0 引言

       根据《中国脑卒中防治报告2021》的摘要^[1]显示，急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke, AIS）已经成为我国位居首位的过早死亡原因，其致残率、致死率远高于心脏病、呼吸系统或消化系统肿瘤等其他疾病，其发病率持续攀升，是我国最常见的卒中类型，占我国脑卒中的69.9%~70.8%^[2]，而且呈现明显年轻化趋势。磁敏感加权成像（susceptibility-weighted imaging, SWI）技术融合了幅度信息和相位信息，能够进一步提升顺磁性组织的图像对比。SWI是一种通过组织间固有的磁敏感差异来获得图像对比的成像方法^[3]，在脑病理学的背景下，可以更好地显示一些组织比如铁、血液和钙化，对于AIS的临床诊断和治疗主要有以下重要的临床价值：（1）磁敏感血管征（susceptibility vessel sign, SVS），显示责任血管内血栓；（2）用于评估脑梗死区的出血状况，鉴别是出血性卒中还是缺血性卒中；（3）显示局灶血流供应不足的区域，确定是否需要进行磁共振灌注加权成像（perfusion-weighted imaging, PWI）检查；（4）通过计算微出血数和早期发现术中溶栓后出血并发症，在溶栓治疗前预测潜在出血转化的概率。本文将重点探讨SVS在AIS的应用，以期为临床选择一线治疗策略及预测预后提供参考。

1 SVS的形成原理

       2002年，CHALELA等^[4]在一例AIS患者的T2^*梯度回波序列（gradient recalled echo, GRE）中观察到该患者右侧大脑中动脉M1段相应血管的区域显示异常的信号降低，这种信号降低类似于该患者头颅CT中右侧大脑中动脉的高密度征象，提示可能存在血栓形成，由此提出了SVS定义：在常规GRE的T2^*加权成像中，患侧责任血管区域显示出直径大于对侧血管的信号降低。SWI是在基于常规GRE的T2^*加权成像技术的基础上发展而来的一项技术，通过利用顺磁脱氧血红蛋白和抗磁周围组织之间的相位差缩短常规GRE的T2^*弛豫时间来放大信号下降，SWI有可能检测到常规GRE的T2^*无法检测到的红细胞贫乏的血栓，在最近的研究中^[5]，研究者们将SVS定义为SWI相应症状闭塞血管内出现低信号，与传统定义不同，即使SVS直径小于对侧动脉直径，也可证实存在SVS，而且发现其灵敏度比常规GRE的T2^*更高，血栓的检出率也更高，可以检测出更小的SVS。

       最新研究结果显示^{[3, 5]}，SVS形成机制主要是在AIS血栓形成后，血栓中红细胞内的氧合血红蛋白分解，变成高铁血红蛋白、脱氧血红蛋白和含铁血黄素，其中后两种物质含不成对电子，具有顺磁性，顺磁性细胞内脱氧血红蛋白在急性血块中高浓度存在，导致不均匀的磁场，由于自旋失相导致显著的信号丢失，在SWI序列上表现为低信号。SVS直径超过对侧相对应血管主要是由于“晕效应（blooming artifact）”^[6]，可能反映了血栓中含铁血黄素的含量，相对脱氧血红蛋白来说，含铁血黄素具有更大的缩短T2^*的作用。

       在AIS患者中，与SVS存在相反的，即SVS缺失，我们称之为SVS阴性。有研究^{[7, 8]}对SVS和血栓形成时间及其组织病理学进行了分析，结果证实SVS的存在与主要含有红细胞的血栓有关，当血栓含有40%以上红细胞的时候更容易出现SVS。另外，曾有报道^[9]表明SVS阴性是由于“晕效应”较小，由于血红蛋白在几个小时内发生由氧合血红蛋白到脱氧血红蛋白的去饱和，在血栓形成时间很短的情况下，血块的主要成分可能仍然是氧合血红蛋白，顺磁效应有限，不会产生磁化率效应，因此新鲜血栓在SWI上不能显示低信号改变，导致很难识别SVS，其存在取决于成像时间，其表现可能在发病后1至8小时^[10]，另外由于颅底磁敏感伪影和SWI的层厚，可能会遗漏一些小的阳性SVS，即SVS假阴性。在SVS阴性的AIS中，我们可以采用三维黑血（three-dimensional black blood, 3D-BB）MRI增强成像来检测动脉内的血栓^[11]，由于3D-BB增强MRI可以区分动脉管壁和管腔，因此可以更好地识别血管内病变，如动脉粥样硬化和血栓栓塞性闭塞。

