脑组织净水摄取率在急性缺血性卒中诊断和治疗中应用的研究进展

doi:10.13481/j.1671-587X.20230132

摘要/Abstract

摘要：

我国卒中发病呈现年轻化趋势，恶性脑水肿是大血管闭塞（LVO）性急性缺血性卒中（AIS）的严重并发症，与不良预后高度相关。现有的主观和定性的脑水肿预测指征包括大脑中动脉高密度征、基线梗死体积较大和治疗不及时等。近年来，脑组织净水摄取率（NWU）及其衍生的与时间呈（非）线性关系参数的提出为临床提供了缺血脑组织吸水量的定量信息，作为病理生理学和影像标志物可反映脑组织水肿程度并用于区分AIS发病时间窗，反映病变区侧支循环状态，并可进一步预测血管内治疗后水肿进展、恶性脑水肿（MCE）的发生、量化治疗效果和预后。目前，国内外学者对于NWU的研究相对较少，且多聚焦于NWU在MCE中的应用，现就脑水肿的形成机制、现有脑水肿的预测方法、NWU在AIS诊断及治疗中的优势和研究进展进行综述，旨在为NWU在AIS中的应用提供参考。

关键词: 净水摄取率, 急性缺血性卒中, 大血管闭塞, 脑水肿

中图分类号:

R445.3

宁聪,陈忠萍,石珍珍,史晟先,王猛,佟丹. 脑组织净水摄取率在急性缺血性卒中诊断和治疗中应用的研究进展[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(1): 237-243.

