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国家卫计委脑卒中防治工程委员会官方学术公众号 开 栏 语 ［菁说］聚才俊之神思，论卒中之奥义。菁说，青年脑血管病专家的自留地。 从2015年的MR-CLEAN到2018年初的DEFUSE-3，国际上多个临床试验证实：急诊前循环动脉机械取栓（mechanical thrombectomy, MT）优于单纯静脉溶栓或保守治疗。这些研究结果，很大程度上归功于缺血半暗带（ischemic penumbra, IP）的理论提出及其影像学量化。机械取栓前，只有证实存在IP，并且IP实现一定的量化，机械开通才具有可行性，患者才能从中得到获益，从而改善临床短期和长期预后。因此，IP是现代静脉溶栓和动脉取栓的理论基础。  缺血半暗带模式图： Penumbra，缺血半暗带； Core，梗死核心1 OK，讲了那么多大道理。那么，IP的概念，是谁提出的？？？ 其实IP的历史，最早可以追溯到上个世纪70年代，来自英国伦敦的Lindsay Symon和Anthony Strong 两位学者。他们发现，在阻断狒狒的大脑中动脉后，不是所有脑组织都发生了不可逆性梗死，部分脑组织存在如下特征：
 早期的IP概念，基于实验动物基础，而真正在人脑实现IP的成像，则是在10年之后即1981年，由法国Jean-Claude Baron教授完成。  Jean-Claude Baron 1976年法国巴黎大学医学院毕业 1976-1977年美国哈佛大学麻生总院fellow 1986年法国卡昂PET中心主任 2000年英国剑桥大学卒中中心教授和荣誉教授 2010年回到法国巴黎Sainte-Anne医院  2005年欧洲卒中大会，Jean-Claude Baron教授荣获Johannes Jacob Wepfer奖2 在1981年《Stroke》的这篇论著里3，Jean-Claude Baron教授针对一例左侧颈内动脉闭塞患者，提出了“Misery-perfusion syndrome”的概念，并且从脑15O-PET成像可以观察到，左半球CBF下降，氧代谢下降，OEF增加了30-40%，而随后的STA-MCA搭桥，可以逆转这一部分脑组织使其功能恢复正常。这就是最早期的IP成像。  1981年，基于PET成像的IP 笔者感受： Jean-Calude Baron教授的职业经历真令人钦佩啊！他对于半暗带的贡献，有目共睹。时间飞逝，从1981年到2018年，时隔37年之后，鉴于其学术贡献，Baron教授受《Nature Review Neurology》（IF=20.26）杂志社委托，针对半暗带受邀发表述评，回顾了IP历史、发展、治疗和展望，彰显其卓越的学术地位1。  但是 早期的IP基于PET成像，缺陷在于成本高、有一定的辐射危害，不能广泛普及，且急诊救治状态下可操作性不高。1995年之后，CT/MR成像的普及，对于IP的成像更多被“Mismatch”来替代。 Mismatch，又叫“不匹配”或“错配”。但严格意义来讲，IP和Mismatch并不等同。IP是“组织学”定义，采用PET金标准定义；Mismatch是“影像学”定义，根据CT/MR成像方法，间接测定方法缺血半暗带，选择合适的病人干预；但是存在敏感性、特异性以及阈值确定等方面的缺陷。 随着影像学的发展和进步，基于CT/MR成像的Mismatch与基于PET金标准定义的IP，吻合度也越来越好。因此，临床工作中，鉴于CT/MR便捷、简便、易行等多方面优点，基本采用Mismatch来代替IP。  那么，Mismatch怎么来实现的？  目前Mismatch成像方法除了PET，还包括SPECT、CT灌注（CTP）、MR灌注（PWI）、XeCT等，甚至还有基于临床症状-MR/DWI的Mismatch等。由于篇幅关系，这里只介绍基于CTP/PWI的Mismatch，目前最为普及。  一、基于CTP的Mismatch成像方法 Mismatch是一个差值，要想计算Mismatch，就必须要先定义缺血低灌注区域和梗死核心两个概念。目前，梗死核心影像学定义：CBV降低（<2ml 00g/min）；而缺血低灌注区域，有两个选择：cbf降低区域或mtt延长（较对侧延长="">145%）。临床上多采用CBF/CBV的Mismatch，而很少采用MTT/CBV的Mismatch。 方法一 基于CTP中CBF/CBV的Mismatch  患者突发左侧偏瘫和遗忘，NIHSS=14分；发病3.5h后多模CT；CTA可见右侧M2上干闭塞；CBF提示右侧额叶大面积低灌注区域；CBV提示梗死核心，范围比CBF小，提示CBF/CBV存在错配；取栓再通4天后，CT提示梗死，与CBV梗死核心相吻合4  基于RAPID软件的Tmax/CBF的Mismatch。RAPID全称为RApid processing of PerfusIon and Diffusion，是由美国斯坦福大学卒中中心主任Greg Albers教授，联合硅谷软件工程师和投资人，合伙共同开发的一款自动影像处理平台，兼容CT/MR。随后RAPID通过美国FDA认证，先后用于EXTEND-IA、DAWN和DEFUSE-3等著名的取栓临床试验，自动化计算Mismatch，筛选合适的患者入组。