磁敏感加权成像在急性缺血性脑卒中方面的临床应用价值

孟 云,符大勇,周建国,刘晓丽,马先军

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)为神经内科最常见的卒中类型，由于该疾病具有高致残率、致死率以及高复发率的特点，对于患者的生命健康以及生活质量造成极大的威胁[1]。目前，临床治疗的首要目标是及时再通责任动脉、恢复血液灌注，以挽救缺血半暗带(ischemic penumbra,IP)。随着多模态磁共振技术的广泛应用，提高了神经系统疾病的影像诊断水平，本研究主要分析SWI技术在急性期缺血性脑卒中诊疗方面的临床应用价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 收集2016年1月-2018年12月经脑病科收治入院的80例AIS患者。入组标准：(1)缺血性脑卒中诊断依据第四届全国脑血管病会议制定的诊断标准[2]；(2)患者出现症状至行MRI检查时间不超过72 h；(3)病变区域为单侧颈内动脉或大脑中动脉供血区。排除标准：(1)昏迷或病情较为危重患者(NIHSS>25分)；(2)既往缺血性脑卒中病史；(3)近6 m有颅内出血史。本研究均在不延长患者的院内延迟时间(Door to Needle Time,DNT)的情况下进行。其中男性49例，女性31例，年龄40～82 岁，平均年龄(63.8±9.6)岁，患者发病症状包括头晕头痛、肢体不利以及言语不清等。该项研究均经患者与家属知情并签署相关同意书，我院医学伦理委员会批准。

1.2 检查方法及图像分析 机器使用美国GE Discovery 750 3.0T MRI扫描仪，扫描常规序列包括：T1WI、T2WI、DWI及3D-TOF MRA；SWI扫描具体参数：TR：37.4ms、TE：22.9 ms、矩阵：416×320、层厚：2 mm，间距：0 cm，采集次数：1，NEX：0.70，带宽：62.5KHZ,反转角：20°；ASL具体扫描参数：TR：5369 ms，TE：10.5 ms，分辨率：512×8，激励次数：3，标记后延迟时间2025 ms。SWI与ASL原始数据采用GE AW4.6工作站进行后处理，SWI数据行最大密度投影，将SWI图提示弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)高信号梗死核心区周围出现较对称镜像区信号明显减低、迂曲增粗的血管影定义为突出血管征(prominent vessel sign,PVS)。将责任动脉移行区点状或条状低信号定义为磁敏感血管征(susceptibility vessel sign,SVS)，将缺血梗死区点状或团片状低信号定义为出血转化(hemorrhagic transformation,HT)。ASL数据处理后得出脑血流量(cerebral blood flow,CBF)伪彩图，并测量兴趣区CBF值，参考既往的研究[3]将IP的CBF阈值定在20 ml/100 g×min，将DWI序列显示为高信号、ADC图像显示为低信号区域判定为梗死核心区。图像处理由两位放射科主治医师独立评估，当出现结果不一致时由副主任医师重新进行评估。

2 结 果

2.1 选择发病至检查时间24 h内缺血性脑卒中患者30例，依据DWI高信号最大面积选择相应层面，SWI-DWI的不匹配对于IP检出率为76.67%(23/30)，ASL-DWI的不匹配对于IP检出率为83.33%(25/30)，两组患者在缺血梗死区面积显示方面无统计学差异(见表1、图1)。

图1 男，58岁，右侧脑室旁急性脑梗死。A:DWI显示提示右侧脑室旁斑片状高信号；B:ASL显示右侧额顶叶白质区低灌注；C:SWI显示右侧额顶叶软脑膜引流静脉、侧脑室旁髓纹静脉增多显示，即PVS阳性

2.2 在80例患者中,MRA提示13例为颈内动脉颅内段严重狭窄或闭塞，SWI未见明显SVS显示；MRA提示责任动脉为大脑中动脉M1段31例，大脑中动脉M2段及远端10例，未见明显狭窄段26例，SWI提示SVS显示率为61.25%(49/80)，SWI表现为大脑中动脉移行区斑点状、条状低信号(见图2)。

图2 男，72岁,右侧额颞叶、岛叶急性脑梗死。A:MRA显示右侧大脑中动脉M1段闭塞；B:DWI序列提示右侧额颞叶、岛叶及基底节区高信号；C:SWI图像提示右侧大脑中动脉移行区条状低信号，即SVS

2.3 在80例患者中,SWI提示梗死核心区HT 36.25%(29/80)，表现为点状、条状及团片状低信号，非缺血梗死核心区CMBs 26.25%(21/80)(见图3)。

图3 男，56岁,右侧基底节区急性脑梗死并HT。A:DWI序列提示右侧基底节区团片状高信号，其内见低信号；B：SWI提示右侧基底节区团片状低信号，即HT

表1 SWI与ASL显示缺血梗死区范围比较

P<0.05为差异有统计学意义

3 讨 论

3.1 SWI对IP显示的应用价值 IP是位于缺血核心周围的低灌注区域，其范围内脑细胞生物电活动停止，但仍保持正常结构[4]。IP的预后可伴随缺血缺氧程度进展发生动态变化，IP的存在是临床进行再灌注治疗的关键和前提[5,6]。然而依据溶栓时间窗仅可提示IP存在的可能性，并不能确定IP的客观存在。如果临床治疗前缺乏IP，那么即使治疗后血管发生再通亦不能改善患者的临床预后，同时亦可能伴随再灌注治疗提高出血转化的风险。客观评估IP是临床再灌注治疗获益的关键，也是临床精准治疗的前提和要求。