参考文献 57

1	OSPEL J M， HOLODINSKY J K， GOYAL M. Management of acute ischemic stroke due to large-vessel occlusion： JACC focus seminar［J］. J Am Coll Cardiol， 2020， 75（15）： 1832-1843.
2	SHI J Q， WU H， DONG Z， et al. Automated quantitative lesion water uptake in acute stroke is a predictor of malignant cerebral edema［J］. Eur Radiol， 2022， 32（4）： 2771-2780.
3	YANG G Y， BETZ A L. Reperfusion-induced injury to the blood-brain barrier after middle cerebral artery occlusion in rats［J］. Stroke， 1994， 25（8）： 1658-1664；discussion1664-5.
4	BROOCKS G， FLOTTMANN F， SCHEIBEL A，et al.Quantitative lesion water uptake in acute stroke computed tomography is a predictor of malignant infarction［J］. Stroke， 2018， 49（8）： 1906-1912.
5	DZIALOWSKI I， WEBER J， DOERFLER A， et al. Brain tissue water uptake after middle cerebral artery occlusion assessed with CT［J］. J Neuroimaging， 2004， 14（1）： 42-48.
6	MINNERUP J， BROOCKS G， KALKOFFEN J，et al. Computed tomography-based quantification of lesion water uptake identifies patients within 4.5 hours of stroke onset： a multicenter observational study［J］. Ann Neurol， 2016， 80（6）： 924-934.
7	BROOCKS G， FLOTTMANN F， ERNST M， et al. Computed tomography-based imaging of voxel-wise lesion water uptake in ischemic brain： relationship between density and direct volumetry［J］. Invest Radiol， 2018， 53（4）： 207-213.
8	SIMARD J M， KENT T A， CHEN M K， et al. Brain oedema in focal ischaemia： molecular pathophysiology and theoretical implications［J］. Lancet Neurol， 2007， 6（3）： 258-268.
9	BARDUTZKY J， SCHWAB S. Antiedema therapy in ischemic stroke［J］. Stroke， 2007， 38（11）： 3084-3094.
10	BROOCKS G， MCDONOUGH R， MEYER L， et al. Reversible ischemic lesion hypodensity in acute stroke CT following endovascular reperfusion［J］. Neurology， 2021， 97（11）： e1075-e1084.
11	MESTRE H， DU T， SWEENEY A M， et al. Cerebrospinal fluid influx drives acute ischemic tissue swelling［J］. Science， 2020， 367（6483）： eaax7171.
12	STRBIAN D， MERETOJA A， PUTAALA J， et al. Cerebral edema in acute ischemic stroke patients treated with intravenous thrombolysis［J］. Int J Stroke， 2013， 8（7）： 529-534.
13	THORÉN M， AZEVEDO E， DAWSON J， et al. Predictors for cerebral edema in acute ischemic stroke treated with intravenous thrombolysis［J］. Stroke， 2017， 48（9）： 2464-2471.
14	MUSCARI A， FACCIOLI L， LEGA M V， et al. Predicting cerebral edema in ischemic stroke patients［J］. Neurol Sci， 2019， 40（4）： 745-752.
15	DHAR R， YUAN K， KULIK T， et al. CSF volumetric analysis for quantification of cerebral edema after hemispheric infarction［J］. Neurocrit Care， 2016，24（3）： 420-427.
16	HOFMEIJER J， KAPPELLE L J， ALGRA A， et al. Surgical decompression for space-occupying cerebral infarction （the hemicraniectomy after middle cerebral artery infarction with life-threatening edema trial，HAMLET）： a multicentre， open， randomised trial［J］. Lancet Neurol， 2009， 8（4）： 326-333.
17	XIA H， SUN H， HE S， et al. Absent cortical venous filling is associated with aggravated brain edema in acute ischemic stroke［J］. AJNR Am J Neuroradiol， 2021， 42（6）： 1023-1029.
18	FU B W， QI S L， TAO L， et al. Image patch-based net water uptake and radiomics models predict malignant cerebral edema after ischemic stroke［J］. Front Neurol， 2020， 11： 609747.
19	徐海滨，付博文，陈万莉，等. 水摄取率在预测急性前循环大面积脑梗死患者恶性水肿发生中的价值［J］. 中华神经科杂志， 2020， 53（9）： 681-686.
20	XU H B， SUN Y F， LUO N， et al. Net water uptake calculated in standardized and blindly outlined regions of the middle cerebral artery territory predicts the development of malignant edema in patients with acute large hemispheric infarction［J］. Front Neurol， 2021， 12： 645590.
21	WEN X H， LI Y M， HE X D， et al. Prediction of malignant acute middle cerebral artery infarction via computed tomography radiomics［J］. Front Neurosci， 2020， 14： 708.
22	CHENG X Q， WU H， SHI J Q， et al. ASPECTS-based net water uptake as an imaging biomarker for lesion age in acute ischemic stroke［J］. J Neurol， 2021， 268（12）： 4744-4751.
23	BROOCKS G， KEMMLING A， MEYER L， et al. Computed tomography angiography collateral profile is directly linked to early edema progression rate in acute ischemic stroke［J］. Stroke， 2019， 50（12）： 3424-3430.
24	BROOCKS G， FLOTTMANN F， HANNING U， et al. Impact of endovascular recanalization on quantitative lesion water uptake in ischemic anterior circulation strokes［J］. J Cereb Blood Flow Metab， 2020， 40（2）： 437-445.
25	EMBERSON J， LEES K R， LYDEN P， et al. Effect of treatment delay， age， and stroke severity on the effects of intravenous thrombolysis with alteplase for acute ischaemic stroke： a meta-analysis of individual patient data from randomised trials［J］. Lancet， 2014， 384（9958）： 1929-1935.
26	SAVER J L， GOYAL M， VAN DER LUGT A， et al. Time to treatment with endovascular thrombectomy and outcomes from ischemic stroke： a meta-analysis［J］. JAMA， 2016， 316（12）： 1279-1288.
27	CAMPBELL B C V， MA H， RINGLEB P A， et al. Extending thrombolysis to 4.5－9 h and wake-up stroke using perfusion imaging： a systematic review and meta-analysis of individual patient data［J］. Lancet， 2019， 394（10193）： 139-147.
28	BROOCKS G， KEMMLING A， TEßAREK S， et al. Quantitative lesion water uptake as stroke imaging biomarker： a tool for treatment selection in the extended time window？［J］. Stroke， 2022， 53（1）： 201-209.
29	BROOCKS G， LEISCHNER H， HANNING U， et al. Lesion age imaging in acute stroke： water uptake in CT versus DWI-FLAIR mismatch［J］. Ann Neurol， 2020， 88（6）： 1144-1152.
30	VON KUMMER R， DZIALOWSKI I， GERBER J. Therapeutic efficacy of brain imaging in acute ischemic stroke patients［J］.J De Neuroradiol，2015，42（1）： 47-54.
