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取栓成功后早期MRI低灌注:一项前瞻性影像学与炎症生物标志物研究

期刊:strokeDOI:10.1161/strokeaha.125.052873

本研究的通讯作者是法国蒙彼利埃大学医院神经内科的Adrien Ter Schiphorst医生,其他共同作者来自蒙彼利埃大学医院、斯坦福卒中中心、巴黎神经科学研究所等多个国际知名机构。该研究成果于2026年3月发表在国际心血管领域权威期刊《Stroke》上。

本研究隶属于脑卒中(Stroke)研究领域,具体聚焦于急性缺血性卒中(Acute Ischemic Stroke, AIS)血管内治疗(Endovascular Treatment, EVT)后的再灌注失败现象。血管内治疗已成为大血管闭塞性急性缺血性卒中的标准治疗方案,其再通成功率超过80%。然而,尽管实现了血管造影上的成功再通,仍有近一半的患者未能获得功能独立,这种现象被称为“无效再通”。导致无效再通的机制复杂,除了早期存在的大范围梗死核心、脑水肿和出血转化外,“无复流”(No-reflow)现象——即在成功开通大血管后,缺血组织的微血管层面仍存在血流灌注障碍——日益受到关注。在动物模型中,无复流被认为是再灌注损伤的核心,与炎症反应、内皮细胞肿胀、周细胞收缩、白细胞血小板聚集等病理生理过程密切相关,而炎症介质尤其是细胞因子和黏附分子在其中扮演了关键角色。然而,这一机制在临床患者中尚未得到系统验证。

在临床实践中,血管内治疗后计算机断层扫描灌注或磁共振灌注成像上持续的灌注不足常被视为无复流的影像学标志。但这一解读存在诸多不确定性:首先,目前尚缺乏人类卒中后无复流的直接组织学证据;其次,许多研究未能区分微血管功能障碍与残留的远端大血管栓塞(即远端残余闭塞)所造成的灌注不足;第三,多数研究未排除可能影响灌注评估的混杂因素,如颈动脉狭窄、脑实质出血或血管再闭塞。这些局限性导致各研究报告的血管内治疗后灌注不足的发生率差异巨大(0%-80%)。此外,鲜有研究在血管内治疗结束后即刻这个关键时间窗内评估灌注情况,而此时微血管功能障碍可能最为显著且具有潜在的可逆性。最后,尚无临床研究探索血管内治疗后灌注不足与炎症生物标志物之间的关系,尤其是从血栓远端缺血区域采集的局部样本所反映的炎症状态。本研究旨在填补这些空白,通过前瞻性地结合血管内治疗后的早期磁共振灌注成像和系列炎症生物标志物分析,明确早期灌注不足的模式、其与再通程度的关系,并评估其与炎症生物标志物的关联。

本研究是一项单中心前瞻性队列研究,隶属于名为MISO(颅内血栓起源多模态分析)的更大规模队列的一部分。研究在法国蒙彼利埃大学医院开展,招募时间为2023年8月至2024年11月。研究对象为接受血管内治疗的前循环大血管闭塞所致急性缺血性卒中患者,且必须满足成功再通(由术者判定改良脑梗死溶栓分级(mTICI)≥2b)、数字减影血管造影排除显著颅内或颅外狭窄等条件。本研究的主要纳入标准为:前循环大血管闭塞、经独立神经放射科医生复审确认mTICI再通分级为2b-3级、且在血管内治疗后尽早(通常在2小时内,不晚于6小时)接受了脑磁共振灌注成像检查。最终,共有71名患者被纳入最终分析。

