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對于急性缺血性腦卒中(AIS)的影像學檢查可分為常規神經影像和高級神經影像[1]。常規影像主要包括CT平掃和MRI的T1WI、T2WI、磁共振彌散加權成像(DWI),高級影像包括:(1)可以了解腦組織灌注情況的CT灌注和MRI灌注;(2)可以明確血管走行情況的CT血管成像(CTA)、磁共振血管成像(MRA);(3)可以明確血管壁結構的高分辨率磁共振成像(HR-MRI);(4)可探及隱源性腦卒中的經顱多普勒超聲(TCD);(5)可以明確側支代償的4DCTA及4DMRA。
1AIS的常規神經影像檢查
CT是最為簡單的AIS檢查方式,CT檢查的原理是發現腦組織水腫情況,同時排除出血性腦卒中。在腦缺血發病早期,CT的敏感性較低。有研究報道在AIS出現的3h內,CT的敏感性只有7%。但在發病6h內CT的敏感性為65%,特異性為90%[2]。因此,基于Alberta卒中項目早期CT評分(ASPECTS)的敏感性在AIS超早期也較低,也有研究者建議用CTA的原始圖像來代替CT進行ASPECTS[3]。在進行急性缺血的MRI檢查時,由于神經細胞能量衰竭導致鈉鉀泵的活動停止,水分由細胞外轉向細胞內,細胞體積增大,細胞外間隙變小,形成細胞毒性水腫,此時表現為DWI高信號、表觀彌散系數(ADC)低信號。但由于組織總的含水量未變化,T2WI無變化,呈等信號,T2WI只是在AIS發病后6~24h才有陽性表現。因此,DWI是較CT、T2序列更敏感的檢查,有研究顯示,DWI的敏感性為100%,特異性為90.6%[4]。另外,DWI高信號和ADC低信號的區域并不一定是梗死,DWI高信號可以通過再灌注逆轉,研究發現19.7%的ADC低信號患者可以通過再灌注逆轉[5]。無論DWI還是CT,都只能了解檢查時間點的腦組織情況,要了解AIS的血流變化情況和制定有效治療方案,就需要更為詳細的高級神經影像檢查。
2CT灌注和MRI灌注
CT灌注和MRI灌注的缺血半暗帶計算原理不盡相同,CT灌注是通過靜脈注射造影劑,在造影劑通過腦血管時進行螺旋CT掃描,測定造影劑通過腦組織時腦組織的密度變化,并由此計算出腦血流量、腦血容量、平均通過時間及峰值時間。通過明顯降低的腦血容量和腦血流量確定壞死核心,缺血區通過延長的平均通過時間和峰值時間確定,并由此計算出不匹配。MRI灌注獲取腦血流量、腦血容量、平均通過時間、達峰時間等參數的方法是通過注射二乙三胺五醋酸釓或動脈自選標記改變腦組織血液的信號強度,與此同時進行MRI掃描得到圖像。但MRI灌注計算Mismatch是通過對比平均通過時間或達峰時間與DWI的不同得出的,由于DWI的敏感性和特異性更高,因此,更為精確[6-7]。有研究第一次證實了目標Mismatch的概念,對于大血管閉塞的患者,Mismatch的存在就是意味著通過機械取栓可以挽救部分腦組織[8]?；仡櫡治鑫宕笕∷ǖ呐R床試驗發現,術前評估Mismatch的SWIFT-PRIME和EXTEND-IA研究患者的預后,明顯好于未評估Mismatch的MRCLEAN、REVASCAT及ESCAPE研究[9]。提示了Mismatch對于選擇機械取栓患者的重要性。灌注成像也可用于超時間窗機械取栓患者的選擇。2018年發表的DAWN和DEFUSE3通過灌注影像的評估,將機械取栓時間分別延長至6~16h和6~24h,DAWN研究入組患者均采用CT灌注進行評估,DEFUSE3入組患者采用CT灌注或MRI灌注進行評估[10]。
3CTA和MRA