31	KUCINSKI T， VÄTERLEIN O， GLAUCHE V，et al. Correlation of apparent diffusion coefficient and computed tomography density in acute ischemic stroke［J］. Stroke， 2002， 33（7）： 1786-1791.
32	SOUZA L C， YOO A J， CHAUDHRY Z A， et al. Malignant CTA collateral profile is highly specific for large admission DWI infarct core and poor outcome in acute stroke［J］. AJNR Am J Neuroradiol， 2012， 33（7）： 1331-1336.
33	ROCHA M， JOVIN T G. Fast versus slow progressors of infarct growth in large vessel occlusion stroke： clinical and research implications［J］. Stroke， 2017， 48（9）： 2621-2627.
34	GALEGO O， JESUS-RIBEIRO J， BAPTISTA M，et al.Collateral pial circulation relates to the degree of brain edema on CT 24 hours after ischemic stroke［J］. Neuroradiol J， 2018， 31（5）： 456-463.
35	FAIZY T D， KABIRI R， CHRISTENSEN S， et al. Perfusion imaging-based tissue-level collaterals predict ischemic lesion net water uptake in patients with acute ischemic stroke and large vessel occlusion［J］. J Cereb Blood Flow Metab， 2021， 41（8）： 2067-2075.
36	BROOCKS G， KNIEP H， SCHRAMM P， et al. Patients with low Alberta Stroke Program Early CT Score （ASPECTS） but good collaterals benefit from endovascular recanalization［J］. J Neurointerv Surg， 2020， 12（8）： 747-752.
37	FAIZY T D， KABIRI R， CHRISTENSEN S， et al. Venous outflow profiles are linked to cerebral edema formation at noncontrast head CT after treatment in acute ischemic stroke regardless of collateral vessel status at CT angiography［J］. Radiology， 2021，299（3）： 682-690.
38	BROOCKS G， HANNING U， FAIZY T D， et al. Ischemic lesion growth in acute stroke： water uptake quantification distinguishes between edema and tissue infarct［J］. J Cereb Blood Flow Metab， 2020， 40（4）： 823-832.
39	BROOCKS G， FAIZY T D， FLOTTMANN F， et al. Subacute infarct volume with edema correction in computed tomography is equivalent to final infarct volume after ischemic stroke： improving the comparability of infarct imaging endpoints in clinical trials［J］. Invest Radiol， 2018， 53（8）： 472-476.
40	VORASAYAN P， BEVERS M B， BESLOW L A，et al.Intravenous glibenclamide reduces lesional water uptake in large hemispheric infarction［J］. Stroke，2019，50（11）： 3021-3027.
41	NAWABI J， FLOTTMANN F， HANNING U， et al. Futile recanalization with poor clinical outcome is associated with increased edema volume after ischemic stroke［J］. Invest Radiol， 2019， 54（5）： 282-287.
42	BERROUSCHOT J， STERKER M， BETTIN S， et al. Mortality of space-occupying （'malignant'） middle cerebral artery infarction under conservative intensive care［J］. Intensive Care Med， 1998， 24（6）： 620-623.
43	BROOCKS G， ELSAYED S， KNIEP H， et al. Early prediction of malignant cerebellar edema in posterior circulation stroke using quantitative lesion water uptake［J］. Neurosurgery， 2021， 88（3）： 531-537.
44	JANSENIG H， MULDER M J H L， GOLDHOORN R J B，et al. Endovascular treatment for acute ischaemic stroke in routine clinical practice： prospective， observational cohort study （MR CLEAN Registry）［J］. BMJ， 2018， 360： k949.
45	BARBER P A， DEMCHUK A M， ZHANG J， et al. Validity and reliability of a quantitative computed tomography score in predicting outcome of hyperacute stroke before thrombolytic therapy. ASPECTS Study Group. Alberta Stroke Programme Early CT Score［J］. Lancet， 2000， 355（9216）： 1670-1674.
46	TANNE D， KASNER S E， DEMCHUK A M， et al. Markers of increased risk of intracerebral hemorrhage after intravenous recombinant tissue plasminogen activator therapy for acute ischemic stroke in clinical practice： the multicenter rt-PA stroke survey［J］. Circulation， 2002， 105（14）： 1679-1685.
47	NAWABI J， KNIEP H， SCHÖN G， et al. Hemorrhage after endovascular recanalization in acute stroke： lesion extent， collaterals and degree of ischemic water uptake mediate tissue vulnerability［J］. Front Neurol， 2019， 10： 569.
48	PUNTONET J， RICHARD M E， EDJLALI M， et al. Imaging findings after mechanical thrombectomy in acute ischemic stroke［J］. Stroke， 2019， 50（6）： 1618-1625.
49	KONDURI P， VAN KRANENDONK K， BOERS A， et al. The role of edema in subacute lesion progression after treatment of acute ischemic stroke［J］. Front Neurol， 2021， 12： 705221.
50	STEFFEN P， AUSTEIN F， LINDNER T， et al. Value of dual-energy dual-layer CT after mechanical recanalization for the quantification of ischemic brain edema［J］. Front Neurol， 2021， 12： 668030.
51	NAWABI J， FLOTTMANN F， KEMMLING A， et al. Elevated early lesion water uptake in acute stroke predicts poor outcome despite successful recanalization- When “tissue clock” and “time clock” are desynchronized［J］. Int J Stroke， 2021， 16（7）： 863-872.
52	MEYER L， SCHÖNFELD M， BECHSTEIN M，et al. Ischemic lesion water homeostasis after thrombectomy for large vessel occlusion stroke within the anterior circulation： the impact of age［J］. J Cereb Blood Flow Metab， 2021， 41（1）： 45-52.
53	WATANABE O， WEST C R， BREMER A. Experimental regional cerebral ischemia in the middle cerebral artery territory in Primates. Part 2： effects on brain water and electrolytes in the early phase of MCA stroke［J］. Stroke， 1977， 8（1）： 71-76.
54	BROOCKS G， KNIEP H， KEMMLING A， et al. Effect of intravenous alteplase on ischaemic lesion water homeostasis［J］. Eur J Neurol， 2020， 27（2）： 376-383.
55	BROOCKS G， HANNING U， FLOTTMANN F，et al. Clinical benefit of thrombectomy in stroke patients with low ASPECTS is mediated by oedema reduction［J］. Brain， 2019， 142（5）： 1399-1407.
56	DHAR R. Automated quantitative assessment of cerebral edema after ischemic stroke using CSF volumetrics［J］. Neurosci Lett， 2020， 724： 134879.
57	QIU W， KUANG H L， TELEG E， et al. Machine learning for detecting early infarction in acute stroke with non-contrast-enhanced CT［J］.Radiology，2020，294（3）： 638-644.