详细的工作流程涵盖患者筛选、影像学与生物学数据采集以及多维度数据分析。所有纳入患者均在血管内治疗后尽早(中位时间45分钟)接受标准化1.5T磁共振检查,序列包括弥散加权成像、三维时间飞跃法血管成像、动态磁敏感对比灌注成像等。灌注数据使用RAPID软件进行处理,生成达峰时间、脑血流量和脑血容量图。为了精确表征灌注不足,研究团队采用了三种互补的方法:(1)定量分析:在受影响的血管区域内,计算达峰时间>6秒的灌注不足体积;(2)大血管相关灌注不足的定性分析:由经验丰富的卒中神经科医生在达峰时间图上识别楔形灌注缺损,提示远端栓塞。随后与最终数字减影血管造影图像进行比对,确认其与远端残余闭塞的解剖一致性;(3)微血管灌注不足的定性分析:这是本研究方法学的关键创新。研究团队设计了一个多步骤的视觉评估方案,以排除混杂因素,专门评估梗死核心区域内的微血管再灌注情况。该方案要求:首先排除既往梗死等可能干扰评估的区域;其次,利用磁敏感加权成像和灌注T2*加权图排除脑实质内出血转化区域;接着,通过共配准将24小时弥散加权成像(或早期弥散加权成像)确定的梗死区域与脑血容量和脑血流量图进行叠加。在排除了已确认由远端闭塞导致的楔形灌注区域后,由两名独立的神经科医生在梗死区域内(对照对侧正常区域)对脑血容量和脑血流量进行视觉评估,分为低灌注、正常灌注或高灌注。整个过程展现了严谨的研究设计,旨在隔离真正的微血管功能障碍。

在生物学数据方面,研究在四个预设时间点采集血液样本:穿刺时(外周血)、再通前通过微导管在血栓远端采集(颅内中心血)、血管内治疗结束时(外周血)以及术后24小时(外周血)。对共37种炎症生物标志物(如白介素、趋化因子)使用多重免疫测定法进行了定量分析。收集的其他数据包括患者基线临床特征、治疗细节、影像学参数以及90天功能预后(改良Rankin量表)。

数据统计分析方面,对连续变量和分类变量进行了描述性统计。不同分组间的比较使用了Mann-Whitney U检验或Fisher精确检验。评估微血管灌注视觉评估的观察者间一致性时计算了Cohen’s kappa系数。为了探究炎症生物标志物与灌注不足的关联,主要选择达峰时间>6秒的灌注不足作为自变量,在各个时间点使用Mann-Whitney U检验比较生物标志物水平,并应用Benjamini-Hochberg程序控制错误发现率。

本研究取得了一系列重要的结果。首先,关于早期灌注不足的模式:在早期磁共振灌注成像上,21%的患者(15/71)存在达峰时间>6秒的灌注不足,其发生率随独立评定的mTICI分级提高而显著下降(mTICI 2b级:45%;2c级:13%;3级:0%)。更为灵敏的楔形灌注缺损则更为常见,总体发生率为51%,其在各级mTICI患者中的分布亦呈现显著差异(mTICI 2b:97%;2c:44%;3:8%)。重要的是,几乎所有(34/36)楔形灌注缺损都能在数字减影血管造影上找到对应的远端残余闭塞,甚至在部分术者判定为mTICI 3级的患者中,也有28%(10/36)通过该技术发现了楔形缺损并证实了远端栓塞,这揭示了传统血管造影评估可能低估了远端栓塞的存在。这些结果表明,血管内治疗后的早期灌注不足,尤其是明显的达峰时间延迟,主要反映了残留的远端大血管栓塞,并且与再通质量密切相关。这些灌注异常在24小时随访时大多得到改善,达峰时间>6秒的灌注不足全部消失,楔形缺损也显著减少。

其次,关于微血管灌注不足:在严格执行了排除标准(去除出血区域、远端栓塞区域后)的视觉评估中,仅有6%(4/67)的患者在早期磁共振灌注的脑血容量或脑血流量图上表现为梗死区域内的低灌注。这一现象在各级mTICI患者中均有零星发生,且与达峰时间>6秒的区域并不重叠,提示其可能是独立于大血管闭塞的灌注障碍。观察者间一致性良好(kappa值0.64-0.79),支持了该方法评估的可靠性。这一发现表明,在成功血管再通后,排除其他混杂因素后,由潜在“无复流”机制导致的、在组织层面的持续性低灌注是相对罕见的。

第三,关于炎症生物标志物与灌注不足的关联:本研究是首个同时分析外周和颅内局部炎症标志物与早期灌注关系的研究。分析发现,在未校正多重比较前,某些生物标志物(如外周血中的CCL3、IL-8、Eotaxin,颅内血中的CCL22)的水平在存在达峰时间>6秒灌注不足的患者组中更高。然而,在经过错误发现率校正后,所有关联均未达到统计学显著性。这表明,在所研究的炎症标志物谱系中,未发现与早期大血管原因导致的灌注不足之间存在稳健的关联。

