国际医学放射学杂志 作者:胡现宁 袁涛 刘武杰 全冠民
急性缺血性卒中(AIS)占全部脑卒中的比例高达87%,AIS具有高发病率、 高致死率及高致残率的特点,及早诊断并干预治疗是降低致死率和致残率的关键。一些新发现的影像学征象有助于AIS预后评估和制定治疗方案,其中包括突出静脉征(prominent veins sign,PVS)。
PVS在2008年由Morita等首次报道,定义为磁敏感加权成像(SWI)上AIS病变周围低信号静脉较对侧增多、增粗。PVS按分布部位分为不对称显著皮质静脉征(APCV)及深髓质静脉征(DMV),APCV主要位于皮质下区, DMV位于侧脑室旁。因侧脑室旁大量扩张的深髓质静脉类似毛刷状,DMV又被称为毛刷征。
不对称显著皮质静脉征(APCV)
PVS形成机制可能为缺血引起小血管舒张导致静脉容量增加,以及低灌注组织的氧摄取增加,导致脱氧血红蛋白相对增加,因而SWI显示为明显低信号影。PVS可提示缺血脑组织灌注不足、预测缺血半暗带、评价AIS病人临床病情及预后,已成为近年来AIS的研究热点。通常将PVS作为预测AIS病人早期预后的影像学指标,但具体意义尚存在争议,可能与AIS病人病因、基础疾病、责任血管病变程度、侧支循环、局部血流灌注和代谢不同,或就诊时间、治疗方法差异有关。目前多数研究认为其与AIS预后不良有关。PVS显示情况亦受多种因素影响,本文对PVS的影响因素进行综述。 AIS病人发病至MR检查的间隔时间影响SWI上PVS的显示率。AIS发病早期即可出现PVS,但随着时间推移,PVS出现率及显示程度均呈下降趋 势。An等对1例右侧轻度偏瘫伴失语的AIS病人在症状出现后5h、48h和12周进行SWI检查,5h时PVS清晰可见;48h时PVS清晰度及数量明显下降;而在12周复查时,SWI上病变周围PVS与对侧半球静脉基本一致。这可能是因为缺血早期局部脑组织氧摄取分数(oxygen extraction fraction,OEF)增大,病变及其周围区域脱氧血红蛋白含量增高,磁敏感效应增强,PVS显示清晰;而在有效治疗后,血供改善或恢复,脱氧血红蛋白含量下降,磁敏感效应减弱,PVS逐渐减少。另有多项研究分析了PVS出现率与发病时间的关系,如Baik等对19例超急性期AIS病人行SWI检查,其中10例溶栓前SWI均显示患侧PVS,发病6h内出现率为100%。Park等对80例 AIS 研究的结果显示,6h内有35例,6~24h有19例,24h后有10例出现了PVS。Liang等研究37例发病9h 内急性大脑中动脉(MCA)脑梗死病人,35例出现PVS(94.6%)。Cheng等分析35例24h内完成MRI检查的AIS病人资料,25例(71%)出现PVS。Yu等发现发病3~7d内的43例AIS中,14例(33%)出现PVS。以上研究均证实PVS与AIS发病至MR检查的间隔时间相关,PVS 出现率随AIS发病后的时间推移逐渐下降,推测可能是由于侧支循环开放或闭塞血管治疗或血管自发性再通,病变区脱氧血红蛋白逐渐下降及OEF正常化,导致PVS减少或消失。但是,各项研究结果存在一定差异,可能与样本量较小、检查时段不同、病例来源不同有关。PVS出现率及显示程度与扩散加权成像(DWI) 上显示的梗死体积大小相关。SWI上可见PVS可能是AIS病人脑梗死体积较大的标志。Yu等研究54例静脉溶栓的AIS病人,病变侧出现PVS更容易发生在梗死体积较大[平均体积为30.2 mL(16.4~ 46.4 mL)] 的病人中,静脉正常组梗死体积仅为9.5mL(7.5~20.8 mL)。Payabvash等的研究结果类似,213例AIS中出现PVS的病人平均病灶体积为(81.9±144.4)mL,明显大于无PVS者[(33.4±71.3)mL]。Lu等在应用定量SWI评估确定AIS灌注不足和半暗带的研究中发现,PVS与梗死体积较大明显相关,PVS 阳性组与阴性组病变体积(中位数和四分位数间距)分别为 14.50(2.25,29.50)mL和1(0,3)mL。PVS出现率与梗死体积相关,可能是由于AIS病变体积越大,局部低灌注越严重,缺氧程度越高,氧摄取量越高,局部毛细血管及小静脉内的脱氧血红蛋白含量越高,磁敏感效应越明显,PVS显示率越高。