急性缺血性卒中血管內治療腦側支循環影像評估的研究進展

張嘉楠 張 金

1）山西醫科大學第一臨床醫學院，山西 太原 030001 2）山西醫科大學第一醫院，山西 太原030000

近年來一系列的大型隨機對照試驗證明了急性大血管閉塞性卒中血管內治療的高再通率和功能獨立率［1-5］。其中側支循環良好的患者有較小的梗死核心、較大的缺血半暗帶，故血管內治療有較好的臨床結果［6］。因此，對腦側支循環進行準確快速的影像學評估，是進行血管內治療的必要條件。本文將重點講述急性大血管閉塞性卒中腦側支循環的影像學評估，為血管內治療術前評估及術中決策提供必要信息。

1 腦側支循環概述

腦側支循環是指由于腦的供血血管發生嚴重狹窄或閉塞時，原有側支或新形成的吻合血管對狹窄或閉塞血管的供血區域的血流灌注代償。腦側支循環可分為3 級，一級主要指大腦動脈環代償；二級主要指頸外動脈通過眼動脈向顱內代償以及狹窄或閉塞血管附近的軟腦膜側支吻合代償；三級代償主要指缺血區邊緣的新生血代償，需要一定時間形成。

2 腦側支循環的作用

腦側支循環不僅可以指導急性缺血性卒中血管內治療的病例篩選，還能預測血管內治療的療效。既往研究表明，急性缺血性卒中治療關鍵在于盡可能早地開通堵塞血管、恢復腦組織再灌注、挽救缺血半暗帶［7］。決定梗死面積和缺血半暗帶的大小除了閉塞血管，還有腦側支循環。JIANG 等［8］研究表明，良好的側支循環有較小的梗死核心與較慢的梗死灶增長率，在無側支循環的患者中，梗死灶增長率可達31.56 mL/log（min），反之梗死灶增長率可低至6.61 mL/log（min）。FLORES等［9］研究表明，側支循環狀態與不良結局密切相關，是惡性大腦中動脈梗死演變的唯一獨立預測因子，特別是在未實現再通的患者中。側支代償會增加局部腦血流流量與微循環灌注，通過抵消體內水分平衡的失衡和較低的病變吸水率，從而減輕缺血性卒中腦水腫，改善轉歸［10］。SINGER等［11］研究表明，在近端大腦中動脈閉塞的患者中，經過血管內治療，側支循環豐富的患者有更高的血管再通率，更小的最終梗死面積與更好的臨床預后。

3 腦側支循環的影像評估

3.1 DSADSA 可以直接評估腦動脈期、毛細血管期、靜脈期的血管影像，顯示腦血管的解剖學和血流動力學，明確狹窄或閉塞部位，相較于其他影像檢查具有最高的時間和空間分辨率，在急性缺血性血管內治療中被認為是評價腦側支循環的“金標準”。目前國際上大多數采用美國介入和治療神經放射學會/介入放射學會（ASITN/SIR）制定的血流分級方法［12］對側支循環進行分級。但是DSA 為有創檢查，相較于CTA 等檢查較費時，且側支血管顯示常常不完整，故需要在血管內治療術前做進一步影像學評估。

3.2 CT

3.2.1 CTA：CTA是目前急性缺血性腦卒中血管內治療術前最常用也是首選的評估腦側支循環的方法，相比于DSA 檢查，CTA 具有無創、操作簡單、成像速度快等優點。MENON 等［13］使用來自一項大型隨機對照試驗IMS Ⅲ的數據，表明基線CT血管造影側支循環是最終臨床結果的一個強有力的決定因素，可用于選擇血管內治療的患者。

