1. 引言
静脉溶栓（Intravenousthrombolysis，IVT）是急性卒中症状出现后3h（美国）到4.5h（欧洲）内可以选择的治疗方法。大型卒中中心接受溶栓治疗的缺血性卒中患者超过30%，但是在北美和欧洲，接受该治疗的患者的平均比例远低于10%。自1995年批准IV rt-PA后，已经做出了很大的努力致力于：①增加使用标准化IV rt-PA治疗的患者总数；②无论是在时间窗内、超过时间窗或时间窗不确定情况下，围绕安全性和有效性，优化对接受这项治疗患者的选择。
在急性卒中机构，神经影像学发挥着许多重要的作用：确定或排除脑血管病（缺血性或出血性）的诊断；提供可能的卒中发病机制的证据（栓塞、血流动力学等等）；基于病灶大小和位置及血管状态，提供重要的关于预后的信息。临床试验中，影像学可以作为治疗效果的一个结局测量。然而，先进的神经影像学在急性卒中的最有前途的作用是选择进行急性治疗的患者。标准的和先进的卒中CT技术（CT血管造影和灌注CT）已经在上一章讨论过。多参数MRI有可能延长治疗时间窗，其基础是对个体化的病理生理过程的了解，即通过MRI来识别最有可能从治疗中获益的患者（那些伴有缺血半暗带或风险组织）以及那些最有可能有并发症（如出血性转化、恶性梗死）的患者。
虽然多参数神经影像学技术自20世纪90年代末到21世纪初已经用于临床，但其在临床试验和临床中的广泛使用也就是在过去的10年内。先进的MRI技术较CT技术最重要的优势是没有射线暴露、有更多的组织覆盖及更佳地识别可能梗死的严重缺血组织。其缺点是较低的可行性、实用性和可及性（硬件以及训练有素的人员）及费用高于CT技术。目前在时间消耗方面，先进的影像模式是相似的。
2. MRI卒中方案
多参数MRI方案一般包括以下序列：①DWI识别早期缺血损伤和生物能量损害；②PWI识别血流动力学损害；③ T2*-WI对组织的磁敏感差异敏感，基于血红蛋白及其分解产物中铁的顺磁性用来确定急性和慢性出血。习惯上，标准T2*-WI称为梯度回波（GRE），而回波平面T2*-WI称为磁敏感加权成像（SWI）；④颈部和颅内血管MR血管成像（MRA）用来确定大血管狭窄和闭塞（一些中心在急性期取消颈部MRA以减少研究的耗时）。大多数情况下，颅内MRA使用TOF技术，而颅外常常使用对比剂；⑤T2-WI或FLAIR序列提供一个大脑解剖图像，可显现微血管改变、水肿、陈旧性梗死及其他非缺血性病理等。
当然，如有需要，可以增加其他序列用于鉴别诊断卒中模拟情况，如症状性癫痫发作后的Todd麻痹，注射对比剂后，T1相可以获得灌注成像；若是疑似颅颈动脉夹层，可用脂肪饱和的T1序列评估血管壁血肿。
一段时间内，临床上使用MRI的可行性和实用性受到质疑［1］，但是最近很多报道已经证实先进MRI技术在欧洲和美国的急性卒中评估中得到了广泛的使用［2］。一项对参与急性卒中照料的医生（37%来自社区医院）的调查显示，目前90%拥有急诊的MRI能力。此外，一些研究组已经证明物流障碍是可以克服的［3，4］。卒中MRI的实践和经验及专门的卒中团队，可以显著地减少完整的卒中MRI方案的时间和精力，包括患者的转运和放置所需要的时间不超过10～15min；这样的周转时间应促进24h的可及［4］。另一个来自伊利诺斯州的调查发现，74%的急性照料医疗机构有MRI用于卒中诊断［5］。因此，在美国大多数的医院，使用MRI对急性卒中进行诊断的基础设施已经有10年之久。如今， 在美国和欧洲大多数处理急性卒中患者的机构，可以24h开展MRI。
3. 诊断：缺血
