目的 探讨磁共振灌注成像(MR-PWI)在评估动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)后脑血管痉挛脑血流动力学中的临床价值。方法 选取2013-09—2016-10义马煤业集团股份有限公司总医院收治的80例aSAH患者为研究组，另选取同期颅内未破裂动脉瘤患者31例为对照组，均接受MR-PWI检查。结果 研究组中无痉挛者20例，轻度痉挛者23例，中度痉挛者21例，重度痉挛者16例；重度痉挛组基底节区(BSGL)、大脑中动脉(MCA)供血区、大脑前动脉(ACA)供血区中rCBV、rCBF水平低于对照组，中度痉
动脉瘤破裂致脑血管痉挛的MR灌注评估
杨红莉
义马煤业集团股份有限公司总医院特检科，河南 三门峡 472300
作者简介：杨红莉(1978－)，女，本科，主治医师。研究方向：磁共振诊断。Email：85217884@qq.com
【摘要】 目的 探讨磁共振灌注成像(MR-PWI)在评估动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)后脑血管痉挛脑血流动力学中的临床价值。方法 选取2013-09—2016-10义马煤业集团股份有限公司总医院收治的80例aSAH患者为研究组，另选取同期颅内未破裂动脉瘤患者31例为对照组，均接受MR-PWI检查。结果 研究组中无痉挛者20例，轻度痉挛者23例，中度痉挛者21例，重度痉挛者16例；重度痉挛组基底节区(BSGL)、大脑中动脉(MCA)供血区、大脑前动脉(ACA)供血区中rCBV、rCBF水平低于对照组，中度痉挛组、轻度痉挛组及无痉挛组ACA供血区rCBF、BSGL的rCBF水平低于对照组，中度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中MTT、TTP水平高于对照组，重度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中MTT、TTP水平高于中度痉挛组，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论 MR-PWI可有效评估蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛脑血流动力学变化情况，可为制定干预方案提供依据。
【关键词】 磁共振灌注成像；动脉瘤性蛛网膜下腔出血；脑血管痉挛；脑血流动力学
【中图分类号】 R743.35 【文献标识码】 A 【文章编号】 1673-5110(2018)08-0880-04 DOI：10.12083/SYSJ.2018.08.221
MR perfusion assessment of cerebral vasospasm caused by aneurysm rupture
YANG Hongli
Department of Special Inspection Section，Yima Coal Industry Limited Group General Hospital，Sanmenxia 472300，China
【Abstract】 Objective To investigate the clinical value of magnetic resonance perfusion imaging (MR-PWI) in evaluating posterior cerebral vasospasm cerebral hemodynamics in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH)．Methods Eighty cases of aSAH patients from September 2013 to August 2016 in our hospital were selected as the study group，and thirty-one patients with unruptured intracranial aneurysms were selected as the control group，all the patients underwent MR-PWI examination.Results There were 20 cases without spasm，23 cases with mild spasm，21 cases with moderate spasm，and 16 cases with severe spasm.In the group of severe spasm patients，the levels of rCBV and rCBF in the BSGL and MCA blood supply areas and ACA blood supply areas were lower than those of the control group；in the groups of patients with mild spasm，moderate spasm and without spasm，the levels of rCBF and BSGL in the ACA blood supply area of were lower than those of the control group；in the groups of patients with moderate spasm，the levels of MTT and TTP in BSGL and MCA blood supply areas and ACA blood supply areas were higher than those in control group.The levels of MTT and TTP in the BSGL and MCA blood supply areas and ACA blood supply areas in the severe spasm group were higher than those in the moderate spasm group(P＜0.05)．Conclusion MR-PWI can effectively assess the cerebral vasospasm and hemodynamic changes after subarachnoid hemorrhage，and can provide guidance for the intervention program.