3.2.1.1 單時相CTA：單時相CTA 可以顯示側支循環的分布和充盈信息，檢查方便快捷，但由于只能顯示對比增強峰值時期的一個時相結果，加之病人個體差異影響，導致掃描時間點很容易錯過通過側支循環供血區域的造影劑峰值時間，容易將側支循環良好的患者歸結為側支循環不良，造成對側支循環代償的低估［14］。但SCHREGEL 等［15］在單時相CTA 和多時相CTA 上采用多種評分系統對102 例急性前循環大血管閉塞并接受多模態CT 檢查和血管內治療患者的側支循環進行評估，結果表明所有單時相CTA 和多時相CTA 側支評分與CTP 參數之間都有較強的相關性，單時相CTA 評估的側支狀態可能足以用于急性缺血性腦卒中患者的預后預測和決策。

3.2.1.2 多時相CTA：多時相CTA 成像迅速，后處理簡單，不易受到病人運動的影響并可以時間分辨的方式形成動脈期、靜脈期及靜脈延遲期3 期血管影像，提供大腦側支血管代償的相關信息。一項前瞻性觀察性研究［16］共納入147 名急性缺血性卒中患者進行CT 平掃、單時相CTA、多時相CTA 以及CTP 檢查，結果表明對于血管內治療決策，單時相CTA與多時相CTA 符合率最高，其次為多時相CTA 與CTP 錯配率＞3。多時相CTA預測臨床結局的能力中等，但優于單時相CTA 與CTP（P＜0.05），是急性缺血性卒中影像選擇的可靠工具。LU 等［17］對73 例發病時間在5～15 h或發病時間不明且大腦中動脈M1/M2段和（或）顱內頸內動脈段閉塞的急性缺血性卒中患者進行頭部平掃CT 和CTP 檢查，并且用CTP 的數據重建模擬單時相CTA及多時相CTA進行側支循環評估比較，結果表明多時相CTA 對靶點失配和臨床結果的預測能力均優于單時相CTA（P＜0.05）。單時相CTA與多時相CTA 相比，低估了側支狀態（P＜0.01）。BYRNE 等［18］研究表明，“延遲血管征”是前循環血管閉塞的重要征象，多時相CTA 相比于單時相CTA 在評估遠端前循環血管閉塞和“延遲血管征”的靈敏度和總體置信度均有顯著提高。KIM等［19］對54名發病6 h 內的急性大腦中動脈閉塞的患者進行多時相CTA與DSA檢查，結果表明，多時相CTA側支循環等級與DSA 側支循環等級呈正相關（P＜0.001），多時相CTA可以準確預測急性缺血性卒中的軟腦膜側支循環?；贑TA 評價側支循環的量表較多，包括區域軟腦膜評分（rLMC）、Tan 評分、Miteff 評分、Alberta卒中項目早期CT 評分（ASPECTS）的各種改良側支循環評分體系以及美國介入和治療神經放射學會/介入放射學會（ASITN/SIR）側支循環改良評分等。王國防等［20］對115例缺血性腦卒中患者分別采用rLMC評分、Miteff評分和Tan評分評估所有患者側支循環，結果表明3 種評分均與ASITN／SIR 評分呈正相關，且均為急性缺血性腦卒中預后的獨立預測因素，rLMC 評分的信度和效度相比于Miteff 評分和Tan 評分更高。

3.2.2 CTP：CTP 的基本原理是靜脈注射造影劑，通過CT掃描記錄其進入大腦的過程，并對其計算機重建，計算出一些如腦血流量（CBF）、腦血容量（CBV）、平均通過時間（MTT）等腦血流參數，進而定量評估腦血流動態灌注情況，區分核心肌梗死區及缺血半暗帶區。大型隨機對照試驗SWIFT PRIME的事后研究表明［21］，相對腦血容量（rCBV）與低灌注指數比（HIR）是前循環急性缺血性卒中患者側支循環的獨立預測因素，較高的rCBV和較低的HIR與良好的側支循環相關，且rCBV 與DSA 側支呈正相關，rCBV 和HIR 可作為符合血管內治療條件的AIS 患者側支循環狀態的標志物。GUENEGO 等［22］對98例急性缺血性腦卒中患者進行MRI 或者CTP 檢查，并使用美國介入和治療神經放射學會/介入放射學會（ASITN/SIR）量表對側支血管進行血管內治療前DSA 評估，結果HIR與DSA側支呈負相關，HIR＜0.4最能預測良好的DSA 側支，可作為符合血管內治療條件的AIS患者側支循環狀態的標志物。陳聚惠等［23］對41例單側大腦中動脈或頸內動脈閉塞患者發病6 h 內行頭顱CT 平掃、CTP 以及常規頭頸CTA 檢查，并采用改良ASITN/SIR側支循環評分法評估側支循環，結果表明側支循環良好組與不良組間rCBV、rCBF、Tmax 及HIR差異具有統計學意義，可反映側支循環狀態，且rCBV及HIR可優先提示急性缺血性腦卒中患者側支循環狀態。但相較于CTA，CTP 需要后處理復雜，并且受到患者運動的影響較大，尚需進一步研究其在側支循環評估的作用。

