急性脑干梗死DWI评分与MRA显示椎-基底动脉狭窄的相关性研究

余经盛，陈会生

急性脑干梗死DWI评分与MRA显示椎-基底动脉狭窄的相关性研究

余经盛，陈会生

目的 探讨急性脑干梗死患者脑干弥散加权成像(DWI)评分与磁共振血管成像(MRA)显示椎-基底动脉狭窄的相关性。方法 回顾性分析253例头颅脑磁共振检查示急性脑干梗死的患者，纳入其中211例符合入组条件并同时行头部DWI与颅内MRA检测的患者，对其DWI评分与影像学资料进行对比与统计分析。结果 急性脑干梗死患者中，不同DWI评分与椎-基底动脉主干血管狭窄程度差异有统计学意义(P=0.009)，总体狭窄程度随急性脑干梗死DWI评分的增加而增高(P=0.005)。当急性脑干梗死DWI评分≥4分时，可预测椎-基底动脉主干闭塞，其敏感性和特异性分别为74.5%和93.2%(P=0.000)。结论 在急性脑干梗死患者中，椎-基底动脉主干血管狭窄程度随急性脑干梗死DWI评分的增加而增高。急性脑干梗死DWI评分在一定程度上能预测椎-基底动脉主干血管是否存在狭窄以及狭窄程度。

急性脑干梗死；椎-基底动脉；磁共振弥散加权成像；磁共振成像血管成像

脑干梗死占所有脑梗死的9.0%～21.9%[1]，椎-基底动脉狭窄或闭塞是导致脑干梗死的一个主要原因[2]。其中，基底动脉闭塞占后循环缺血的14%，通常预后极差，死亡率高达80%～95%[3-4]。诊断椎-基底动脉狭窄或闭塞的金标准是数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)，但这项技术有一定的创伤性与致死率[5]。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)技术的出现极大提高了脑干梗死的诊断率[6]，特别是弥散加权成像(diffusionweighted imaging，DWI)技术的出现对急性脑干梗死更具有决定性诊断价值，磁共振成像血管造影MRA(magnetic resonance angiography)可显示椎-基底动脉主干是否狭窄及狭窄程度，随着医学影像学的发展，MRI、DWI及MRA已成为脑干梗死的重要影像诊断方法，为早期、及时、准确治疗提供重要信息。脑干梗死易导致多种并发症及严重不良后果，甚至可以引起呼吸、心搏骤停危及患者生命。因此，临床医师需要对急性脑干梗死做出快速准确的椎-基底动脉狭窄程度评估，以便准确判断患者的预后情况，及时决定选择内科保守治疗或外科介入治疗，这对降低脑干梗死致残率、致死率、再发率有重要意义。既往研究显示，急性脑干梗死DWI评分与DSA检查显示椎-基底动脉狭窄程度存在相关性[7]。但DSA检查存在一定创伤性，不易操作，头颈部CT血管成像需注入含碘成分造影剂，存在一定碘过敏及肾功能损害的风险，另外，颅脑CT血管成像及DSA检查价格昂贵，同时存在一定剂量X线辐射，也使此类检查的临床应用受到限制。

脑干梗死患者在进行头颅MRI检查时可常规进行MRA检查，因其无创性，易为患者及家属接受，此外其还具有花费少、耗时短、风险小、无X线辐射等优点，因而为评估椎-基底动脉狭窄的理想非介入性检查方法。既往研究显示，不同种族的人群脑血管狭窄的好发部位也不尽相同。白种人好发颈动脉颅外段，亚洲人以颅内血管更多见[8-9]。中国东、中、西、东北四大经济区域脑卒中亚型及导致卒中的危险因素亦存在差异[10]。目前，脑干急性梗死DWI评分与亚洲人群中MRA显示椎基底动脉狭窄程度的相关性尚缺乏关注。为此，本研究对211例中国东北汉族人群急性脑干梗死患者DWI评分与MRA结果进行比较，探讨中国东北汉族人群急性脑干梗死患者DWI评分与MRA显示椎-基底动脉狭窄的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 对2013年3月－2014年9月在沈阳军区总医院神经内科住院的脑卒中患者进行筛查，将东北汉族人群急性脑干梗死患者作为研究对象。纳入标准：①急性卒中发病1周内入院的东北汉族人群；②1周内进行磁共振弥散加权成像(DWI)检查显示为急性脑干梗死；③符合2013年美国心脏协会/美国卒中协会(American Heart Association，AHA/ASA)提出的急性脑梗死诊断标准；④接受颅脑MRI+DWI+MRA检查。排除标准：①脑干梗死合并出血患者；②脑干脑炎患者；③其他脑干病变，如免疫、代谢、肿瘤、中毒、外伤性疾病患者。

