急性缺血性卒中中的FLAIR血管高信号:从侧支相关影像发现到候选动态血流动力学影像表型

《Frontiers in Neurology》:FLAIR vascular hyperintensities in acute ischemic stroke: from collateral-related imaging findings to a candidate dynamic hemodynamic imaging phenotype

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Frontiers in Neurology 3.3

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  随着急性大血管闭塞(large vessel occlusion, LVO)再灌注治疗技术的进步,卒中影像评估已逐步从基于时间的治疗选择转向对组织状态和血流动力学适应的综合评估。然而,当前的影像方法主要描述血管通畅性、灌注状态和组织损伤,在直接捕捉动脉闭塞后脑

  
随着急性大血管闭塞(large vessel occlusion, LVO)再灌注治疗技术的进步,卒中影像评估已逐步从基于时间的治疗选择转向对组织状态和血流动力学适应的综合评估。然而,当前的影像方法主要描述血管通畅性、灌注状态和组织损伤,在直接捕捉动脉闭塞后脑循环的动态调节过程方面仍存在局限。在LVO患者中,缺血组织结局不仅取决于闭塞部位和再灌注时间,还受侧支循环能力、脑血流动力学状态及组织对缺血的耐受性影响。因此,能够反映缺血条件下脑循环适应性改变的影像生物标志物具有重要的研究价值。FLAIR血管高信号(FLAIR vascular hyperintensities, FVHs)是MRI上的一种发现,表现为液体衰减反转恢复(fluid-attenuated inversion recovery, FLAIR)序列中沿皮质表面、皮质沟内或沿外侧裂分布的线状或蛇形高信号。其通常与远端血流速度减慢、血液通过时间延长以及由软脑膜侧支通路介导的血流动力学改变相关。近年来,大量研究探讨了FVHs在急性缺血性卒中诊断、再灌注治疗评估及临床结局预测中的作用。然而,FVHs的临床意义仍未完全阐明。部分研究提示FVHs与良好的侧支状态和较小的梗死体积相关,而另一些研究则表明FVHs亦可出现于血流动力学损害更为显著的患者中。这些差异提示FVHs可能并非简单地代表良好的侧支循环或缺血严重程度,而是可能反映脑循环在动脉闭塞后对灌注减低所做出的动态血流动力学反应。从精准卒中影像的角度出发,本综述系统总结了FVHs形成的机制、生物学意义及临床意义,特别强调FVHs与侧支循环、FVHs-DWI错配、缺血组织状态及再灌注治疗潜在获益之间的关系。此外,本文还讨论了当前FVHs标准化和临床转化所面临的挑战,并着重探讨其作为反映生理性血流动力学适应的候选动态血流动力学影像表型的潜在价值。

主体内容总结

1 引言

急性缺血性卒中治疗策略已从基于时间窗的方法逐步转向由组织状态和血流动力学特征指导的精准决策。在急性LVO患者中,机械取栓可显著改善功能结局,但获益程度仍受梗死核心体积、残余灌注状态和侧支循环能力的影响。DAWN和DEFUSE 3试验表明,根据影像标准筛选的患者可在常规治疗时间窗外获得显著再灌注获益。然而,当前影像模式主要描述血管解剖、组织灌注和损伤范围,直接捕捉急性动脉闭塞后脑循环动态适应反应的能力仍有限。FVHs是急性缺血性卒中MRI上常见的血管相关影像发现,表现为闭塞动脉远端的线性或蛇形高信号。既往研究提示FVHs与血流速度减慢、血液通过时间延长及血流相关血管内信号改变相关,可能反映急性缺血期间远端血流动力学异常。早期研究主要将FVHs解释为侧支相关的影像发现。Lee等人报道远端FVHs与较大的灌注-弥散错配和较小的缺血病变体积相关,提示FVHs可能反映软脑膜侧支介导的闭塞远端残余血流。在血管内治疗时代,越来越多的研究关注FVHs与侧支状态、再灌注后组织恢复及功能结局的关系。然而,随着研究的深入,FVHs与侧支状态、灌注特征及临床结局的关系呈现不一致的模式,提示其生物学意义超出传统侧支评估范畴。当前证据表明,FVHs的生物学意义不能仅用侧支循环状态完全解释。FVHs应被理解为一种依赖于具体情境的影像表型,反映远端血流动力学适应而非侧支状态或组织活力的直接替代标志物。本文中“动态”一词指动脉闭塞后脑循环的生理适应,而非连续影像所捕捉的时间变化。FVHs反映侧支募集、残余血流再分配和远端血流动力学改变的相互作用。与主要评估侧支血管或灌注参数的常规影像标志物相比,FVHs提供了关于动脉闭塞后远端血流动力学适应的补充信息。