然而,少数研究结论与上述文献不同。如Park等研究80例发病3d内的AIS病人,其中44例(55%)出现 PVS,无PVS组和有PVS组的病变体积分别为(182.5±148.7)mL和(37.3±48.9)mL。刘等将30例发病72h内的AIS病人分为不对称静脉低信号稀疏组与广泛组,发现PVS的显示程度和DWI序列病变体积较小相关,即体积越小,PVS越明显,提示PVS与梗死体积呈负相关,但该研究病例较少,尚需大样本分析证实。造成这种差异的原因可能是忽略了发病至MRI检查的间隔时间影响,AIS后脑组织缺血缺氧是个持续动态变化的过程,不同发病时间缺血脑组织代谢程度不同,PVS也随之变化。Park等和刘等的研究中均为发病72h内AIS病人,而Payabvash等研究对象是发病24h内的AIS病人。AIS急性期的PVS倾向于反映受累区域脑组织的代谢状态,受损脑组织早期发生细胞毒性脑水肿,OEF增高,静脉回流缓慢,处于低灌注状态,故体积大者PVS显示明显;AIS 急性期之后的PVS可反映良好侧支循环的建立,因而梗死体积小者PVS反而明显。另外,这些研究纳入病例的动脉病变部位及程度不同。Payabvash等纳入的病例未区分动脉狭窄程度及闭塞部位,且大部分为动脉未闭塞病人;而Park等纳入颈内动脉或MCA近端闭塞的AIS病人,侧支循环建立受颅内动脉狭窄程度的影响,推测大动脉重度狭窄或闭塞者与良好侧支循环相关,故病变体积较小者PVS明显。PVS的显示与责任动脉狭窄程度相关,动脉重度狭窄或闭塞者PVS显示率高。推测其机制如下:责任动脉狭窄越严重,其远端脑组织血流量减低越明显,受累脑组织通过提高OEF维持局部氧代谢率,导致血管内脱氧血红蛋白浓度增高,在SWI上可表现为PVS。Yuan等研究发现,无PVS组的MCA正常和轻度至中度动脉狭窄者明显多于PVS组(82.14%和 23.08%);而PVS组更多见MCA严重狭窄(76.92%和 17.86%),提示PVS与MCA狭窄程度密切相关。高等研究85例AIS病人,PVS阴性组(26 例)中9例(34.6%)为责任动脉严重狭窄或闭塞,PVS阳性组(45 例)中30例(66.7%)为责任动脉严重狭窄或闭塞;多因素logistic回归分析显示,责任血管重度狭窄或闭塞是PVS的独立危险因素 (OR=5.546)。Mundiyanapurath等和Rai等的研究也证实PVS与动脉重度狭窄及闭塞明显相关。由此可见,PVS更常见于责任动脉重度狭窄或闭塞者。Baik等研究19例大动脉闭塞病人溶栓前后PVS变化,发现19例PVS病人血管再通后,10例PVS消失,5例PVS减少,4例PVS与对侧相等,从另一角度说明了PVS出现率与责任动脉狭窄程度相关。此外,PVS的显示还与责任动脉病变部位有关,即病变越靠近动脉近心端,PVS 出现率越高,原因可能是责任动脉病变位于近心端时,脑组织低灌注范围更大,程度更严重,静脉内脱氧血红蛋白含量增加更明显。Chen等对22例AIS病人研究发现,15例出现PVS,其中9例在SWI上显示有血栓,3 例血栓位于远心端,6例位于近心端(66.7%)。Yu等也发现PVS阳性者动脉狭窄部位位于MCA-M1段比颅内颈内动脉(ICA)远端、MCA-M2 段更高(64.3%、28.6%、7.1%)。但是,此类报道较少,因此尚需要更多、更大样本的研究,明确PVS与责任动脉病变部位之间的相关性。AIS发生早期,良好的脑膜动脉代偿有助于改善缺血区血液供应,一级侧支循环即Willis环属支和二级侧支循环即软脑膜动脉和眼动脉均可能向 缺血区提供血流代偿。软脑膜血管是脑梗死周围组织侧支循环的重要组成,这些血管是慢流速细小血管,血氧饱和度较低,磁敏感效应较强,因此SWI可能显示为低信号。Santhosh等提出,SWI上脑膜(包括皮质)附近的突出静脉可能是侧支循环。一些研究表明PVS与侧支循环良好相关。Xu等利用液体衰减反转恢复(FLAIR)序列上的高信号血管征( HVS)研究AIS软脑膜侧支循环,56例AIS病人根据有无PVS分为2组, PVS组显示的HVS(23/27 例)高于无PVS组(14/29 例),且PVS与HVS显著相关,亦即PVS与良好的软脑膜侧支循环相关。