大腦中動脈M1 段閉塞后側支循環狀態與DWIASPECTS 相關性研究

滿術千 李旭丹 梁峰 鄒建勛

大腦中動脈M1 段閉塞是急性腦梗死的重要原因之一，具有高致殘率的特點?；跀U散加權成像的Alberta 卒中項目早期CT 評分（diffusionweighted imaging Alberta Stroke Program Early CT Score，DWI-ASPECTS）是臨床常用的快速、便捷評估腦梗死范圍及程度的重要方法，有助于指導溶栓治療及臨床預后的預測［1-4］?，F有研究顯示，側支循環的建立是影響腦缺血性梗死預后的重要因素之一［5-8］。大腦中動脈M1 段閉塞后由于不能通過Wills 環進行有效的代償，需通過大腦前動脈或大腦后動脈與軟腦膜動脈吻合建立側支循環進行代償。多項研究顯示［9,10］T2加權液體衰減反轉回復序列（T2-weighted fluid-attenuated inversion recovery,T2-FLAIR）腦表面高信號血管征（hyper-intense vessel sign，HVS）與軟腦膜動脈側支循環建立相關，可作為無創評估軟腦膜動脈側支循環手段之一。Uemura 等［11］認為三維時間飛躍法磁共振血管成像（3-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA）所觀察的大腦前/后動脈偏側優勢（anterior cerebral artery laterality/posterior cerebral artery laterality，ACAL/PCAL）通過血管擴張或血流增快等對腦血流灌注進行重新分布與良好側支循環相關。因此，常規磁共振序列可用于評估側支循環狀態。多項研究［12,13］認為大腦中動脈閉塞患者HVS 顯著及ACAL/PCAL 陽性與良好預后相關。目前國內關于大腦中動脈M1 段閉塞后側支循環狀態與DWI-ASPECTS 的關系，以及扮演何種角色尚缺乏深入研究。為此，本研究旨在通過常規磁共振檢查序列分析單側大腦中動脈M1 段閉塞后側支循環狀態，評估DWI-ASPECTS，并探討兩者間的關系。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性研究我院52 例2017 年6 月—2019 年6 月由于大腦中動脈M1 段閉塞引起急性腦梗死患者臨床及影像資料。入組標準：1)3D-TOF-MRA及CT 血管造影證實單側大腦中動脈M1 段閉塞，并且擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）可見急性腦梗死；2)影像資料完整，包含3D-TOFMRA、DWI、T2-FLAIR 等序列；3)首次腦卒中發作。排除標準：1)合并其他血管閉塞或重度狹窄；2)合并其他腫瘤、出血、感染、血管畸形等；3)圖像質量不佳。并收集其一般臨床資料，如性別、年齡以及卒中危險因素（吸煙、高血壓、糖尿病、房顫等）。

1.2 掃描方案及參數

所有患者入院24 h 內行MR（GE Discovery 750 3.0 T）掃描，掃描序列包括T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI 和3D-TOF-MRA，其重要相關參數如下。1)3D-TOF-MRA：射頻脈沖TR 為min，TE 2.3 ms，翻轉角20°，層厚0.6 mm，層間距0 mm，視野24 cm×24 cm，矩陣256×256。2)T2-FLAIR：TR 8800 ms，TE 94 ms，TI 2500 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，視野24 cm×24 cm，矩陣256×256。

1.3 側支循環評估

所有圖像由兩位具有5 年以上經驗影像醫師在PACS 系統解讀。如果存在異議，由第3 名高級職稱影像醫師共同商議，達成一致意見。首先，對3D-TOF-MRA 圖像進行最大密度投影后處理，觀察是否存在大腦中動脈M1 段閉塞。若大腦中動脈M1 段閉塞，觀察是否存在ACAL/PCAL，并定義為同側大腦前/后動脈顯影管腔增粗或顯影更多節段。然后，觀察T2-FLAIR 圖像，分析軟腦膜動脈側支循環建立狀態。觀察大腦中動脈M1 段閉塞遠端T2-FLAIR 圖像腦表面HVS。HVS 定義為T2-FLAIR圖像腦表面線狀血管樣高信號。根據Xu 等［13］研究，對HVS 進行半定量分析（0～3 級）:0 級,未見明顯HVS；1 級，在同側外側裂可見HVS；2 級，在同側外側裂及顳枕葉腦表面可見HVS；3 級，除外側裂、顳枕葉腦表面外，額頂葉腦表面也可見HVS。同時，定義0～1 級為HVS 非顯著組，2～3 級為HVS 顯著組。HVS 顯著組提示軟腦膜動脈側支循環建立良好。