2 FVH形成的生物学机制

急性LVO后的缺血过程并非远端血流完全丧失,而是受灌注压降低、血流再分配和侧支通路募集影响的复杂循环适应过程。主要脑动脉闭塞后,远端血管床灌注压降低促进既有软脑膜侧支通路的募集。FVHs被认为在这一动态循环适应过程中产生,反映侧支募集、残余血流维持和远端血流动力学损害之间的复杂相互作用。FVHs在FLAIR图像上表现为沿皮质表面、皮质沟和外侧裂分布的线性或蛇形高信号,其产生于动脉闭塞后灌注压降低、侧支募集和远端血流动力学改变的情境中。这些发现通常位于急性动脉闭塞远端,与软脑膜侧支通路内血流速度降低和血液通过时间延长相关。Noguchi等人最早描述了脑梗死患者FLAIR成像上的血管高信号。Toyoda等人提出急性缺血中FLAIR动脉内高信号与血流速度降低和血液滞留时间延长相关。从MRI信号产生角度看,血流速度降低或血管内血液滞留时间延长减少了血流相关信号衰减,导致FLAIR图像上血管内信号持续存在并呈高信号表现。血管造影研究进一步证实FVHs与慢血流状态相关而非血管内血栓,支持将FVHs解释为血流动力学影像现象。然而,慢血流本身并不能完全解释FVH的形成。侧支通路较长且血管阻力增加,到达远端循环的血液可能表现为速度降低和到达时间延迟。这种残余灌注得以维持但远端循环血液通过时间延长的状态可能促进FVH形成。FVHs与侧支循环的关系进一步凸显了这一影像发现的复杂生物学特征。

3 FVHs与侧支循环

侧支循环是急性LVO后远端灌注维持和组织损伤进展的关键决定因素。然而,侧支循环对远端灌注的贡献不仅取决于血管连接的存在,还受闭塞位置、灌注压梯度、血管反应性和个体代谢状态等多因素影响。DSA可显示侧支充盈的范围和时间特征,但因其有创性限制了常规临床应用。CTA可快速评估软脑膜侧支的空间分布,但可能受采集时机和评分方法影响。灌注成像提供组织水平的低灌注范围和严重程度评估,其中低灌注强度比(hypoperfusion intensity ratio, HIR)反映整体低灌注区域内严重低灌注组织的比例。与CTA或DSA主要评估侧支血管的解剖可用性和充盈特征不同,FVH评估主要反映闭塞以远远端血管床内的异常血管信号分布。因此,FVHs可能代表侧支募集后远端血管床的血流动力学状态,而非简单地反映侧支血管数量。Lee等人报道在大脑中动脉近端闭塞患者中,更广泛的远端FVHs与较大的灌注-弥散错配体积和较小的缺血病变体积相关。Mahdjoub等人使用HIR作为血流动力学损害指标,发现更广泛的FVHs与较低HIR值的可能性增加相关。Nave等人分析了接受血管内治疗的M1段闭塞患者,证明FVH-ASPECTS评分与血管造影侧支状态和3个月功能结局相关。然而,FVHs与良好侧支状态的统计学关联并不表明这些概念可以互换。FVH的表达取决于血流速度降低、血液通过时间延长和血流相关信号改变。因此,FVHs更应被视为与侧支循环相关的血流动力学影像表现,而非独立稳定的侧支分级工具。

4 FVHs-DWI错配与缺血组织状态

急性缺血性卒中的影像评估已从单纯识别血管闭塞逐步发展为对缺血组织状态的综合评估。FVHs-DWI错配一般指FLAIR成像上观察到的远端高信号血管分布超出DWI高信号区域的情况,提示存在异常血管信号的区域尚未出现相应范围的弥散异常。Haussen等人报道远端FVHs与急性缺血性卒中患者的灌注-弥散错配显著相关。Legrand等人分析了THRACE试验数据,发现在接受机械取栓的大脑中动脉近端闭塞患者中,存在FVHs-DWI错配的患者在成功再通后更可能获得良好的功能结局。Boullet等人报道FVHs-DWI错配与缺血半暗带的存在相关。Liu等人评估了发病超过24小时且存在FVHs-DWI错配的患者,探讨了血管内取栓与临床结局的关联。FVHs-DWI错配应与其他错配概念相区分。DWI-FLAIR错配主要用于未知发病时间患者的卒中发病时间估计,基于缺血后实质DWI和FLAIR信号变化的时间依赖性差异,不反映血管内血流动力学改变。相比之下,FVHs-DWI错配关注异常血管信号与组织损伤之间的空间关系。与CTP或MR灌注成像相比,FVHs-DWI错配具有无需额外灌注序列和采集相对简单的优势。然而,FVHs主要反映异常血管内血流状态,不能直接提供组织水平的灌注测量。因此,FVHs-DWI错配不应被视为传统基于灌注的半暗带评估的替代方法,而应作为一种提供血流动力学改变信息的补充影像特征。