1.2 基线资料收集及急性脑干梗死DWI评分方法①人口统计学资料：患者性别、年龄；②既往病史：高血压、糖尿病病史、吸烟饮酒史；③临床资料：美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)评分、急性脑干梗死DWI评分及MRA显示椎-基底动脉主干的狭窄程度；④血液监测指标：血脂、血同型半胱氨酸；⑤患者发病至行颅脑MRI+DWI+MRA检查的时间(h)。⑥所有患者由沈阳军区总医院神经内科医生按照急性脑干梗死DWI评分标准进行评分，医师在评分前对患者血管学资料不知情；⑦急性脑干梗死DWI评分的具体标准包含延髓、桥脑及中脑，对脑干各个水平动脉供血区域异常DWI进行评估：延髓0～8分(图1A)，脑桥0～6分(图1B)，中脑0～8分(图1C)。1区为前内侧部、2区为前外侧部、3区为侧部、4区为后部。脑干梗死区每包含一个区域梗死DWI评分计1分，总分为22分[11](图1)。

图1 脑干DWI评分区域划分[11]Fig. 1 Regional division of brain stem DWI lesion score[11]

1.3 MRA动脉狭窄程度判定和血管学检查方法 使用NASCET法标准[12]对血管狭窄程度进行评估，狭窄率=(狭窄远段正常血管管径－狭窄段残余管径)/狭窄远段正常血管管径×100%；0＜狭窄率＜50%为轻度狭窄，50%≤狭窄率＜70%为中度狭窄，70%≤狭窄率＜100%为重度狭窄，狭窄率=100%为闭塞。应用西门子3.0T高场磁共振行颅脑MRI+DWI+MRA检查，对椎-基底动脉系统主干血管进行评价。椎-基底动脉主干狭窄程度的判断由两位职称在主治医师以上的影像科医生完成，两者评判若不一致时，结果进行Kappa一致性检验。在所有椎-基底动脉系统的主要血管中，取血管最大狭窄部的狭窄程度进行分析。

1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件包进行分析，对连续性资料进行单样本K-S正态性检验，符合正态分布的计量资料以±s表示，计数资料以频数表示。患者椎-基底动脉主干狭窄程度的差异采用单因素方差分析，血管狭窄程度与急性脑干梗死DWI评分之间的相关性采用Spearman检验，不符合正态分布的计量资料采用秩和检验，组间比较采用χ2检验，选取DWI评分为自变量，椎-基底动脉主干狭窄程度为因变量进行多变量logistic回归分析。具体急性脑干梗死DWI评分分值对狭窄及狭窄程度的预测能力采用ROC曲线分析并寻找脑干DWI评分的最佳截断值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 基线资料 研究期间共收集253例东北汉族人群，临床诊断为急性脑干梗死患者，排除42例不符合纳入标准的患者。其中，病情进展快、来不及行颅脑磁共振检查而死亡的患者4例，体内含金属组织成分不适宜行磁共振检查的患者2例，只行颅脑MRI+DWI检查而未行MRA检查的患者26例，行1.5T西门子磁共振检查8例，脑干脑炎1例，合并脑干出血1例，在最终符合纳入标准的211例急性脑干梗死患者中，共筛选出150例椎-基底动脉主干狭窄及闭塞患者。年龄61.6±11.3(35～89)岁；男145 例(68.7%)，女66例(31.3%)；既往高血压病史166例(78.7%)、糖尿病病史67例(31.8%)；高同型半胱氨酸血症80例(37.9%)，高脂血症80例(37.9%)，吸烟史100例(47.4%)，饮酒史64例(30.3%，表1、2)。