缺血性梗死在T2-WI上表现为高信号灶。超早期就可以看到明确的信号改变，在动物实验中为卒中发病后2h，在患者中为6～8h［6］。无论是诊断脑实质缺血或是区分缺血核心与半暗带组织，均不能通过T2-WI来完成。这同样见于FLAIR成像，虽然间接征象，如早期血管征［7］和早期高信号灶，可能在FLAIR成像中更多［8-10］。
回波平面成像技术的引入，包括DWI，在20世纪90年代彻底改变了MRI在急性卒中评估中的作用。DWI检测水的布朗分子运动，该现象是1965年被首次描述， 在血管闭塞后数分钟内显示缺血性组织改变［11］。急性缺血时，细胞外的水进入细胞内（细胞毒性水肿），进而导致自由水弥散的下降。弥散速度可以通过ADC的方式定量测定。急性缺血性病变在DWI序列上为高信号，而在ADC图上为低信号。
为了正确解释DWI上的改变，真正的急性缺血性改变必须与其他原因导致的DWI高信号影相鉴别（如各向异性、邻近大脑-空气交界区的敏感性伪影、T2-WI 高信号的影透过效应）。对于超急性卒中，若病灶在DWI上明显而在T2-WI上看不到，提示更可能为急性缺血，即发病不到3h，而非提到的任何其他原因（图13.1）。更为特异的保证是在DWI和T2-WI基础上增加ADC系数图。曾经有多种尝试去确定一个ADC值以便鉴别不可逆的缺血和潜在的可逆的DWI病灶（虽然很罕见），但没有成功［12，13］。最新的DWI技术可能会进一步提高DWI的诊断性，如减少脑脊液的信号污染的FLAIR-DWI［14］、DTI和高场强（3T）成像。然而，如今在大多数情况下，临床实践中是使用标准的软件包，使得个性化的序列改进在不同的中心是例外而非常规的。
DWI对急性缺血性卒中的诊断优于CT［15，16］。在大样本的疑似卒中的患者中，盲法比较MRI（包括GRE和DWI）和CT，为DWI诊断急性缺血性卒中的敏感性提供了确凿的证据（图13.2）［17］。在所有患者中，MRI的敏感性、特异性和准确性分别为83%、97%和89%，CT则分别为17%、98%和54%。在不超过3h的亚组，MRI的敏感性、特异性和准确性分别为73%、92%和81%，CT则分别为 12%、100%和49%。DWI假阴性与轻卒中（NIHSS<>）、脑干卒中和卒中早期（<>） 有关。其他研究报告了DWI较CT有更高的敏感性，但这些研究缺乏非卒中的队列对照，且患者病情明显重于急诊未经选择的患者。
与CT相比，DWI特别对识别急性期的小的皮质、皮质下或后颅窝病变有用。此外，许多研究表明，在急性卒中患者，初始的弥散损伤体积与最终梗死体积及神经系统和功能结局有很好的相关性，这表明弥散MRI可以提供重要的预后信息［18-21］。
弥散成像对理解短暂性脑缺血发作的潜在病理生理机制有帮助。对7项以摘要或稿件形式报道的观察性研究的数据汇总，接近半数的临床TIA综合征患者的DWI异常［22-28］。虽然绝大多数研究表明，DWI阳性率增加与症状持续时间更长有关，但相关性并非绝对。虽然这些病灶在一些情况也可能消失，但多数有永久性缺血损伤的影像证据［22，29］。基于此，可以用术语“急性缺血性脑血管综合征”（AICS）来描述具有相似的潜在病理生理机制的临床表现谱：脑缺血［30-32］。
4. 诊断：血流动力学
磁共振灌注成像（PI）可使用动态敏感性对比剂增强（DSC）技术来检测毛细血管灌注。顺磁性对比剂作为一种静脉药物被注射，颅内信号改变通过超快的MR序列被跟踪［33，34］。通过计算MR得到的对比剂的时间曲线来获得血管血流动力学参数，包括平均通过时间（MTT）、脑血容量（CBV）、相对脑血流及达峰时间（TTP）。对比剂的通过引起了一种信号丢失，而该信号随着灌注CBV的增加而增加。在灌注下降或零灌注的缺血性脑组织中，出现对比剂少或无，而T2*-WI信号仍是高的。
