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背景和目的缺血性脑血管病(Ischemic cerebrovascular disease,ICVD)是危害中老年人身心健康的重要疾病,短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack,TIA)和脑梗塞是其重要的表现形式,越来越受到关注。脑梗塞以高发病率、高病死率、高致残率和高复发率为特点,且发病率以年8.7%的速度增长。ICVD的主要风险是颅内动脉病变特别是大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA)的狭窄或闭塞。ICVD在发展为脑梗塞之前常表现为脑血流动力学的异常,了解其脑血流动力学的相关信息对临床早诊断、早治疗和预后评估具有重要的指导意义。动脉自旋标记(arterial spin labeling,ASL)成像是近年新发展起来的磁共振灌注成像技术,它无需使用外源性对比剂,具有无创、无辐射、安全简便、可重复性高的特点。一系列以健康人或ICVD患者为受试者的研究表明,无论是全脑灌注还是局部皮质区域灌注,3D-ASL成像扫描得出的脑血流量(cerebral blood flow,CBF)定量值与正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)及定量动态磁敏感对比增强(dynamic susceptibility contrast,DSC)灌注成像测得的结果具有良好的一致性。ICVD患者由于血流缓慢,动脉通过时间(arterial transit time,ATT)难以预测,仅设置单个标记后延迟(post-labeling delay,PLD)或反转时间(inversion time,TI)的ASL成像难以获取其真实CBF值,多期延迟ASL(multi-delay ASL)成像可同时设置多个PLD或TI,计算获得ATT并可根据ATT再次调整PLD或TI,从而获取此类患者更加准确的血流灌注信息。多项研究表明multi-delay ASL成像对于脑血管病患者的血流评估优于单个PLD或TI的ASL成像,其测得的CBF值与DSC结果具有更高的一致性。本研究采用设置4个TI的multi-delay 3D-ASL成像分别对健康志愿者、单侧MCA狭窄或闭塞患者的MCA供血区脑血流灌注情况进行分析。分析健康志愿者不同年龄、不同性别之间MCA供血区脑血流灌注是否存在差异,同时探讨MCA不同狭窄程度与其供血区脑血流灌注改变的关系,此外观测TIA和脑梗塞患者之间脑血流灌注水平的差异,最后全面评价multi-delay 3D-ASL成像评估脑动脉狭窄-闭塞患者脑血流灌注的价值。材料与方法本研究采用德国Siemens Prisma 3.0 T磁共振扫描仪,64通道头颈联合线圈,所有被试者均进行常规脑平扫、3D TOF-MRA、3D T1WI结构像、multi-delay 3D-ASL(TI=1500ms,1990ms,2480ms,2970ms)等序列扫描,患者同时进行患侧MCA管壁2D高分辨磁共振成像(high resolution MRI,HRMRI)扫描。共收集我院2017年10月～2019年6月神经介入科及神经内科收治的单侧MCA狭窄或闭塞患者共119例入组,所有患者均为右利手;同时收集年龄及性别与患者相匹配的健康志愿者共90例,所有志愿者均为右利手。按照Samuels标准及方法测量患者MCA狭窄率,参考北美症状性颈动脉内膜切除实验(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy,NASCET)标准,根据狭窄率将MCA狭窄或闭塞患者分为4组:轻度狭窄组(n=29,狭窄率0～49%)、中度狭窄组(n=26,狭窄率50～69%)、重度狭窄组(n=33,狭窄率70～99%)、闭塞组(n=31,狭窄率100%),MCA狭窄程度的测量以2D HRMRI TIWI图像为准;根据常规脑平扫序列图像上MCA狭窄侧供血区是否存在梗塞灶和临床表现将患者分为TIA组(n=53)和脑梗塞组(n=66);健康志愿者按照年龄分为四个组:A组18～34岁(n=23,其中男性11例,女性12例);B组35～49岁(n=22,其中男性11例,女性11例);C组50～64岁(n=24,其中男性11例,女性13例);D组65～80岁(n=21,其中男性10例,女性11例),健康志愿者再根据性别分为男、女两组。采用基于Matlab的SPM 12软件对ASL-CBF图像进行处理,计算各被试者两侧MCA供血区在4个TI值下的CBF平均值。使用SPSS21.0软件进行统计学分析。