CTA的原理是對造影劑增強后腦動脈進行3D影像重建。MRA的方法有3種,一種是通過時間飛躍法成像,一種通過動脈自旋標記的3D影像重建,還有一種是通過注射造影劑磁共振增強后3D影像,這種方法的圖像最為清晰,同時可以成像較大的血管節段(主動脈弓到顱內動脈),為機械取栓提供術前的血管影像信息。CTA和CT灌注能夠結合評估缺血情況,對于CT灌注圖像清晰度較差的后循環,CTA評價較為有效,特別是對于基底動脈閉塞的敏感性和特異性均較高。CTA和MRA優勢是可以明確腦動脈的閉塞位置、血栓長度及部分側支代償情況(弱于4DCTA和4DMRA),這些影像對于預測靜脈溶栓的療效具有重要意義。如患者存在頸內動脈末端的T型血栓、大腦中動脈近端閉塞、血栓負荷較重(長度>8mm)等情況,這些都提示靜脈溶栓可能無效,此類患者應考慮直接進行機械取栓治療。
4HR-MRI
HR-MRI又稱為血管壁(vesselwall)磁共振,優勢就是對于血管狹窄位置和斑塊性質的確定。特別是顱內動脈重度狹窄引起的AIS患者,如能術前明確顱內動脈狹窄是AIS的病因及確定狹窄的位置,對于提高手術成功率較為重要。另外與高加索人相比,亞洲人的顱內動脈狹窄發病率更高[11]。根據我國顱內動脈粥樣硬化研究顯示,我國2846例非心源性腦卒中患者中,顱內動脈狹窄(>50%)占46.6%,因此,對于AIS術前應用HR-MRI評估更有意義。進行高分辨磁共振掃描時,通過斑塊在質子密度加權像、T1WI、T2WI、T1WI增強掃描的不同成像,可以識別出易損斑塊的成分,如富脂質壞死核、斑塊內出血、鈣化、纖維帽破裂等,引起AIS的狹窄包含易損斑塊的成分,即使急性期開通成功,狹窄再閉塞的風險仍較大,可為抉擇是否急診置入支架提供依據。HR-MRI的主要缺點是增加了術前影像學評估的時間,但一些研究結果顯示,獲得HR-MRI的時間只需7~11min[12]。因此,在影像科醫師操作熟練的條件下,高度疑似有顱內動脈狹窄或動脈夾層的患者,可嘗試增加此項檢查。
5TCD
TCD可以作為其他的影像學檢要的補充,通過TCD檢查可以確定微栓子、側支循環、血管通暢程度等。同時TCD可以急診評價靜脈溶栓的效果,及時選擇合適的患者進行機械取栓治療。臨床上有25%~39%的患者不能明確腦卒中病因,稱之為隱源性腦卒中[13]。卵圓孔未閉是隱源性腦卒中的主要病因之一,而TCD對于卵圓孔未閉的診斷具有顯著優勢。注射生理鹽水微泡混懸液后,囑患者做Valsalva動作,造成心房的右向左分流,通過TCD測定顱內動脈的微栓子信號,即可確診。應用TCD診斷卵圓孔未閉比超聲心動圖敏感性更高。
64DCTA和4DMRA
與CTA和MRA的成像原理一樣,4DCTA只能通過造影劑增強成像,而4DMRA可通過時間飛躍法、造影劑增強和動脈自選標記成像。但常規的CTA和MRA只是某一時間點的血管成像,由于時間點可能有選擇上偏差,容易造成血管成像中偽影形成。4DCTA和4DMRA是對一定循環時間內腦血管的變化進行成像,因此,可以更準確的顯示血流和血管的動態變化。對于AIS患者,4D的影像可以更準確的顯示血管狹窄的程度,更完整的顯示側支代償的血管,而側支代償的形成對于預測血管再通后的效果和再通后出血的發生率有重要價值。4DCTA和4DMRA可顯示緩慢通過血栓的正向血流及血栓累及的具體部位,這對于篩選合適的患者及制定機械取栓的手術方案均有重要意義[14]。當然4DCTA和4DMRA會較普通影像延長評估時間。綜上可見,我們可以發現每一類影像學檢查都自身有不可替代的優勢,但對于AIS的患者如何選擇最為恰當的影像學檢查方法,需要結合所在醫院的影像設備情況、科室協作情況及患者癥狀和病史綜合分析得出。如對于發病時間不能確定的腦卒中或覺醒腦卒中,需要進行CT或MRI灌注影像檢查;對于懷疑有動脈重度狹窄或夾層的患者,可考慮行HR-MRI檢查;對于隱源性腦卒中,TCD是較好的鑒別手段。正如中國有句古話說的“磨刀不誤砍柴工”,在“時間窗”逐步轉變成“組織窗”的時代,越來越多的研究顯示AIS影像學評估的重要性,并最終會為患者帶來更好的預后。
作者:曹向宇 田成林