本研究的主要作者是Gabriel Broocks和Lukas Meyer、Helge Kniep(为共同资深作者),以及来自德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心诊断与介入神经放射科、海德堡大学医院神经放射科、丹麦奥胡斯大学医院神经科等机构的TENSION研究组的多位研究者。该研究发表于2025年11月的《Radiology》期刊(第317卷,第2期)。
该研究属于神经放射学和急性缺血性卒中血管内治疗领域的临床研究。近年来,多项随机对照试验(例如TENSION、SELECT2、ANGEL-ASPECT等)证实,对于前循环大血管闭塞所致、且基线影像显示为大梗死核心的急性缺血性卒中患者,在最佳药物治疗(Best Medical Treatment, BMT)基础上联合血管内血栓切除术(Endovascular Thrombectomy, EVT)能够显著改善功能预后。然而,即使接受了EVT,大部分此类患者的预后仍然较差,这表明现有的患者选择标准(如基于非增强CT的Alberta卒中项目早期CT评分[Alberta Stroke Program Early CT Score, ASPECTS])可能存在优化空间。背景知识指出,在非增强CT上,缺血性脑组织的净水摄取(Net Water Uptake, NWU)可以通过CT密度测定法进行量化,反映为缺血区域相对对侧正常脑组织的低密度(相对低衰减)。回顾性研究表明,NWU与EVT后的功能结局存在强关联,但其在治疗决策中的价值尚未在随机试验中得到充分探索。因此,本研究旨在分析入院非增强CT上量化的NWU(即梗死低密度程度)是否能修正EVT的治疗效果,并可能辅助大梗死核心患者的治疗选择。
本研究是对TENSION试验(一项评估EVT在伴有大面积既定梗死患者中的疗效和安全性的多中心、随机、开放标签、盲法终点评估试验)的二次分析。研究共纳入了207名患者,这些患者均来自TENSION试验,年龄≥18岁,发病前功能独立,患有前循环大血管闭塞性卒中,且基线非增强CT的ASPECTS评分为3-5分(表示大面积梗死),在症状出现或最后已知正常后11小时内被随机分组,接受BMT或BMT+EVT治疗。本研究采用了“按实际治疗”的分析方法,即所有在入院时接受了非增强CT检查的患者均被纳入分析。
研究的详细工作流程主要围绕NWU的量化、数据分析和结果评估展开。首先,在影像处理方面,来自独立影像核心实验室(eppdata)的基线非增强CT和CT血管造影(CT angiography, CTA)数据被用于分析。关键步骤包括:1)图像配准:将非增强CT和CTA源图像进行空间配准,确保不同模态图像的一致性。2)病灶分割:将CTA源图像的窗宽窗位调整至显示脑实质(作为脑血容量的替代),辅助识别缺血核心区域,并在其上手动分割感兴趣区域。3)镜像对照:利用ITK-SNAP软件(版本4.0.1)的自动镜像功能,在对侧半球定义一个同源的镜像感兴趣区域,用于后续密度比较。4)NWU计算:在配准后的非增强CT图像上,分别计算缺血病灶区域和镜像正常区域在20-80亨氏单位范围内的平均HU值(Dischemic 和 Dnormal)。然后根据公式 NWU = 1 - (Dischemic / Dnormal) 计算NWU百分比。这是一种标准化的、基于密度的量化方法,而非发明的新算法,但其应用在TENSION试验的随机人群中是新颖的。
其次,在统计分析方面,研究者首先计算了队列NWU的中位数(16.4%),并以此作为分界点,将患者分为高NWU组(≥16.4%)和低NWU组(<16.4%),比较了两组间基线特征、治疗变量和结局指标的差异。主要的分析方法包括:1)序数回归分析:评估NWU(作为连续变量)和EVT治疗对90天改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)评分(主要结局)的影响。分析中包含了NWU与EVT的交互作用项,以检验NWU是否修正了EVT的治疗效果。效应大小以常见比值比(common odds ratio, OR)及其95%置信区间表示。多变量模型调整了年龄、性别、发病前mRS评分、美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS)评分、ASPECTS、NWU、发病至随机分组时间、静脉溶栓应用以及EVT等因素。2)逻辑回归分析:评估NWU和EVT对90天功能独立(mRS评分0-3分)这一次要结局的影响。3)为了直观展示NWU与治疗效果的关联,研究者绘制了基于多变量模型的、不同NWU值下,接受BMT与BMT+EVT治疗后达到功能独立的预测概率图。
