对于急性缺血性卒中(AIS)来说,影像评估的重要性不言而喻,今年的ISC 2022影像论坛首先围绕“核心梗死”在影像先锋(Frontiers of Brain Imaging)板块展开讨论。
众所周知,准确的评估术前缺血脑组织的损伤程度,对预测患者手术安全性及预后有着重要的意义。但Johanna M. Ospel首先对目前大热的“核心梗死”泼了盆“冷水”。目前,基线平扫CT(NCCT)、CT灌注(CTP)或弥散加权磁共振成像(DWI)上的核心梗死体积已被用作筛选标准,并已成为急性卒中患者治疗的关键决策因素。其理论依据是,核心梗死灶体积大的患者可挽救的脑组织较少,大部分缺血脑组织已经受到不可逆的损伤,因此不太可能从治疗中获益。然而,及时应用了最先进的计算机软件分析系统,术前核心梗死体积和临床结果之间往往存在差异。在他们对核心梗死的既往观点和现有评价模式的局限性进行了深入分析后,认为目前的核心梗死区并不能完全代表细胞死亡,为此提出了“生存能力不确定的严重缺血组织”的概念。
目前对核心梗死的定义不明确。核心梗死区是相对AIS早期,尚未在成像上确定100%不可挽回的脑组织而言的。而梗死定义为组织学上证实的坏死脑组织,在相关影像上清晰可见(在平扫CT上呈低密度影,或在DWI上呈高信号,表现为ADC值降低)。而影像上评估为核心梗死区是否以及多大程度上最终转变为梗死组织,目前仍然未知。从首次成像时的核心梗死区(即严重缺血区域)到实际梗死的转变是非线性、复杂、不敏感的、界限难以界定的。最终梗死程度是初始成像时已经产生的组织损伤、再灌注速度,血液复流的质量等因素的共同作用。如果脑血流量在30分钟内有增加,脑血流量低至5-15ml/100g/min的脑组织也能恢复功能。因此我们目前所说的早期CT或MRI影像中的核心梗死区并不是最后梗死组织。
目前临床上尚无核心梗死成像的金标准。DWI高信号的脑组织依然存在逆转可能性,特别是早期时间窗的患者中。梗死有时非常分散,呈斑块状分布,使得人工和自动软件的梗死体积估计都很困难(图1)。
图1. 二例急性缺血性卒中患者的DWI成像。 与左侧图相比,右侧图使得人工和自动软件的梗死体积计算非常困难。
我们缺乏区分完全坏死和不完全梗死的能力。CT平扫主要是测量组织密度,严重缺血的脑组织在NCCT上表现为低密度,这些低密度区域在首次平扫CT图像上被称为核心梗死区。CT图像的半定量方法是ASPECTS评分,但低密度评估还受评判者的一致性影响,窗宽窗位设置和房间照明也有影响。值得提醒的是,首次平扫CT图像上的低密度可能是可逆的,特别是在卒中早期阶段。
CTP成像目前在核心梗死评估中应用广泛,然而CTP主要是测量血流而不是组织缺血。目前存在有多种核心梗死阈值和半暗带阈值,尽管自动化评估软件有助于减少使用这些阈值进行评估时的主观差异性,但是当使用不同的软件平台时,CTP评估的核心梗死区体积差异性是相当大的,与临床随访的梗死体积相比,从低估50ml到高估50ml不等。
MRI-DWI成像主要测量细胞毒性水肿,表现为DWI高信号。DWI曾被认为是核心梗死区测量的金标准。然而,它不能准确地区分不可逆转和可逆转的缺血组织,DWI无法区分泛坏死(细胞死亡)与选择性神经元丢失。根据再灌注的恢复速度和质量,受细胞毒性水肿影响的区域可以演变为完全梗死、部分梗死或正常组织,特别是再灌注发生在早期,改变会更难以预测。
当一个AIS面临治疗决策时,通常有三个选择:立即再通治疗、不需要再通治疗或者已无再通治疗必要、更精确的评估之后再决定。然而,核心梗死的评估精确程度和花费的时间成正比,但“时间就是大脑”,如果花费更多时间来进行术前评估,有些本来能够获益的患者因为浪费更多的时间在术前评估上反而得不偿失。况且,核心梗死体积大小与患者预后好与坏并不是完全吻合(图2,图3)。
图2. 急性缺血性脑卒中患者的梗死体积及临床随访结果。随访梗死体积较大的患者(绿框),有一些取得良好的预后结果;而随访梗死体积较小的患者(红框),有一些表现为严重残疾。
图3. 血管内治疗(灰线)患者与对照组(黄线)的随访梗死体积比较。 一定的梗死体积下,与保守治疗患者相比,接受血管内治疗的患者获得更好的预后结果。这种效应在梗死体积较小时尤其明显,最终随着梗死体积增大而消失。
因此,现有技术条件下,不要迷信“核心梗死”,目前再通治疗的纳入标准仍然比较保守,不要因为“核心梗死大”而轻易放弃患者,尤其是对于那些发病时间较短的年轻患者。
随后来自斯坦福大学的学者重点讲述了“缺血核心功能地形图”(topography)的重要性。提到“地形图”大家首先想到就是下面这样的图,这样地图不再单单是包含东南西北和标志物这么简单信息,而是包含了高度、地形等等信息。同样的,人脑也是有功能地形图的,面对不同区域的梗死,如果仅仅看缺血范围和核心体积大小是不够的。
大脑不同部位的梗死,临床影响差异很大。比如,对于右利手的人来说,相比右脑梗死来说,左脑的梗死预后更差。如果梗死体积相同,左脑梗死的症状更重,而右脑就症状好很多。目前针对中小血管(A1-A3,M2-M3,P1-P2)闭塞要不要取栓治疗的研究越来越多,因此相关的影像技术支持必须要跟上才行。比如,如果患者左侧MCA的额支闭塞,造成了Broca区缺血导致患者运动性失语,我们就建议行取栓治疗,而如果相同的右侧MCA的额支闭塞,造成了相同体积大小的缺血范围,但患者症状非常轻微甚至无症状,那么我们是否还有必要取栓治疗呢?因此,缺血范围体积已经不能足够来指导治疗,我们需要更精确的功能的评估。即使术后MRI-DWI的功能地形图,也对患者的预后判断有着重要的作用。今后人工智能和深度学习技术将在“缺血核心功能地形图”方面给我们带来更多的便利。
本节的前两个演讲都围绕“核心梗死”展开,一个告诉我们不要迷信“核心梗死”,这个概念并不准,评估手段不够精确,也不够足以预测临床预后,不要因为“核心梗死大”而轻易放弃患者;另一个告诉我们仅仅是评估体积是不够的,更要关注功能区。您的见解和想法呢?
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张永鑫
海军军医大学附属长海医院
博士,讲师,OCIN影像核心实验室秘书长。
主研方向为缺血性脑血管病的临床和基础研究,发表SCI论文18篇,代表性论著发表于《新英格兰医学杂志》,获得省部级一等奖1项。
刘建民
海军军医大学附属长海医院
世界神经介入大会(WLNC)执委,2011世界颅内支架大会(ICS)主席,2016/2021 WLNC主席,东亚神经介入大会(EACoN)主席,脑医汇-神介资讯主编。