       如上所述，SVS的出现不仅受血栓的顺磁性物质含量的影响，还受血栓大小和形成时间的影响。

2 SVS在AIS的应用

2.1 显示责任血管内血栓

       CT平扫是脑卒中诊断中最常用的成像方式，大脑中动脉高密度征是最早检测到动脉内血栓的影像学直接征象，然而其敏感性并不高^{[12, 13, 14]}，在经脑血管造影确诊为大脑中动脉病变的病例中，大脑中动脉高密度征的敏感度仅为54%，而SVS的敏感度却超过了82%，而且SWI是在不注射对比剂的情况下进行的，包括4个短序列，采集时间为11分钟，整个检查采集时间不长于CT增强扫描的时间，在大脑中动脉M1段SVS方面表现出非常好的诊断效能^[15]，其准确率为92%，敏感度为85%，特异度为100%，阳性预测值为100%，阴性预测值为86%。Kappa系数为0.79。

       磁共振血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）在发现AIS患者的血管狭窄方面具有很高的敏感性。有研究^[7]发现SVS检测急性动脉闭塞的特异度为99%，敏感度为51%，SVS可以有效诊断AIS患者动脉内的血栓、对急性血栓的显示有着很高的价值。国内有研究^[16]表明，在显示血栓方面，SVS与MRA具有较好的一致性，而且SVS在显示大脑中动脉远端血栓时比MRA更具敏感性。MRA技术主要有时间飞逝法、相位对比法以及增强MRA，都是通过捕获血液流动信号，并将其转化为MRI信号后进行成像，也因此对于流速较慢、直径较小的血管成像存在局限性，但是SWI的SVS能够清晰显示小血管、直接显示导致血管狭窄的血栓及其形态、大小等，以作为缺血再灌注治疗后血管再通及长期预后的预测因子^{[3, 5, 17]}。

       数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）技术是确诊血栓存在的金标准。有研究者^[18]对于SVS与MRA诊断血栓的一致性进行了验证，结果显示，SVS诊断血栓的敏感性高达81.1%，尤其在评估长度大于6 mm的血栓位置和长度方面更为可靠，与DSA结果具有良好的一致性。然而，DSA通常无法区分目标区域的远端血管闭塞是术前该部位已有的血栓，还是手术过程中该部位出现的新的血栓^[19]，SVS可直接观察到血管远端栓子，表现为明显的远端血管“晕效应”，并且通过术前和术后图像的比较可以区分手术前的远端栓子和手术中发生的栓子。

       总之，运用SVS来诊断AIS责任血管内血栓已经被广泛应用临床，SVS与CT、MRA、DSA等影像学检查方法相辅相成，可以为AIS的临床诊疗提供更完整、精确、客观的影像资料。但是目前SVS的诊断完全依赖检查者的主观判断，其敏感性和特异性尚需扩大样本以及多血管区域验证，其标准的定量评估方法也是今后探索的方向。

2.2 判断AIS亚型

       正确判断AIS亚型对于治疗方法的选择至关重要。根据我国缺血性卒中亚型（Chinese Ischemic Stroke Subclassification, CISS）分类法^[20]，缺血性脑卒中被分为五种不同的类型：包括大动脉粥样硬化（large artery atherosclerosis, LAA）、心源性栓塞（cardiogenic stroke, CS）、穿支血管疾病（penetrating artery disease, PAD）、其他疾病病因（other etiologies, OE）以及其病因不明确（undetermined etiology, UE），大多数缺血性脑卒中是CS和LAA亚型引起的，其中心源性栓塞的发病率较高，病因更为多样，严重程度更高，预后更差，复发率更高，无论是在发达国家还是在发展中国家，心源性脑卒中的比例都在逐年持续上升^{[21, 22]}。SVS在缺血性脑卒中中的诊断价值被广泛认可，在50%~85%的大血管闭塞中可检出SVS，与心源性栓塞显著相关，这在红细胞浓度高的血栓中尤为明显^{[5, 17]}。在基于组织病理学的研究中表明，SVS与心源性脑卒中明显有关，是心源性脑卒中的独立预测因子^{[23, 24]}。根据定量分析，KANG等^[25]研究者将SVS直径的增加归因于心源性栓塞，其最佳临界值为5.5 mm。在ALHAZMI等^[24]的研究中发现，当SVS长度为14.5 mm时，区分CS和LAA亚型的敏感性和特异性最高，与LAA亚型相比，CS亚型SVS长度较短。在另外的研究中^[26]，研究者对SVS继续加以量化分析，将SVS宽度与对应的责任血管宽度的比值定义为高估率，他们认为SVS的存在、长度、直径和高估率都是心源性栓塞的独立相关因素，其中高估率具有最高的敏感性和特异性，排除原因不明患者后，SVS高估率诊断心源性栓塞的敏感度和特异度分别为97.1%和91.3%。随着3.0 T磁共振扫描仪的广泛使用^{[5, 27, 28]}，发现SVS由两层信号组成，即中央为线样低信号，周围伴环状高信号，两层SVS反映了血栓内顺磁性和逆磁性物质的异质性，具有高度特异性和积极的预测价值，SVS阳性可以作为诊断心源性脑卒中的影像学标志。急性缺血性脑卒中动脉取栓试验及费效评估的结果显示，两层SVS和高高估率同时存在对心源性栓塞的预测具有高度特异性^{[14, 27]}。