1.4 DWI-ASEPCTS

根據DWI-ASPECTS，在DWI 圖像上評估大腦中動脈M1 段閉塞后腦梗死范圍［14］。首先，將大腦中動脈供血區域分為10 個區域，包括M1、M2、M3、島葉、豆狀核、尾狀核、內囊后肢、M4、M5 和M6。使用DWI-ASPECTS 對腦梗死范圍進行評分，總共10 分，腦梗死每累及1 個區域減1 分；DWIASPECTS 10 分代表無梗死灶，0 分代表大面積廣泛梗死。

1.5 統計方法

使用SPSS 20.0 統計軟件進行統計學處理，定性資料采用頻度計數，定量資料采用平均值±標準差或中位數（四分位數）表示。ACAL、PCAL 及HVS陰性和陽性組相關性采用卡方檢驗及Spearman相關性分析；側支循環狀態與DWI-ASPECTS 相關性采用卡方檢驗及Spearman 相關性分析；側支循環狀態與DWI-ASPECTS 相關性分析采用t 檢驗及Spearman 相關分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

本次共有52 例大腦中動脈M1 段閉塞患者納入研究，其中男37 例，平均年齡（65±9）歲。其一般資料詳見表1。52例患者中，ACAL陽性17 例（32.7%），PCAL 陽性18 例（34.6%）（ACAL、PCAL陽性征象見圖1），HVS 顯著22 例（42.3%）（HVS等級評分見圖2），平均DWI-ASPECTS（5±2）分。

圖1 大腦前/后動脈偏側優勢（ACAL/PCAL）。右側大腦中動脈M1 段閉塞，右側大腦前/后動脈顯影管腔增粗并顯影更多節段，定義為ACAL/PCAL 陽性。圖2 腦表面HVS 等級評分舉例，不同HVS 等級患者相同層面FLAIR 軸位圖像。a)1 級：在同側外側裂可見HVS；b)2 級：在同側外側裂及顳枕葉腦表面可見HVS；c)3 級：除外側裂、顳枕葉腦表面外，額頂葉腦表面也可見HVS。

表1 52 例大腦中動脈M1 段閉塞患者一般資料

2.2 不同側支循環影像征象相關性分析

52 例大腦中動脈M1 段閉塞患者中，12 例同時可見HVS 顯著與ACAL，23 例患者同時未見HVS 顯著與ACAL，HVS 顯著與ACAL陽性相關（P=0.004，Spearman 相關系數r=0.399）；12 例患者同時可見HVS 顯著與PCAL，22 例患者同時未見HVS 顯著與PCAL，HVS 顯著與PCAL 陽性相關（P=0.010，Spearman 相關系 數r=0.359）；14例患者同時可見ACAL 與PCAL，31 例患者同時未見ACAL 與PCAL，HVS 顯著與ACAL 陽性相關（P＜0.001，Spearman 相關系數r=0.699）。

2.3 側支循環狀態與DWI-ASPECT 的關系

DWI-ASPECT 符合正態分布。單因素分析大腦中動脈M1 段閉塞后側支循環狀態與DWI-ASPECTS 相關性分析見圖3。ACAL 陽性組和陰性組平均DWI-ASPECT 分別為（5±2）分、（4±2）分，兩組間無統計學差異（P ＞0.05）。PCAL 陽性組和陰性組平均DWI-ASPECT 分別為（5±2）分、（4±2）分，兩組間無統計學差異（P＞0.05）。HVS 顯著組和HVS 非顯著 組平均DWI-ASPECT 分別為（6±1）分、（4±2）分，兩組間無統計學差異（P=0.001），Spearman 相關系數r=0.415。

圖3 大腦中動脈M1 段閉塞后側支循環狀態與DWI-ASPECTS 相關性分析。ACAL/PCAL：大腦前/后動脈偏側優勢；HVS：高信號血管征。

經性別、年齡及血管危險因素校正，多因素分析顯示HVS 顯著與DWI-ASPECTS 獨立相關［β（95%CI）：0.638（0.159，1.117），P=0.010（表2）］。