3.3 TCDTCD 是一種對顱內血管常用的超聲檢查，通過頻譜波形對腦血流動力學信息進行監測，相比于DSA與CTA，具有價格低廉、操作簡單、無創、實時監測等優點。HENDRIKSE 等［24］通過DSA 與TCD對Wills 環側支血流進行評估，結果表明，相比于DSA，TCD 對Wills 環前部側支血流的靈敏性和特異性分別為82%和79%，準確度為80%，對Wills 環后部的靈敏性和特異性分別為33%和68%，準確度為47%。張澤進［25］對120 例缺血性腦血管病進行DSA與TCD檢查，結果表明相比于DSA，TCD對頸內動脈以及椎基底動脈顱外段的側支循環能有效評估，但對于椎基底動脈顱內段評估效果較差。由于TCD對三級側支循環的評估有限，且受操作者技術與患者骨窗厚度等因素的影響，故僅作為急性缺血性腦卒中側支循環的初步影像學篩查，仍需CTA 或DSA 進一步檢查。

3.4 MRIMR 序列的掃描所需時間及后處理時間長，且對顱腦血管的吻合處識別不敏感，且基于MR 對于側支循環的評估研究較少，限制了其在急性缺血性腦卒中血管內治療中的應用。但隨著多種新型MR 序列的相繼出現，為時間窗內急性缺血性腦卒中患者獲取及時有效的側支血管信息成為可能。

3.4.1 MRA：核磁血管成像對于側支循環的評價包括時間飛躍MRA（TOF-MRA）和對比劑增強MRA（CE-MRA）等。TOF-MRA 利用血液的流入增強效應，不需要對比劑即可對人體內血管成像［26］，是一種常用的評估腦側支循環結構的無創方法，在臨床上主要用于顱內外大血管和顱內近端的血管成像。HENDRIKSE 等［24］通過DSA 與TOF-MRA 對Wills 環側支血流進行評估，結果表明，相比于DSA，TOFMRA 對Wills 環前部側支血流的靈敏性和特異性分別為83%和77%，準確度為80%，對Wills 環后部的靈敏性和特異性分別為33%和88%，準確度為47%。但對低流速的血流用TOF-MRA成像信號易丟失，故對二級及三級側支不敏感，尤其是當遠端分支動脈閉塞時對軟腦膜側支評估的準確性大大降低。對比劑增強MRA（CE-MRA）通過靜脈注射順磁性對比劑使血液T1值縮短，采用快速、高權重的T1WI序列進行成像。由于血液與周圍組織T1值存在差異而形成對比，具有高信噪比，對慢血流的敏感性高，可以提供隨時間變化的血流動力學數據，但CE-MRA 圖像空間分辨率相比DSA 較低，可能會過度評估血管的狹窄程度［27］。且CE-MRA 檢查需要注射對比劑，故對其過敏及腎功能不全患者禁用。策略性采集的梯度回波序列所衍生的STAGE 磁共振血管成像（STAGE-MRA）采用交錯的再相/去相方案，能夠減去靜止的背景組織，從而更好地突出小動脈的信號。TANG等［28］研究表明，相比于TOF-MRA，STAGE-MRA有更高的圖像定性評分與對比度噪聲比（CNRs），并在健康志愿者和顱內動脈粥樣硬化疾病患者中顯示更多數量的軟腦膜側支。

