烟雾病直接搭桥术后围手术期ASL衍生的脑血流量变化与术后并发症的相关性研究

《Frontiers in Neurology》：Perioperative ASL-derived CBF changes are associated with complications after Moyamoya bypass surgery

　　

摘要专业翻译 背景： 术后高灌注和灌注增加不足是烟雾病（Moyamoya disease, MMD）血运重建术后发病的重要促成因素。动脉自旋标记（Arterial spin labeling, ASL）能够无创评估脑血流量（Cerebral blood flow, CBF），但围手术期ASL衍生的CBF变化与直接搭桥术后特定并发症之间的关系尚未完全明确。本研究评估了在MMD患者中，围手术期ASL衍生的CBF变化是否与直接搭桥术后的并发症相关。 方法： 研究人员回顾性纳入了2020年6月至2024年10月期间首次接受直接搭桥手术的146例MMD患者。所有患者均接受了术前ASL检查及术后第5天的标准化ASL检查，并在受体血管区域内测量CBF值。分析了术后90天内发生的颅内出血、脑梗死及术后癫痫。对于出血结局采用Firth惩罚逻辑回归，对于脑梗死采用常规逻辑回归，ROC分析包括基于自举法的截断值不确定性评估及AUC乐观性的0.632+自举法校正。 结果： 术后颅内出血发生8例（5.5%），脑梗死14例（9.6%），术后癫痫9例（6.2%）；所有事件均发生在术后第5天ASL检查之后及术后90天之内。在Firth惩罚逻辑回归中，ASL衍生的CBF变化与术后颅内出血相关（OR，1.219；95% profile-likelihood CI，1.102–1.580；p < 0.001）。探索性截断值为>43.48 mL/100 g/min，表观AUC为0.9891，0.632+校正AUC为0.9890。ASL衍生的CBF变化与术后脑梗死呈负相关（OR，0.885；95% CI，0.839–0.933；p < 0.001）。探索性截断值为≤4.48 mL/100 g/min，表观AUC为0.9150，0.632+校正AUC为0.9150。未观察到ASL衍生的CBF变化与术后癫痫之间存在显著关联。 结论： 围手术期ASL衍生的CBF变化与MMD直接搭桥术后的出血性和缺血性并发症相关。颅内出血患者表现为显著的术后CBF升高，而灌注增加不足则与脑梗死相关。所提出的截断值为探索性、队列特异性估计值，在临床应用前需进行外部验证。

论文解读文章

研究背景与问题

烟雾病（Moyamoya disease, MMD）是一种进行性脑血管疾病，其特点为颈内动脉末端及大脑前、中动脉近端逐渐狭窄或闭塞，导致脑底部形成异常且脆弱的侧支血管。对于症状性MMD，血运重建手术被广泛接受为主要治疗手段，因为它能恢复脑部血液供应并降低后续缺血或出血事件的风险。直接颅内外（extracranial-intracranial, EC-IC）搭桥术能提供即刻的血流增加，但术后血流动力学失衡仍是血运重建术后发病的重要促成因素。搭桥术后过度的局灶性高灌注可能使患者易发生颅内出血，而灌注增加不足或术后低灌注则可能增加脑梗死风险。因此，早期识别这些对立的血流动力学状态对于个体化的术后监测和管理至关重要。

动脉自旋标记（Arterial spin labeling, ASL）是一种无创磁共振灌注技术，利用磁标记的动脉血水作为内源性示踪剂，无需对比剂即可定量评估脑血流量（Cerebral blood flow, CBF）。鉴于其安全性和可重复性，ASL非常适合用于MMD的围手术期监测。然而，围手术期ASL衍生的CBF变化是否能够对直接搭桥术后的特定出血性和缺血性并发症进行风险分层，此前尚不清楚。本研究旨在探讨MMD患者接受直接EC-IC搭桥术后，围手术期ASL衍生的灌注变化是否与术后颅内出血、脑梗死和癫痫相关，并进一步探索ASL衍生CBF变化的表观判别性能及队列特异性阈值。

