缺血性腦卒中影像學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及展望2024（全文）

缺血性腦卒中影像學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及展望2024(全文)腦卒中是我國致死率排名第1位的疾病，致死率約為343/100000,40歲以上成年人總體發(fā)病率約500/100000[1],發(fā)病率高，預(yù)后差，造成嚴(yán)重家庭及社會(huì)負(fù)擔(dān)[2]。缺血性腦卒中約占所有腦卒中類型的80%以上，是腦卒中防治的重中之重[3]?！吨腥A放射學(xué)雜志》自1990年以來刊登了一系列缺血性腦卒中領(lǐng)域的重要文章。這些工作在2010年之前主要針對(duì)急性缺血性腦卒中(acuteischemicstroke,AIS)的影像診斷，尤其是DWI的臨床應(yīng)用和基礎(chǔ)研究，報(bào)道了CT灌注成像在AIS的初步應(yīng)用，為這些技術(shù)在臨床的推廣奠定了基礎(chǔ)；自2010年起，伴隨影像設(shè)備和技術(shù)的飛速發(fā)展，本刊在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表的文章深入探討了新技術(shù)的臨床應(yīng)用分辨管壁成像(high-resolutionmagneticresonancevesselwall(susceptibility-weightedimaging,SWI)惡性腦水腫、梗死后出血性轉(zhuǎn)化預(yù)測(cè)、顱內(nèi)續(xù)發(fā)表了腦小血管病與AIS的關(guān)聯(lián)研究，以及應(yīng)用，緊貼臨床實(shí)踐與科技前沿，為我國缺血了重要力量。AIS發(fā)病緊急，每分鐘可有190萬個(gè)神經(jīng)元死亡，治療方式具有時(shí)間依賴性[4]。靜脈溶栓和血管內(nèi)取栓是公認(rèn)的急性卒中再灌注治療方法，但只適用于在發(fā)病時(shí)間窗內(nèi)的患者(經(jīng)典時(shí)間窗分別為4.5h和6h)。超過這個(gè)時(shí)間窗的患者通常被排除在再灌注治后。然而，不同患者發(fā)生腦梗死后神經(jīng)元的死亡速率差異較大(35000~27000000個(gè)/min)[5],因此治療時(shí)間窗被不斷地拓展。DEFUSE3研究和DAWN研究分別將急性前循環(huán)大動(dòng)脈閉塞患者血管內(nèi)取栓時(shí)間窗擴(kuò)展到16h和24h[6,7];EXTEND研究和TRACE-Ⅲ研究將靜脈溶栓時(shí)間窗擴(kuò)展到9h和24h[8,9]。然而，時(shí)間窗的拓介于10~20ml/(100g·min)的腦組織區(qū)域定義為缺血半暗帶，如不采取及時(shí)的治療，這些區(qū)域會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為不可逆的腦梗死[10]。CT和MRI無法直接通過CBF來識(shí)別和定位缺血半暗帶。目前主要采用基于灌注成像的一種不匹配模式來識(shí)別缺血半暗帶，即嚴(yán)重低灌注區(qū)域[殘余組織達(dá)峰時(shí)間(timetopeakoftheresidualfunction,Tmax)>6配[13,14]、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluidattenuatedinversion—標(biāo)記后延遲時(shí)間(post-labellingdelay,PLD)進(jìn)行設(shè)定。采用較長多時(shí)相CTA,被推薦為一線檢查方法[12]。目前，臨床上對(duì)于大隨著AIS領(lǐng)域的快速發(fā)展，從時(shí)間窗到組織窗的理念持續(xù)發(fā)生轉(zhuǎn)漸成為臨床常規(guī)，各級(jí)醫(yī)院影像科室對(duì)于組織循環(huán)狀態(tài)，是患者運(yùn)動(dòng)功能預(yù)后預(yù)測(cè)的重要決血半暗帶的重要因素[19],側(cè)支循環(huán)越好，再灌注治療反應(yīng)越好、梗死體積越小、出血性轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)降低、臨床預(yù)后更佳[20,21]。基于灌注成像的低灌注強(qiáng)度比值是評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)代償?shù)亩恐笜?biāo)[22],與患者預(yù)后密切相關(guān)[23];側(cè)支/梗死比率等新型指標(biāo)也顯示出對(duì)于預(yù)后的良好預(yù)測(cè)價(jià)值[24]。