急性脑梗死与磁敏感血管征（SVS）

论坛导读：磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）是近年来新开展的不同于传统磁共振序列的磁共振成像技术。SWI在T2*加权梯度回波序列的基础上，在采集相位信息的同时，也获取强度信息，通过后处理使相位信息与强度信息融合，扩大不同组织之间的磁敏感差距，造成局部磁场的不均，从而获得图像对比。1997年，Reichenbach等提出了“高分辨率的血氧水平依赖静脉成像”，这是SWI最早的概念。直至2004年，Haacke等论述了SWI的具体原理及方法，SWI才开始取代“高分辨率的血氧水平依赖静脉成像”这一名称，并逐渐成为磁共振领域新的研究热点。早期，根据SWI的原理及特点，主要应用于颅内静脉（尤其是小血管）和脑出血的显像。而随着高场磁共振仪的应用、梯度回波等技术的进一步发展，SWI在中枢神经系统中的应用扩展至脑肿瘤、脑血管畸形、脑损伤、神经退行性病变、脑血管病等多种疾病的诊断中。其中，SWI在急性缺血性脑血管病中的异常影像学表现可以概括为3个方面：反映急性脑梗死责任动脉内血栓的磁敏感血管征（susceptibility vessel sign，SVS）；急性脑梗死低灌注区域内与健侧区域相比，数量增多、直径增粗的静脉突出血管征；显示脑微出血和出血性转化。

 图源：http://stroke.ahajournals.org/content/early/2014/12/04/STROKEAHA.114.007227.

1.SWI的基本原理

在成像原理上，T1加权成像、T2加权成像及质子密度加权像等常规磁共振序列主要是基于组织之间质子含量、T1、T2值等的差别成像，而SWI是依赖于不同物质磁敏感性的差别形成图像。

1.1磁敏感性

磁敏感性作为物质的基本特性之一，反映了物质在外加磁场作用下的磁化水平，可以用磁化率来衡量。血红蛋白及其一系列降解产物是机体内常见的磁敏感物质，由于含铁的状态不同，相应的磁敏感性也不同，可分为顺磁性物质和反磁性物质。顺磁性物质是含有不成对电子的分子，如具有4个不成对电子的脱氧血红蛋白，以及具有近10000个不成对电子的含铁血黄素，这些顺磁性物质的磁场方向与外加磁场方向一致，磁化率为正。反磁性物质是指分子中没有不成对电子，自身磁场与外加磁场方向相反，磁化率为负的物质（氧合血红蛋白）。

无论是顺磁性物质还是反磁性物质，均可通过改变局部磁场，使质子去相位，造成T2*减小，在SWI序列上表现为低信号而显影；另一方面，随着局部脉搏血氧饱和度的改变，脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白的比例会随之发生改变，局部组织的磁敏感性也会发生动态变化，从而造成SWI上信号的改变。

1.2SVS的表现及成像机制

2002年，Chalela等在1例右侧大脑中动脉急性闭塞患者的梯度回波序列中发现了相应血管部位存在异常低信号影，并指出该低信号影和头颅CT中的大脑中动脉高密度征相同，能够代表动脉血栓，同时将SVS定义为梯度回波序列中患侧责任血管区域内直径超过对侧血管的低信号影。SVS形成机制为：急性缺血性脑卒中时，造成责任动脉狭窄或闭塞的血栓内含有大量的脱氧血红蛋白，而脱氧血红蛋白作为顺磁性物质，可导致局部磁场发生改变，在SWI上表现为相应血管内的低信号影，而其直径超过对侧相对应血管与“晕效应”有关；急性脑梗死时，病变区的血流量减少，脉搏血氧饱。

随着时间的改变，SVS的信号会发生改变，主要存在于脑梗死急性期。杨志宏和李鑫对急性大面积脑梗死患者于发病时（＜7d）、2周时、3个月时进行SWI检查，发现SVS的信号会动态改变，表现为从低信号至混杂信号最终呈等信号的演变。产生这个现象的原因，一方面随着脑梗死区域侧支循环的建立以及血管部分再通等造成该区域的脉搏血氧饱和度水平由低到高，脱氧血红蛋白的比例逐渐下降，从而造成磁敏感效应变小；另一方面也与责任动脉内血栓本身的病理演变有关。随着时间的推移，血栓逐渐老化，其中红细胞成分逐渐减少，代之以纤维化，血栓中的磁敏感物质比例随之降低，故信号逐渐演变为等信号。