3.4.2 動脈自旋標記（ASL）：ASL是一種通過標記血液內活躍流動的水分子作為示蹤劑來測量腦血流量的技術。相比于DSC-MRI、CTP 等其他灌注成像，ASL無需靜脈注射造影劑，也無輻射暴露的危險，是一種完全無創的技術。LEE 等［29］研究表明ASL MR與數字減影血管造影在側支血管分級和吻合口通暢度方面的一致性為中到好。雖然ASL可通過分析腦血流量參數，得出腦微循環血流灌注情況，但由于動脈通過時間的延遲，可能會低估狹窄或閉塞血管的腦血流量［30］。且由于ASL成像速度慢，信噪比較差，對復雜的側支循環評估精準度及可靠性欠佳［31］，限制其在急性缺血性腦卒中血管內治療影像評估的應用，仍需進一步研究。

3.4.3 動態磁敏感對比增強灌注成像（DSC-PWI）：DSC-PWI 通過靜脈注射順磁性造影劑，測量造影劑通過毛細血管床時的弛豫或磁敏感效應引起的信號改變來得到與CTP 相似的灌注參數，進而在功能上評估側支循環狀態［32］。GALINOVIC 等［33］對35 例大血管閉塞性急性缺血性腦卒中患者進行DSC-PWI檢查，通過計算CBF體積與基于Tmax的灌注不足之間的比率，表明CBF/Tmax 體積比和不良側支狀態與最終梗死面積顯著相關。KIM等［34］通過DSC-PWI元數據生成用于評估側支的專用MRI 序列，并進行了基于側支流圖的側支分級，與基于DSA 的分級進行了比較，結果表明基于MRI 和基于DSA 的側支分級之間存在良好的相關性，DSC-PWI 可為急性缺血性卒中患者側支循環提供參考。但DSC-PWI需要注射外源性造影劑，且掃描時間長，圖像后處理復雜，費用較高，限制了其在急性缺血性卒中血管內治療側支循環評估中的應用。

3.4.4 液體反轉恢復序列（FLAIR）：FLAIR序列通過抑制T2WI 序列上腦脊液的高信號，從而突出蛛網膜下腔和腦組織內病灶。FLAIR 序列高信號血管征（HVS）是指大腦中動脈近端點狀或條狀（近端HVS），外側裂遠端線形或蛇形的高信號影（遠端HVS）［35］。HAUSSEN 等［36］研究表明近端HVS形成與血管狹窄和閉塞后緩慢的順向血流相關，而遠端HVS形成與腦組織低灌注后側支循環的建立及軟腦膜吻合支內血液逆流有關。HVS可作為顱內大血管狹窄或閉塞的標志物，且提示患者存在良好的腦側支循環。LEGRAND等［37］研究表明，HVS-DWI不匹配與PWI-DWI 不匹配具有高度一致性，可為缺血半暗帶的判斷提供依據，能篩選出血管內治療中獲益的缺血性卒中患者。但也有學者持相反意見，LI 等［38］對282 例前循環大血管閉塞的急性缺血性腦卒中患者進行研究，其中235名（83.33%）的AIS患者中觀察到HVS，HVS 組有更高的臨床功能損害以及較差的臨床預后。

4 小結

血管內治療是急性大血管閉塞性卒中的重要治療方法，擁有良好側支循環的患者有更小核心梗死、更大的缺血半暗帶，血管內治療后有更好的臨床結果及更低的出血轉化率，故對急性大血管閉塞性卒中腦側支循環進行術前及術中影像學評估是極為必要的。DSA 是腦側支循環評估的金標準，CTA 是急性缺血性卒中術前側支循環評估最常用的方法，CTP、PWI 可提供組織灌注信息，從功能層面上反映側支循環情況。各種影像學方法都有其優缺點，需結合具體情況選擇，期待對急性缺血性卒中腦側支循環的影像學進一步臨床研究。