不明确哪种PI参数能对关键的低灌注予以最佳检测，无论是鉴别梗死核心与半暗带或是区分半暗带与良性少血。在临床实践中，许多研究者相信MTT或TTP方法提供了最佳的预后信息［35，36］。半定量的CBF测量要求了解动脉输入功能，在临床工作中是评估MCA或ICA等主要动脉。但是定量CBF灌注方法尚未经过金标准的严格检验。另一项不被用于日常临床工作的技术是动脉自旋标记（ASL），技术要求高且更耗时，但是可能最接近真实的CBF值［37，38］。
自动化评估已经被各种软件包采用，其中之一已经用于斯坦福的RAPID方案中，但还没有商业化 ［39，40］。当前，仍需要应用广泛使用的研究者独立的软件方案来计算DWI病灶大小、PI参数图和相应容量。
5. 诊断：出血
虽然出血成像仍是并一直是CT的主要领域，MRI可以超急性期地追踪血液成分。ICH的表现取决于几个因素，如MRI序列、场强、血红蛋白的血氧饱和度及其降解。其他因素有蛋白浓度、水合、红细胞的形态和大小、血球压积、血块回缩和血块结构。在症状出现的最初数分钟，病灶中心在所有成像上呈混杂信号（T2-WI、T2*WI、T1-WI），原因是局部氧和血红蛋白占优势。在GRE或SWI上，血肿边缘有个低信号环（图13.3）。随时间的推移，低密度影会扩展到血肿中心，原因是进行性的向心性脱氧血红蛋白浓度的增加。通常边缘会有环，在T2-WI和T2*WI上呈高信号而在T1-WI上呈低信号，这代表病灶周边的血管源性水肿。MRI检测ICH的敏感性和特异性与CT同样优异，达100%，且在诊断亚急性和慢性ICH方面更为优异［41-43］。
在慢性高血压、脑淀粉样变、血管炎和其他情况出现的微出血的作用（图13.4）尚未明确。首次或复发性ICH的总体风险随微出血数量增加而增加，它们与治疗决策间的相关性仍然不明［44］。临床实践中，微出血的存在不应该延迟溶栓治疗。
图13.4GRE成像所示的双侧微出血（黑箭头）。
6. 诊断：血管病理
临床使用的MRA有3种。TOF MRA取决于进入磁场的血流活动。静态组织中质子的磁化是因为重复低翻转角射频脉冲而处于饱和状态的，而质子在进入组织的血流中仍是不饱和的，因此看起来相对明亮。然后数据使用MIP血管造影重建算法进行计算。在实践中，源图像的检验常常需要评估微小的或模棱两可的发现。临床实践中，三维而非二维的TOF MRA在MRA中是最常见的，因为它提供了优越的空间分辨率，而且不容易在狭窄处出现湍流信号丢失，虽然二维TOF对湍流可能更敏感。相对比MRA是另一种技术，基于血流的速度和方向生成血管造影样图像。相对比MRA是基于在一对相反的磁场梯度中移动翻转相对于静态翻转发展出来一种相转变的原则。相对比MRA有优越的背景抑制，但获取时间会更长和更需要人工操作［45］。
最有前途的新方法是颈动脉的对比剂增强MRA，一种更快速的MR的获取是在一个更大的视野定时注射对比剂，颈动脉增强MRA与传统血管造影术相比对诊断颈动脉狭窄更有利。在检测椎动脉源性和主动脉弓的血管疾病方面，对比剂增强MRA的准确性正在研究中［45］。
MRA与传统血管造影术在检测动脉狭窄或闭塞方面处于竞争地位，尽管MRA由于湍流引起质子去相位化而存在高估狭窄程度的倾向性，同时狭窄部位的钙化可能造成干扰，并且较小的颅内血管没有很好的可视性。一个正常的MRA筛查在排除血管严重狭窄方面是可靠的。假阳性可见于：颈动脉狭窄程度被高估、颈动脉扭曲或远端突然改变方向、在颈动脉远端进入颈内动脉管腔时产生的血管与骨骼间的伪影、手术夹的使用。大多数研究中，颈动脉闭塞的敏感性和特异性为100%。颅内血管的MRA在确定急性近端大血管闭塞和狭窄时是有用的，但是目前在确定远端或分支闭塞时不可靠［46］。