       虽然这些研究都表明SVS多为心源性血栓的表现，但是国内近期有研究^[29]认为与心源性脑卒中患者相比，大动脉粥样硬化型脑卒中患者的血栓中红细胞明显更多。这与之前研究结果相反，以往认为大动脉粥样硬化型血栓的主成分纤维蛋白，心源性血栓的主要成分是红细胞，前者常见于血流快速的区域，后者常见于血流速慢的区域。有基于这个问题进行的相应的研究^{[30, 31]}发现支架取栓器会挤压血栓，与重组型纤溶酶原激活剂（recombinant tissue plasminogen activator, r-tPA）可能具有协同作用，所取得的血栓纤维蛋白百分比更高，可能与原始血栓的组织学不同。另有学者^{[32, 33]}指出多次取栓会造成不同程度的血管损伤，血栓中红细胞比例、装置到达的动脉部位以及装置通过次数都会导致从患者体内取出的血栓中纤维组织含量增高。

       综上所述，SVS能够无创、高分辨率地显示血栓细节，已成为卒中亚型鉴别的重要工具，其在推测血栓来源方面展现出不可替代的临床价值。但是，SVS预测血栓成分的准确性在不同MRI设备之间存在差异^[10]，在未来的SVS研究中应考虑在扫描仪之间对扫描序列及参数进行预处理和归一化，最大限度减少设备异质性对结果的干扰，比如通过标准化采集协议或开发跨厂商校正算法；另外还可以结合人工智能开发自动测量SVS参数软件，减少人工判读的主观性，提升诊断的一致性。

2.3 SVS在AIS中疾病治疗、预后中的作用

       AIS患者的成功再通非常关键，因为再通失败与预后不良密切相关。静脉溶栓（intravenous thrombolysis, IVT）的再通可能受到血栓的负担、组成和位置的影响。颅内动脉粥样硬化性狭窄（intracranial atherosclerotic stenosis, ICAS）是全球范围内最常见的脑卒中原因之一^[34]，与其他脑卒中原因相比，ICAS带来的卒中复发风险最大，会影响机械取栓术的再通，这可能是难治性闭塞的隐藏原因。因此，确定动脉内血栓和潜在的ICAS对急性缺血性卒中患者的再通治疗计划是非常关键的。目前，AIS的治疗方案主要集中在消除血栓，包括静脉溶栓、血管内机械取栓、桥接治疗等。

       静脉溶栓是AIS患者一线治疗的基石，是目前唯一被批准的全身再灌注治疗方法，旨在迅速恢复血流，拯救缺血半暗带，目前已被广泛应用于临床，并得到专业人士的认可形成了专家共识^[35]。静脉溶栓治疗效果与血栓的成分密切相关，红色血栓富含红细胞，对静脉溶栓有更高的应答率。而白色血栓的主要成分是血小板，存在大量的血小板源性纤溶抑制剂、纤维蛋白网络结构对r-tPA诱导的纤溶具有抵抗作用，导致白色血栓更能抵抗溶栓药物^[36]，使得血管早期再通存在一定挑战。SVS与富含红细胞的红色血栓有关，预示着溶栓治疗再通率较高和3个月以后临床预后更好，静脉溶栓后SVS阴性与患者更好的再通率和远期临床预后密切相关^[3]。除了血栓成分外，血栓负荷也会影响经静脉溶栓后再通的可能性。近期有文章指出^[37]，SVS长度达到8 mm时，高度预示静脉溶栓治疗失败，SVS阳性及短长度SVS是单纯静脉溶栓治疗成功的预测因素。另有文献报道^{[3, 38]}，大脑中动脉M1近端SVS似乎是r-tPA治疗后不良预后的一个强有力的预测因子，大脑中动脉M1段近端血栓通常较大，较大的血栓体积导致表面积与体积比减小，r-tPA对血栓的渗透和溶解作用相对较弱，所以M1段近端SVS阳性患者溶栓后反而不易再通，而且比远端血栓引起的脑功能损伤更为严重，因此，并非所有的红色血栓都预示着良好的血管再通和临床预后。