2.SVS与急性脑梗死

2.1SVS在急性脑梗死诊断中的作用

2.1.1显示责任血管内血栓

通过影像学检查方法，及时、准确地显示责任血管内血栓，可以更加客观、直接地诊断急性脑梗死，对患者及时进行血管再通、改善预后有重要作用。头颅CT平扫中的大脑中动脉高密度征是第一个直接诊断血管内血栓的影像学手段，但有研究发现，CT诊断大脑中动脉血栓的灵敏度较低，为22.6%～40%。Rovira等研究发现，通过SWI序列中的SVS诊断动脉血栓的灵敏度和特异度均较高，可分别达到83%和100%。目前临床上用于评估血管狭窄、寻找责任血管的磁共振序列为磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）。

黄月等在一项前瞻性研究中发现，在104例急性大脑中动脉闭塞的脑梗死患者中，SVS阳性39例，其中SVS阳性同时MRA存在血管闭塞或重度狭窄者33例，而SVS阳性、MRA阴性者6例，证实SWI在诊断责任动脉血栓方面与MRA有良好的一致性。与MRA相比，SWI的优势在于可显示小血管。由于成像原理不同，MRA无论是通过时间飞逝法还是相位对比法实现血管造影，均需要利用血液的流动状态，因此对于流速慢的、直径小的血管显像具有局限性，而SWI可以通过物质的磁敏感性发现远端小血管内血栓。此外，SWI可以直接显示造成血管狭窄的内部血栓及其形态、大小等特点。

总之，利用SVS来诊断急性脑梗死动脉血栓已经被广泛接受，SWI与MRA、CT血管造影、数字减影血管造影等影像学检查方法相辅相成、互相补充，提供更全面、准确、客观的影像资料，为临床诊疗提供更多借鉴。

2.1.2有助于判断卒中亚型

在脑梗死的类肝素药物治疗急性缺血性脑卒中试验分型中，心源性脑梗死的发病率较高，约占20%，仅次于常见的大动脉粥样硬化性脑梗死。与动脉粥样硬化性脑梗死相比，心源性脑梗死病情更严重、复杂，预后更差，更易复发。但在实际临床工作中，心源性脑梗死的诊断率较低，仅约5%，尤其对于没有合并心房颤动的新发脑梗死患者，卒中亚型不易确定。既往有文献认为，SVS阳性可以作为诊断心源性脑卒中的影像学标志。

Cho等在一项回顾性研究中，首次将SVS与卒中亚型相联系，研究发现，40例心源性脑卒中患者中SVS阳性者31例，占77.5%，较其他亚型更加常见（55例动脉粥样硬化性脑梗死患者中SVS阳性者14例，占25.5%），由此认为SVS阳性可以提示心源性脑卒中。一项荟萃分析发现，SVS的存在与心源性卒中显著相关。SVS与心源性卒中相关的原因可能为来自心脏的栓子通常是以红细胞成分为主的红色血栓，当红色血栓中含有大量的脱氧血红蛋白时，局部磁敏感效应增高，从而在SWI中表现为低信号影。

Liebeskind等进行了首次影像病理相关性研究，选取大脑中动脉急性闭塞的卒中患者，行梯度回波序列扫描后进行机械取栓，并对血栓成分进行病理检测、分析，通过测量血栓中的各种成分（如红细胞、白细胞和纤维蛋白）的含量，从而判断血栓性质，结果发现相对于SVS阴性患者，SVS阳性患者的动脉内血栓以红细胞成分为主，且两者比较差异有统计学意义（42%比23%，P=0.011）。

2.2SVS在急性脑梗死治疗中的作用

溶栓治疗为急性脑梗死的特殊治疗方法，旨在通过及时恢复血流，拯救缺血半暗带，对急性缺血性脑卒中患者临床症状及预后改善有重要意义。研究发现，药物溶栓效果与血栓的组成成分有关，与富含血小板的血栓相比，以红细胞为主要成分的红色血栓更易被重组组织型纤溶酶原激活物（recombinant tissue-type plasminogen activator，rt-PA）溶解。

有学者对急性脑梗死SVS阳性与溶栓效果的相关性进行了研究，发现SVS阳性者溶栓后血管再通率更高。但有文献报道，对于红色血栓，当血栓收缩、老化后，其内部血清含量减少，纤溶酶原水平降低，rt-PA对血栓的渗透和溶解作用则会减弱。由此可见，并非所有的红色血栓都意味着良好的血管再通。

