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基于DSA的脑微循环时间对成功再通后卒中患者出院时神经功能改善的影响

期刊:AJNR Am J NeuroradiolDOI:10.3174/ajnr.a9462

研究报告:基于DSA的脑微循环时间对成功再通后卒中患者出院时神经功能改善的影响

主要作者及发表信息

本研究由来自重庆医科大学第二附属医院神经内科的Chen Gong、Liu Jin、Yuetao Wen、Liping Huang、Shuyu Jiang、Zhiyu Xiong、Sichen Li、Yuan Tao、Tao Xu、Yangmei Chen以及重庆大学三峡医院神经内科的Liu Jin和Lina Zhang共同完成。通讯作者为Lina Zhang、Yangmei Chen和Tao Xu。该研究成果于2026年6月10日在线发表于《American Journal of Neuroradiology》(AJNR)。

研究背景与目的

急性缺血性卒中(Acute Ischemic Stroke, AIS)因大血管闭塞(Large Vessel Occlusion, LVO)而接受血管内治疗(Endovascular Treatment, EVT)后,即使成功实现血管再通,也仍有超过一半的患者未能获得早期神经功能改善(Early Neurological Improvement, ENI),这直接影响患者的远期良好预后。既往研究多关注年龄、基线卒中严重程度、侧支循环等术前因素对ENI的影响,而对于术后影像生物标志物,特别是反映微血管功能的指标如何影响ENI,则鲜有研究。脑循环时间被认为是衡量脑血流储备的重要参数,而近期有研究将血液流经微血管系统的时间定义为微血管脑循环时间(Microvascular Cerebral Circulation Time, MCCT),用以定量描述微循环功能障碍。

基于此背景,本研究旨在探索在接受EVT并成功再通的AIS患者中,基于数字减影血管造影(Digital Subtraction Angiography, DSA)测量的MCCT与出院时ENI之间的关联。此外,研究团队还试图整合MCCT和传统风险因素,开发并验证一个能预测ENI的模型。

研究流程与方法

这是一项回顾性队列研究,数据来源于重庆大学三峡医院2023年1月至2024年4月期间的患者。研究纳入了经DSA确诊为颈内动脉或大脑中动脉M1/M2段闭塞,并在卒中发作24小时内接受EVT且实现成功再通(定义为扩展脑梗死溶栓治疗分级eTICI达2b-3级)的AIS患者。研究排除了DSA成像质量差、术后48小时内未进行头颅CT/MRI随访、发病前改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)评分大于2分、90天随访失访以及入院时美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS)评分小于6分的患者。最终,共有156名患者被纳入分析。

研究的核心影像分析流程在EVT术成功再通后立即进行。首先,所有患者接受标准的脑DSA检查,以4帧/秒的速率采集正侧位二维图像。接着,将DSA图像以DICOM格式导出至工作站,并使用syngo iFlow软件进行后处理,生成彩色编码图像。关键的创新方法在于感兴趣区(Region of Interest, ROI)的放置与分析:研究人员在罗兰多动脉皮层段的垂直部分(ROI_M4)和罗兰多静脉(ROI_VR)内设置ROI,并生成时间-密度曲线。MCCT被定义为这两个ROI达峰时间(Time to Peak, TTP)的差值,即 MCCT = TTP_VR - TTP_M4。这一量化指标直接反映了对比剂通过微血管系统的转运时间。该测量方法的重现性极佳,其组内相关系数高达0.97。

数据收集方面,研究记录了患者的人口学信息、病史、TOAST分型、闭塞部位、基线及出院时NIHSS评分、发病至穿刺时间、发病至再通时间等。主要结局指标为出院时ENI,定义为出院时NIHSS评分较基线降低8分或以上,或评分为0-1分。次要结局指标包括出院及90天时的mRS评分分布、90天功能独立率(mRS 0-2分)及死亡率。统计分析方面,研究首先使用Youden指数确定了MCCT预测ENI的最佳阈值为3.22秒,并据此将患者分为较短MCCT组(<3.22秒)和较长MCCT组(≥3.22秒)。随后,通过多变量Logistic回归模型分析MCCT与结局的独立关联,并通过构建受试者工作特征曲线、校准曲线及决策曲线分析来评估和比较模型效能。