[1]	尤久琳,冯良枢,李鑫,王新宇,王爽,朱明勤,赵灵敏,苏醒麒,王晶,冯加纯,王川,马迪. 急性缺血性卒中患者血清中细胞因子水平和免疫状态变化及危险因素分析[J]. 吉林大学学报(医学版), 2026, 52(2): 499-506.
[2]	嵇朋,郭向东,孙根,寇启星,屈雪萍,孙雅静,江利敏. Rho/ROCK信号通路在阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征大鼠急性缺血性卒中发生中的作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2021, 47(5): 1178-1186.
[3]	许忠\| 张磊\|郑百红\|苟伟会\|徐晓恒\|车广华\|田昕. 转染神经生长因子基因的腹腔移植微囊化细胞对缺氧缺血性脑病新生大鼠脑损伤的保护作用[J]. J4, 2012, 38(6): 1110-1113.
[4]	刘军，赵彬，韩艳君，刘丽丹. 水通道蛋白在人脑转移瘤中的表达及其意义[J]. J4, 2008, 34(1): 139-142.
[5]	武辉，方艳秋，王东轩，谭岩. Topiramate对宫内缺血大鼠脑组织含水量及神经细胞凋亡的影响[J]. J4, 2006, 32(6): 1041-1044.

脑组织净水摄取率在急性缺血性卒中诊断和治疗中应用的研究进展

Research progress in application of net water uptake of brain tissue in diagnosis and treatment of acute ischemic stroke

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献 57

相关文章 5

Metrics

本文评价

推荐阅读 10