Multi-PLD-ASL 在评估急性缺血性脑卒中治疗前后灌注改变及临床预后中的应用研究

甘 敏，陈 飞，胡建斌，穆天池，刘 洋（通信作者）

（盐城市第三人民医院<南京医科大学盐城临床医学院>影像科 江苏 盐城 224008）

急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke, AIS）是具有高发病率、高致残率的神经系统常见重症，在我国已成为最主要的疾病死亡原因之一[1]。对脑组织灌注水平的测定，有利于疾病诊断、治疗方案的选择和临床预后的评估。动脉自旋标记（arterial spin labeling, ASL）是无创的MRI 灌注检查方法，其采用自身血液中的氢质子作为标记，对脑血流量（cerebral blood flow, CBF）的测定依赖于标记后延迟时间（post labeling delay time,PLD）参数的设定[2]。而因个体血流速度的不一致，导致传统单PLD 设置的ASL 不可避免地会导致CBF 高估或低估现象。多个PLD 的ASL（multiple PLD ASL,Multi-PLD-ASL）是在传统ASL 基础上发展起来的，将多个PLD 编码到一次采集中，可计算个体的动脉到达时间（arterial transit time, ATT），再根据ATT 对CBF 进行校正，并计算脑血容量（cerebral blood volume, CBV），因此很大程度上避免了个体血流速度差异对脑灌注测定的影响[3]。本研究旨在探讨Multi-PLD-ASL 在评估AIS患者治疗前后灌注水平改变及临床预后中的应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2021 年1 月—2023 年4 月间在盐城市第三人民医院诊治的64 例幕上非大血管闭塞AIS 患者临床及影像资料。其中男30 例，女34 例，患者年龄47 ～83 岁，平均年龄（69.07±9.23）岁。所有患者均在发病后12 ～24 h 内进行首次MRI 检查，对患者进行标准内科治疗，包括抗血小板聚集、抗凝及降血脂治疗等，以达到尽可能好的功能改善。于入院治疗后48 ～72 h 内进行MRI 复查。嘱患者于3 月末门诊随访，对不便来院者进行电话随访，由神经科医师对患者进行改良Rankin量表（modified Rankin scale, mRS）评分，以评估临床预后，0 ～2 分为预后良好，3 ～6 分为预后不良。患者或授权家属签署MRI 检查知情同意书，研究已获盐城市第三人民医院伦理委员会批准（伦理编号：2020-77）。

纳入标准：①符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[4]的AIS 诊断标准；②首次发病的幕上AIS患者；③年龄≥18 岁。排除标准：①病灶位于两侧大脑半球；②病灶最小直径≤0.5 cm；③出血性转化；④Multi-PLD-ASL 图像存在严重伪影；⑤非AIS 病变引起的结构或灌注异常；⑥存在精神疾病或严重的系统性疾病。

1.2 MRI 数据采集

所有患者均采用美国GE Discovery 750 W 3.0 T MRI 扫描仪进行检查。首次MRI 检查包括弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）、磁共振动脉血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）和Multi-PLD-ASL 序列；MRI 复查包括DWI、MRA、T1WI、T2WI、FLAIR 和Multi-PLD-ASL 序 列。Multi-PLD-ASL 具体参数如下：TR 5 978 ms；TE 11.5 ms；FOV 22 cm×22 cm；层厚4.5 mm；层数106；分辨率4.67 mm×4.67 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。

1.3 图像后处理

将患者MRI 图像导入GE 设备自带的后处理工作站。Multi-PLD-ASL 序列首先对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，计算7 个PLD 的平均灌注图像，拟合ATT 图，和基于ATT 校正过的CBF 和CBV 参数图。以DWI 异常高信号为参考，选取病灶及对侧正常脑组织为感兴趣区（region of interesting, ROI），记录各ROI 的CBF、ATT 和CBV 值。ROI 选取应尽可能避免包含血管、较大脑沟裂等组织。以病灶与对侧ROI 的CBF、ATT和CBV 比值定义灌注参数相对值（rCBF、rATT 和rCBV）。梗死病灶体积（volume of infarcted lesion,VL）测量通过手动勾画DWI 图像病灶每一层异常高信号面积之和乘以层厚进行估算。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计软件处理数据。对数据进行正态分布及方差齐性检验，符合正态分布且通过方差齐性检验的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验；否则以中位数（第一四分位数，第三四分位数）[M（Q25,Q75）]表示，采用Wilcoxon 秩和检验；以VL 为控制变量，灌注参数相对值与临床预后（3 月末mRS 评分）采用偏相关分析。以P＜0.05 代表差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AIS 患者病灶与对侧Multi-PLD-ASL 灌注参数的比较