如上所述,侧支循环受颅内动脉狭窄程度和速度的影响,大血管严重狭窄或闭 塞的AIS病人,将通过提高氧摄取分数来维持氧代 谢率的平衡稳定。在氧摄取分数增高或血流量下降时,通过侧支循环开放提高脑血流量。OEF 增高引起缺血组织显示PVS,因此推测急性大血管闭塞者PVS和良好的侧支循环相关。然而,Verma等研究结论发现软脑膜侧支循环与PVS显示程度呈负相关,侧支循环较差者PVS明显。该研究基于数字减影血管造影对脑膜侧支循环分级发现,广泛的PVS与脑膜侧支循环较差相关,侧支循环良好组PVS的Alberta卒中项目早期CT(ASPECT)评分显著高于侧支循环较差组(平均ASPECT评分分别为4.1和2.69),这表明PVS显示 程度与软脑膜动脉侧支开放程度有关,侧支循环越差,PVS出现率越高且越明显;反之亦然。为排除发病至MRI检查时间对PVS显示的影响,该研究将检查时间相近的病人根据侧支循环是否良好分为2个亚组,同样得出PVS与较差的侧支循环相关的结论,并发现侧支循环较差组PVS-ASPECT评分高于侧支循环良好组(平均PVS-ASPECT评分分别为1.9和1.38)。上述研究中PVS与侧支循环的相关性结论不同,可能与PVS分类不同有关。PVS出现还与局部脑血流低灌注相关,近年研究表明PVS与灌注加权成像(PWI)参数的相关性良好,特别是脑血容量(CBV)。AIS发生后,局部微血管代偿性扩张。Wang等对47例经DWI确诊的AIS病人进行研究,通过PWI及SWI检查观察PWI相关参数与PVS的相关性,结果发现16例PVS阳性病人中PWI显示平均通过时间(MTT)、达峰时间 ( TTP)延长,脑血流量(CBF)、CBV下降。Yu等在探讨PVS评估亚急性卒中病人预后的研究中发现,PVS与低灌注相关,PVS的出现与病变侧CBF下降明显相关。MTT是脑组织缺血状态非常敏感的PWI参数。Luo等在半暗带研究中发现,DWI-SWI不匹配与DWI- MTT不匹配显著相关(r=0.76),SWI的PVS评估缺血半暗带与MTT评估结果无明显差异。另有研究也发现,PWI另一参数达峰时间(Tmax)>6s可能也与 PVS的显示有关。年龄、高血脂、高血压等临床因素与PVS显示有关,但相关研究较少。Park等对80例发病3d内的AIS病人进行研究,发现PVS组年龄高于无PVS组[(69.3±16.4)岁和(74.1±9.3)岁]。高等对85例AIS病人研究发现,PVS组高脂血症及吸烟的比例均高于无PVS组。Han等对61例MCA供血区AIS病人进行研究,分析PVS与脑血管反应性 (cerebrovascular reactivity,CVR)之间的相关性,结果发现PVS级别越高,病人年龄越大,CVR亦越高。推测可能由于年龄、高血压、高脂血症、吸烟等危险因素影响新生血管的形成,引起CBF进行性下降, 导致局部脱氧血红蛋白浓度较高,从而PVS显示率 增高。Han等研究亦发现不同PVS分级的病人CVR差异显著。CVR功能受损是脑血流代偿能力下降的主要表现,PVS级别越高,这种血流储备能力越低,CVR值下降越明显。由于磁化率与磁场强度成比例,因此PVS出现 率不仅取决于脱氧血红蛋白含量,也与场强有关, 即场强高的MRI上AIS病人的PVS出现率更高。Payabvash等对213例AIS病人的研究发现,3T-MRI上35例显示PVS,而1.5T-MRI上仅5例(14.3%) 显示,原因是MR场强越高,血氧水平依赖(BOLD) 效应越明显,含有脱氧血红蛋白的静脉越容易显示。随着7T-MR设备用于临床,AIS病人PVS的显示率可能会进一步提高,最新研究已发现7T-MRI可以充分显示非AIS病人的脑深部髓样静脉并进行量化评估;但目前利用超高场强MR对PVS的研究较少。综上所述,病人发病至MR检查的时间间隔、AIS梗死体积、责任动脉狭窄程度及部位、侧支循环、血流灌注及MR场强等均会影响PVS显示,提示评价PVS价值时应进行组间均衡性检验,以合理评估PVS征对AIS严重程度、临床预后及治疗方案的指导价值。迄今为止,有关PVS影响因素的研究 尚缺乏多种因素的综合分析,且未考虑MR成像参数及临床治疗方法的差异,多数研究受限于样本量且缺乏纵向评估的资料。因此,今后应开展对PVS分级或定量评估的研究以利于AIS的精准治疗。