区域性动脉自旋标记技术在缺血性脑血管病灌注评估中的应用进展

周建国 符大勇 刘晓丽

1南京中医药大学连云港附属医院放射科，连云港 222004；2南京中医药大学连云港附属医院康复科，连云港 222004

脑组织的正常血流灌注是维持神经细胞正常功能的前提和基础。当供血动脉发生狭窄或闭塞后，可能会导致脑细胞不可逆性死亡。因此，精准评估脑供血动脉，特别是单支供血动脉的血流量以及供血范围，对于脑血管病的治疗、预后评估显得尤为重要。区域性动脉自旋标记（territorial arterial spin labeling，tASL）技术可进行单支或多支供血动脉的标记，判定标记血管的血流灌注状态，应用前景较为广泛，本文对tASL技术在缺血性脑血管病方面的应用予以综述。

tASL成像方法及临床应用特点

动 脉自旋 标 记（arterial spin labeling，ASL）技 术 于1994年由Detre等［1］首次提出，作为一种新兴的无创性磁共振脑灌注成像技术，其通过标记颈动脉血管内的水分子作为内源性示踪剂，信号采集后，后期将标记前与未标记后血流信息进行剪影，即可得到灌注图像，用于观察全脑血流灌注状态［2］，通过将灌注图像进行伪彩处理，观察更为直接［3］。由于ASL技术无需注射外源性造影剂，且无电离辐射，具有安全、无创、可重复性强等优点［4］，与单光子发射计算机断层扫描（single photon emission computed tomography，SPECT）和传统磁共振影像灌注技术相比，患者的检查依从性更高，ASL的临床应用更具优势。

ASL技术利用计算机进行后处理，依据原始数据重建出脑血流（cerebral blood flow，CBF）伪彩图，通过量化脑组织血流灌注信息，从而进行脑血流状态的精准评估［5-6］，并可利用多时相ASL技术计算出脑动脉血流通过时间（arterial transit time，ATT），客观反映和评估脑血流灌注储备情况，亦可以反映潜在的脑侧支血液供应［7］。tASL技术以伪连续性动脉自旋标记（pseudo continuous arterial spin labeling，pCASL）为成像基础，其可进行单支或多支供血动脉的标记，进行区域性脑灌注成像以及责任血管判定。目前，tASL技术在缺血性脑血管病方面具有明显的应用优势［8-9］。

tASL在缺血性脑血管病方面的临床应用

脑卒中是全球第2大死因，亦是我国居民的第1位致死致残原因，其中由脑供血动脉狭窄或闭塞原因所诱发的缺血性脑卒中在临床诊疗工作中备受关注［10］。影像学检查在脑血流动力学评估方面具有重要的临床应用价值，临床推荐颈动脉超声、经颅多普勒（transcranial Doppler，TCD）等无创性影像检查方法作为脑血管病的筛查手段，利用颈动脉超声检查可进行动脉粥样硬化斑块部位、类型、稳定性及管腔狭窄程度等方面的评估，通过超声血流成像技术，可评估颈动脉血流动力学的变化。但颈动脉超声及TCD均不能直接显示和量化区域脑实质血流量，同时操作方法对于检查结果亦存在一定影响。CT灌注成像（CT perfusion，CTP）可评估脑实质血流变化，但对于造影剂过敏、肝肾功能不全的患者不宜使用，且操作复杂、价格较为昂贵，不适于临床常规应用及重复检查。数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）被认为是评估脑血管最为直接、可靠的检查技术，能够全面、动态观测脑血流动力学变化，但其为有创性检查，且操作复杂，由于导丝插入等操作可能会刺激和损伤血管，亦不作为常规检查方法［11］。Lin等［12］通过评估tASL在慢性狭窄或闭塞后的侧支循环建立状态，在缺血性脑卒中的发病机制中具有重要价值。tASL灌注技术能够量化所标记的单支供血动脉供血区的血流，间接评估脑责任动脉部位以及脑侧支血管的建立和完善状态，这对于临床治疗方案的选择以及预后评估具有重要价值。同时利用tASL技术亦可客观分析颈动脉闭塞患者侧支血流的分布范围及灌注状态［13］。由于急性缺血性脑卒中患者的临床病情变化较快，且急救时间亦较为急迫，磁共振检查时间较长，tASL的应用受到一定限制，但在缺血性脑卒中的亚急性期，由于不同类型的梗死与临床后续治疗方案的选择关系密切，明确缺血性脑卒中缺血病灶的位置和供血动脉的关系亦具有重要临床应用价值。脑部动脉解剖变异较多，导致不同个体间的脑血流灌注存在差异，tASL成像技术能够判定脑梗死的类型，较传统的灌注成像技术更有利于判定梗死灶的责任供血动脉［14］，同时还能够评估侧支循环建立是否完善。在脑后循环缺血性疾病的研究中亦显示：tASL技术亦可用于识别小脑供血动脉的血流灌注区域，并量化分析血流灌注状态［15］。

在缺血性脑血管病围术期方面的临床应用

目前，颈动脉狭窄、闭塞的患者手术方式多采用颈动脉内膜剥脱术、颈动脉支架置入术以及动脉搭桥术，将颈动脉狭窄、闭塞的患者手术前后采用tASL量化责任动脉供血区的脑血流灌注状态进行比对，可用于评估手术效果以及临床预后，同时还可以依据术前脑灌注状态判断术后高灌注综合征等并发症发生的风险［16］。既往研究亦显示，行颈动脉内膜剥脱术和颈动脉支架置入术患者出现颈内动脉狭窄或闭塞侧的灌注量增加与脑血容量（cerebral blood volume，CBV）升高之间的比例失调［17］，提示脑血流动力学参数之间的差异性可能是发生术后高灌注的原因［18-19］，对于预测术后高灌注综合征的发生具有一定的应用价值。由于颈内动脉闭塞患者的脑灌注存在个体化差异，利用tASL灌注成像技术可以评估因颈动脉狭窄或闭塞患者术前病变区血流灌注状态，有利于血管重建方案的制定和选择。

烟雾病又称为Moyamoya病、脑底异常血管网，因颈内动脉和基底动脉环近端的血管发生慢性闭塞引发，在评估Moyamoya病脑灌注状态方面，可利用tASL评估脑的二级侧支循环［20］，同时tASL在烟雾病的临床疗效评估方面亦具有较好应用价值，直接脑血运重建术是目前治疗成人烟雾病的主要手术方法，多通过颞浅动脉与大脑中动脉相吻合提供脑血流供应，利用tASL技术可用于颅内外血管搭桥术的效果评估［21］。与DSA和CTP相比，tASL具有无创性，并可定期进行术后脑灌注监测［22］，定量评估颞浅动脉-大脑中动脉吻合术后脑血流增加情况，能够提供潜在高灌注患者脑血流动力学信息［23］。

小 结

tASL能够对标记的脑供血动脉供血区灌注状态进行量化评估，且具有安全、无创、可重复性强等特点，能够甄别颈动脉、椎基底动脉的脑血流灌注区域范围。

tASL技术在缺血性脑血管病的脑灌注状态评估、患者临床疗效评价以及发病风险预测等方面均具有重要应用价值。但tASL技术在信号采集过程中，对于受检者运动的影响较为明显；其次，由于动脉通过时间（arterial transit times，ATT）的个体化差异，对于脑灌注状态的评估可能存在偏倚，寄希望于tASL技术的不断提高和完善，在缺血性脑血管病的临床应用方面将发挥重要作用。