急性前循环闭塞性脑卒中患者磁敏感血管征阳性的影响因素

姜涵，李自强，高海燕，白岩，魏巍，王梅云，4*

0 前言

急性缺血性脑卒中是世界范围内的常见疾病，可导致严重残疾甚至死亡。早期识别病因，从而采取不同的治疗方式，对患者的预后有重要影响[1]。因此早期高效评估颅内血栓是亟须解决的难题。磁敏感血管征（susceptibility vessel sign, SVS）传统上定义为在MRI T2*-加权梯度回波（gradient echo,GRE）序列上血栓部位的低强度信号超过对侧动脉的直径，在CT上可呈现为高密度征象[2]。SVS与动脉闭塞有关，当动脉再通时消失。然而并非所有的前循环闭塞病例中均可观察到SVS，据统计约50%～85%的急性缺血性脑卒中病例中可观察到SVS，尤其是在以红细胞为主的血栓中；而当血栓具有较高的纤维蛋白含量或者潜在的动脉硬化粥样斑块以及血管再通时，则呈现SVS 阴性（SVS-）。SVS 阳性（SVS+）能够反映血栓中脱氧血红蛋白的磁化效应，而脱氧血红蛋白本身又与红细胞有关[3-4]，同时血流阻断后血栓的成分随时间推移会逐渐发生变化[5-6]。AOKI等[7]提出，考虑到超急性血栓内从氧合血红蛋白到脱氧血红蛋白所需的时间，SVS的存在可能代表急性或亚急性血栓。据统计，这种向脱氧血红蛋白的转化最早可在症状出现后2 h发生[8]。因此我们假设SVS+与脑卒中出现症状-成像时间以及卒中亚型有关联，SVS-则与增加血小板聚集的危险因素如糖尿病相关，因为这容易生成白色血栓，它不会导致类似红色血栓引起的信号缺失。

前人大多使用T2*-GRE 序列对SVS+的影响因素进行研究，如脑卒中症状出现-MRI 时间[9]、卒中亚型[10-12]等，得出结论不一。也有人提出SVS 能够预测患者的临床预后[13-15]、评估血管再通治疗的疗效[16-18]以及有助于临床治疗的方案选择。随着磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging, SWI）的发展，其空间分辨率及对血液降解产物的检测灵敏度高于T2*-GRE 成像，能够更加灵敏地检测到由于血栓的顺磁性导致的血管和周围组织之间磁化率差的变化[19-20]。同时在检测脱氧血红蛋白方面也优于T2*[21]，因此通过SWI 对急性缺血性脑卒中SVS 的影响因素进行分析是非常有必要的。但据我们所知，目前尚未有通过SWI 分析SVS 与急性缺血性脑卒中症状出现-MRI 时间之间关系的研究报道，本研究通过更灵敏的SWI 序列来探讨急性脑卒中患者SVS 可能的影响因素，能够更精准且全面地解释SVS能否用作病因诊断等临床标志物。

1 材料与方法

1.1 研究对象及临床信息采集与分析

本研究遵守《赫尔辛基宣言》，经河南省人民医院医学伦理委员会批准，免除受试者知情同意，批准文号：202171。本研究回顾性分析了河南省人民医院2020年7月至2022年6月期间收治的急性缺血性卒中患者的临床和放射学资料。纳入标准：（1）在症状发生后24 h 内经弥散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）证实为急性缺血性脑卒中；（2）经磁共振血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）证实为包括大脑中动脉M1或M2段的近端闭塞；（3）可获得无严重运动伪影的SWI、DWI、T2WI、MRA 图像。“症状出现-MRI时间”定义为患者最近一次出现缺血性脑卒中症状到进行MRI的时间。排除标准为：（1）SWI图像质量差；（2）MRI扫描前曾行血管内外科治疗；（3）脑卒中发病时间无法确定者；（4）曾有脑卒中发作史。

共213 名患者在症状发生后24 h 内经DWI 证实为急性缺血性卒中，其中30 名患者未见明显的大脑中动脉闭塞，12 名患者于扫描前曾行溶栓治疗，5 名患者SWI图像显示不佳，5名患者为脑卒中复发，最终我们的研究纳入161例患者。

收集纳入病例的临床及影像信息，包括年龄、性别、脑卒中病史、心血管危险因素，如高血压、糖尿病、高血脂、心房颤动/心房扑动、抽烟（≥1 支/天且持续≥1年）、饮酒（≥50 mL /天且持续≥1年）、卒中亚型、血栓位置、症状出现-MRI 时间等。卒中亚型采用TOAST（Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment）分类[22]进行评估。

