大脑中动脉高密度征与磁敏感血管征对大脑中动脉闭塞评估的一致性
评估大脑中动脉(MCA)主干闭塞的方法包括DSA、CT血管成像(CTA)、MR血管成像(MRA)、CT平扫显示MCA高密度征(hyperdensemiddle cerebral artery sign,HMCAS)等。近年来,磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging, SWI)上的磁敏感血管征(susceptibility vessel sign, SVS)成为血管闭塞评估的新技术。SVS是指在梯度回波成像(gradient recalled echo,GRE)或SWI图像上,患侧动脉走行区域的低信号改变,其直径略超过相应动脉的直径[1] ,是目前学界较为认同提示栓子存在的征象。
头部CT上的HMCAS对急性脑梗死的诊断、溶栓前评估的价值已得到公认,但因辐射剂量大、假阳性因素较多、超急性期脑梗死病灶难以识别等原因,其应用受到限制。SVS较HMCAS具有无辐射、重复性强等优势,可以用于重组组织型纤溶酶原激活剂(rt-PA)静脉溶栓前的评估[2] 。尽管HMCAS与SVS皆被认为是血管闭塞良好的预测指标,但两者之间的一致性却少有研究。笔者通过对超早期(发病6 h内)首先接受CT平扫、30 min内进行MRI一站式检查并确诊的缺血性卒中急性期患者的临床资料、影像学指标进行分析,以期判断HMCAS与SVS的一致性,并为急性缺血性卒中的早期诊断、治疗方式的选择及溶栓后血管再通预测提供参考依据。
1 对象与方法
1.1 对象
回顾性纳入2012年2月至2015年12月经首都医科大学附属北京天坛医院急诊绿色通道就诊且在超早期(发病6 h内)完成头部CT、MRI一站式检查并确诊的缺血性卒中急性期患者152例(2例因图像质量较差予以剔除),其中男93例,女57例;年龄为48~79岁,中位数为60(50,68)岁。其中完成DSA检查的患者75例。诊断标准依据美国急性缺血性卒中早期诊治指南。记录患者年龄、性别、起病到首次MRI扫描时间、高血压病史、糖尿病史、心房颤动史、吸烟史、溶栓前美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、溶栓前后血管再通分级评分。本研究经医院伦理委员会批准通过,患者及家属均签署知情同意书。
1.2 纳入和排除标准
纳入标准参照文献[3] 的标准:(1)年龄18~80岁;(2)临床考虑为缺血性卒中,并有神经缺损症状,如语言、运动功能、认知功能、凝视障碍、视野缺损和视觉忽视等;(3)神经缺损症状持续至少30 min,治疗前无明显改善;(4)发病时间窗在6 h内;(5)NIHSS评分≥4分。排除标准参照文献[4] 的标准:(1)昏迷或严重卒中(NIHSS>25分);(2)发病时伴有癫痫发作;(3)3个月内有过卒中史;(4)既往卒中遗留明显后遗症[改良Rankin量表(m RS)>2分];(5)已知有颅内出血病史或怀疑颅内出血(包括蛛网膜下腔出血);(6)严重中枢神经系统损害的病史(如肿瘤、动脉瘤、颅内或脊髓手术);(7)既往有卒中史且合并糖尿病病史;(8)患者或家属未签署知情同意书。
1.3 CT和MRI检查参数
CT平扫使用GE Discovery CT 750 HD宝石能谱CT,扫描参数如下:管电压100 k V,管电流400 mA,螺距0.984,0.8 s/r,转速0.4 s,视野25 cm×25 cm,层厚5 mm。MRI扫描包括T1加权成像(T1 weighted imaging,T1WI)、T2加权成像(T2 weighted imaging,T2WI)、扩散加权成像(DWI)、SWI、液体衰减反转恢复序列(FLAIR)、MRA等序列,使用SiemensMagnetom Trio 3.0 T超导MRI仪,MRA血流成像采用时间飞跃法(time of flight,TOF)。扫描参数具体如下:快速自旋回波序列(turbo spin echo,TSE)T2WI序列:重复时间(time of repetition,TR)3 000 ms,回波时间(time ofecho,TE)97 ms;TSE T1WI序列:TR 350 ms,TE 14 ms;SWI序列:TR 28 ms,TE 20 ms,反转角15°,层厚1.6 mm,间距0,层数72,视野256 mm×192 mm。MRA采用3DTOF:TR 22 ms,TE 3.86 ms,视野320 mm×320 mm。
1.4 图像分析
1.4.1 图像质量评估:
首先对图像质量进行分级评估,将图像质量分为好、中、差三级[5] ,最终剔除有伪影干扰等质量较差的图像。
1.4.2 HMCAS的判定标准和测量方法:
根据Koo等[6] 的研究,HMCAS阳性的标准为:MCA绝对值>43HU,MCA绝对值与脑皮质CT值比>1.2。密度测量采用椭圆兴趣区法,选区避开边缘位置,测量区域作放大处理,椭圆兴趣区最大径不超过MCA横径的80%。测量头部CT平扫所见双侧MCA密度,栓子所在位置MCA的密度,相邻血管段密度及其在溶栓前后的变化。
1.4.3 SVS的判定标准:
由两名从业≥5年神经诊断医师通过观察SWI序列,分别评估所有患者资料中责任血管区域是否存在SVS,评估结果不一致时经协商解决。SVS阳性标准:在GRE或SWI图像上,卒中急性期患者责任动脉的走行区域呈低信号改变;SVS阴性标准:责任血管区域无异常改变。
