急性缺血性脑卒中的影像学检查方法

急性缺血性脑卒中的影像学检查方法

对于急性缺血性脑卒中(AIS)的影像学检查可分为常规神经影像和高级神经影像[1]。常规影像主要包括CT平扫和MRI的T1WI、T2WI、磁共振弥散加权成像(DWI),高级影像包括:(1)可以了解脑组织灌注情况的CT灌注和MRI灌注;(2)可以明确血管走行情况的CT血管成像(CTA)、磁共振血管成像(MRA);(3)可以明确血管壁结构的高分辨率磁共振成像(HR-MRI);(4)可探及隐源性脑卒中的经颅多普勒超声(TCD);(5)可以明确侧支代偿的4DCTA及4DMRA。

1AIS的常规神经影像检查

CT是最为简单的AIS检查方式,CT检查的原理是发现脑组织水肿情况,同时排除出血性脑卒中。在脑缺血发病早期,CT的敏感性较低。有研究报道在AIS出现的3h内,CT的敏感性只有7%。但在发病6h内CT的敏感性为65%,特异性为90%[2]。因此,基于Alberta卒中项目早期CT评分(ASPECTS)的敏感性在AIS超早期也较低,也有研究者建议用CTA的原始图像来代替CT进行ASPECTS[3]。在进行急性缺血的MRI检查时,由于神经细胞能量衰竭导致钠钾泵的活动停止,水分由细胞外转向细胞内,细胞体积增大,细胞外间隙变小,形成细胞毒性水肿,此时表现为DWI高信号、表观弥散系数(ADC)低信号。但由于组织总的含水量未变化,T2WI无变化,呈等信号,T2WI只是在AIS发病后6~24h才有阳性表现。因此,DWI是较CT、T2序列更敏感的检查,有研究显示,DWI的敏感性为100%,特异性为90.6%[4]。另外,DWI高信号和ADC低信号的区域并不一定是梗死,DWI高信号可以通过再灌注逆转,研究发现19.7%的ADC低信号患者可以通过再灌注逆转[5]。无论DWI还是CT,都只能了解检查时间点的脑组织情况,要了解AIS的血流变化情况和制定有效治疗方案,就需要更为详细的高级神经影像检查。

2CT灌注和MRI灌注

CT灌注和MRI灌注的缺血半暗带计算原理不尽相同,CT灌注是通过静脉注射造影剂,在造影剂通过脑血管时进行螺旋CT扫描,测定造影剂通过脑组织时脑组织的密度变化,并由此计算出脑血流量、脑血容量、平均通过时间及峰值时间。通过明显降低的脑血容量和脑血流量确定坏死核心,缺血区通过延长的平均通过时间和峰值时间确定,并由此计算出不匹配。MRI灌注获取脑血流量、脑血容量、平均通过时间、达峰时间等参数的方法是通过注射二乙三胺五醋酸钆或动脉自选标记改变脑组织血液的信号强度,与此同时进行MRI扫描得到图像。但MRI灌注计算Mismatch是通过对比平均通过时间或达峰时间与DWI的不同得出的,由于DWI的敏感性和特异性更高,因此,更为精确[6-7]。有研究第一次证实了目标Mismatch的概念,对于大血管闭塞的患者,Mismatch的存在就是意味着通过机械取栓可以挽救部分脑组织[8]。回顾分析五大取栓的临床试验发现,术前评估Mismatch的SWIFT-PRIME和EXTEND-IA研究患者的预后,明显好于未评估Mismatch的MRCLEAN、REVASCAT及ESCAPE研究[9]。提示了Mismatch对于选择机械取栓患者的重要性。灌注成像也可用于超时间窗机械取栓患者的选择。2018年发表的DAWN和DEFUSE3通过灌注影像的评估,将机械取栓时间分别延长至6~16h和6~24h,DAWN研究入组患者均采用CT灌注进行评估,DEFUSE3入组患者采用CT灌注或MRI灌注进行评估[10]。