AIS 患者治疗前后梗死病灶的CBF、CBV 均明显低于对侧正常脑组织，ATT 则均高于对侧正常脑组织（P＜0.05），见表1。

表1 AIS 患者治疗前后病灶与对侧Multi-PLD-ASL 灌注参数的比较

2.2 AIS 患者治疗前后病灶Multi-PLD-ASL 灌注参数及灌注参数相对值的比较

治疗后病灶的CBF、CBV、rCBF 和rCBV 相对治疗前均明显增加（P＜0.05），然而ATT 和rATT 在治疗前后差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 AIS 患者治疗前后病灶Multi-PLD-ASL 灌注参数及灌注参数相对值的比较

2.3 AIS 患者临床预后情况及其与灌注参数相对值的偏相关分析

64 例AIS 患者，预后良好45 例（随访3 月末mRS评分：0 ～2 分），预后不良19 例（随访3 月末mRS 评分：3 ～6 分）。以VL 为控制变量，治疗前的rCBF（r= -0.397，P= 0.036）和rCBV（r= -0.411，P= 0.029）与临床预后（随访3 月末mRS 评分）呈负相关。治疗前的rATT 以及治疗后的rCBF、rATT 和rCBV 与临床预后（随访3 月末mRS 评分）不存在统计学相关性（P＞0.05）。

3 讨论

在AIS 领域，虽然MRI 和CT 灌注成像是目前常用的灌注检测方法[5-6]，然而因两者均需要注入对比剂进行成像，在一定程度上限制了肾功能衰竭患者、存在对比剂过敏患者以及需要多次重复检查患者的使用。而Multi-PLD-ASL 技术，是最新的ASL 技术之一，在前人的研究中已被证实与MRI 和CT 灌注成像具有较好的一致性[7]。本研究通过使用Multi-PLD-ASL 技术，检测AIS 患者入院治疗前及治疗后的脑灌注水平，并对灌注参数与临床预后之间的相关性进行分析，以探讨其临床应用价值。

本研究纳入非大血管闭塞的AIS 患者，患者均接受内科治疗，无血管内机械取栓治疗。治疗前和治疗后的Multi-PLD-ASL 检查，多数患者均发现梗死病灶区域的低灌注，因此在组织分析时表现为梗死病灶的CBF、CBV 低于对侧正常脑组织。然而，ATT 则表现为梗死病灶大于对侧正常脑组织。该结果表明，梗死病灶区域小血管闭塞或狭窄导致ATT 延长，血流在血管内通过的速度减慢，这与AIS 病理机制相符，也与前人的研究相符[8]。

进一步对治疗前和治疗后的AIS 患者灌注水平进行比较，发现梗死病灶CBF、CBV 均有所改善，并具有统计学意义。并未避免个体灌注差异造成对比较结果的影响，采用了病灶与对侧的灌注参数相对值进行分析，发现同样治疗后的rCBF 和rCBV 得到改善。然而无论是梗死病灶的ATT，还是rATT，在治疗前后均未见统计学差异。以上结果表明，对于非大血管闭塞AIS 患者，进行标准的内科治疗，可改善病灶区域的血供状态，然而对于小血管闭塞或狭窄的状态改变不明显。

VL 是对AIS 患者临床预后的重要影响因素，因此在分析灌注与临床预后关系中，将其作为控制变量，进行偏相关分析。研究发现，以VL 为控制变量，治疗前的灌注水平（rCBF 和rCBV）与临床预后呈负相关，而治疗后的rCBF 和rCBV 与临床预后不存在相关性。该结果表明，治疗前Multi-PLD-ASL 检测的灌注状态更能代表AIS 患者脑组织损伤对远期症状的影响。验证了入院早期的灌注检测对AIS 患者预后评估的重要性。

综上所述，Multi-PLD-ASL 可用于AIS 患者治疗前后灌注水平的测定，并且治疗前的灌注水平与预后相关。