以DSA为金标准,MCA闭塞3种影像学表现见图1~3。
1.5 统计学分析
采用SPSS 19.0统计软件包进行数据分析。以DSA结果为参考标准,采用Mc Nemar检验比较HMCAS和SVS对诊断MCA主干闭塞的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值以及准确性。采用Kappa检验HMCAS与SVS之间的一致性,并对Kappa值进行假设检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
完成DSA检查的患者75例,其中HMCA闭塞患者33例;阳性患者17例,阴性患者58例(表1),灵敏度和特异度分别为42.4%(14/33)和92.9%(39/42),阳性预测值和阴性预测值分别为82.4%(14/17)和67.2%(39/58);HMCAS假阳性者3例。SVS阳性者16例,阴性者59例(表2),敏感度和特异度分别为36.4%(12/33)和90.5%(38/42),阳性预测值和阴性预测值分别为75.0%(12/16)和64.4%(38/59);其中SVS假阳性者2例。HMCAS与SVS的κ值为0.804,u值为9.570(P<0.05),两者具有高度一致性(表3)。
表1: 75例完成DSA检查的缺血性卒中患者HMCAS显示情况(例)
注:HMCAS表示大脑中动脉高密度征
表2：75例完成DSA检查的缺血性卒中患者SVS显示情况(例)
注:SWI表示磁敏感加权成像;SVS表示磁敏感血管征
表3 急性MCA闭塞患者HMCAS与SVS的一致性(例)
注:同表1,2,κ=0.804,u值为9.570
3 讨论
Pressman等[7] 于1987年首次提出脑动脉高密度征,是指在CT平扫发现脑动脉的密度高于周围脑组织。近年来,随着磁共振技术的发展,有学者发现了SVS。
3.1 HMCAS与SVS的一致性
本研究使用CT平扫和MRI中的SWI序列,研究了同一患者的HMCAS与SVS的关系。以DSA为参考标准,分析HMCAS与SVS对MCA主干闭塞的检出情况,结果显示HMCAS和SVS的敏感度分别为42.4%和36.4%,特异度分别为92.9%和90.5%。HMCAS的敏感度与文献报道的34%~50%结果类似[8,9] ;SVS的敏感度也与文献报道的27%~46%相近[5,10] 。本研究显示,同一患者的HMCAS与SVS具有较好的一致性,在同一患者中,这两种征象呈高度一致性,与国外相关研究一致[11] 。
3.2 HMCAS和SVS的价值
Liebeskind等[12] 研究表明,所有栓子的成分均包含红细胞、血小板、纤维蛋白、有核细胞(中性粒细胞、单核细胞)等,但不同栓子内各种成分比例不同。Kimura等[10] 提出,GRE上的SVS与CT上的HMCAS均提示栓子中包含了更多的红细胞,富含血小板的白色血栓对静脉rt-PA溶栓有一定的抵抗,而富含红细胞的红色血栓则表现出更快速的药物反应,栓子的性质决定了血管再通治疗的疗效。富含红细胞的红色血栓与血小板及纤维蛋白为主的白色血栓的CT值、SWI信号情况存在差异[13] 。SWI序列对去氧血红蛋白非常敏感,MCA的SVS可能提示血栓成分中含有较多的红细胞,故SVS及HMCAS皆可能存在预测血管再通及临床预后的价值。
3.3 HMCAS和SVS假阳性的原因
纳入本组的患者中,存在HMCAS与SVS不一致的情况。文献报道HMCAS的假阳性可能与红细胞比容升高有关,在高血压和糖尿病患者中,血液处于高凝状态,平均红细胞比容升高,引起动脉密度升高和邻近脑组织的密度降低(脑水肿),导致HMCAS假阳性的出现[14] ;其次,在动脉粥样硬化性疾病中,沿血管壁或动脉腔内出现密度增加的粥样斑块,部分斑块发生钙化,CT值可达97~221 HU,亦可能是导致HMCAS假阳性的原因之一[15] ,而高血压和糖尿病是血管壁钙化的危险因素;最后,老年人脑萎缩使脑实质的CT值升高,也可能是导致HMCAS假阳性的原因。有许多影响HMCAS检出的因素,包括CT扫描仪质量(在螺旋CT扫描时容易发现)、扫描层厚(扫描层越薄越容易检出)、血管解剖变异(血管的横向走行正好与扫描层平行并在同一平面较容易出现)等。
SVS也可以出现假阳性情况。SWI是在GRE序列的基础上发展的一种成像技术,可同时获得患者MRI的幅值图以及相位图。因此,SWI反映物质的磁敏感性更加敏感,随着血栓的老化,不同时期缺血性卒中患者SVS的存在情况不同。红细胞内的含氧血红蛋白降解的顺序为去氧血红蛋白、高铁血红蛋白以及被巨噬细胞吞噬后降解形成的含铁血黄素。非成对电子的去氧血红蛋白和含铁血黄素具有顺磁性,使得其附近产生不均匀的磁场和快速的质子自旋去相位,从而导致SWI序列上出现信号缺失。另外,由于颅底及鼻窦内气体干扰及“晕效应”的影响[16],需准确判定SVS的阳性情况。
本研究存在以下几点不足之处:首先,样本量偏小,今后需要更多的样本进行对比研究,才能得到更加准确的研究结果;本研究中选择的是已经进行CT检查的患者,因此可能存在选择偏倚。因为栓子内成分的变化是动态的,且大部分患者未接受动脉取栓手术,故未行病理对照研究。
参考文献（略）