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编号:10289585
核磁共振弥散成像和血流灌注成像检查对超早期脑梗死溶栓治疗的意义
http://www.100md.com 《中国急救医学》 2000年第10期
     作者:王宝军 李美琳

    单位:北京医科大学第三临床医学院神经科,100083

    关键词:

    中国急救医学001056 急性脑梗死的发病率及致残致死率高,给社会、家庭和个人带来极大的负担和痛苦,如何在脑梗死发生的病理生理阶段超早期诊断,确定缺血半暗带,从而针对每一个病人的具体情况在有效的时间窗内积极溶栓治疗,早期遏制病变发展、逆转损害的神经功能,一直是神经科学工作者们努力的方向。

    1 超早期溶栓治疗对急性脑梗死的康复具有重要意义

    急性脑梗死的发生经历3个阶段:首先是血流动力学发生改变;其次出现神经功能的改变;最后才发生不可逆转的形态学的改变。梗死灶由中心的坏死区和周围的缺血半暗带组成,Astrup[1]证实在早期发生神经功能受损并非意味着缺血半暗带内的神经组织已经坏死,在超早期内它只是由于组织缺血使生物电活动停止,但仍保持跨膜电位和离子梯度以及正常的组织结构。这时如果及时溶栓治疗,恢复血流灌注则可使神经功能恢复,遏制病变的发展;如果不能在有效的时间窗内及时溶栓治疗、恢复血流灌注,则缺血半暗带内的脑组织向不可逆的坏死方向发展,这时既使再恢复血流灌注,神经功能也无法恢复,甚至造成再灌注损伤,而遗留偏瘫、偏身感觉障碍等后遗症。因此,超早期治疗对急性脑梗死的康复具有重要意义。
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    2 弥散成像(DWI)和血流灌注成像(PWI)MRI检查使溶栓治疗的选择更趋合理

    急性脑梗死的最有效、最有前途的治疗方法是在超早期进行溶栓治疗[2,3],但溶栓药的应用具有一定的危险性,如果应用不当造成颅内出血,则促使病情恶化,甚至加速病人死亡。因此,急需确定可恢复组织的范围,以选择适合的治疗手段使溶栓治疗的选择更趋合理。

    以往全世界进行的13项研究表明[4]溶栓治疗可显著改善远期预后,但有增加早期病死率及脑出血的趋势。导致脑出血和死亡率增加的可能原因,一方面与适应证选择性不够准确,另一方面与缺血再灌注损伤有关。美国国立神经疾病和卒中研究所的组织型纤溶酶原激活物(t-PA)溶栓治疗病后3小时内脑卒中研究结果表明:神经功能恢复正常者较对照组增加11%,尽管治疗后36小时内颅内出血病例明显增加(6.45%比0.6%),然而3个月后,对照组和治疗组的死亡率比较,差异无显著意义,t-PA治疗未增加死亡率,且对神经功能恢复有明显效果,动物实验也表明在超早期恢复血流灌注可完全逆转缺血性损害[5]。以上资料表明溶栓治疗应是行之有效的方法。但所有这些研究都是根据病人的发病时间和临床症状来决定,不够准确和客观,因为临床症状和体征不能真正反映脑缺血的范围及严重程度,缺乏科学性。如果能更准确地选择适应证,根据每一个病人缺血脑组织的灌注阶段和可逆恢复组织的情况进行溶栓治疗,必将大大降低早期死亡率和出血率,提高溶栓治疗的效果。
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    目前,大多数学者认为溶栓治疗应在发病后3~6小时内及早进行[2,3],但也有人认为在发病数日后溶栓未见副作用增加而同样可获得较好的疗效,个别病人尽管发病在6小时内,瘫痪肢体肌力3级以下,按传统观念属溶栓治疗范畴,但实际仅为内囊后支的梗死,已经没有缺血半暗带。此时溶栓治疗只能增加出血的副作用而不能达到预期的目地。PET和CT[6,7]检查表明:大脑中动脉堵塞后,由于大脑中动脉供血深部区域缺乏侧支循环,故内囊与纹状体的梗死明显早于具有丰富侧支循环的皮质,这是单凭6小时时间窗和临床症状来决定溶栓治疗就不够准确和客观。临床也可见部分病人超过6小时溶栓治疗仍取得较好效果的。究其原因,人类不仅存在个体间脑血管分布的差异,而且不少患者在血管堵塞前就存在一定的血管病变基础。在血管堵塞时由于堵塞位置不同,所受侧支循环的影响不同而产生时间窗的个体差异。Fisher[8]认为治疗时间窗并非一成不变,而是个体化的、动态的、多因素的过程,许多情况下都会改变时间窗。由此可见,溶栓治疗时不能仅靠时间窗和临床症状来决定,而应当全面掌握颅内情况。包括组织灌注阶段和缺血半暗带即可逆恢复组织的大小来决定是否采取溶栓治疗措施,如应当选择动脉仍然闭塞、组织处于低灌注状态、仍有较大的缺血半暗带、组织仍处于可逆恢复的情况下的病人采取溶栓治疗措施。一但动脉血栓已经自溶,组织处于过度再灌注的情况下,则溶栓治疗可导致致命的脑出血,从而增加死亡率[9]。而功能MR技术可使溶栓病人的适应证选择更为精确,结合DWI、PWI及MRA可以超早期发现急性缺血性中风的病变部位、损害范围、机制、缺血区可逆及不可逆损害区,血流灌注及过度再灌注情况,为溶栓治疗提供直观的影像学资料,从而从急性脑梗死区病理生理的基础上如缺血半暗带大小、缺血组织可逆与不可逆等情况下判断是否需要溶栓,并能排除TIA以避免给病人造成不必要的伤害的检查及治疗。
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    3 DWI和PWI对超早期脑梗死检查的优越性、可行性