其较传统CBF/CBV的Mismatch优势在于，快速、全自动化、定量测量，弥补了主观判断的缺陷。 RAPID这里的缺血低灌注区域定义为Tmax>6秒；梗死核心定义为rCBF<30%对侧正常脑组织。这里引入了ctp的另外一项参数指标。我们知道ctp常见的指标包括，cbf、cbv、mtt和ttp，而tmax代表着残余功能的达峰时间，指对比剂注射后在局部脑组织达到残留功能达到最大值的时间，为检测低灌注和梗死核心的一项敏感参数。至于tmax为什么定义在>6s，则另有一番故事；请详见下期文章《有关Tmax那点事儿》。 图：DEFUSE-3试验中，展示基于CTP的RAPID®️自动影像处理结果。男59岁，醒后卒中，发病13h，NIHSS=23分。左图中紫色代表梗死核心（23ml），梗死核心定义为rCBF<30%对侧正常脑组织；右图中绿色区域代表缺血低灌注区域（128ml），tmax>6s。Tmax/rCBF存在Mismatch，绝对差值为105ml，相对比值5.6；提示患者存在小梗死核心，大面积缺血低灌注区域，具有动脉取栓再通指征6。 方法二 二、基于PWI的Mismatch成像方法 大致可以分为3类：MTT/DWI、MTT/DWI和Tmax/DWI。 方法一 基于MTT/DWI的错配 图：基于MTT/DWI的错配：左图：白色DWI提示右侧急性梗死核心；中图：红色提示灌注缺陷区域；右图：PWI-DWI提示为半暗带 基于TTP/DWI的Mismatch 图：基于TTP/DWI的Mismatch；急性卒中患者，Tmax和rTTP的缺血区域，具有良好的吻合度；Tmax>6s与rTTP>4.5s，在判定缺血低灌注区域，具有良好的一致性6。 方法二 方法三 基于Tmax/DWI的Mismatch 图：展示基于Tmax/DWI的RAPID®️自动影像处理Mismatch。左图中紫色代表梗死核心（10.6ml），梗死核心定义为DWI（Sb=1000）；右图中绿色区域代表缺血低灌注区域（77.8ml），Tmax>6s。Tmax/rCBF存在Mismatch，绝对差值为67.2ml，相对比值7.3；提示患者存在小梗死核心，大面积缺血低灌注区域，具有动脉取栓再通指征6。 综上所述，IP理论的提出，为急性脑梗死的静脉溶栓和动脉取栓治疗提供了理论依据。急性脑梗死发生后，通过各种影像学方法可以发现梗死核心，以及影像学证实的“IP”即“Mismatch”，可准确判断脑功能状态，指导选择正确的治疗方案，改善卒中的预后。 向上滑动阅览 参考资料： 1. Baron J-C. Protecting the ischaemic penumbra as an adjunct to thrombectomy for acute stroke. Nat Rev Neurol. 2018;15:913. 2. Hennerici M, Bogousslavsky J. Johann Jacob Wepfer award 2005 of the ESC to Dr. Jean-Claude Baron. Karger Publishers; 2005. 3. Baron JC, Bousser MG, Rey A, Guillard A, Comar D, Castaigne P. Reversal of focal “misery-perfusion syndrome” by extra-intracranial arterial bypass in hemodynamic cerebral ischemia. A case study with 15O positron emission tomography. Stroke. 1981;12:454–459. 4. El-Koussy M, Schroth G, Brekenfeld C, Arnold M. Imaging of acute ischemic stroke. European Neurology. 2014;72:309–316. 5. Straka M, Albers GW, Bammer R. Real-time diffusion-perfusion mismatch analysis in acute stroke. J Magn Reson Imaging. 2010;32:1024–1037. 6. Thrombectomy for Stroke with Selection by Perfusion Imaging. N. Engl. J. Med. 2018;378:1849–1850. 7. Wouters A, Christensen S, Straka M, Mlynash M, Liggins J, Bammer R, Thijs V, Lemmens R, Albers GW, Lansberg MG. A Comparison of Relative Time to Peak and Tmax for Mismatch-Based Patient Selection. Front Neurol. 2017;8:539. 作者简介 |
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