【Key words】 Magnetic resonance perfusion imaging (MR-PWI)；Aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH)；Cerebral vasospasm；Cerebral hemodynamics
动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH)为神经外科多发疾病，而脑血管痉挛(cerebral vasospasm，CVS)为aSAH发病后颅内小动脉或大动脉发生的迟发性狭窄[1-3]。DRAGHI等[4]研究显示，约70% aSAH患者并发CVS，已成为造成aSAH致残率及病死率居高不下的重要原因。目前，临床诊断aSAH后CVS措施主要包括经颅多普勒血流分析、CT血管造影、数字血管造影(digital subtraction angiography，DSA)，其中DSA为CVS临床诊断金标准，具有较高准确度及敏感度，但该诊断方式属创伤性操作，存在一定风险[5-7]。近些年，随着影像学技术不断发展，定量测定脑组织血流灌注与脑血流动力学改变成为可能[8-10]。赵一平等[11]研究证实，CT灌注成像可有效检出aSAH后CVS信息。但磁共振灌注成像(magnetic resonance perfusion weighted imaging，MR-PWI)aSAH后CVS中的评估价值尚缺乏循证医学证据。本研究选取义马煤业集团股份有限公司总医院80例aSAH患者，探讨MR-PWI评估aSAH后CVS脑血流动力学的作用。
1 资料与方法
1．1 一般资料 选取2013-09—2016-10义马煤业集团股份有限公司总医院收治的80例aSAH患者为研究组，另选取同期颅内未破裂动脉瘤患者31例为对照组。研究组男49例，女31例；年龄43～72(57.46±11.39)岁。对照组男14例，女17例；年龄41～73(57.28±11.17)岁。2组性别、年龄等对比无明显差异(P＞0.05)，具有可比性。本研究经义马煤业集团股份有限公司总医院伦理委员会审批通过。
1．2 纳入标准 (1)经CTA及DSA检查证实为动脉瘤破裂所致自发性蛛网膜下腔出血；(2)经腰穿或CT检查确诊为自发性蛛网膜下腔出血；(3)患者家属知情同意。
1．3 排除标准 (1)安装心脏起搏器者；(2)颅内血肿较大或大面积脑梗死患者；(3)并发脑疝及难治性颅内压升高者。
1．4 方法
1．4.1 DSA检查：检测大脑前动脉(anterior cerebral artery，ACA)、大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)、颈内动脉直径；血管痉挛程度评定标准以血管直径减少值和血管直径平均值比值为主，依据Weidauer法分级：无血管痉挛：降低＜10%；轻度痉挛：降低10%～34%；中度痉挛：降低35%～66%；重度痉挛：降低＞66%[12]。
1．4.2 MR-PWI检查：设备选用美国GE公司生产的1.5T Hdxt成像系统，将受检者头部放于线圈中心部位，于肘静脉处置入20G或18G静脉插管，进行多层采集，层厚5 mm，层间距1 mm，连续进行50次扫面，于第5次扫描完成后静脉注射0.1 mmol/kg钆喷酸葡胺(注射速度为5 mL/s)，随后继续进行扫描，于各扫描层面连续采集50幅图像用于分析脑血流灌注情况；依据采集数据计算相对脑血流量(relative celebral blood flow，rCBF)、相对脑血容量(relative celebral blood volume，rCBV)、平均通过时间(mean transit time，MTT)、达峰时间(time to peak，TTP)，选择MCA供血区、ACA供血区、双侧基底节区(basal ganglia，BSGL)，各区域分别选择1～3个感兴趣区域(regions of interest，ROI)，每侧MCA灌注区选择ROI 3个，每侧BSGL及前额叶选择ROI 1个；所有ROI均采用椭圆形或圆形，以镜像对称法获取对侧ROI以降低系统误差，最终获取MTT、TTP、rCBV、rCBF(图1)。
图 1 所选各层图像的ROI及rCF、rCBV、TTP和MTT参数 A：基底核面选取的ROI位置；B：大脑中动脉区选取的ROI位置；C：大脑前动脉区选取的ROI位置；D：大脑中动脉区所选取ROI的时间-信号强度曲线；E：rCBF参考图；F：rCBV参考图；G：MTT参考图；H：TTP参考图
1．5 统计学分析 通过SPSS 20.0对数据进行分析，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，行配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2．1 DSA检查结果 研究组中无痉挛者20例，轻度痉挛者23例，中度痉挛者21例，重度痉挛者16例。
2．2 各组MR-PWI脑血流动力学参数分析 重度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中rCBV、rCBF水平低于对照组，中度痉挛组、轻度痉挛组及无痉挛组ACA供血区rCBF、BSGL的rCBF水平低于对照组，中度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中MTT、TTP水平高于对照组，重度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中MTT、TTP水平高于中度痉挛组，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。