    当病人需要溶栓时,排除颅内出血和证实早期梗死征象是最基本的要求,而目前所有的结构图像方法CT和MRI在最初6~12小时并不能可靠描述缺血性损害的进展,人们越来越认识到需要特殊的图像描述缺血的病理生理过程以使溶栓的危险达到最小。由此根据特殊图像的病理生理信息而不是仅根据临床表现来进行判断和治疗,例如当病人脑动脉被堵塞但组织仍有低灌注或有可逆组织的情况下应积极采取溶栓治疗,但传统的MR技术T1、T2、质子密度加像不能在超早期充分评价缺血的范围和严重程度,更不能了解脑组织的灌注情况及可逆恢复组织的范围,使超早期脑梗死的诊断和治疗受到限制。最近6~10年来发展的功能MR技术,弥散加权成像(DWI)和血流灌注成像(PWI)在最初几小时内,特别是发病6小时内对发展中的局部脑缺血的检测表现出极大的优势[10,13],使超早期诊断脑梗死成为可能。由于平面回波快速方法技术的应用,用DWI和PWI对急性脑梗死检查可以在5~10分钟内完成,如同时做T1、T2、质子密度加权像、DWI、PWI和快速MRA检查,则需20~25分钟,且其最大的优点是对于病人躁动引起的运动伪影不敏感[9],从而使超早期脑梗死的MRI诊断快速可行。
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    4 弥散成像和血流灌注成像可确定缺血半暗带

    急性梗死灶由缺血中心的梗死坏死灶及周边的缺血半暗带组成,急性脑梗死治疗的关键在于抢救缺血半暗带。以往在活体上对缺血半暗带的研究,主要通过PET和SPECT确定,但这两种方法不是耗时间太长就是费用太高,不宜临床普遍推广指导具体治疗,血流灌注成像MRI是新近发展的功能MRI技术之一,它通过血管内对比增强技术,测定脑组织的相对脑血容量(rCBV)、血流通过时间(MTT),测定一定时间内通过脑组织的局部脑血流(rCBF)来描述早期缺血性脑卒中患者脑血流低灌注梗死区及缺血半暗带,灌注图像能在超早期提供非常有用的信息,在超早期脑梗死灌注图像改变要先于DWI图像[14],PWI在评价脑缺血的血液动力学变化时,可得到与正电子发射体层射影(PET)相似的结果[15]