表1 211例急性脑干梗死患者的基线资料Tab. 1 Baseline data of 211 patients with acute brain stem infarction

表2 DWI评分分级与MRA检出血管狭窄或闭塞患者例数(例)Tab. 2 Grading of DWI lesion score and artery stenosis or occlusion detected by MRA (n)

2.2 椎-基底动脉主干狭窄及其与脑干DWI评分的相关性 211例急性脑干梗死患者中，椎-基底动脉主干无狭窄61例(28.9%)，轻度狭窄55例(26.1%)，中度狭窄28例(13.3%)，重度狭窄20例(9.4%)，闭塞47例(22.3%)。95例(45.0%)患者存在超过50%的中度及以上狭窄或闭塞，31例合并有侧支循环开放，15例合并有胚胎型大脑后动脉，25例合并有大脑后动脉主干闭塞。单因素方差分析显示：不同DWI评分患者椎-基底动脉主干总体狭窄程度存在显著性差异(P=0.009)。Spearman相关分析显示，椎-基底动脉主干总体狭窄程度与急性脑干梗死DWI评分之间呈显著正相关(ρ=0.737，P=0.005)。

2.3 急性脑干梗死DWI评分对MRA显示椎-基底动脉狭窄的预测价值 当急性脑干梗死DWI评分≥4分时，预测椎基底动脉主干闭塞的敏感性为74.5%(95%CI 62.9%～86.4%)，特异性为93.2%(95%CI 89.9%～97.2%)。ROC曲线分析显示，DWI评分≥4分是预测脑干梗死患者椎-基底动脉主干发生闭塞风险的最佳截断值。ROC曲线下面积为0.898(95%CI 0.844～0.952，P=0.000，图2)。

3 讨 论

本研究结果显示：随急性脑干梗死DWI评分的增高，患者椎-基底动脉主干狭窄程度也增高，此项评分能独立预测椎-基底动脉主干狭窄程度。NIHSS评分对于后循环梗死，尤其是脑干急性梗死的病情评估缺乏特异性，严重的脑干梗死DWI显示梗死容积与NIHSS评分无明显关联[13-14]，这正是急性脑干梗死DWI评分评估椎-基底动脉狭窄的一项重要依据。刻板地对脑干梗死患者进行未经亚组研究证实的风险分层可能会影响评分的科学性。因此，本研究直接按分值分组并证实不同分值的急性脑干梗死患者DWI评分存在显著差异，且血管狭窄程度随着分值的增高而增高。进一步的回归分析显示，在校正性别、既往高血压、糖尿病、高脂血症、高同型半胱氨酸等危险因素后，急性脑干梗死DWI评分仍然能预测椎-基底动脉主干是否存在狭窄以及闭塞。

图2 DWI评分为4分受试者工作特征曲线图Fig. 2 Receiver operating characteristic (ROC) curve of patients with DWI lesion score 4

图3 2例急性脑干梗死患者的临床资料、DWI及MRA血管成像图Fig. 3 Clinical data, DWI lesion and MRA data of 2 patients with acute brain stem infarction

本研究发现：脑干梗死主要发生在桥脑及中脑，而延髓梗死发生率较低，由图3可见2例急性脑干梗死患者脑干DWI及椎基底动脉MRA影像学资料。延髓主要由延髓旁正中动脉、延髓前动脉及小脑后下动脉供血，因其供血动脉丰富，一般不易发生梗死。桥脑主要由正中动脉、旁正中动脉、短旋动脉及长旋动脉供血，因其范围广，最易发生急性梗死，中脑主要由大脑后动脉供血，单纯中脑梗死较少见，多合并有丘脑或小脑梗死，本研究结果也证实了这一点。需要注意的是，虽然单纯延髓梗死评分较低，椎动脉闭塞可能性较小，但因该部位梗死可能会引起呼吸、心搏骤停，所以临床医师需引起重视。对于高龄男性，如存在高血压、糖尿病、高脂血症、高同型半胱氨酸血症及吸烟饮酒史的患者，更应警惕血管事件的发生。

