探讨陈旧性脑梗死缺血脑区的影像学特点和加压灌注治疗

󰀁脑血管病介入治疗󰀁

探讨陈旧性脑梗死缺血脑区的影像学

特点和加压灌注治疗

王君1,李宝民1,周典贵2,李涛1,李生1,曹向宇1

(1.总医院神经外科,北京100853;2.黑龙江大庆市龙南医院神经内科,黑龙江大庆163414)

摘要:目的󰀁研究低灌注脑缺血区的影像学特点,检验经动脉内加压灌注治疗陈旧性脑梗死的可靠性和疗效,以探讨加压灌注治疗的理论依据。方法󰀁利用磁共振灌注成像技术(perfusionweightedimaging,PWI)对45例缺血性脑血管病患者的责任病灶进行局部脑血流量(rCBF),局部脑血容量(rCBV),平均通过时间(MTT)比值测定(患侧/健侧),确定低灌注脑区的影像学特点和缺血分期:代偿期(rCBF保持正常,rCBV升高,MTT延长);失代偿期(rCBF轻度下降,rCBV正常或下降,MTT延长);梗死前期:(rCBF下降,rCBV下降,MTT延长)。结合常规数字减影血管造影术(DSA)进行加压灌注治疗;术后复查PWI,对比相应区域上述血流动力学参数变化,评定治疗效果;根据美国国立卫生研究所脑卒中评分(NIHSS)标准对45例患者治疗前后进行评分。结果󰀁45例脑梗死患者经加压灌注治疗后,神经缺损症状均有不同程度的改善,NIHSS中位数由10分降到8分;对比术前和术后的脑灌注磁共振影像,大部分皮质型脑梗死(14/19)、所有分水岭区脑梗死(23/23)血流灌注状态有所好转,2例基底节区脑梗死无效(2/3)。结论󰀁脑梗死后长期存在低灌注脑区,DSA结合PWI可以较为准确的评价低灌注脑区的缺血损害程度以及治疗价值,侧支循环的建立是加压灌注治疗能否起效的关键。关键词:脑梗塞;脑缺血;磁共振成像;灌注,局部;侧支循环

中图分类号:R743.33󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文章编号:1009-0126(2007)07-0446-04

Investigationoftheimagefeatureofoldcerebralinfarctionand

treatmentwithpressorperfusion

WANGJun,LIBao-min,ZHOUDian-gui,etal

(DepartmentofNeurosurgery,ChinesePLAGeneralHospital,Beijing100853,China)

Abstract:Objectives󰀁Toanalyzetheimagecharacteristicsofoldcerebralinfarction,toevaluate

thereliabilityandefficacyofintermittentpressorperfusionbythewayofcarotidandvertebralar-teriesandtoinvestigatetherationaleofpressorperfusion.Methods󰀁Perfusionweightedimaging(PWI)wasperformedin45casesofcerebralinfarction.Theside-to-sideratiosofregionalcere-bralbloodflow(rCBF),regionalcerebralbloodvolume(rCBV)andmeantransittime(MMT)weremeasuredatdutylesionofischemia.Thehypoperfusedcerebralareasandthestagesofis-chemiaweredefinedasfollows:compensationstage:rCBFwasnormal,rCBVwasincreased,MTTwasprolonged;decompensationstage:rCBFwasslightlydecreased,rCBVwasnormalordecreased,MTTwasprolonged;pre-infarctionstage:rCBFandrCBVweredecreased,MTTwasprolonged.Afterpressorperfusiontherapy,PWIwasperformedagain,thentheparameterswerecomparedandtherapeuticefficacywasevaluatedwithNIHSSscore.Results󰀁Aftertherapy,theneurologicaldeficitswereimprovedtodifferentdegrees,medianNIHSSscoredecreasedfrom10to8,thebloodperfusionofischemicareaonPWIwasmarkedlyincreasedin14corticalinfarctioncasesandallcerebralwatershedinfarctioncases,butnotin2basalnucleiinfarctioncasescom-paredwiththosebeforetherapy.Conclusions󰀁Cerebralhypoperfusionexistsforlongtimeafter

收稿日期:2007-01-24

作者简介:王君,男,1975年8月生,内蒙古自治区卓资县人,主治医师,硕士,从事神经外科专业。通讯作者:李宝民,E-mail:baomin301@sohu.com

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cerebralinfarction.DSAcombinedwithPWIcanevaluatetheischemicdegreeandtherapeuticva-lue.Thecollateralcirculationmayplaytheimportantroleinthetherapeuticefficacy.