7. 卒中MRI的小结
最新的美国神经病学学会的TTA报告指出：对于诊断起病12h内的急性缺血性卒中，DWI是被确定有用的，应该比非增强CT更有用。应当使用DWI准确地诊断急性缺血性卒（A级）；但对于可能的急性卒中患者的缺血性卒中诊断，DWI的敏感性不完美。基于Ⅱ级和Ⅲ级证据，可见于基线DWI面积预示前循环梗死的严重性（B级），但可能不适合椎基底动脉供血区的梗死（C级）。基线DWI病灶面积可能预示（最终）梗死面积（B级）并可能预测早期和晚期的临床结局（C级）。与DWI相比，基线PI面积预示着较小程度的基线卒中严重程度（C级）。没有足够的证据来支持或反驳PI在急性缺血性脑卒中诊断中的应用价值（U级）。
完成一个可行的急性卒中管理的MRI方案，需要增加GRE或SWI等序列来检测出血，FLAIR用来检测陈旧性病灶负担（SAE）并测定缺血病变的新旧，MRA用来评估血管状态。关于急性脑卒中影像学的发展与实施，两个共识声明已经发表，我们推荐给感兴趣的读者［47，48］。
8. 选择：识别缺血半暗带和治疗风险增加的患者
对局灶性脑缺血最具治疗性的干预靶点应该是对治疗有反应且非不可逆损伤的缺血组织。潜在可逆的功能丧失与不可逆的组织损害的特征是基于缺血半暗带的概念［49］。直到最近，PET和SPECT显像可以大致定义缺血和半暗带的阈值。然而在急性脑卒中临床机构，这些都不是可行的常规检查。
包括PI和DWI的MRI技术增加了缺血半暗带诊断影像的另一个维度［50-53］。在引入临床使用10余年后的今天仍然有用的简化方法是假定：在没有再灌注的情况下，DWI或多或少地反映了不可逆损伤的梗死核心，PI则反映了低灌注的整个区域［54，55］。两者之间容积的差被称为灌注/弥散不匹配区（图13.5），即PI减去DWI体积（有时也用比值：PI/DWI体积）。灌注/弥散不匹配体积可以测量缺血半暗带，即存在梗死风险的组织。未经治疗患者的早期弥散异常的自然病程是随着时间延长向初始灌注异常的区域进展。此外，DWI病灶体积的增加可以被早期再通或再灌注所抑制［36，54，56］。
总的来说，这个简单的弥散灌注不匹配模型在许多急性卒中患者中似乎有可接受的准确性，卒中MRI的发现与我们的病理生理认识是一致的［36，53］。使用不匹配概念，才可能把患者分为两个主要类别：那些可因特异的半暗带挽救治疗获益的患者、那些缺血组织小仍然可以获益的人群。最近引入了第3个类别，即基线DWI显示广泛的缺血性改变的恶性表现者。这些患者似乎存在再通治疗后出现致命的继发性出血的高风险［57-60］。
但是，这种双区域PI/DWI不匹配的模型有两个主要的局限性。视觉定义的PI病灶不仅包括风险组织，也包括良性少血（血流量减少的组织，但不存在梗死风险）。目前，最佳的区分血流量减少而非缺血的PI算法尚未确定。此外，DWI异常可能是可逆的，特别是当早期再灌注时（图13.6）［61］。因此，一些患者的半暗带包括了一部分DWI异常。这些发现产生了MRI定义的半暗带的改良模型（图13.7）［31］。尽管有这些限制，不匹配的模型可以提供的是一个临床上有用的半暗带的近似值，这种模式的优点是简单。
本病例选自《急性卒中溶栓治疗》第3版，帕特里克·D.莱登教授主编此书，李焰生和沈沸老师翻译。
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