大脑中动脉M1 段闭塞后侧支循环状态与DWIASPECTS 相关性研究

满术千 李旭丹 梁峰 邹建勋

大脑中动脉M1 段闭塞是急性脑梗死的重要原因之一，具有高致残率的特点。基于扩散加权成像的Alberta 卒中项目早期CT 评分（diffusionweighted imaging Alberta Stroke Program Early CT Score，DWI-ASPECTS）是临床常用的快速、便捷评估脑梗死范围及程度的重要方法，有助于指导溶栓治疗及临床预后的预测［1-4］。现有研究显示，侧支循环的建立是影响脑缺血性梗死预后的重要因素之一［5-8］。大脑中动脉M1 段闭塞后由于不能通过Wills 环进行有效的代偿，需通过大脑前动脉或大脑后动脉与软脑膜动脉吻合建立侧支循环进行代偿。多项研究显示［9,10］T2加权液体衰减反转回复序列（T2-weighted fluid-attenuated inversion recovery,T2-FLAIR）脑表面高信号血管征（hyper-intense vessel sign，HVS）与软脑膜动脉侧支循环建立相关，可作为无创评估软脑膜动脉侧支循环手段之一。Uemura 等［11］认为三维时间飞跃法磁共振血管成像（3-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA）所观察的大脑前/后动脉偏侧优势（anterior cerebral artery laterality/posterior cerebral artery laterality，ACAL/PCAL）通过血管扩张或血流增快等对脑血流灌注进行重新分布与良好侧支循环相关。因此，常规磁共振序列可用于评估侧支循环状态。多项研究［12,13］认为大脑中动脉闭塞患者HVS 显著及ACAL/PCAL 阳性与良好预后相关。目前国内关于大脑中动脉M1 段闭塞后侧支循环状态与DWI-ASPECTS 的关系，以及扮演何种角色尚缺乏深入研究。为此，本研究旨在通过常规磁共振检查序列分析单侧大脑中动脉M1 段闭塞后侧支循环状态，评估DWI-ASPECTS，并探讨两者间的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象

回顾性研究我院52 例2017 年6 月—2019 年6 月由于大脑中动脉M1 段闭塞引起急性脑梗死患者临床及影像资料。入组标准：1)3D-TOF-MRA及CT 血管造影证实单侧大脑中动脉M1 段闭塞，并且扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）可见急性脑梗死；2)影像资料完整，包含3D-TOFMRA、DWI、T2-FLAIR 等序列；3)首次脑卒中发作。排除标准：1)合并其他血管闭塞或重度狭窄；2)合并其他肿瘤、出血、感染、血管畸形等；3)图像质量不佳。并收集其一般临床资料，如性别、年龄以及卒中危险因素（吸烟、高血压、糖尿病、房颤等）。

1.2 扫描方案及参数

所有患者入院24 h 内行MR（GE Discovery 750 3.0 T）扫描，扫描序列包括T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI 和3D-TOF-MRA，其重要相关参数如下。1)3D-TOF-MRA：射频脉冲TR 为min，TE 2.3 ms，翻转角20°，层厚0.6 mm，层间距0 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵256×256。2)T2-FLAIR：TR 8800 ms，TE 94 ms，TI 2500 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵256×256。

1.3 侧支循环评估

所有图像由两位具有5 年以上经验影像医师在PACS 系统解读。如果存在异议，由第3 名高级职称影像医师共同商议，达成一致意见。首先，对3D-TOF-MRA 图像进行最大密度投影后处理，观察是否存在大脑中动脉M1 段闭塞。若大脑中动脉M1 段闭塞，观察是否存在ACAL/PCAL，并定义为同侧大脑前/后动脉显影管腔增粗或显影更多节段。然后，观察T2-FLAIR 图像，分析软脑膜动脉侧支循环建立状态。观察大脑中动脉M1 段闭塞远端T2-FLAIR 图像脑表面HVS。HVS 定义为T2-FLAIR图像脑表面线状血管样高信号。根据Xu 等［13］研究，对HVS 进行半定量分析（0～3 级）:0 级,未见明显HVS；1 级，在同侧外侧裂可见HVS；2 级，在同侧外侧裂及颞枕叶脑表面可见HVS；3 级，除外侧裂、颞枕叶脑表面外，额顶叶脑表面也可见HVS。同时，定义0～1 级为HVS 非显著组，2～3 级为HVS 显著组。HVS 显著组提示软脑膜动脉侧支循环建立良好。