Keywords:braininfarction;brainischemia;magneticresonanceimaging;perfusion,regional;collat-eralcirculation

󰀁󰀁流行病学研究提示,在我国脑血管病的死亡率已占总死亡人数的20%,其中75%属于完全和不完全脑梗死。多年来,对于脑梗死的研究,一直致力于如何在急性脑梗死发生的超早期确定缺血半暗带,从而在治疗时间窗内进行溶栓治疗,挽救半暗带内受损的神经细胞。然而,由于超早期溶栓受到各种原因的,能够在发病后3~6h内接受溶栓治疗的患者不到1/3,大多数都不可避免的遗留有神经功能障碍,极大影响着患者的生存质量,所以仅仅将研究的重点放在经典的溶栓时间窗内是远远不够的,目前越来越多的学者开始关注陈旧性脑梗死缺血脑区的影像学特点以及血流灌注特点,不断探索新的有效治疗途径。我科曾收治45例陈旧性脑梗死患者,利用磁共振(MR)灌注加权成像确定脑低灌注缺血区,利用加压灌注治疗的方法取得了较好的临床效果。现就相关情况报道如下。1󰀁资料与方法

1.1󰀁一般资料󰀁我科2003年9月~2006年5月收治45例临床诊断为陈旧性脑梗死患者,其中男28例,女17例;年龄28~70岁,平均43岁。皮质型脑梗死19例,分水岭区脑梗死23例,基底节区脑梗死3例。遗留有单侧肢体偏瘫9例;单侧躯体感觉异常6例;失语3例;偏盲2例;小脑性共济失调1例。

1.2󰀁影像学检查󰀁所有患者在加压灌注治疗前后均进行常规T1、T2和MR灌注加权成像扫描,灌注MRI采用快速静脉注射碘普胺(顺磁性显影剂,0.3ml/kg),进行平面回波的快速成像,扫描结束后,利用自编软件进行数据处理,根据随时间变化的信号下降-恢复规律得到信号-时间曲线(S-T曲线),获得局部脑血流量(regionalcerebralbloodflow,rCBF),局部脑血容量(regionalcerebralbloodvo-lume,rCBV),平均通过时间(meantransittime,MTT)等血流动力学参数图。

1.3󰀁血流动力学参数采集和比较方法󰀁利用自制软件,结合国外文献提供的方法,首先确定感兴趣区(ROI),我们选择病灶中心区和周边区,然后用镜像方法将中心区ROI放置到对侧,然后在不同的参数图下进行取值,最后计算病灶侧和对侧的比值;

[1,2]

手术前后尽量选择相同部位进行上述取值计算。1.4󰀁加压灌注治疗󰀁45例均行常规全脑血管造影,排除出血性疾病,之后按照术前MR灌注加权成像确定的低灌注脑区,进行相应责任血管的加压灌注治疗。

1.5󰀁神经功能缺损量表分析󰀁45例患者均在术前术后行美国国立卫生研究所脑卒中评分(NIHSS),NIHSS总分42分,得分越高,提示神经功能缺损越严重。NIHSS术后结果与术前相比,分值下降者提示治疗有效。2󰀁结󰀁果