1.2 仪器与成像方案

所有患者采用3.0 T MR设备（Skyra，西门子，德国）进行头部扫描。MR扫描包括SWI、DWI、T2WI、MRA等序列。SWI 序列扫描参数：TR 27.0 ms，TE 20.0 ms，层厚2.0 mm，层间距0，FOV 220 mm×199 mm，扫描时间3 min 27 s；DWI 序列扫描参数：TR 2400 ms，TE 54 ms，层厚6.0 mm，FOV 230 mm×230 mm，扫描时间1 min 5 s；T2WI 序列扫描参数：TR 8440 ms，TE 108 ms，层厚 6.0 mm，FOV 240 mm×240 mm，扫描时间3 min 49 s；MRA 采用三维时间飞跃法（3D time of flight, 3D-TOF），扫描参数：TR 21.0 ms，TE 3.45 ms，层厚0.6 mm，FOV 200 mm×200 mm，扫描时间3 min 36 s。

1.3 图像分析

我们对急性期获得的MRI 数据进行了分析。所使用的MR序列及扫描方案是放射科团队设定的。每个患者都接受了SWI、DWI、T2WI、MRA扫描。然后由两名神经放射学专家（分别有5 年和8 年的神经影像诊断经验）在对临床数据保密的情况下寻找SVS，SVS+定义为SWI图像上相应症状闭塞动脉的低信号，其大小超过对侧动脉直径[23]（图1、2）。此后，通过2 名观察者之间的共识或必要时在第三位观察者（有12 年的神经影像诊断经验）的帮助下解决差异问题，对于SVS是否存在三位观察者均有疑问的病例归为SVS-。使用组内相关系数（intra-class correlation coefficient, ICC）及其95%置信区间（confidence interval,CI）评估两位分析者的一致性。

图1 女，67 岁，心源性卒中3 h 后成像。1A：DWI 示急性左室旁梗死；1B：SWI 显示闭塞血管内有SVS；1C～1D：MRA 显示大脑左中动脉闭塞。

1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0 对数据进行统计学分析。根据临床相关性选择变量进入模型。定量变量以平均值±标准差或中位数报告，并使用曼-惠特尼U检验进行分析。定性变量以数字（百分比）报告，并根据样本量使用χ2检验进行分析。分析中P＜0.05 的参数（年龄、合并房颤/房扑、心源性病因）被纳入多变量逻辑回归分析。Logistic 回归分析用于评估SVS的独立危险因素及多因素联合诊断。最终双侧P＜0.05被认为具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

患者的人口学及放射学资料见表1。研究期间共筛选出161例症状发生24 h内进行DWI确诊的急性脑卒中患者，其中女60 例，男101 例，年龄27～98（66.0±14.0）岁。SVS+组与SVS-组在性别、抽烟、饮酒、高血压、糖尿病等方面比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），在年龄、合并房颤/房扑、心源性病因方面比较差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表1。

表1 SVS+与SVS-患者之间各变量比较Tab.1 Comparison between patients of SVS+ and SVS-

2.2 一致性分析

两名放射学专家对SVS 评级的一致性非常好（ICC=0.944, 95%CI: 0.924-0.959）。

2.3 单因素及多因素分析

单因素分析显示，患者的年龄、心源性病因、合并房颤/房扑是SVS+的影响因素。在症状出现-MRI时间方面，SVS+组SVS-组之间差异无统计学意义。将患者年龄、心源性病因、合并房颤/房扑引入logistic回归模型进行多因素分析，合并房颤/房扑是SVS+的独立危险因素（OR=4.296; 95%CI: 1.248-14.791;P=0.021）。详见表2。

表2 多因素回归分析Tab.2 Multivariate regression analysis

3 讨论

SVS作为急性血栓的特异性标记物，与CT扫描或数字减影血管造影相比，其阳性预测值接近95%。近年来有部分研究通过T2*序列对SVS 的影响因素进行了分析，得出的结论不一。SWI 在这方面的研究则较少，本研究是国际首次使用更灵敏的SWI序列对急性前循环闭塞脑卒中SVS的影响因素进行综合分析，我们发现患者年龄、卒中病因、合并房颤/房扑均是SVS+的影响因素。此外，合并房颤/房扑是SVS+的独立危险因素，症状出现-MRI 时间并非SVS+的主要影响因素，这为急性前循环闭塞脑卒中临床诊疗方案提供了有意义的信息。