SWI技术是以静息态的血氧水平依赖作为成像基础，利用各组织之间的不同磁化率来进行成像的一种方法，能够敏感检测脱氧血红蛋白、正铁血红蛋白以及含铁血黄素等顺磁性物质[7]。由于供血动脉发生或严重狭窄后，机体为满足血氧代谢需求，代偿性增加氧摄取分数,使得缺血区域的引流静脉中的脱氧血红蛋白比例提高，于SWI序列提示为低信号血管影的增粗、分布增多，即PVS阳性[8]。ASL通过采用反转脉冲标记成像平面上游的水分子，利用标记图像减影未标记图像，并进行伪彩区分[9]。通过测定区域CBF值定量局部脑组织单位时间内的脑血流，将IP的CBF阈值定在20 ml/100 g×min，其与DWI序列高信号区的不匹配提示IP的存在，可得到和DSC PWI灌注中达峰时间>6 s或平均通过时间>10 s较为一致的结果[4]。本组研究发现SWI-DWI与ASL-DWI的不匹配区域面积对于IP的显示无统计学差异， SWI能够较客观反映IP的存在及范围，但不能精准量化，对于操作者的临床经验要求较高。如果低灌注区的脑组织得到及时再灌注，静脉增多显示将恢复至正常水平，PVS消失。

既往研究[10～12]认为SWI与DWI的不匹配可用于HP范围的临床评估，同时大脑皮质下PVS反映软脑膜侧支循环建立较差，而稀疏的PVS反映较好的软脑膜侧支循环[13]。实际工作中也发现部分DWI序列高信号区域存在PVS，我们认为该梗死核心区还包含IP，如果恢复这部分脑组织血液灌注，该IP亦可能得到挽救，但目前尚无进一步研究。

3.2 SWI对责任动脉血栓显示的应用价值 依据引发脑动脉栓塞的血栓成分差异将其分为白色、混合以及红色血栓，其中白色血栓成分由纤维蛋白以及血小板等组成，因其红细胞含量少、性状紧密，能阻碍溶栓药物的渗透，影响溶栓效果；而红色血栓有红细胞和纤维蛋白组成，结构疏松，容易溶解，因此血栓性质对于溶栓的治疗方法选择及预后具有重要价值[14]。血栓中所含的氧合血红蛋白降解为脱氧血红蛋白等顺磁性物质后，与SWI序列显示为低信号，即SVS。SWI能够较好显示混合血栓以及红色血栓，并可准确提示责任血栓的部位及形态。由于急性期血栓性质较软，与责任血管管壁结合较为松散，可作为临床溶栓以及取栓术的适应证[15]。同时亦有研究认为血栓的部位和长度影响侧支循环的建立，与患者的临床预后密切相关[16]。研究中我们也发现SWI对于血栓显示的不足之处：对于缺乏脱氧血红蛋白的白色血栓及脱氧血红蛋白含量较少的新鲜血栓显示效果欠佳；颅底骨质及窦腔会引发相关区域的伪影，影响其在颅内段颈内动脉血栓的检出效果。同时对于非血栓引发的脑梗死SWI亦不能显示，本组研究有38.75%(31/80)未能检测磁敏感血管征，可能与上述原因有关，但SWI能够发现很小的血凝块及血管远端的血栓，是它的优势。

3.3 SWI对HT显示的应用价值 脑微出血(Cerebral Microbleeds,CMBs)能够提示脑内小血管出现损坏，警示临床溶栓治疗后发生大出血可能，其增加患者死亡几率[17]，临床实际工作中急需对HT进行早期预警[18]，然而无论是CT检查、还是MRI常规序列检查，往往对CMBs难以检测。尽管CMBs较小，但其所含的脱氧血红蛋白及含铁血黄素足以造成局部磁场的不均匀，使得CMBs与周围脑组织产生相位差异，对于微出血的显示较常规磁共振及CT检查更为敏感[19,20]，工作中将SWI对HT的显示作为金标准，指导临床减少或停用抗血小板及抗凝药物，降低再出血风险及医疗事故发生。张有为研究认为SWI能够敏感显示CMBs的存在，预测溶栓治疗发生HT的风险，通过间接评估血脑屏障(BBB)的完整性和血管壁状态，和时间窗一起可作为静脉溶栓治疗方案提供决策[21]。

综合多模态影像检查之优缺点，对于急性期缺血性脑卒中影像检查选择方面，特别是超急性期患者在不影响DNT情况下，通过专科医师与影像科医师密切合作、快速协调进入影像科绿色通道。在磁共振检查方面可优先DWI与SWI序列，检查时间仅为4 min，能够无创、快速提供相关诊断信息，为临床治疗及预后评估提供客观依据。

综上所述，SWI在IP范围显示，责任动脉血栓的部位、长度、成分信息及HT的检测方面亦具有重要意义，SWI与DWI可作为急性期缺血性脑卒中优先检查序列。本研究样本数量较少且未行更多部位研究，对于超急性期缺血性脑卒中患者应用较少，寄希望于MRI检查技术进一步发展,缩短检查时间，必将在急性期缺血性脑卒中诊疗过程中发挥重要作用。