研究方法与队列

研究人员开展了一项回顾性研究，纳入了2020年6月至2024年10月期间在广西医科大学第一附属医院神经外科接受首次直接EC-IC搭桥手术的146例MMD患者。MMD依据2021年修订的诊断标准通过数字减影血管造影（Digital subtraction angiography, DSA）确诊。纳入标准包括：年龄18至70岁、DSA确诊MMD、首次直接EC-IC搭桥手术、具备术前及术后ASL检查资料、术后随访超过3个月。排除标准包括孤立性脑血管狭窄或闭塞、既往血运重建手术、严重认知障碍、严重心、肺、肝、肾功能不全及临床、影像或随访资料不完整。

所有患者均接受颞浅动脉-大脑中动脉（STA-MCA）吻合术。术后第5天进行标准化ASL检查，在搭桥供血的MCA区域内手动放置三个直径约15 mm的圆形感兴趣区（Regions of interest, ROI），取平均值作为区域CBF值。CBF变化定义为术后CBF减去术前CBF。术后并发症定义为术后90天内发生的颅内出血、脑梗死或术后癫痫。由于采用1.5秒的单标记后延迟（Post-labeling delay, PLD），ASL衍生的CBF测量可能受MMD中延长的动脉通过时间（Arterial transit time, ATT）和动脉通过伪影（Arterial transit artifact, ATA）影响，因此测量值被解释为ASL衍生的灌注估计值而非组织灌注的绝对测量值。

统计分析使用SPSS 26.0和R 4.5.0。对于术后颅内出血，因仅发生8例事件，采用Firth惩罚逻辑回归；对于脑梗死，采用常规逻辑回归。受试者工作特征（Receiver operating characteristic, ROC）分析用于评估ASL衍生CBF变化对颅内出血和脑梗死的判别性能，采用Youden指数确定最佳截断值，并通过分层自举重采样（5000次迭代）获得截断值的百分位95%置信区间，同时采用0.632+自举法校正（5000次重采样）估计乐观性校正的AUC。考虑到评估的三种术后结局，额外考虑了Bonferroni校正后的显著性阈值p < 0.017。

研究结果

并发症概况： 146例MMD患者中，术后90天内颅内出血发生8例（5.5%），脑梗死14例（9.6%），术后癫痫9例（6.2%）。

ASL衍生的CBF变化与术后颅内出血： 单因素分析显示，高血压病史、术后ASL衍生的CBF及ASL衍生的CBF变化在有无术后颅内出血的患者间存在显著差异。出血组术后ASL衍生的CBF显著高于非出血组（100.31 ± 24.16 vs. 55.06 ± 18.71 mL/100 g/min；p < 0.001），CBF变化也显著更大（61.78 ± 12.78 vs. 11.71 ± 18.20 mL/100 g/min；p < 0.001）。Firth惩罚逻辑回归显示，ASL衍生的CBF变化与术后颅内出血显著相关（OR，1.219；95% profile-likelihood CI，1.102–1.580；p < 0.001）。高血压的估计关联被削弱（OR，19.979；95% profile-likelihood CI，1.491–1420.898；p = 0.022），置信区间极宽，且未达到Bonferroni校正的显著性阈值。

ASL衍生的CBF变化与术后脑梗死： 单因素分析显示，术前ASL衍生的CBF、术后ASL衍生的CBF及CBF变化在有无术后脑梗死的患者间存在显著差异。梗死组术前CBF较高（60.67 ± 23.29 vs. 41.22 ± 18.65 mL/100 g/min；p < 0.001），术后CBF较低（45.79 ± 21.67 vs. 58.79 ± 21.28 mL/100 g/min；p = 0.032），CBF变化显著更低（?14.88 ± 16.02 vs. 17.57 ± 19.30 mL/100 g/min；p < 0.001），表明梗死患者术后灌注增加不足或存在术后低灌注。逻辑回归分析显示，ASL衍生的CBF变化与术后脑梗死呈负相关（OR，0.885；95% CI，0.839–0.933；p < 0.001），即术后CBF增加越大，脑梗死风险越低。

