缺血半暗帶：影像學上這樣來判定！

天地之間一桿稱 2024-11-23 發布于湖北

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缺血半暗帶的存在，意味著急性缺血性腦梗死患者存在可挽救的腦組織，意味著溶栓取栓時間窗的存在，意味著我們能做更多……

那么如何通過影像學手段來更好輔助我們早期診斷是否存在缺血半暗帶，并界定缺血半暗帶的范圍，進而正確指導臨床工作呢？且聽下文一一道來。

缺血半暗帶最初于1977年由Astrup等提出，指圍繞梗死中心的周圍缺血性腦組織，其電活動中止，但保持正常的離子平衡和結構上的完整。隨著研究的進展，腦缺血演變的新模型也被提出，國外學者將腦缺血部位劃分為四個區，即中心梗死區、彌散異常區、灌注異常區和最外層的良性水腫組織。

基于新的缺血模型，彌散-灌注不匹配的區域才被稱之為真正的缺血半暗帶，而各種模式的CT和核磁共振檢查也應運而出，為缺血半暗帶的快速判定提供影像學支撐依據。

CT灌注成像（CTP）

CTP應用于急性缺血性卒中患者診斷時，關鍵在于各個循環參數的改變，而正常腦組織、缺血半暗帶、梗死核心區的腦血流變化會導致循環改變，進而輔助我們綜合各項參數以判定分析缺血半暗帶。

CTP的常見參數有：腦血容量（CBV）、相對腦血容量（rCBV）、腦血流量（CBF）、平均通過時間（MTT）、相對平均通過時間（rMTT）、相對延遲時間（rDT）。

在CTP灌注參數中，核心梗死區在CBV、CBF方面均下降，缺血半暗帶區域的CBF下降而相應的CBV保持不變甚至增加，這是缺血半暗帶區側支循環建立及血管代償性擴張的結果，而CBV與CBF不匹配的區域即為缺血半暗帶。

目前應用CTP判定缺血半暗帶的方法中普遍認可的主要有對比法（患者CBF/健側CBF）和不匹配法（CBF與CBV不匹配），由于患者的個體差異，理論上對比法較不匹配法對半暗帶的判定更準確。

有研究證明，當CBF下降程度小于50%可認為該組織存在存活的可能性，當其下降大于66%時，該部分組織死亡可能性增大；而當CBF下降大于 80%，該區域腦組織基本死亡，提示無可逆缺血半暗帶。

Wintermark等研究認為，rMTT小于145%為判定缺血組織的最佳閾值，而rCBV小于2.0 ml/100g腦組織可確定核心梗死區，rMTT與rCBV不匹配即為缺血半暗帶。Bivard等認為，rDT大于2 s為判定低灌注時間的閾值，同時，CBF與對側相比小于40%聯合rDT大于2 s可區分核心梗死區與半暗帶組織。

大量數據表明不同研究者統計得到的CTP參數閾值的特異性和敏感性均不同，故受試者操作特征（ROC）曲線才能幫助我們得到更加準確的梗死后腦灌注參數閾值。

Pan等研究利用ROC分析得出劃分半暗帶和梗死區范圍的最佳閾值為：rMTT≥150%及rCBV≤60%。而當前，由于缺血區新模型概念的深入，考慮傳統方法未考慮CT灌注成像時對比劑循環延遲和擴散造成的影響，存在過度計算缺血半暗帶的可能，即“缺血半暗帶區域”包含最外層良性水腫組織，或增加溶栓后出血轉化風險。

Kamalian等進行大樣本研究后認為，當rMTT大于150%或MTT絕對值大于13.5 s時，可有效區分缺血組織和良性水腫組織。

與MR相比，基于CTP掃描時間短、無需考慮金屬移植物偽影影響、檢查費用相對低廉等特征，其優勢顯而易見。然而，CTP的實際應用中也存在一定問題，受掃描機器、后處理方法、數學算法及患者個體差異影響，不同參數判定缺血半暗帶和核心梗死區的閾值也存在差異，可比性較差，難以實現統一的診斷標準。

磁共振成像（MRI）

1. 彌散加權成像

彌散加權成像（DWI）是診斷急性腦梗死最重要、最基礎的序列，是發病早期測量腦梗死范圍的最為有效的方法。大多數學者認為，DWI的高信號界定了梗死范圍，而相關參數表觀擴散系數（ADC）的定量分析提示了ADC值可以在能量代謝衰竭之前，即腦組織完全梗死之前下降，說明DWI的升高不僅僅代表核心梗死區，也存在提示半暗帶的潛力。

有研究報道，ADC值比DWI更能精確反應梗死灶，但ADC測量梗死范圍具有一定閾值。DWI能在超急性期顯示出梗死范圍，通過與不同序列進行參照對比，根據梗死中心區與梗死周邊ADC值差異可分別出不可逆及可逆性缺血組織，進而指導臨床進行有效治療。