定量资料数据符合正态分布者采用均数±标准差(X±s)表示,不符合正态分布者采用四分位数(m[IQR])表示。定性资料以频数表示。对定量资料数据进行Shapiro-Wilk正态性检验和方差齐性检验,对配对资料样本的比较采用配对t检验,对不同对象两组独立样本的比较采用独立样本t检验;对不同对象多组样本的比较采用单因素方差分析,组间比较采用LSD检验。对计数资料及有序资料组间差异的比较使用卡方检验或秩和检验。检验水准设为α=0.05,P<0.05认为差异有统计学意义。结果1、健康志愿者左侧MCA供血区CBF值为(54.21±11.40)mL/100g/min,右侧为(55.44±12.61)mL/100g/min,左、右两侧MCA供血区CBF值之间的差异没有统计学意义(P>0.05)。2、健康志愿者18～34岁组左侧MCA供血区CBF值为(56.55± 11.30)mL/100g/min,右侧为(57.94±14.83)mL/100g/min;35～49 岁组左侧 MCA 供血区 CBF 值为(50.81±10.57)mL/100g/min,右侧为(53.42±11.89)mL/100g/min;50～64岁组左侧MCA供血区CBF值为(54.64±8.63)mL/100g/min,右侧为(57.11±8.49)mL/100g/min;65～80 岁组左侧 MCA 供血区 CBF 值为(54.73±14.69)mL/100g/min,右侧为(52.93± 14.59)mL/100g/min。健康志愿者不同年龄组间MCA供血区CBF值之间的差异没有统计学意义(P>0.05)。3、健康志愿者女性左侧MCA供血区CBF值为(58.76±11.12)mL/100g/min,右侧为(61.97± 11.34)mL/100g/min;男性左侧MCA供血区CBF值为(49.25±9.58)mL/100g/min,右侧为(48.31±9.83)mL/100g/min。健康志愿者女性MCA供血区CBF值高于男性,差异具有统计学意义(P<0.05)。4、MCA狭窄或闭塞患者患侧MCA供血区CBF值为(39.54±12.55)mL/100g/min,健侧为(54.58±9.94)mL/100g/min。MCA狭窄或闭塞患者患侧MCA供血区CBF值低于健侧,差异具有统计学意义(P<0.05)。5、MCA狭窄或闭塞患者轻度狭窄组患侧MCA供血区CBF值为(49.84±8.60)mL/100g/min,健侧为(53.54±8.50)mL/100g/min;中度狭窄组患侧 MCA 供血区 CBF 值为(45.22±7.25)mL/100g/min,健侧为(57.14±8.86)mL/100g/min;重度狭窄组患侧MCA供血区CBF值为(36.50±10.00)mL/100g/min,健侧为(56.70±8.36)mL/100g/min;闭塞组患侧 MCA 供血区CBF 值为(28.36±11.31)mL/100g/min,健侧为(51.14±12.55)mL/100g/min。MCA狭窄或闭塞患者不同狭窄程度组间健侧MCA供血区CBF值差异无统计学意义(P=0.062),患侧MCA供血区CBF值差异有统计学意义(P=0.000),且CBF值均值随着狭窄程度的增加而递减;轻度狭窄组与中度狭窄组间患侧MCA供血区CBF值差异无统计学意义(P=0.075),余各组间患侧均有统计学意义(P<0.05),且狭窄程度相差越大,CBF差值越大。6、MCA狭窄或闭塞患者TIA组患侧MCA供血区CBF值为(47.65±8.84)mL/100g/min,健侧为(55.86±8.32)mL/100g/min;脑梗塞组患侧 MCA 供血区 CBF 值为(33.02±11.26)mL/100g/min,健侧为(53.55±11.03)mL/100 g/min。MCA狭窄或闭塞患者TIA组与脑梗塞组组间健侧MCA供血区CBF值差异无统计学意义(P=0.195),TIA组患侧MCA供血区CBF值明显高于脑梗塞组,差异有统计学意义(P=0.000)。7、MCA狭窄或闭塞患者TIA组中有轻度狭窄19例、中度狭窄9例、重度狭窄14例、闭塞1 1例;脑梗塞组中有轻度狭窄10例、中度狭窄17例、重度狭窄19例、闭塞20例。MCA狭窄或闭塞患者TIA组与脑梗塞组间患侧MCA狭窄程度差异没有统计学意义(P=0.065)。结论1、正常志愿者MCA供血区CBF值与年龄无关,与性别有关,女性受试者双侧大脑半球的灌注均高于男性受试者。2、MCA狭窄或闭塞患者相应供血区脑灌注水平下降与脑血管狭窄程度呈正相关。3、CBF是MCA狭窄或闭塞患者发展为脑梗塞的重要影响因素。4、管腔狭窄程度不是MCA狭窄或闭塞患者发展为脑梗塞的决定性因素。