2.1󰀁血流动力学参数变化󰀁(1)分水岭区脑梗死的23例患者,常规数字减影血管造影术(DSA)示该区域小动脉期染色减少,术前磁共振灌注成像技术(PWI):梗死中心区MTT延长,rCBF和rCBV下降,周边区MTT延长,rCBF正常或轻度下降,rCBV正常或延长;术后PWI与术前相应区域相比,梗死中心区MTT、rCBF和rCBV无明显变化,而周边区MTT缩短,rCBF、rCBV增加。(2)皮质型脑梗死的19例患者,局部CT、MRI见较大的陈旧性脑梗死,DSA示该区域小动脉期染色明显减少,有6例局部2级血管有局限性狭窄,术前PWI:梗死中心区MTT延长,rCBF和rCBV下降,周边区MTT延长,rCBF下降,rCBV下降;术后PWI与术前相应区域相比,梗死中心区MTT、rCBF和rCBV无明显变化,而周边区MTT不变(5/19)或下降(14/19),rCBF、rCBV轻度增加。(3)基底节区脑梗死的3例患者,DSA示该区域小动脉期染色明显减少,术前PWI:梗死中心区MTT延长,rCBF和rCBV下降,周边区MTT延长,rCBF下降,rCBV下降;术后PWI与术前相应区域相比,梗死中心区MTT、rCBF和rCBV无明显变化,而周边区MTT不变(1/3)或缩短(2/3),rCBF、rCBV轻度增加(图1~8)。

2.2󰀁NIHSS结果󰀁术前45例患者NIHSS为0~36分,中位数10分。19例皮质型脑梗死的患者中14例NIHSS下降,5例无效;分水岭区脑梗死23例,有5例NIHSS为0分,其余18例患者11例NIHSS下降;3例基底节区脑梗死患者2例NIHSS[4][3]

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󰀁󰀁图1~8󰀁患者男,50岁,发作性头晕、右侧肢体无力1个月入院,神经系统检查无阳性体征󰀁图1~4󰀁为加压灌注治疗之前血流动力学参数可见左侧颞枕叶大脑中动脉和大脑后动脉分布区梗死,梗死周边区MTT明显延长(图1),rCBF下降(图3),rCBV升高(图4),属于脑梗死前期󰀁图5~8󰀁经过加压灌注治疗后,梗死周边区血流灌注明显改善,表现为MTT明显延长(图5),rCBF下降(图7),rCBV升高(图8),灌注术后S-T曲线(图6)与术前S-T曲线相比(图2),波峰锐利,波宽变窄,提示脑血流灌注速度增快,血量增加

下降,总体中位数为8。3󰀁讨󰀁论

3.1󰀁低灌注脑区的概念及意义󰀁正常情况下,每100g脑组织中的每分钟血流量可达50~60ml以上,但是血流量只要不低于30ml,就不会出现神经功能缺损情况,在梗死区内,除了核心部分血流量低于每100g脑组织15ml而变性坏死外,其周边脑组织即所谓的半暗带区的血流量可能仅低于每100g30ml而处于不全缺血的低功能状态

[5]

3.2󰀁加压灌注治疗的理论依据󰀁我们在动物实验中对于非急性脑梗死的动物模型进行加压灌注治疗,虽未使脑梗死面积缩小,但动物神经功能明显改

善,在免疫组织化学和细胞凋亡的研究中,均提示加压灌注治疗能够使脑细胞代谢得以改善,局部脑血流灌注得到加强[7]。通过加压灌注,一方面,通过将高浓度的纤溶药物送至梗死区溶解继发血栓,改善微循环,为恢复局部的脑血流量创造条件;另一方面,通过脉冲式加压,扩张梗塞区周围的侧支循环,刺激功能下调的脑细胞。

3.3󰀁对低灌注脑区的分期及其影像学特点󰀁脑组织缺血后首先出现的是脑小动脉和毛细血管的代偿性扩张,以维持脑组织的正常灌注,此时,rCBF保持正常,rCBV升高,MTT延长,rCBV升高的原因是毛细血管的代偿性扩张的结果[7],称为代偿期;脑血流继续下降,脑组织代谢下降,自由基产生,酸性代谢产物物增多,出现了神经胶质细胞的肿胀,肿胀的胶质细胞使得毛细血管的管腔轻度变窄,脑局部开始出现缺血缺氧,此时,rCBF下降,MTT延长,rCBV正常或下降,此期为失代偿期;rCBV下降的程度与局部毛细血管受压的程度相关[8],当脑血流继续下降,肿胀的胶质细胞使得毛细血管的管腔严重受压变窄,脑局部缺血缺氧加重,称为梗死前期,此时,rCBF下降,rCBV下降,MTT延长。如果缺血因素不解除,rCBF和rCBV则继续下降,脑细胞。急