    Schlaug[16]首先定义缺血半暗带是围绕异常弥散核心周围的正常弥散组织,它具有灌注减少(由rCBF或MTT测量)但在以后的扫描灌注增加的特征,缺血半暗带的区域具有团注Gd-DTPA后MTT平均增加73%而相对CBV增加29%的特征;缺血半暗带的PWI及DWI具有一个动态的过程:即在超急性期,PWI显示的脑组织血流灌注异常区域的面积大于DWI上的异常信号区,DWI所示异常信号区多位于病灶中心,于发病几小时后DWI上所示异常区域相吻合,最终发展为梗死灶。Warach[17]等认为DWI和PWI在较早时间点所示缺血区差别可能为可挽救缺血组织即缺血半暗带,二者共同部分为不可逆性坏死损害。
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    5 证实潜在的可恢复组织的范围,指导治疗干预

    在溶栓治疗消除急性中风中,学者们越来越认识到根据每一个病人的病理生理特征来判断治疗干预的重要性,其中包括①可逆和非可逆组织的特征;②动脉供应方式;③组织灌注的阶段。

    多种方式的MR可以全面了解梗死组织的情况,从而指导临床治疗。MRA可以观察动脉堵塞是否仍然存在,PWI可以观察再灌注是否已经发生,评价灌注缺损的严重性,结合DWI和PWI可以从理论上证实可逆和不可逆组织的特征。在初步分析中,弥散和灌注缺损之间相差的区域可以给出处于危险状态组织大小量的标志:灌注缺损体积远远大于弥散缺损体积,可能表明较大的区域具有潜在的危险性,如果积极采取措施恢复血流灌注,则这部分组织可以恢复;而相符的弥散缺损和灌注缺损体积可能标志着病损已经达到它的最终不可逆的大小[18]

    根据灌注-弥散异常的方式可以预测梗死和可逆恢复的缺血组织,用相对MTT描述灌注减低的体积,在最初24小时可以看到4种灌注-弥散异常的方式[19],Ⅰ型:灌注减低体积>弥散异常体积(70%),Ⅱ型:灌注减低体积=弥散异常体积(10%),Ⅲ型:灌注减低体积<弥散异常体积(10%),Ⅳ型:正常的灌注、异常的弥散(10%)。缺血损害扩大依靠组织的灌注阶段[19],它常常发生在Ⅰ型,这时如果积极采取措施,恢复血流灌注,则可逆转组织病变,恢复其神经功能。Ⅲ型和Ⅳ型表明在研究的时刻,部分或整个再灌注已经发生,这时治疗重点应以脑保护、抗自由基、防治再灌注损伤为主,而切忌不可进行溶栓治疗,以免造成脑出血等严重后果。
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    6 展望

    功能磁共振技术的发展为溶栓治疗的研究提供了新的契机,今后亚低温和脑保护治疗的应用可以延长宝贵的溶栓治疗时间窗。神经科医师不再仅仅根据僵硬的时间窗和临床表现来进行溶栓治疗,而是根据每一个病人颅内脑组织的缺血半暗带,可逆恢复组织的大小及脑组织灌注阶段的具体情况,综合判断是否采取溶栓治疗措施。这必将大大提高溶栓治疗的效果,使急性脑梗死的治疗进入新的阶段。功能磁共振技术的发展为溶栓治疗的研究提供了新的契机,今后亚低温和脑保护治疗的应用可以延长宝贵的溶栓治疗时间窗。神经科医师不再仅仅根据僵硬的时间窗和临床表现来进行溶栓治疗,而是根据每一个病人颅内脑组织的缺血半暗带,可逆恢复组织的大小及脑组织灌注阶段的具体情况,综合判断是否采取溶栓治疗措施。这必将大大提高溶栓治疗的效果,使急性脑梗死的治疗进入新的阶段。

    [参考文献]

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    [收稿:1999-02-13], 百拇医药