表1 各组MR-PWI脑血流动力学参数比较 (x±s)
| 组别 |
n |
rCBV(mL) |
|
rCBF[mL/(100 g·min)] |
| ACA |
MCA |
BSGL |
|
ACA |
MCA |
BSGL |
| 对照组 |
31 |
112.41±29.02 |
153.03±8.37 |
157.46±7.51 |
|
913.06±27.32 |
853.77±20.67 |
798.07±28.02 |
| 无痉挛组 |
20 |
67.37±14.38a |
143.29±30.50 |
129.02±4.51 |
|
900.05±26.54 |
826.06±27.16 |
537.05±26.46a |
| 轻度痉挛组 |
23 |
73.05±14.02a |
110.12±29.61 |
122.02±13.14 |
|
798.25±46.30 |
841.54±75.43 |
564.65±86.53a |
| 中度痉挛组 |
21 |
77.74±7.96a |
110.52±7.94 |
143.26±14.43 |
|
889.15±36.57 |
791.03±21.42 |
641.63±74.56a |
| 重度痉挛组 |
16 |
85.73±8.64a |
93.04±14.39a |
89.04±15.30a |
|
663.61±82.46a |
667.17±28.21a |
437.51±72.65a |
| 组别 |
MTT(s) |
|
TTP(s) |
| ACA |
MCA |
BSGL |
|
ACA |
MCA |
BSGL |
| 对照组 |
8.28±0.46 |
8.17±0.47 |
7.57±0.59 |
|
20.39±2.13 |
19.81±1.44 |
19.24±1.52 |
| 无痉挛组 |
8.25±0.56 |
8.19±0.49 |
7.74±0.38 |
|
20.37±2.09 |
19.73±1.48 |
19.67±1.86 |
| 轻度痉挛组 |
8.41±0.68 |
8.26±0.86 |
7.88±1.05 |
|
21.49±2.47 |
21.35±1.71 |
21.24±1.56 |
| 中度痉挛组 |
10.35±1.35a |
10.75±1.60a |
10.19±2.63a |
|
25.27±2.76a |
27.14±3.45a |
27.14±1.52a |
| 重度痉挛组 |
11.41±2.86ab |
18.14±0.52ab |
16.37±1.45ab |
|
29.24±2.72ab |
31.42±1.57ab |
39.64±1.63ab |
注：与对照组比较，aP＜0.05；与中度痉挛组比较，bP＜0.05
3 讨论
aSAH后CVS发病率较高，对临床疗效及预后有较大影响。目前，临床关于CVS研究较多，但其具体发病机制尚不完全清楚，研究多认为与体液因子、出血后蛛网膜下腔内微环境等关系密切[13-15]。如何对CVS脑血流状态进行有效评估成为当前研究热点。
临床公认DSA是诊断CVS的金标准，其能准确呈现aSAH发病后CVS位置、程度及颅内侧支循环状态，且能在检查同时实施血管内治疗[16-18]。李朝晖等[19]认为，受空间分辨率影响，DSA仅能对血管直径≥300 μm的较大脑动脉进行有效评价，致其较难有效反映向脑组织直接供血的小脑血管。随着平面回波、多重回波、梯度回波等多种成像技术持续发展完善，MR-PWI在临床得到广泛应用，并取得显著效果[20-22]。研究证实，MR灌注成像可对脑胶质瘤微血管管径进行有效评价[23-24]。相对于传统诊断方式，MR-PWI扫描时间减少约100倍，磁共振信噪比明显增强，空间分辨率极高，尤其脑组织血流动力学灌注定量测量技术，可获取较为完整、准确的诊断信息[25-27]。
MR-PWI技术主要通过分析MTT、TTP、rCBV、rCBF参数变化，对脑组织血液供给情况予以有效评估。若脑组织局部灌注压降低，可经自我调节机制促进局部血管扩张，以此增大血管血容量予以代偿，此时期可通过rCBF及MTT对局部脑组织灌注情况进行准确评估。此外，JANG等[28]研究指出，正常生理状态下，局部脑血管循环阻力、局部脑动脉灌注压可对rCBF起决定作用，局部脑动脉灌注压降低后，脑血管开始进行代偿性扩张，以此减小血液循环阻力，维持正常rCBF。同时，由于脑组织具有大量侧支循环网，若发生CVS，侧支循环网进行代偿，致TTP延长，因此可将TTP作为评估脑缺血的一个敏感指标[29-30]。本研究显示，中度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中rCBV、rCBF水平低于对照组，但中度痉挛组、轻度痉挛组及无痉挛组仅ACA供血区rCBF、BSGL的rCBF水平低于对照组，提示CVS发生后存在过度灌注情况，可能是因CVS发病后脑血管进入失代偿期，且自身扩张性代偿造成脑血管发生多样性灌流。另外，中度痉挛组BSGL、MCA供血区、ACA供血区中MTT、TTP水平高于对照组，且随痉挛程度加剧变化越明显，提示CVS后可出现MTT及TTP延长，可能是因脑血管扩张且脑血流量未改变时，血流速度减慢，造成MTT增高。
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(收稿2017-01-10 修回2018-01-10)
本文编辑：夏保军
本文引用信息：杨红莉．动脉瘤破裂致脑血管痉挛的MR灌注评估[J]．中国实用神经疾病杂志，2018，21(8)：880-883.DOI：10.12083/SYSJ.2018.08.221
