0.824）和约登指数（0.698 vs 0.572）也均大于rCBF。这更进一步地佐证了rCBV 相对rCBF而言，与AIS 患者临床预后更相关。然而，两者最佳阈值所对应的敏感性则是rCBF 相对更高，特异性是rCBV相对更高。

综上所述，多PLD ASL 成像在AIS 患者临床预后评估中具有较高的应用价值，其中rCBF 敏感性相对更高，rCBV 特异性相对更高。