研究取得了详细的结果。在患者特征方面,207名患者的NWU中位数为16.4%(四分位距, 11.7%–20.3%)。高、低NWU两组在年龄、性别、基线NIHSS评分、基线ASPECTS评分、静脉溶栓比例上均无显著差异。但低NWU组的发病前mRS评分更低,发病至随机分组时间更短,并且接受EVT的比例更高(58% vs. 44%)。在主要结局(90天mRS评分)方面:较高的NWU是90天mRS评分恶化(分值更高)的独立预测因子(调整后常见OR, 1.11; 95% CI: 1.06, 1.17; p < .001),而EVT治疗与更低的mRS评分相关(调整后常见OR, 0.33; 95% CI: 0.18, 0.59; p < .001)。最关键的是,EVT与NWU之间存在显著的交互作用(p = .002),提示EVT的疗效在NWU较低的患者中更显著,而在NWU较高的患者中疗效减弱。在次要结局(90天功能独立, mRS 0-3)方面:低NWU组的功能独立率显著高于高NWU组(34% vs. 6%, p < .001)。NWU每增加一个单位,功能独立的可能性下降(调整后OR, 0.67; 95% CI: 0.58, 0.79; p < .001)。EVT显著增加了功能独立的可能性(调整后OR, 7.86; 95% CI: 2.26, 27.32; p = .001)。预测概率图清晰显示:当NWU低于约15%时,EVT相较于BMT显著提高了功能独立的概率;而当NWU大于等于15%时,两种治疗策略的预测概率曲线置信区间出现重叠,意味着在NWU较高的患者中,EVT相对于BMT的功能获益不再具有统计学上的显著优势。
本研究得出的结论是:入院CT上测量的梗死核心净水摄取(NWU)程度修正了血管内血栓切除术(EVT)对大梗死核心卒中患者的治疗效果。具体而言,仅在NWU较低的患者中,EVT联合BMT相比单纯BMT能够显著改善功能预后。而对于NWU≥15%的患者,EVT联合BMT并未显示出优于单纯BMT的功能益处。这一结论将过去基于ASPECTS(梗死范围)的二元分类(可挽救/不可挽救)细化,引入了基于NWU(组织缺血严重程度)的连续变量,为理解缺血脑组织的异质性提供了新的视角。
该研究的科学价值在于,它首次在一个前瞻性、随机对照试验(TENSION)的队列中,验证了基于CT密度的定量影像生物标志物(NWU)在预测和修正EVT治疗效果方面的作用。这为急性卒中治疗决策从单纯的形态学评估(病灶大小)向结合病理生理学特征(水肿程度/缺血严重性)的精准选择迈进提供了直接证据。应用价值方面,研究提示NWU可以作为一种潜在的、易于获取(基于常规非增强CT)的辅助决策工具,帮助临床医生识别那些即使在有大面积梗死影像表现(低ASPECTS)的情况下,仍可能从EVT中显著获益的患者(低NWU),同时也能识别出可能获益甚微的患者(高NWU)。这对于在医疗资源有限的环境中优化EVT的资源配置、避免对极可能无效的患者进行有创且昂贵的治疗具有重要意义。
本研究的亮点在于:1)重要的发现:明确了NWU是EVT治疗效果的有效修正因子,并提出了一个潜在的阈值(~15%),用于区分可能受益和不太可能受益的患者亚组。2)方法的创新性:虽然NWU的计算方法是已有的,但本研究是首次在大型随机对照试验的预设患者群体中进行验证,并且采用了严谨的“按实际治疗”分析和交互作用检验,证据等级高。3)研究对象的特殊性:聚焦于最具挑战性的急性大血管闭塞性卒中患者群体(ASPECTS 3-5分),解决了该领域内关于“哪些大核心患者仍可获益”的核心临床争议。
其他有价值的内容包括:研究发现再通成功与否与基线NWU水平无关,提示高NWU所预示的不良预后并非由于机械取栓本身的技术成功率低,而是与缺血脑组织本身对再灌注的反应性差有关。此外,研究也讨论了其局限性,包括缺乏前瞻性应用的量化工具、需要外部独立队列验证、NWU分割方法的潜在变异性、所使用的中位数截断值是探索性的、症状性颅内出血分析的统计效力可能不足等。作者强调,基于NWU的决策应是多因素综合考虑的一部分,不应作为唯一的排除标准,并呼吁未来开展前瞻性随机试验来最终确定NWU作为治疗决策指导生物标志物的可靠性。研究结果对解释不同大核心临床试验(如TENSION、TESLA、LASTE)结果间的差异提供了新的思路,即除了梗死范围,梗死核心内的组织特性(如水肿程度)可能是导致疗效异质性的关键因素。