3CTA和MRA

CTA的原理是对造影剂增强后脑动脉进行3D影像重建。MRA的方法有3种,一种是通过时间飞跃法成像,一种通过动脉自旋标记的3D影像重建,还有一种是通过注射造影剂磁共振增强后3D影像,这种方法的图像最为清晰,同时可以成像较大的血管节段(主动脉弓到颅内动脉),为机械取栓提供术前的血管影像信息。CTA和CT灌注能够结合评估缺血情况,对于CT灌注图像清晰度较差的后循环,CTA评价较为有效,特别是对于基底动脉闭塞的敏感性和特异性均较高。CTA和MRA优势是可以明确脑动脉的闭塞位置、血栓长度及部分侧支代偿情况(弱于4DCTA和4DMRA),这些影像对于预测静脉溶栓的疗效具有重要意义。如患者存在颈内动脉末端的T型血栓、大脑中动脉近端闭塞、血栓负荷较重(长度>8mm)等情况,这些都提示静脉溶栓可能无效,此类患者应考虑直接进行机械取栓治疗。

4HR-MRI

HR-MRI又称为血管壁(vesselwall)磁共振,优势就是对于血管狭窄位置和斑块性质的确定。特别是颅内动脉重度狭窄引起的AIS患者,如能术前明确颅内动脉狭窄是AIS的病因及确定狭窄的位置,对于提高手术成功率较为重要。另外与高加索人相比,亚洲人的颅内动脉狭窄发病率更高[11]。根据我国颅内动脉粥样硬化研究显示,我国2846例非心源性脑卒中患者中,颅内动脉狭窄(>50%)占46.6%,因此,对于AIS术前应用HR-MRI评估更有意义。进行高分辨磁共振扫描时,通过斑块在质子密度加权像、T1WI、T2WI、T1WI增强扫描的不同成像,可以识别出易损斑块的成分,如富脂质坏死核、斑块内出血、钙化、纤维帽破裂等,引起AIS的狭窄包含易损斑块的成分,即使急性期开通成功,狭窄再闭塞的风险仍较大,可为抉择是否急诊置入支架提供依据。HR-MRI的主要缺点是增加了术前影像学评估的时间,但一些研究结果显示,获得HR-MRI的时间只需7~11min[12]。因此,在影像科医师操作熟练的条件下,高度疑似有颅内动脉狭窄或动脉夹层的患者,可尝试增加此项检查。

5TCD

TCD可以作为其他的影像学检要的补充,通过TCD检查可以确定微栓子、侧支循环、血管通畅程度等。同时TCD可以急诊评价静脉溶栓的效果,及时选择合适的患者进行机械取栓治疗。临床上有25%~39%的患者不能明确脑卒中病因,称之为隐源性脑卒中[13]。卵圆孔未闭是隐源性脑卒中的主要病因之一,而TCD对于卵圆孔未闭的诊断具有显著优势。注射生理盐水微泡混悬液后,嘱患者做Valsalva动作,造成心房的右向左分流,通过TCD测定颅内动脉的微栓子信号,即可确诊。应用TCD诊断卵圆孔未闭比超声心动图敏感性更高。

64DCTA和4DMRA

与CTA和MRA的成像原理一样,4DCTA只能通过造影剂增强成像,而4DMRA可通过时间飞跃法、造影剂增强和动脉自选标记成像。但常规的CTA和MRA只是某一时间点的血管成像,由于时间点可能有选择上偏差,容易造成血管成像中伪影形成。4DCTA和4DMRA是对一定循环时间内脑血管的变化进行成像,因此,可以更准确的显示血流和血管的动态变化。对于AIS患者,4D的影像可以更准确的显示血管狭窄的程度,更完整的显示侧支代偿的血管,而侧支代偿的形成对于预测血管再通后的效果和再通后出血的发生率有重要价值。4DCTA和4DMRA可显示缓慢通过血栓的正向血流及血栓累及的具体部位,这对于筛选合适的患者及制定机械取栓的手术方案均有重要意义[14]。当然4DCTA和4DMRA会较普通影像延长评估时间。综上可见,我们可以发现每一类影像学检查都自身有不可替代的优势,但对于AIS的患者如何选择最为恰当的影像学检查方法,需要结合所在医院的影像设备情况、科室协作情况及患者症状和病史综合分析得出。如对于发病时间不能确定的脑卒中或觉醒脑卒中,需要进行CT或MRI灌注影像检查;对于怀疑有动脉重度狭窄或夹层的患者,可考虑行HR-MRI检查;对于隐源性脑卒中,TCD是较好的鉴别手段。正如中国有句古话说的“磨刀不误砍柴工”,在“时间窗”逐步转变成“组织窗”的时代,越来越多的研究显示AIS影像学评估的重要性,并最终会为患者带来更好的预后。

作者:曹向宇 田成林