Kimura等对超急性期大脑中动脉M1段SVS阳性与溶栓后血管再通情况进行研究，得出了与Cho等相反的结果，即SVS阳性通常预示着静脉溶栓治疗无效，原因在于与新鲜的红色血栓相比，SVS阳性意味着血栓中的脱氧血红蛋白的含量更高，而由氧合血红蛋白变成脱氧血红蛋白需要经历一段时间，故血栓相对陈旧、老化，溶栓效果差。综上，对于SVS与静脉溶栓、血管再通的关系仍存在争议，可能与样本量及研究对象选择标准不一致等因素有关。

除溶栓外，急性脑梗死还可选用血管内治疗（机械取栓、血管内支架置入、血管成形术等）。Darcourt等发现，SVS阳性与机械取栓后血管再通以及早期神经功能缺损症状改善有良好的相关性。除此之外，临床上也会根据静脉溶栓后的具体情况再予以血管内治疗，以达到更好的疗效。Saver等选取时间窗内的急性前循环闭塞的脑梗死患者，随机分为两组，一组予以静脉rt-PA溶栓联合机械取栓，另一组仅予以rt-PA溶栓，结果发现予以静脉rt-PA溶栓联合机械取栓组的90d临床预后更好。而联合治疗时，具体选取何种血管内治疗方式，可能需要考虑引起动脉急性闭塞的原因。

对于SVS阳性患者，可能与心源性卒中造成的红色血栓有关，红色血栓与白色血栓相比质地更加疏松、易脱落，因此若静脉溶栓效果不佳，可选取机械取栓的方式来清除血管内血栓，且不会因过度牵拉造成血管内膜损伤；对于SVS阴性患者，则更倾向于颅内动脉粥样硬化血栓形成造成的原位狭窄，由于血栓与血管壁结合紧密不易取出，可采取静脉溶栓及血管内支架置入的方法。从这一角度分析，在急性缺血性脑卒中的治疗中，SWI也可以加入评估病情的磁共振序列之中，通过SVS了解血栓的特点，为选取再灌注治疗方法提供一定的参考信息。

2.3SVS对急性脑梗死病情及预后的评估作用

影响脑梗死预后的因素很多，除依据年龄、性别、高危因素、美国国立卫生研究院卒中量表等临床资料评估预后外，还可通过磁共振成像技术提供的客观影像信息来反映脑梗死的病理生理信息，以便个体化评估患者病情严重程度及临床预后，指导急性期和恢复期的治疗。在SWI序列中，研究发现与阴性患者相比，SVS阳性患者入院时病情更加严重，具体表现为脑梗死面积更大，美国国立卫生研究院卒中量表评分更高。而SVS与急性脑梗死临床预后的相关性是否具有统计学意义，有学者进行了相关研究，结果发现对前循环闭塞的脑梗死患者行机械取栓治疗后，SVS阳性组较阴性组血管再通率更高，同时SVS阳性组的早期临床预后更好。而对于静脉溶栓的患者，有研究发现，SVS阳性往往与不良预后有关，大脑中动脉M1段近端SVS可能是rt-PA治疗后预后不良的强预测因子。

此外，也有学者选取了未行再灌注治疗的急性脑梗死患者作为研究对象，结果发现SVS阳性的急性脑梗死患者3个月临床预后不佳，原因可能在于SVS阳性患者入院时神经功能缺损症状更重，脑梗死面积更大。可见，SVS与急性脑梗死预后的相关性还需要样本量更大、更系统的研究进行论证和补充。

3.小结

急性脑梗死是神经内科的常见病和多发病，也是目前世界范围内致残率、致死率最高的疾病之一。与应用于急性脑梗死的传统的磁共振序列相比，SWI可以通过SVS直观地显示责任动脉内的血栓及血栓的长度、形态等特点，提示血栓的成分，有助于判断卒中亚型，评估病情严重程度及预后，为临床选择溶栓或血管内治疗提供相关参考信息。SWI也存在一些不足之处，如颅内空气-组织交界面可能会存在伪影干扰读片，SWI不能定量测量磁化率等。相信随着磁共振相关技术的进步，SWI有望成为临床工作中的一项常规磁共振序列。在获取大样本数据的基础上，SVS在急性脑梗死中的临床应用价值将得到更深入的研究，为急性脑梗死的临床诊疗提供更多有价值的影像学信息。

文源：孙植培,钱伟东.磁敏感血管征在急性脑梗死诊疗中的临床应用[J].医学综述,2020,26(03):544-548.