第四,关于临床预后:在本研究样本中,虽然存在早期达峰时间>6秒灌注不足的患者3个月良好功能预后率(47%)低于无此现象的患者(63%),但差异未达到统计学显著性。同样,楔形灌注缺损的存在与否也与良好预后无显著关联。

基于以上结果,本研究得出主要结论如下:第一,血管内治疗后的早期磁共振灌注成像显示,持续性灌注不足(达峰时间>6秒)的发生率与mTICI再通分级密切相关,在达到完全或接近完全再通的患者中罕见,且大多在24小时内自行缓解。第二,楔形灌注缺损模式能敏感地识别出残留的远端闭塞,即使在血管造影上被评为高级别再通的患者中也常常存在,这为优化再通评估和指导后续治疗(如辅助性动脉内溶栓)提供了重要信息。第三,采用严格的排除混杂因素方法后,早期梗死区域内与“无复流”相关的微血管水平低灌注发生率很低(6%),提示临床上常规灌注成像所见的“无复流”征象可能更多归因于未被识别的远端大血管栓塞,而非纯粹的微血管功能障碍。第四,在炎症生物标志物方面,未发现系统性或局部炎症标志物与早期大血管源性灌注不足之间存在经多重校正后仍显著的关联,这提示早期灌注障碍可能主要源于机械性栓塞,而非研究检测的炎症通路。

本研究的科学价值和应用意义重大。首先,它通过精细的方法学设计,首次在临床研究中清晰地区分了血管内治疗后早期灌注不足的大血管(远端栓塞)和微血管(潜在无复流)机制,为解决该领域长期存在的定义混乱和发生率争议提供了高质量证据。其次,研究强调了早期灌注成像(特别是结合楔形缺损模式分析)对于检测隐匿性远端栓塞、更精准评估再通质量的临床价值,这可能影响未来血管内治疗术后的评估流程和辅助治疗策略的选择。第三,研究结果表明,真正的、排除了混杂因素的微血管“无复流”在成功再通后发生率较低,这对当前基于灌注成像的“无复流”相关研究提出了方法学上的警示,并建议未来应聚焦于可能更容易发生微血管功能障碍的特定亚组(如闭塞时间更长的患者)。第四,尽管未发现阳性关联,但本研究首次整合了颅内局部炎症微环境采样与早期灌注成像,为探索卒中后炎症与再灌注损伤的关系建立了宝贵的研究范式和数据基础。

本研究的亮点在于:第一,方法学的创新性与严谨性。研究者开发并应用了一套多步骤视觉评估流程,通过主动排除远端栓塞区域、出血区域等混杂因素,力求精准捕获梗死核心内的微血管灌注状态,这是该领域研究的重要进步。第二,研究设计的全面性。前瞻性地结合了超早期(中位45分钟)多模态磁共振灌注成像、系列外周与颅内中心血生物标志物检测以及标准化的临床随访,提供了时空维度上的丰富信息。第三,临床洞察的深刻性。研究明确指出,临床上常见的“灌注未恢复”现象大多由残留的远端栓塞所致,而非经典的“无复流”,这有助于澄清概念并引导临床关注点转向优化远端血管的再通。第四,为未来研究铺路。该研究构建的“影像-生物标志物”整合策略为后续探讨微血管再灌注失败的具体机制以及开发针对性神经保护疗法奠定了坚实的基础。

其他有价值的发现还包括:研究描述了早期灌注异常(特别是达峰时间>6秒区域)与后续梗死区域扩大的潜在关联(在可评估的11例患者中,55%出现了梗死扩大),这提示这些区域的低灌注可能预示着更差的组织命运,尽管在本研究样本中未转化为显著的临床预后差异,但其生物学意义值得在更大样本中进一步验证。此外,研究也观察到,在部分视觉评估为微血管低灌注的区域,动脉自旋标记灌注成像却显示正常甚至高灌注,这提示了不同灌注成像技术可能反映不同的生理病理状态,需要更深入的研究来解读这些差异背后的生物学含义。

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