性脑梗死发生后,原先与梗死区脑组织存在大量密切突触联系的脑细胞不再收到梗死区发出的信息,也不再有信息传至梗死区。这些神经细胞的活动显著减少,代谢降低,所需脑血流也相应减少。但这些下调脑细胞与原梗死区脑功能有不同程度的相关。这些脑细胞活动的再次激活,可能是脑梗死后出现功能障碍在相当长时间后还能改善的基础。

我们在对45例患者行常规T1、T2和MR灌注加权成像扫描,发现在发生神经功能障碍的相应脑区,PWI显示存在程度不一的脑血流低灌注,特别是在分水岭区以及梗死区的周边带,我们认为,这部分脑区的低血流灌注可能就是功能代谢下调的主要原因,显而易见,该脑区血流灌注的改善可能直接影响到患者的神经功能的恢复。因此,如何保护这部分脑区,恢复这部分脑区的血流灌注意义重大。[6]

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死亡,此时称为梗死期。我们加压灌注治疗的目的就是改善处于代偿、失代偿和梗死前期的低灌注脑区的脑血流灌注。通过观察不同时期的脑血流动力学参数,可以判断脑低灌注区处于哪一期,结合NIHSS评判其治疗效果。

3.4󰀁PWI血流动力学参数的解释󰀁rCBF、rCBV、MTT3个参数中,MTT是最灵敏的一个指标,任何类型的脑缺血,首先是局部脑灌注压下降,血流速度减慢,只要存在低灌注压,MTT值就会延长,有的学者将MTT看作是区分正常脑组织和缺血脑组织的测量指标[9,10],如果rCBF下降同时伴有rCBV正常或轻度下降,表明缺血区毛细血管管腔受压程度相对较轻,如果rCBF继续下降,同时伴有rCBV明显下降,则提示进入脑梗死期。

对于梗死中心区,由于脑血流下降严重,有些甚至rCBF值为0,经过治疗后血流无明显改善,对于周边区的脑组织,情况较为复杂。

23例分水岭区脑梗死患者,术前PWI提示周边区MTT延长,rCBF正常或轻度下降,rCBV正常或增加,说明该脑区处于代偿期;14例皮质型梗死、1例基底节区梗死患者,MTT延长、rCBF、rCBV下降,说明该脑区处于失代偿期或梗死前期,灌注治疗后相应区域的MTT下降,rCBF、rCBV增加(如图1所示),说明脑灌注压提高,水肿减轻,脑微循环改善,这与我们前期的动物实验所得到的结果一致[7];而5例皮质型脑梗死、2例基底节区脑梗死的患者,术后NIHSS未见好转,术前PWI提示周边区MTT延长,rCBF下降,rCBV下降,说明该脑区也处于失代偿期或梗死前期;术后周边区PWI与术前相应区域相比,MTT变化不大,rCBF、rCBV轻度增加,DSA显示该区域小动脉期染色空白,提示侧支循环是加压灌注治疗能否起效的关键,对于像大血管急性闭塞引起的灌注苍白区或由终末血管供血的、侧支循环较难以建立的区域,药物及压力脉冲难以抵达,效果欠佳,而对于由于血管灌注压力不足引起的分水岭区脑梗死[3,11],加压灌注治疗能有

效改善低灌注脑区的血流灌注、改善患者的神经功能,但长期效果有待进一步的论证。

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(本文编辑:蔡振国)

󰀁读者󰀁作者󰀁编者󰀁

本刊对论文中有关实验动物的描述要求

在医学论文的描述中,凡涉及到实验动物者,在描述中应符合以下要求:(1)品种、品系描述清楚;(2)强调来源;(3)遗传背影;(4)明确体重;(5)明确等级;(6)明确饲养环境和实验环境;(7)明确性别;(8)有无质量合格证;(9)有对饲养的描述(如饲料类型、营养水平、照明方式、温度、湿度要求);(10)所有动物数量准确;(11)详细描述动物的健康状况;(12)对动物实验的处理方式有单独清楚的交代;(13)全部有对照,部分可采用双因素方差分析。

中华老年心脑血管病杂志编辑部