重视急性缺血性脑卒中的多维度影像学研究

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)是常见的脑血管疾病具有发病率、病死率、致残率和复发率较高的特点,严重危害人类健康和患者生存质量。其最常见的原因是急性血栓形成造成局部脑血管闭塞,处理应强调早期诊断、早期治疗和早期预防再发。利用影像学早期界定梗死核心及缺血半暗带(ischemic penumbra,IP)、指导临床个体化溶栓治疗及预测出血转化是目前AIS研究的热点和难点,对降低脑梗死的致残率和病死率具有重要意义。


CT平扫可排除颅内出血,MR DWI对超急性期脑梗死病变显示非常敏感,现已广泛应用于AIS的早期诊断。传统上认为DWI高信号代表梗死区,灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI)与DWI的不匹配作为缺血半暗带的界定标准,但该标准夸大了IP,直接导致了患者的过度治疗,可引起严重的出血转化新的观点认为PWI-DWI不匹配包含了IP及良性灌注减低区,并且DWI高信号并不完全代表梗死核心,IP亦可以存在于DWI及PWI的异常区域,良性灌注减低区无需治疗即可自动恢复。最近有研究采用不同于“PWI-DWI不匹配”法的基于体素的多参量MRI、CT模型来预测AIS的梗死核心及缺血半暗带,具有较好的准确性,可指导延迟再通治疗。CT灌注成像(CT perfusion,CTP)亦被用来评估IP及预测出血转化,Jain等认为相对脑血流量(rCBV)减低与出血转化存在显著性相关,Aviv等发现由CTP得出的表面通透性值(permeability-surface,PS)可区分出血转化与非出血转化。如何从影像学上建立有效、实用的缺血半暗带界定标准及出血转化预测标准从而指导临床个体化溶栓治疗一直是神经影像学领域的研究热点。


近年来,基于体素内不相干运动(intra-voxel incoherent motion,IVIM)的多b值DWI以及基于非高斯分布的扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)也逐步应用于脑梗死的评估,并取得一定研究结果。Cheung等初步发现,平均扩散峰度(mean kurtosis,MK)在梗死区域不均匀升高,且急性期MK升高的区域与最终梗死的面积接近。我们在本期刊出文章的大样本临床研究结果也揭示了急性期脑梗死MK的变化可能较ADC更敏感轴向峰度(K∥)改变较径向峰度(K⊥)更显著反映了缺血梗死区非高斯分布水分子扩散的高度不均质性,并且轴索损害较髓鞘更严重,预示MK或K∥可望成为预测梗死最终面积及界定缺血半暗带的有效指标。


三维动脉自旋标记技术(three dimensional arterial spin labeling,3D-ASL)是无需对比剂的灌注成像方法,它以磁标记的动脉血作为内源性对比剂,将水分子作为自由扩散的内在示踪剂来成像,不仅能够显示病变区灌注异常,还可以定量分析全脑血流量(CBF)。ASL显示脑缺血较PWI更敏感,但在AIS可高估脑缺血范围


磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging,SWI)是利用不同组织间磁化率的差异产生图像对比的相位成像技术SWI可早期检出梗死灶内的出血成分,较CT、MRI更敏感;并且可发现阻塞动脉的急性血栓(动脉内栓子,新鲜血凝块含有较多去氧血红蛋白呈低信号),指导溶栓治疗。同时,由于缺血缺氧组织毛细血管和静脉内脱氧血红蛋白含量增加、氧合血红蛋白含量下降,在磁敏感成像上使得静脉显示明显增多增粗,呈低信号,因此其也可以显示低灌注脑组织区。SWI能早期发现梗死区域的出血灶,从而可早期预测出血转化风险


基于血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)技术的静息态及任务态功能MRI(functional MRI,fMRI)可从脑网络水平了解脑梗死后神经功能连接状态的改变,已成为研究脑梗死患者的脑功能生理、病理活动的一种重要手段,也为患者治疗、康复以及预后的评价提供一个新的研究方法。此外,AIS的康复效果还与脑梗死的继发远隔损害密切相关,梗死后远离梗死灶与大脑皮质有大量纤维联系的纹状体、丘脑、黑质、海马、脑干和脊髓均可发生继发性损害,导致神经通路传导抑制及迟发性神经元死亡,如Wallerian变性、神经机能连接不良、星形胶质细胞缝隙连接通讯介导大脑中动脉梗死(MCAO)后海马迟发性损伤导致认知功能损害等,严重影响AIS预后。


近年来,关于颅内动脉粥样硬化斑块对于缺血性卒中的风险预测报道较多。颅内动脉粥样硬化斑块易导致管腔狭窄,斑块破裂、血栓形成从而进一步引起管腔闭塞。通过影像学方法研究颅内动脉易损斑块破裂机制、早期检测易损斑块,可对缺血性脑卒中患者进行风险评估及有效指导临床治疗


目前关于急性缺血性脑卒中的研究方法众多,各有优势。本期重点号收录了4篇关于不同成像新方法在脑梗死评估和预测方面的文章,包括不同时期脑梗死的DKI、超急性期脑梗死ADC预测最终梗死体积、DWI和MRA评分评估出血转化、脑梗死后运动性失语患者的 fMRI脑网络变化,以及1篇脑动脉粥样硬化斑块的高分辨MRI强化特征,有助于从不同角度认识脑梗死及梗死前期的变化特征,从而有效地指导临床个体化治疗及改善预后。


脑梗死是脑血管病发生发展的终末期损害,如何在梗死前期从影像学角度进行多维度研究,将脑血流动力学异常、局部脑循环储备、脑局部低灌注、脑局部缺血、脑局部微循环障碍和脑梗死的最终发生作为一个整体事件看待,对脑卒中易损患者进行总风险评估,是今后的重要研究方向,对预测脑卒中的发生具有重要的临床意义。


中华放射学杂志  2014年6月第48卷第6期

作者:朱文珍(华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科) 高培毅(北京天坛医院放射科)






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