FLAIR血管高信號(hào)征作為常規(guī)影像上的指標(biāo)，可以表征腦血流動(dòng)力學(xué)改變，與血流延遲、低灌注密切相關(guān) [25],不僅可以作為評(píng)估灌注改變的指標(biāo)，還與患者臨床預(yù)后相關(guān) 氧血紅蛋白含量增加有關(guān)，同樣可以表征側(cè)者臨床預(yù)后具有預(yù)測(cè)價(jià)值[27,28]。這些指標(biāo)在臨床上容易獲取，評(píng)價(jià)簡單，易于推廣。影像學(xué)對(duì)于腦梗死的進(jìn)展缺，其中基于Tmax是評(píng)估再灌注水平重要的無創(chuàng)方法，定義為Tmax嚴(yán)重延遲區(qū)域容積在治療前后的變化，反映了Tmax容積變化比率與基于DSA的再灌注評(píng)分具有很好的相關(guān)性；基于能夠提示臨床進(jìn)行即時(shí)干預(yù)，但往往具有滯后性[29]。新型影像學(xué)指標(biāo)，如基于CT掃描的凈水?dāng)z取率(netwateruptake,NWU),可以反映梗死過程中各種類型水腫的嚴(yán)重程度，況，對(duì)于惡性腦水腫具有較好的預(yù)測(cè)價(jià)值[30,31,32,33];除較好的應(yīng)用價(jià)值[34,35]。在出血性轉(zhuǎn)化的預(yù)測(cè)上，目前認(rèn)為基于CT或MRI的血腦屏障滲透性評(píng)價(jià)及灌注特征的識(shí)別具有較高的臨床應(yīng)用越高，越容易發(fā)生出血性轉(zhuǎn)化[36,37];此外，極低血容量和皮層[38,39]。腦卒中自動(dòng)診斷、病灶分割、治療方案選擇和預(yù)腦卒中等腦急癥快速診斷的通用智能診斷模型，該模型基于頭顱CT圖像能夠診斷并定位腦缺血、腦出血、腦腫瘤及顱骨骨折4類疾病，這4類疾病涵蓋了95%以上的腦急癥，因此該通用智能診斷模型能夠很好地融入診國內(nèi)學(xué)者開發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)的自動(dòng)ASPEC集中的靈敏度和準(zhǔn)確度分別達(dá)到93.7%和92.4%,可以很好地應(yīng)用于臨目前，已有研究運(yùn)用人工智能技術(shù)來快速識(shí)別血管閉塞。例如Stib等絡(luò)模型同樣可以在CTA圖像快速檢測(cè)缺血性腦卒中患者是否存在血管閉塞。Lyu等[46]報(bào)道了一種不注射對(duì)比劑，通過平掃CT計(jì)算CTAMRI采集時(shí)間相對(duì)較長，在AIS患者診療T2WI、T2*WI、T2-FLAIR、DWI成像時(shí)間3min4s)對(duì)AIS病變的顯示效果相似，但深度學(xué)習(xí)加速M(fèi)RI等[48]針對(duì)腦卒中檢查中的關(guān)鍵序列SWI,通過深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)8倍加速，在保持圖像質(zhì)量不下降的前提下縮短了整個(gè)檢查流程，提高了SWI檢查的成功率。該技術(shù)也在AIS患者中得到了驗(yàn)證，表明加速SWI在縮短檢查時(shí)間的同時(shí)，對(duì)于SWI上關(guān)鍵征象的識(shí)別與未加速的SWI具有高度的一致性，是一種臨床可用可推廣的技術(shù)[49]。這種加速技術(shù)也可以應(yīng)用于其他成像序列，有效地克服了MRI檢查時(shí)間長的核心難點(diǎn)，能夠促進(jìn)AIS患者M(jìn)RI檢查模式的未來推頭頸部動(dòng)脈粥樣硬化性疾病是全球卒中的最常見病因[50],在我國，顱內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化更常見，可占缺血性腦卒中病因的30%~50%[51]。聯(lián)合應(yīng)用有助于全面而準(zhǔn)確地評(píng)估患者的動(dòng)頭頸部動(dòng)脈粥樣硬化診療和預(yù)防有賴于病因?qū)W確診和發(fā)病機(jī)制的準(zhǔn)確判環(huán)評(píng)估，影像學(xué)發(fā)揮了重要作用。HRVWI是診斷鍵技術(shù)，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從二維成像到三維成像優(yōu)化以及序列的不斷改進(jìn)，該技術(shù)廣泛、成熟地應(yīng)用于臨床[52]。讀斑塊正性重構(gòu)、斑塊內(nèi)出血、斑塊強(qiáng)化外[53,54],研究表明，機(jī)器學(xué)習(xí)、影像組學(xué)等新方法可有效提高對(duì)高危斑塊的識(shí)別[55]。