科文简读大脑中动脉狭窄的代偿灌注评估研究

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研究目的：通过对比两个PLD时间测得的CBF值，来评估单侧大脑中动脉（MCA）狭窄的有症状和无症状的病人之间侧枝代偿循环的差异。

研究方法：使用GE3.0T扫描仪进行DWI，3DTOF，3DASL(PLD1.5sPLD2.5s),T1WI扫描。将患者分为有症状组和无症状组，对比了两组之间背景因素的差异，以及CBF值的差异，并且研究进一步分析了同一患者的健侧和狭窄侧的CBF值差异，以及同一个ROI在不同的PLD之间的差异，从而评估患者的侧枝循环状态。

研究结论：通过对比有症状组和无症状组的单次PLD所得的CBF值，和两次PLD所得的CBF差值可以定量评估患者的代偿灌注水平，并且都提示无症状患者的代偿灌注能力更好。

年RSNA的主题有三个关键词：Explore，Invent，Transform——如何探索影像技术的潜力，将其更好的转化到临床。今天为大家介绍的这篇文献将影像技术和临床问题有机的结合在一起：过往临床研究已发现，在大脑中动脉狭窄的患者中，代偿能力很可能会对未来的疾病预后有所影响。然而目前缺乏无创的代偿循环评估手段，对于将该临床发现转化为可行的诊疗临床路径带来了困难。

今天介绍的这项来自医院的研究，就是针对上述临床瓶颈。该研究利用了自旋动脉标记技术，对比了有症状和无症状的单侧大脑中动脉（MCA）狭窄的两组患者之间的侧枝循环状态。

参考文献：

Lou,XinMa,XiaoxiaoLiebeskind,DavidMa,NingTian,ChenglinLyu,JinhaoLong,XiaojingMa,LinWang,Danny.().Collateralperfusionusingarterialspinlabelinginsymptomaticversusasymptomaticmiddlecerebralarterystenosis.JournalofCerebralBloodFlowMetabolism.X.10./X2.

研究背景

在脑缺血的情况下，代偿血流对于脑循环至关重要。

多项研究发现，在急性卒中、以及症状性颅内动脉狭窄的情况下，狭窄程度相似的患者，如果代偿能力不同，会出现完全不同的预后结果。对于无症状的大脑中动脉狭窄的患者来说，其较低的卒中风险很可能得益于他们代偿循环的产生。然而，目前没有一个理想的无创成像手段来明确代偿状态。这也为更加有效的临床治疗策略的制定带来了障碍。

ASL技术是一种无创的影像扫描技术，并且高效的带来全脑的CBF定量值。3DpCASL不仅可以提供高SNR、高空间分辨率的图像，并且其独特的采集方式可以有效减少ghost伪影和信号丢失。已经有研究表明，ASL所反映的ATA伪影可以区分脑动脉阻塞的代偿循环甚至对其进行分级。而针对3DPCASL在急性卒中的临床应用的研究也表明，与传统的急性卒中的灌注评估手段，诸如DSC相比，3DPCASL对于急性卒中的代偿循环评估准确性非常高。

本次研究目的就是通过对比不同PLD的ASL所得到的CBF，针对单侧大脑中动脉狭窄的无症状和有症状病人，定量两组间代偿灌注的区别。

研究方法

MRI扫描：

3T，GE，8通道头线圈；采集以下图像：

-全脑DWI轴位，b值为0以及,

-3DFSPGR

-3DTOF

-T1WI

-3DASL

统计分析：

-对比两组之间的背景因素分布。

-使用t检验或者M-WU检验来评估两组之间年龄、狭窄程度、平均CBF、代偿灌注区域之间的差异。

-定型变量之间的差异通过卡方检验或Fisher精确检验（当期待频数小于5）来进行。双侧α水平为0.05作为显著性水平

-使用了多因素ANOVA来分析定量值的差异，包括两个PLD测得的CBF值、狭窄侧和健侧的CBF值、无症状组和有症状组的CBF值。

-使用双因素方差分析对比有症状组和无症状组的CBF值，来评估患侧大脑和健侧大脑，PLD时间，以及两者之间的交互作用。

-使用ICC评估在狭窄程度和灌注程度评估时的读片者间一致性；

研究结果

对比狭窄侧和健侧的灌注情况：

相对于无症状组，有症状患者狭窄侧的CBF比其健侧更低，差异具有统计学显著性。对比不同PLD时间的CBF差异，PLD2.5时的CBF明显高于PLD1.5；对比健侧和狭窄区域在两个PLD之间的CBF增幅，狭窄区域增幅更大。

对比有症状组和无症状组的灌注情况：

无症状MCA患者和有症状MCA患者在狭窄侧的两个PLD之间增幅类似。但是对比两组的健侧，无症状组的增幅较小。该结果提示，有症状的病人前向血流较慢（若血流较快，在PLD1.5的时候就已经接近完成灌注，因此1.5和2.5之间差异不大；但是若前向血流较慢，那么在PLD1.5的时候灌注依然没有完成，所以对比1.5和2.5，期间会发现更大的差异）。

在有症状组中，狭窄侧的平均CBF值显著低于健侧；且在PLD1.5显著低于PLD2.5。

在无症状组中，狭窄侧的平均CBF在不同的PLD之间有差异，PLD1.5时显著低于PLD2.5，但与健侧的CBF相比无显著性差异。

此外，健侧和狭窄侧与不同的PLD之间存在显著的交互作用（使用的是F统计量，p＜0.），说明狭窄侧的CBF相对于健侧，在两个PLD之间呈现出更大程度的增幅。

上图来源于参考文献，反应了不同PLD时间、健侧和狭窄侧的CBF值在有症状组和无症状组之间的状态。

最后，研究还针对代偿灌注的观察者间一致性进行ICC分析，结果为0.，一致性较好。

研究结论

3DASL灌注成像不仅可以测量代偿灌注还能够提供定量的CBF值，进一步根据患者的患病情况来描述血流灌注方面的差异。

与无症状组相比，有症状的大脑中动脉狭窄的患者的CBF值更低，所呈现的代偿灌注区域较小。无症状患者中的代偿灌注比有症状患者的代偿灌注更好。目前，该研究是第一例针对有症状和无症状的大脑中动脉狭窄的病人进行代偿循环评估的研究。

在本次研究还提示了：有症状患者的健侧大脑循环中的前向血流可能也有延迟，这也是为什么双侧大脑的前向血流都有所减缓。相比于无症状患者，有症状患者的PLD1.5到2.5的延迟灌注体现了更慢的前向血流，定量的反映了无症状患者的代偿灌注更有力。

上图引自参考文献，左边两列来一位32岁无症状病人，右边两列来自一位34岁有症状病人。在左边的无症状病人的扫描图中，PLD1.5s可观察到CBF降低（红色箭头），PLD2.5s时CBF正常（黄色箭头）。在有症状病人中，PLD1.5s和2.5s都观察到CBF降低（分别由红色箭头和黄色箭头指出）。注：（d）行是CBF剪影图

ASL也展现了评估代偿循环的能力。不同PLD的ASL对于灌注信息很敏感。对于狭窄血管供给区域，前向血流到达的路径更短，所以早期的CBF（短PLD时测得的CBF）可以更显著的反应前向血流的灌注效果。而逆向血流到达这些区域的路径更长、耗时更久，因此后期的CBF（长PLD时测得的CBF）综合反应了逆向血流的代偿灌注和潜在的较慢的前向血流。