5 再灌注时代FVHs的临床应用

机械取栓成为急性LVO相关卒中的标准治疗后,影像评估已从单纯确认血管闭塞逐步发展为对血管状态、组织条件和潜在治疗获益的综合评估。FVHs与再灌注治疗后功能结局的关系受到越来越多的关注。Nave等人发现FVH评分与血管造影侧支状态和3个月功能结局相关。Cheng等人使用多中心数据报道FVHs与近端动脉闭塞、较大的初始缺血病变和更严重的神经功能缺损相关。FVHs-DWI错配进一步扩展了FVHs在再灌注时代的潜在临床应用。一个重要考虑是FVHs在再灌注治疗前后的生物学意义可能不同。在再灌注前,FVHs主要反映动脉闭塞诱导的血流动力学适应。成功再灌注后,持续或新出现的FVHs可能反映不同机制,如远端血流恢复不完全、残余血流动力学损害或再灌注后血管改变。FVHs的潜在临床价值主要在于其在既定多模态影像策略中的补充作用。CTA和DSA主要评估血管结构、侧支通路和充盈特征,而FVHs可能反映侧支介导残余血流的远端血流动力学后果,包括慢血流和延迟充盈。FVHs是否提供超越CTA和CTP的增量信息仍是一个重要的未解决问题。FVHs应被解释为多模态评估中的补充影像特征,而非既定灌注评估的替代方法。在扩展时间窗再灌注治疗中,FVHs可在灌注成像无法及时获得或结果不确定的情况下作为多模态影像评估中的额外信息来源。

6 FVHs研究的未来方向与挑战

既往研究已证明FVHs与急性缺血性卒中中的血管闭塞状态、侧支循环特征、组织损伤模式和再灌注治疗后临床结局相关。然而,FVHs仍主要作为影像发现进行研究,而非具有明确临床应用价值的既定影像生物标志物。FVHs进一步发展的主要前提是建立标准化和可靠的评估系统。目前FVHs的评估方法包括存在与否、血管计数、分布范围和区域评分等,但各研究间缺乏标准化标准。未来FVHs的发展需要从定性评估向标准化和可重复的定量评估推进。阐明FVHs所代表的生理过程是明确其临床意义的关键步骤。未来研究应结合CTP、灌注MRI、动脉自旋标记和DSA动态血流参数,进一步验证FVHs与实际脑血流量和组织灌注储备之间的关系。尽管FVHs已积累了关于临床关联的大量证据,但其是否提供超越现有影像方法的增量信息仍不确定。未来研究应超越确定“FVHs是否与结局相关”,转向评估“FVHs是否提供独立的增量价值”。急性缺血性卒中的病理生理过程涉及血管闭塞、侧支募集、血流再分配和组织损伤演变等多个相互作用的组成部分。多模态影像整合可能有助于进一步阐明血管结构、血流和组织损伤之间的动态相互作用。人工智能的进展可能为FVH自动检测和定量评估提供新的机会,但此类模型需要使用大规模多中心数据集进行验证。

7 结论

FVHs是急性缺血性卒中患者MRI上常见的血管相关信号异常。其形成与远端血流速度降低、血液通过时间延长及侧支介导的远端血流动力学改变密切相关。当前证据表明,FVHs可能代表反映急性动脉闭塞后生理性血流动力学适应的候选影像表型,而非已确立的临床生物标志物。FVHs的未来作用不在于取代CTA、CTP、MR灌注或DWI等既定影像技术,而在于为急性缺血性卒中的综合影像评估提供补充信息。通过影像标准化、血流动力学机制验证和前瞻性临床研究,FVHs可能进一步阐明急性缺血期间血管状态、血流和组织反应之间的动态相互作用,为精准卒中影像提供新方向。
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