       近年来，血管机械取栓在AIS也被广泛应用。血栓的组成会影响机械取栓手术中血栓的成功移除。在进行机械取栓前，使用成像标志物预测血栓特征可以为选择合适的取栓技术提供信息。有研究^[39]表明，SVS阳性表明该血管区域的血栓含有较多的红细胞，其结构非常疏松，所以机械取栓比单纯的静脉溶栓有更好的再通率，患者早期神经功能恢复情况也更好。基于SVS的对血栓成分进行MRI评估，对于急性缺血性脑卒中再灌注策略的选择和预后判断非常有帮助。在患者接受机械取栓治疗后，SVS阳性组血管再通率明显高于SVS阴性组，可见SVS是栓塞血管成功再通的可靠预测因子，同时SVS阳性组的早期临床预后也更好^{[3, 40, 41]}。SVS阳性与心源性脑卒中引起的红色血栓相关，红色血栓富含红细胞，红细胞缠绕在薄纤维蛋白链网中，结构比白色血栓疏松、容易脱落，在静脉溶栓效果不理想的时候，可以考虑选择机械取栓的治疗方法来去除血管内的血栓，这样的话，还不会因为过度牵拉血栓导致血管内膜破坏等其他损伤，这方面支架取栓器表现更佳；SVS阴性通常是富含纤维蛋白的血栓，通常与较长的手术再通时间和较低的成功再通率相关，这可能是化学溶栓的潜在靶点，或者是原位狭窄闭塞病变，这可能是介入治疗的指标，采用直接抽吸效果更好^{[18, 42]}。SVS阳性与机械取栓后血管早期再通和更好的早期预后明显相关，而且SVS阳性患者早期神经功能恢复较好，在美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale, NIHSS）评分上的改善程度明显高于SVS阴性患者^[41]，SVS阳性血栓比SVS阴性血栓更容易通过机械取栓取出，迄今为止的研究数据表明，它们不适合静脉溶栓治疗。有研究表明^[43]SVS宽度预测血管成功再通的临界值为4.2 mm，较大的SVS宽度预示着再通成功，而SVS长度与再通无关，在成功再通的患者中，其血栓中可以观察到较多的红细胞。新进研究^[3]指出，SVS长度在AIS危险分层中可能具有潜在的预测价值，SVS长度大于9.45 mm是患者早期神经功能恶化的独立预测因子，机械取栓的成功率随着SVS长度的增加而降低。因此，在机械取栓前应综合考虑血栓和支架的大小，两者比值越高会降低再通率、增加新区域出血、栓塞等风险。

       桥接治疗即静脉溶栓后机械取栓，是否比单纯静脉溶栓有益尚不清楚，以往认为桥接治疗更有助于栓塞血管的再通、改善患者的神经功能损伤。近来有研究^{[44, 45]}认为桥接治疗可能仅对近端大血管闭塞患者有益，SVS长度是早期再通的强大预测因素，只有当SVS长度大于9 mm的时候才考虑桥接治疗。

       另外，在实际的诊治过程中，有很多患者因为客观原因失去了溶栓和取栓机会，只能接受抗凝等常规方法的治疗。在对未接受再灌注治疗的AIS患者的研究中发现，血栓形成时间越长，病情越严重，患者入院前的较高的NIHSS评分与预后不良明显相关，SVS阳性是该类患者临床预后不良的独立预测因素^[46]。

       如上所述，SVS代表血栓本身，是病因诊断的有用工具，可以提供关于血栓的位置、成分、大小等有用的信息，可作为临床个体化治疗和预后判断的重要影像学依据。

3 小结

       越来越多的研究关注于探讨AIS患者血栓的构成，关于SVS的研究越来越多，已被广泛应用于血栓长度评估、预测静脉溶栓治疗的效果、检测远端小血管闭塞、评估颅内血栓的多发性，甚至预测血栓组成或卒中病因。SVS是目前唯一能够提供血栓成分信息的MRI技术，是重要的血栓成像生物学标志物，对于首通再通、从而获得更好的临床预后具有很大促进作用，血栓影像学特征对治疗和临床预后的影响正在得到越来越多的研究。然而SVS也存在一些缺陷，比如可能存在颅内空气-组织交界面的伪影干扰读片，SVS判断血栓成分的准确性在不同MRI设备间差异较大，在SWI上测量血栓长度目前应用不广泛，在多中心研究中，可能需要对不同扫描仪之间的T2^*序列进行标准化，纳入更长时间窗的患者，以更好地预测血栓成分。随着MRI相关技术的不断改进，SVS有望在AIS患者的治疗前准确解读血栓成分，这将对于临床治疗策略的选择、病因评估和二级预防有很大的帮助。