表2 多因素回歸分析大腦中動脈M1 段閉塞后DWIASPECT 評分相關因素

3 討論

盡管目前CT 是腦梗死患者首選的檢查方式，但是MRI 的優勢也是不言而喻的，且越來越受到臨床和科研的關注。本研究采用常規MRI 序列分析了大腦中動脈M1 段閉塞后側支循環狀態，結果顯示ACAL、PCAL 與HVS 三者間互相相關，且HVS 狀態與DWI-ASPECTS相關。HVS 越顯著，DWI-ASPECTS 越高。因此，筆者認為大腦中動脈M1 段閉塞后ACAL、PCAL 與HVS 常相互協同代償急劇下降的腦血流灌注，使腦組織盡量減少缺血損傷，表現為高DWI-ASPECTS。由于HVS 與ACAL/PCAL 在常規3D-TOF-MRA 及T2-FLAIR 序列即可評估，無需增加序列及掃描時間，具有很大的實用性，拓展了3D-TOF-MRA 及T2-FLAIR 序列的應用價值，為臨床評估腦梗死提供了科學依據。

側支循環評估是腦缺血性病變評估不可或缺的環節，是影響臨床預后的重要因素［6,8,15］。側支循環甚至影響治療時機。有研究認為側支循環影響了或增強了腦組織對缺血的代償能力，很多超過溶栓時間窗的患者仍有治療價值［16,17］。目前評估側支循環的方法很多，如CT 灌注掃描、DSA、MRI 等［18］。本研究采用了MRI 常規序列評估腦側支循環狀態并研究了其與DWI-ASPECTS 的相關性。研究顯示HVS 可用于評估軟腦膜動脈側支循環，HVS 越顯著，軟腦膜動脈側支循環建立越完善［9,10］。ACAL 或PCAL 可作為腦缺血后一級側支循環的補充，通過血管擴張或血流增快等對腦血流灌注進行重新分布，從而提高患側腦血流灌注，進行代償。本研究顯示HVS 與ACAL/PCAL 相關。這一點和Uemura 等［11］研究一致。因此，筆者認為當大腦中動脈M1 段閉塞后大腦前動脈/大腦后動脈通過腦血流重新分布及軟腦膜側支循環吻合，輸送到缺血組織，從而得到有效代償。

目前多項研究提示HVS、ACAL、PCAL 三者分別與大腦中動脈M1 閉塞臨床預后相關［12,13］。但是，缺乏HVS、ACAL、PCAL 三者一起對大腦中動脈M1 閉塞臨床預后的影響的研究。DWI-ASPECTS是評估腦梗死范圍及嚴重程度的重要手段，具有快速、便捷等特點，廣泛應用于臨床。DWIASPECTS 越高，腦缺血梗死越嚴重。雖然HVS 與ACAL/PCAL 均反映側支循環狀態且三者相關，但是本研究僅發現HVS 與DWI-ASPECTS 相關。筆者認為可能的原因是大腦中動脈M1 段閉塞后通過同側大腦前動脈/大腦后動脈擴張，進行腦血流重新分布［11］，但是能否達到有效代償，最終取決于軟腦膜動脈側支循環的建立，形成豐富的側支動脈吻合支，讓重新分布的血液輸送到缺血組織，真正地起到代償作用。僅依靠大腦前動脈/大腦后動脈進行血流進行分配，缺乏豐富的軟腦膜動脈吻合支，腦組織缺血代償將大打折扣。通過HVS 與ACAL/PCAL 三者相互協同，大腦中動脈M1 段閉塞后腦組織缺血代償能力將明顯提高。因此，筆者認為側支循環狀態與DWI-ASPECTS 相關。HVS與ACAL/PCAL 征可作為評估腦缺血側支循環狀態的重要手段。

雖然良好的側支循環常與高DWI-ASPECTS相關，但是有研究認為缺血代償的腦組織仍然屬于危險狀態［19］。大量研究證實，HVS 顯著區域腦組織仍處于低灌注狀態［20,21］。隨著缺血時間的延長，腦微循環將發生改變，側支循環的建立有可能隨時被破壞［22］。因此，應該積極評估側支循環狀態，篩選出側支循環良好、高DWI-ASPECTS 患者進行臨床評估，進行積極治療，挽救處于危險狀態的腦組織，從而改善預后。

本研究存在一定的不足。第一，單中心回顧性研究，樣本量小。第二，未與DSA 或灌注成像進行對照評估側支循環狀態。第三，缺乏長期神經功能影響的評估，待進一步分析側支循環狀態與大腦中動脈M1 段閉塞患者長期臨床預后的關系。

總而言之，大腦中動脈M1 段閉塞后ACAL、PCAL 與HVS 三者間互相相關，且HVS 狀態與DWI-ASPECTS 相關。大腦中動脈M1 段閉塞患者通過觀察常規MRI 檢查序列評估ACAL、PCAL 與HVS 可反映側支循環狀態，有助于腦梗死程度評估。