3.1 SVS与卒中症状出现-MRI时间无明显相关

我们的研究结果中SVS+患者年龄大于SVS-患者，这与SOIZE 等[9]研究一致。这可能是因为随着年龄增加，血栓中红细胞含量增加，从而产生更多的脱氧血红蛋白及含铁血黄素，更易引起磁敏感效应，因此更容易出现SVS[4]。本研究中症状出现-MRI时间＜24 h的患者在SVS+组和SVS-组之间差异无统计学意义。这表明，对于急性前循环闭塞性脑卒中，卒中症状出现-MRI 时间（＜24 h）可能并非影响血栓中脱氧血红蛋白含量的主要因素。血栓的形成和演化相对复杂[24-25]，获取的起始时间不能完全代表血栓形成的实时性。因此磁敏感效应与血栓演变之间的关系仍有待进一步研究。

本研究结果与以往通过T2*序列分析SVS 的影响因素研究结果不一致[9,26]，这些研究显示SVS+与较长的症状出现-MRI 时间相关。结果不同的原因一方面可能是纳入的病例症状出现-MRI 时间区间不同，本研究纳入的症状出现-MRI 时间为＜24 h，而SOIZE等[9]的研究纳入的症状出现-MRI 时间为＜8 h；另一方面可能是由于使用的扫描序列不同，前人的研究使用的是T2*加权成像，伪影相对较大，清晰度及灵敏度相对较低，而具有相同成像原理的SWI序列通过将长TE 高分辨率全流补偿3D GRE 序列与每个体素中的滤波相位信息相结合，能够最大限度地提高对脱氧血红蛋白的敏感性，发现T2*序列不易检测到的低信号，且边界显示更清晰[27]，因此得出的结果相对更加可靠。

3.2 心血管事件与SVS+显著相关

SVS+与卒中亚型之间的关系一直是一个争论的话题[28]。在ALLIBERT 等[20]的研究中，SVS 的存在与心源性卒中无关；也有人得出了心源性卒中常常与SVS的存在相关的结论[3,9,29]。前期的实验和临床数据表明，血栓成分是SVS 存在的主要决定因素[30]。我们的研究表明，与其他的卒中亚型相比，心源性卒中更容易出现SVS。这可能是因为心源性栓塞的栓子中富含红细胞，使脱氧血红蛋白的磁化效应更明显，从而增加了SVS 阳性率。我们还发现合并房颤/房扑是SVS+事件的独立危险因素。这可能是因为房颤通常会引起左心房血液停滞，从而引起心脏栓塞，最终形成红色血栓，导致SVS+。然而也有研究表明动脉硬化型卒中的血栓中红细胞比例高于心源性卒中的血栓[31]，这与我们目前所公认的理论相反，因此未来仍需要进一步将SVS与血栓的病理结果结合起来研究。

3.3 局限性

我们的研究有一些局限性。首先，这项研究是回顾性的。其次，没有后续数据显示SWI上血栓的自然演变。第三，我们排除了大脑中动脉通畅的前循环闭塞患者、缺乏SWI 序列及MRI 图像质量不佳患者，以及那些症状出现-MRI 时间不详的患者，这可能引起选择偏差。此外由于样本量小，多变量模型可能包含一些潜在的混杂因素。

4 结论

综上所述，我们证明了SVS+更容易提示心源性卒中，合并房颤/房扑是SVS+的独立危险因素；对于已知症状出现时间的患者，症状出现-MRI时间（＜24 h）并非SVS+的影响因素。在成像序列为SWI且考虑症状出现-MRI时间的情况下，仍支持SVS作为急性缺血性脑卒中病因诊断的临床标志物。SVS是一种复杂的放射学体征，未来仍需要进一步更深入的研究。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。

作者贡献声明：王梅云设计本研究的方案，对稿件重要内容进行了修改，获得了河南省医学科技攻关计划项目的基金资助；姜涵起草和撰写稿件，获取、分析或解释本研究的数据；李自强、高海燕、白岩、魏巍获取、分析或解释本研究的数据，对稿件重要内容进行了修改；其中高海燕获得了河南省自然科学基金青年项目基金的资助；全体作者都同意发表最后的修改稿，同意对本研究的所有方面负责，确保本研究的准确性和诚信。