2023年頸動(dòng)脈斑塊報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(plaque-reportinganddatasystem,Plaque-RADS)的發(fā)表使高危斑塊識(shí)別邁向了新的階段，也勢(shì)必推動(dòng)超聲、CT及MRI評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊的發(fā)展，Plaque-為影像學(xué)判讀提供了標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也架起了影像和臨床溝通的橋梁[56]。于這類患者開展血管內(nèi)治療的指導(dǎo)作用[57]。超高場(chǎng)強(qiáng)7.0TMRI走入臨床，為頭頸部動(dòng)脈粥樣硬化影像學(xué)提供了新的方法[58],如系[59],為病因?qū)W研究提供關(guān)鍵信息，7.0TMRI上HRVWI空間腦血流是顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄性病變是否需要接受血管技術(shù)是一種無須注射對(duì)比劑的腦血流成像方相比，它并不捕捉血流從流入到流出的整個(gè)過遲到達(dá)的影響，高估低灌注[62]。為了解決這一問題，可采取采集狀態(tài)。方案之一是使用多延遲ASL序列，通過設(shè)置多個(gè)PLD(通常4~6個(gè)),獲得動(dòng)脈通過時(shí)間圖和校正后的CBF圖。研究表明，這種方案與動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比灌注中平均通過時(shí)間和CBF有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，血流動(dòng)力理可能影響進(jìn)一步的臨床應(yīng)用[63,64]。方案之二是采集2次不來表征腦血流改變，研究表明這種方法還可定性和定量評(píng)價(jià)側(cè)支循環(huán)血流供血，由于側(cè)支循環(huán)血流通過路徑更長，血s的ASL上，血流表現(xiàn)為前向血流流入的結(jié)果，PLD環(huán)血流進(jìn)行計(jì)算及可視化[65],該方案提供的側(cè)支循環(huán)信息與患者臨床癥狀及遠(yuǎn)期事件相關(guān)[67]。此外，ASL動(dòng)脈穿行偽影、FLAIR三、腦小血管病(cerebralsmallCSVD是一種累及腦小穿支動(dòng)脈、小動(dòng)脈(直徑40~200μm)、毛細(xì)血管及小靜脈的疾病，繼而引起腦實(shí)質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變[69]。根據(jù)病因，CSVD的診斷依賴影像學(xué)[69]。國際上率先由臨床醫(yī)師主導(dǎo)提出了微梗死、腦白質(zhì)高信號(hào)、腔隙、血管周圍間隙cSS)和皮質(zhì)微梗死核心征象[72]。1996年新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表的CAA波士頓診斷標(biāo)準(zhǔn)1.0版將CAA從引入了診斷標(biāo)準(zhǔn)中[73]。2022年CAA波士頓診斷標(biāo)準(zhǔn)2.0版本發(fā)表，將腦白質(zhì)高信號(hào)和擴(kuò)大血管周圍間隙引入了CAA的診斷中[74]。隨著系列CSVD診斷標(biāo)準(zhǔn)的更新，放射科醫(yī)師面臨新的挑戰(zhàn)，影像學(xué)線索。[75]。彌散張量成像(diffusiontensorimaging,DTI)等技術(shù)被報(bào)道在CSVD中有獨(dú)到的應(yīng)用價(jià)值[76,77]。研究顯示，在CSVD介作用[78]。成像設(shè)備的發(fā)展，尤其是超高場(chǎng)MRI的應(yīng)用將不僅為這些影像標(biāo)志物的評(píng)估帶來便利，也將促進(jìn)新型影像特征的發(fā)掘[58]。近期研究顯示，在超高場(chǎng)強(qiáng)7.0TMRI上首次觀察到皮層微梗死也可能參與認(rèn)知功能障礙的發(fā)生和發(fā)展[79]。總之，隨著CSVD煙霧病是一種較為罕見的腦血管疾病，以雙性腦卒中。煙霧病在東亞國家發(fā)病率高，我國發(fā)病率約為1.47/100000,檢測(cè)血管狀態(tài)和側(cè)支代償情況，但DSA有創(chuàng)，臨床應(yīng)用受限。目前，臨評(píng)價(jià)血管和血管壁改變，其中HRVWI可以很好地顯示煙霧病患者顱內(nèi)動(dòng)鑒別診斷的重要方法[80,81]。利用灌注成像技術(shù)，可以有效評(píng)估執(zhí)行功能和記憶功能下降，有研究證實(shí)，煙