1.4 DWI-ASEPCTS

根据DWI-ASPECTS，在DWI 图像上评估大脑中动脉M1 段闭塞后脑梗死范围［14］。首先，将大脑中动脉供血区域分为10 个区域，包括M1、M2、M3、岛叶、豆状核、尾状核、内囊后肢、M4、M5 和M6。使用DWI-ASPECTS 对脑梗死范围进行评分，总共10 分，脑梗死每累及1 个区域减1 分；DWIASPECTS 10 分代表无梗死灶，0 分代表大面积广泛梗死。

1.5 统计方法

使用SPSS 20.0 统计软件进行统计学处理，定性资料采用频度计数，定量资料采用平均值±标准差或中位数（四分位数）表示。ACAL、PCAL 及HVS阴性和阳性组相关性采用卡方检验及Spearman相关性分析；侧支循环状态与DWI-ASPECTS 相关性采用卡方检验及Spearman 相关性分析；侧支循环状态与DWI-ASPECTS 相关性分析采用t 检验及Spearman 相关分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

本次共有52 例大脑中动脉M1 段闭塞患者纳入研究，其中男37 例，平均年龄（65±9）岁。其一般资料详见表1。52例患者中，ACAL阳性17 例（32.7%），PCAL 阳性18 例（34.6%）（ACAL、PCAL阳性征象见图1），HVS 显著22 例（42.3%）（HVS等级评分见图2），平均DWI-ASPECTS（5±2）分。

图1 大脑前/后动脉偏侧优势（ACAL/PCAL）。右侧大脑中动脉M1 段闭塞，右侧大脑前/后动脉显影管腔增粗并显影更多节段，定义为ACAL/PCAL 阳性。图2 脑表面HVS 等级评分举例，不同HVS 等级患者相同层面FLAIR 轴位图像。a)1 级：在同侧外侧裂可见HVS；b)2 级：在同侧外侧裂及颞枕叶脑表面可见HVS；c)3 级：除外侧裂、颞枕叶脑表面外，额顶叶脑表面也可见HVS。

表1 52 例大脑中动脉M1 段闭塞患者一般资料

2.2 不同侧支循环影像征象相关性分析

52 例大脑中动脉M1 段闭塞患者中，12 例同时可见HVS 显著与ACAL，23 例患者同时未见HVS 显著与ACAL，HVS 显著与ACAL阳性相关（P=0.004，Spearman 相关系数r=0.399）；12 例患者同时可见HVS 显著与PCAL，22 例患者同时未见HVS 显著与PCAL，HVS 显著与PCAL 阳性相关（P=0.010，Spearman 相关系 数r=0.359）；14例患者同时可见ACAL 与PCAL，31 例患者同时未见ACAL 与PCAL，HVS 显著与ACAL 阳性相关（P＜0.001，Spearman 相关系数r=0.699）。

2.3 侧支循环状态与DWI-ASPECT 的关系

DWI-ASPECT 符合正态分布。单因素分析大脑中动脉M1 段闭塞后侧支循环状态与DWI-ASPECTS 相关性分析见图3。ACAL 阳性组和阴性组平均DWI-ASPECT 分别为（5±2）分、（4±2）分，两组间无统计学差异（P ＞0.05）。PCAL 阳性组和阴性组平均DWI-ASPECT 分别为（5±2）分、（4±2）分，两组间无统计学差异（P＞0.05）。HVS 显著组和HVS 非显著 组平均DWI-ASPECT 分别为（6±1）分、（4±2）分，两组间无统计学差异（P=0.001），Spearman 相关系数r=0.415。

图3 大脑中动脉M1 段闭塞后侧支循环状态与DWI-ASPECTS 相关性分析。ACAL/PCAL：大脑前/后动脉偏侧优势；HVS：高信号血管征。

经性别、年龄及血管危险因素校正，多因素分析显示HVS 显著与DWI-ASPECTS 独立相关［β（95%CI）：0.638（0.159，1.117），P=0.010（表2）］。