ASL衍生CBF变化的判别性能： ROC分析显示，ASL衍生CBF变化对术后颅内出血的表观AUC为0.9891（95% CI，0.956–0.999），0.632+校正AUC为0.9890，Youden截断值为>43.48 mL/100 g/min，灵敏度100.0%，特异度95.65%。对术后脑梗死的表观AUC为0.9150（95% CI，0.857–0.955），0.632+校正AUC为0.9150，Youden截断值为≤4.48 mL/100 g/min，灵敏度92.86%，特异度78.79%。截断值分层显示，CBF变化>43.48 mL/100 g/min的患者中57.1%发生术后颅内出血，而低于或等于该阈值的患者无一发生（Fisher精确检验p = 7.13 × 10^?10）；CBF变化≤4.48 mL/100 g/min的患者中31.7%发生术后脑梗死，高于该阈值的患者仅1.0%发生（Fisher精确检验p = 1.56 × 10^?7）。0.632+校正AUC与表观AUC几乎相同，表明基于这一预设连续灌注变量的判别乐观性极小，但鉴于事件数有限，AUC和截断值应视为探索性、队列特异性估计值。

ASL衍生的CBF变化与术后癫痫： 单因素分析中无任何变量与术后癫痫显著相关。标准化CBF变化的单变量逻辑模型中，每1个标准差增加的OR为0.75（95% CI，0.37–1.52；p = 0.427）。固定样本敏感性分析显示，以146例患者、9例癫痫事件、80%效能和双侧α为0.017，该样本仅能可靠检测较大的关联（约相当于每1个标准差CBF变化OR ≥2.85或≤0.26），因此研究检测小到中等灌注-癫痫关联的能力有限，未为术后癫痫推导ASL衍生CBF变化截断值。

讨论与结论

讨论部分指出，术后脑出血与搭桥区域内CBF的显著增加显著相关，这在病理生理学上是合理的：长期慢性低灌注的脑区域存在血管舒张和脑血管自动调节功能受损，可能无法适应直接血运重建后血流的突然增加，这种恢复的动脉流入与受损的远端血管调节之间的不匹配可能使脆弱的侧支血管或微血管易发生高灌注相关损伤和出血并发症。术后脑梗死与相应血管区域内CBF下降显著相关，支持组织灌注不足是早期术后缺血性损伤的关键机制这一概念。尽管直接搭桥旨在改善脑灌注，但多种围手术期因素可能影响有效血流输送，包括供体血流不足、短暂低血压或低血容量、搭桥后竞争性或再分布血流、血管痉挛、局部血栓事件或早期吻合口功能障碍。术中观察到的搭桥通畅并不能保证组织水平的充分灌注，术后ASL可补充术中FLOW800的不足，识别技术上吻合成功但区域脑灌注仍不足的患者。

梗死组患者术前ASL衍生CBF较高这一看似矛盾的现象，不应被解释为基线组织灌注优越的证据。在MMD中，延长且异质的ATT可扭曲单PLD ASL：标记血延迟到达可低估组织CBF，而持续血管内标记信号或ATA可产生局灶性高信号并高估表观区域CBF。术后ATT缩短可进一步改变术前至术后差异。这一矛盾的高术前值应被视为潜在的通过时间相关测量现象，CBF变化指标可能包含ATT成分而非纯粹的组织灌注变化。

研究未发现术后CBF变化与术后癫痫之间存在显著统计学关联。术后癫痫发生率6.2%处于近期成人直接血运重建比例荟萃分析的95% CI内。术后癫痫可能是多因素的，包括皮质刺激、局部水肿、血脑屏障破坏、代谢变化、出血或缺血性病变、受体皮质位置、高灌注或既有癫痫易感性，而非单纯的灌注改变。由于仅9例癫痫事件，该分析精度有限，对于中等关联强度而言效能不足，因此阴性结果不能排除临床相关关系的存在。

研究结论为：围手术期ASL衍生的CBF变化与MMD直接搭桥术后的出血性和缺血性并发症相关。颅内出血患者表现为显著的术后CBF升高，而灌注增加不足则与脑梗死相关。所确定的CBF变化截断值应被视为探索性、队列特异性估计值，在临床应用前需进行外部验证。