本研究也存在一定的局限：①本研究为单中心回顾性分析，样本量偏小，因此所得结论尚需大样本多中心前瞻性研究验证；②脑干MRA显示椎-基底动脉主干狭窄或闭塞未经CTA或DSA证实，可能存在假阳性。不过，目前尚缺乏统一和可信的整体评价方法，因此可能需要进一步研究证实；③对于延髓急性梗死，可能由于DWI空间分辨率较低，靠近颅底的磁敏感性伪影对后颅窝的病变有一定干扰；④对于急性基底动脉闭塞致大范围脑干梗死患者可能由于病情严重无法行头颅MRI检查而无法获得此类患者的相关数据造成选择性偏倚；⑤无法观察到椎动脉起始部是否存在狭窄。

总之，急性脑干梗死发病急，进展快，严重威胁着人类生命健康。椎-基底动脉狭窄或闭塞是引起急性脑干梗死的主要原因之一，椎-基底动脉闭塞患者血管若无再通，病死率可高达80%～90%[15-16]，临床可疑急性脑干梗死患者，医生可评估患者颅脑MRI+DWI等影像学相关资料，参考脑干DWI评分，预测患者椎-基底动脉主干狭窄程度，为下一步临床诊疗提供积极帮助，为临床决策提供有力支持。

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Correlation of brain stem diffusion-weighted imaging score with vertebrobasilar artery stenosis in patients with acute brain stem infarction

YU Jing-sheng1,2, CHEN Hui-sheng1*1Department of Neurology, General Hospital of Shenyang Military Command, Shenyang 110840, China
2Graduate Training Base of Liaoning Medical University in General Hospital of Shenyang Command, Shenyang 110840, China
*

, E-mail: chszh@aliyun.com
This work was supported by the Key Science and Technology Program of Liaoning Province (2013225089)

ObjectiveTo investigate the correlation of brain stem diffusion-weighted imaging (DWI) lesion score with vertebrobasilar artery stenosis as revealed by magnetic resonance angiography (MRA) in patients with acute brain stem infarction.MethodsA total of 253 patients diagnosed as acute brain stem infarction by means of brain magnetic resonance imaging were analyzed retrospectively. Of them 211 patients were enrolled in the present study, and they were qualified with the enrolling standard, and they underwent examination of brain DWI and MRA simultaneously. The DWI lesion scores and imaging data were analyzed comparatively and statistically.ResultsSignificant correlation was found between DWI lesion score and the main trunk stenosis degree of vertebrobasilar artery in patients with acute brain stem infarction (P=0.009). An increase in overall stenosis degree was found along with an increase in DWI lesion score (P=0.005). When the DWI lesion score was ≥4, occlusion of the main trunk of vertebrobasilar artery could be predicted with sensitivity of 74.5% and specificity of 93.2%, respectively (P=0.000).ConclusionsThe DWI lesion score increases as the degree of main trunk stenosis of vertebrobasilar artery increased in patients with acute brain stem infarction. The DWI lesion score, in certain extent, may predict the existence and degree of stenosis of the main trunk of vertebrobasilar artery.

acute brain stem infarction; Vertebro-Basilar artery; diffusion-weighted imaging; magnetic resonance angiography

R743

A

0577-7402(2015)06-0444-05

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.06.04

2014-12-24；

2015-04-27)

(责任编辑：沈宁)

辽宁省科技攻关计划(2013225089)

余经盛，医学硕士，住院医师。主要从事缺血性脑血管病的基础与临床方面的研究工作

110840 沈阳 沈阳军区总医院神经内科[余经盛(现在辽宁医学院沈阳军区总医院研究生培养基地)、陈会生)][通讯作者]陈会生，E-mail：chszh@aliyun.com