主要研究结果与分析

在纳入的156名患者中,有84名(53.8%)在出院时达到ENI。与非ENI组相比,ENI组患者表现出更短的发病至穿刺时间、发病至再通时间、更好的eTICI分级,以及更短的MCCT。

以3.22秒为界,研究结果清晰地展示了MCCT与预后的强关联。在主要结局方面,较短MCCT组的出院时ENI率远高于较长MCCT组(73.6% vs. 45.2%)。经过多变量校正年龄、高血压、糖尿病、高脂血症、闭塞部位、TOAST分型、基线NIHSS评分、基线ASPECTS评分、eTICI评分和发病至再通时间等因素后,较短MCCT依然是ENI的强独立预测因子,其校正后比值比(Adjusted Odds Ratio, aOR)为4.79(95%置信区间2.01-11.45,p<0.001)。对于次要结局,较短MCCT组的出院时和90天mRS评分均显著低于较长MCCT组,表明功能残疾程度更轻;其90天功能独立率(65.3%)显著高于较长MCCT组(29.8%),aOR为3.64(95%置信区间1.53-8.67,p=0.004)。此外,较短MCCT组的出院及90天死亡率也显著更低。

研究进一步构建并验证了预测模型。将MCCT加入由传统变量组成的预测模型后,模型的曲线下面积从0.758显著提升至0.830,差异具有统计学意义。这表明MCCT显著增强了模型的判别能力。同时,校准曲线显示该模型预测概率与实际发生概率吻合度高,决策曲线分析也表明该模型能提供更好的临床净获益。值得注意的是,即使在传统模型中额外纳入侧支循环评分(美国介入和治疗性神经放射学会/介入放射学会分级,ASITN/SIR),MCCT模型依然展现出显著更高的预测价值(AUC 0.830 vs 0.763),这充分证明了MCCT提供了超越传统侧支影像学的独立预后信息。

这些结果表明,大血管再通后的微循环灌注效率,而非仅再通本身,是决定卒中患者早期及长期恢复的关键环节。较短的MCCT意味着造影剂能迅速通过微循环,反映了完好的神经血管单元功能,包括内皮完整性、血脑屏障稳定和高效的底物输送。而较长的MCCT则可能提示存在“无复流”现象,其病理机制可能涉及远端微栓子堵塞、缺血再灌注损伤导致的内皮肿胀和周细胞收缩,以及白细胞-血小板粘附导致的毛细血管阻塞。

研究结论、价值与亮点

本研究首次证实,基于DSA的术后MCCT是成功再通的AIS患者出院时ENI和90天功能性独立的独立预测因子。其科学价值在于,它首次将MCCT这一影像生物标志物与早期神经功能恢复这一直接反映急性期住院治疗效果的指标联系起来,揭示了微循环再灌注效率对功能预后的重要性,为理解“无效再通”现象提供了新的视角。在应用价值方面,该研究提供了一个可在术后即刻评估的、客观定量的影像学指标,有助于早期识别即使大血管已开通但微循环仍然灌注不良的高危患者,从而为未来针对性开展辅助治疗(如动脉内溶栓)提供了潜在的治疗靶点和患者筛选工具。

本研究的主要亮点在于:第一,研究立意新颖,将焦点从传统的术前因素和大血管再通状态转向了术后微循环功能状态对ENI的影响,填补了研究空白。第二,研究方法上,利用商业化的syngo iFlow软件对标准DSA图像进行后处理,测量MCCT,这一方法具有客观、可重复性高(ICC 0.97)的优点,便于临床推广。第三,该研究明确揭示了MCCT相较于传统侧支循环评分的增量预测价值,确立了其作为新型DSA生物标志物的地位。

文章也指出了研究的局限性,包括其为回顾性、单中心、小样本量研究,可能存在选择偏倚和未测量的混杂因素;此外,分析中缺乏定量的梗死核心和缺血半暗带体积数据,可能限制了完全解析MCCT与组织存活性关系的能力。未来需要前瞻性、多中心、结合多模态影像的研究来进一步验证。尽管如此,这项研究为急性卒中血管内治疗后患者的精准预后判断和个体化治疗策略开辟了新的研究方向。

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