表2 多因素回归分析大脑中动脉M1 段闭塞后DWIASPECT 评分相关因素

3 讨论

尽管目前CT 是脑梗死患者首选的检查方式，但是MRI 的优势也是不言而喻的，且越来越受到临床和科研的关注。本研究采用常规MRI 序列分析了大脑中动脉M1 段闭塞后侧支循环状态，结果显示ACAL、PCAL 与HVS 三者间互相相关，且HVS 状态与DWI-ASPECTS相关。HVS 越显著，DWI-ASPECTS 越高。因此，笔者认为大脑中动脉M1 段闭塞后ACAL、PCAL 与HVS 常相互协同代偿急剧下降的脑血流灌注，使脑组织尽量减少缺血损伤，表现为高DWI-ASPECTS。由于HVS 与ACAL/PCAL 在常规3D-TOF-MRA 及T2-FLAIR 序列即可评估，无需增加序列及扫描时间，具有很大的实用性，拓展了3D-TOF-MRA 及T2-FLAIR 序列的应用价值，为临床评估脑梗死提供了科学依据。

侧支循环评估是脑缺血性病变评估不可或缺的环节，是影响临床预后的重要因素［6,8,15］。侧支循环甚至影响治疗时机。有研究认为侧支循环影响了或增强了脑组织对缺血的代偿能力，很多超过溶栓时间窗的患者仍有治疗价值［16,17］。目前评估侧支循环的方法很多，如CT 灌注扫描、DSA、MRI 等［18］。本研究采用了MRI 常规序列评估脑侧支循环状态并研究了其与DWI-ASPECTS 的相关性。研究显示HVS 可用于评估软脑膜动脉侧支循环，HVS 越显著，软脑膜动脉侧支循环建立越完善［9,10］。ACAL 或PCAL 可作为脑缺血后一级侧支循环的补充，通过血管扩张或血流增快等对脑血流灌注进行重新分布，从而提高患侧脑血流灌注，进行代偿。本研究显示HVS 与ACAL/PCAL 相关。这一点和Uemura 等［11］研究一致。因此，笔者认为当大脑中动脉M1 段闭塞后大脑前动脉/大脑后动脉通过脑血流重新分布及软脑膜侧支循环吻合，输送到缺血组织，从而得到有效代偿。

目前多项研究提示HVS、ACAL、PCAL 三者分别与大脑中动脉M1 闭塞临床预后相关［12,13］。但是，缺乏HVS、ACAL、PCAL 三者一起对大脑中动脉M1 闭塞临床预后的影响的研究。DWI-ASPECTS是评估脑梗死范围及严重程度的重要手段，具有快速、便捷等特点，广泛应用于临床。DWIASPECTS 越高，脑缺血梗死越严重。虽然HVS 与ACAL/PCAL 均反映侧支循环状态且三者相关，但是本研究仅发现HVS 与DWI-ASPECTS 相关。笔者认为可能的原因是大脑中动脉M1 段闭塞后通过同侧大脑前动脉/大脑后动脉扩张，进行脑血流重新分布［11］，但是能否达到有效代偿，最终取决于软脑膜动脉侧支循环的建立，形成丰富的侧支动脉吻合支，让重新分布的血液输送到缺血组织，真正地起到代偿作用。仅依靠大脑前动脉/大脑后动脉进行血流进行分配，缺乏丰富的软脑膜动脉吻合支，脑组织缺血代偿将大打折扣。通过HVS 与ACAL/PCAL 三者相互协同，大脑中动脉M1 段闭塞后脑组织缺血代偿能力将明显提高。因此，笔者认为侧支循环状态与DWI-ASPECTS 相关。HVS与ACAL/PCAL 征可作为评估脑缺血侧支循环状态的重要手段。

虽然良好的侧支循环常与高DWI-ASPECTS相关，但是有研究认为缺血代偿的脑组织仍然属于危险状态［19］。大量研究证实，HVS 显著区域脑组织仍处于低灌注状态［20,21］。随着缺血时间的延长，脑微循环将发生改变，侧支循环的建立有可能随时被破坏［22］。因此，应该积极评估侧支循环状态，筛选出侧支循环良好、高DWI-ASPECTS 患者进行临床评估，进行积极治疗，挽救处于危险状态的脑组织，从而改善预后。

本研究存在一定的不足。第一，单中心回顾性研究，样本量小。第二，未与DSA 或灌注成像进行对照评估侧支循环状态。第三，缺乏长期神经功能影响的评估，待进一步分析侧支循环状态与大脑中动脉M1 段闭塞患者长期临床预后的关系。

总而言之，大脑中动脉M1 段闭塞后ACAL、PCAL 与HVS 三者间互相相关，且HVS 状态与DWI-ASPECTS 相关。大脑中动脉M1 段闭塞患者通过观察常规MRI 检查序列评估ACAL、PCAL 与HVS 可反映侧支循环状态，有助于脑梗死程度评估。