2. 灌注-擴散成像不匹配成像

灌注加權成像（PWI）常采用動態磁敏感對比增強（DSC）成像技術，通過對對比劑團注追蹤技術進行動態增強掃描，依靠對比劑磁化率改變引起信號變化的原理成像，是最早應用評估缺血半暗帶的磁共振序列。經處理后可得出相應灌注成像的參數如腦血流量（CBF）、腦血容量（CBV）、平均通過時間（MTT）、達峰時間（TTP）等。

研究表明，CBF下降和MTT延長是組織缺血的相對敏感指標，但存在過分估計最終梗死面積的可能性；TTP圖上腦灰、白質之間無明顯區別，可以清楚顯示病變的范圍可邊界，也是研究缺血半暗帶常用的參數。

目前，灌注-擴散不匹配（PDM）視為臨床判斷缺血半暗帶的「金標準」，可以對缺血范圍、程度、類型作出評價。一項回顧性研究認為，PWI的病灶面積比DWI病灶面積大2.6倍時早期再灌注的治療效果最好。

DIAS、DEDAS等大型臨床試驗均顯示，盡管是在一個更遲的時間窗（3～9 h）內，基于PDM理論的溶栓仍是安全有效的；另有兩個多中心研究DEFUSE和EPITHET顯示對于癥狀發生后3～6 h內存在PDM不匹配的患者進行早期溶栓治療可提高獲得良好臨床療效的概率，而不存在的患者似乎不能從溶栓中受益。

這提示：可用PDM來選擇適合早期溶栓的患者，排除不能從溶栓中受益者。但是與CTP類似的是，目前劃分梗死核心、缺血半暗帶的參數劃分及預估均存在人為誤差，缺少精確化、標準化指標。

3. 磁敏感成像

磁敏感成像（SWI）是對含鐵血黃素和脫氧血紅蛋白等順磁性物質極為敏感的技術，所以可以檢出腦缺血發生后局部腦組織的血流速度、代謝率及脫氧血紅蛋白含量的變化，顯示缺血灶及其周圍異常血管改變，從而間接反映缺血腦組織的血流灌注狀態。

SWI可以提示缺血半暗帶的機制為：急性腦缺血時，受累血管狹窄或閉塞，側支循環大量開放，處于梗死核心周圍的缺血半暗帶，處于低灌注狀態，血流速度相對緩慢，組織氧攝取分數（OEF）增高，進而脫氧血紅蛋白含量顯著增高，血氧飽和度相應減低，SWI因對脫氧血紅白蛋白等的高敏感性，可以增強靜脈血管與周圍組織的對比，顯示側枝循環血管。

Hung-wen等人對比較DWI、PWI和SWI在急性腦梗死患者中的應用，認為DWI-SWI和PDM之間有類似的表現。

4. 動脈自旋標記

動脈自旋標記法（ASL）利用動脈血內水分子作為內在自由彌散標記物，利用脈沖序列將ROI上游的質子標記，經過一定反轉恢復時間，對ROI關注后進行成像，得到標記像，將此圖像與未標記圖像進行剪影，獲得rCBF圖像。相對DSC技術而言，ASL無創、非侵襲性、無需外源性對比劑，雖然只有CBF一個參數，卻可精確顯示病變部位血流灌注情況。

Bivard等研究表明，DWI和ASL不匹配區域可以顯示急性卒中患者潛在的可恢復功能的腦組織。有國外研究顯示，ASL技術對顯示腦梗死高灌注及低灌注邊緣高信號（提示側支循環）可能更敏感，因此可作為急性卒中患者評價缺血半暗帶的常規MRI檢查，為臨床治療方案提供有價值的信息。

5. 磁共振波譜成像

磁共振波譜（MRS）是利用核磁共振現象和化學位移作用進行特定原子核及其化合物定量分析的方法，與MRI不同的是MRS主要檢測組織內的一些化合物的含量和代謝物的濃度，從而反應組織細胞的代謝狀況。

腦梗死時MRS所測定的代謝產物包括：N-乙酰基天門冬氨酸（NAA）、肌酸復合物（Cr）、膽堿復合物（Cho）、Lac等。Beauchamp等認為急性腦梗死發現Lac峰，NAA峰正常或略低，而T2WI無異常時提示存在缺血半暗帶，患者仍能從溶栓治療中獲益。

有研究證明，MRS在急性腦梗死時的特征變化是早期出現Lac峰，升高程度反應腦缺血的嚴重程度。NAA是成熟神經元的內標記物，反應神經元的數量及功能狀態，NAA的減少標志著神經元的喪失和功能受損。

國內鐘高賢等人研究結果提示，Lac濃度升高和NAA水平下降是超早期腦梗死核心區最主要表現，Lac升高而NAA正常或輕度下降（＜14%）的區域可能為缺血半暗帶，而Lac升高NAA明顯降低（16%~34%）的區域為不可逆損傷區。

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