⾎管内机械⾎栓切除术(endovascular mechanical thrombectomy, EMT)是近年来迅速发展的⼀种急性缺⾎性卒中⽅法，其有效性及安全性已得到多项⼤样本随机对照试验证实 [ 1,2,3,4,5] 。 DEFUSE-3 [ 6] 研究表明，对于符合条件的急性缺⾎性卒中患者，在发病后6～16 h进⾏EMT仍然有效。然⽽，EMT并⾮适⽤于所有患者，只有存在颅内⼤动脉(如颈内动脉和⼤脑中动脉M1段)闭塞且存在缺⾎性半暗带的患者才能从中获益。EMT本质上是通过⾎管再通改善缺⾎组织灌注以解救半暗带，因此，精确评估缺⾎半暗带对于EMT具有重要指导作⽤。此外，评估缺⾎半暗带也可使传统静脉溶栓疗法获益。
1 缺⾎半暗带概念的提出
缺⾎半暗带的概念最早由Astrup等 [ 7] 于1981年提出，最初⽤于描述⼀部分缺⾎脑组织细胞失去正常电⽣理功能⽽保留能量代谢及细胞膜离⼦泵功能的状态。后来，这⼀概念被⽤于描述卒中后⾎流灌注减低但组织细胞能量代谢仍存在的损伤可逆性梗死周边区域。缺⾎半暗带概念的提出是静脉溶栓和EMT时间窗概念的基础 [ 8] 。随着对缺⾎半暗带的深⼊认识，急性缺⾎性卒中的患者选择也将从时间窗逐步发展为组织窗。与从发病⾄接受的时间窗相⽐，可挽救脑组织的组织窗将更加精准地纳⼊候选者及判断转归。 2 缺⾎半暗带的影像学检测
耐高温润滑油1981年，Baron等 [ 9] 在观察⼀例急性缺⾎性卒中患者的正电⼦发射体层摄影(positron emission tomography, PET)图像时，发现了⼀种称为"misery-perfusion syndrome"的现象，可视作最早描述缺⾎半暗带的图像。⽽随着CT和MRI的发展，基于这2种影像学技术的评估⽅法应运⽽⽣。⽆论CT还是MRI，对缺⾎半暗带的评估结果往往⽤"不匹配(mismatch)"描述。影像学是⼀种间接评估⼿段，存在敏感性、特异性以及阈值的问题。下⾯将就临床常⽤的缺⾎半暗带评估⽅法进⾏总结和分析。
2.1 PET
PET是通过使⽤放射性核素标记葡萄糖或蛋⽩质等物质，观察标记物质在⼈体中的代谢情况，进⽽反映⼈体组织细胞的能量代谢。PET不但能反映细胞能量代谢，⽽且可对测量结果进⾏定量分析。这两点决定了PET的准确性较⾼，因此被⼀部分学者认为是测量缺⾎半暗带的⾦标准。⼀般将局部脑⾎流量(regional cerebral blood flow, rCBF)<12 ml/(100 g·min)作为不可逆损伤(梗死核⼼)的阈值，⽽12～22 ml/(100 g·min)的缺⾎区域则视为有恢复可能的半暗带组织 [
10,11,12] 。虽然PET较为精准，但其普及程度较低，检查费⽤⾼昂，⽽且检查时间较长，不适合急诊评估半暗带及其变化。因此，现在临床很少使⽤PET评估半暗带，⽽是将其作为⼀个⾦标准，⽤于验证其他评估⽅式的准确性。
此外，还可利⽤PET神经受体显像进⾏半暗带评估 [ 13] 。 Heiss等 [ 14] 的研究显⽰，在⼤脑⽪质中，
中枢苯⼆氮䓬类受体拮抗剂氟马西尼(flumazenil)可与γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)受体⼤量结合，⽽GABA受体能反映缺⾎早期神经元损伤。因此，通过追踪氟马西尼与GABA受体的结合即可反映卒中早期神经元受损情况。这⼀⽅法避免了15 O-PET所需的动脉穿刺采⾎，对需要溶栓的患者⼤有裨益，因为动脉穿刺是溶栓的禁忌证。然⽽，该种⽅法仍未摆脱PET⾼昂的费⽤以及相对较长的检查时间，其潜⼒有待进⼀步研究。
2.2 CT灌注成像(CT perfusion, CTP)
2.2.1 单参数阈值及参数间不匹配评价半暗带
灌注成像的常⽤参数包括：脑⾎流量(cerebral blood flow, CBF)、脑⾎容量(cerebral bood volume, CBV)、平均通过时间(mean transit time, MTT)和达峰时间(time to peak, TTP)。这些参数对于评估⾎流灌注异常，特别是通过各项参数的不匹配评估半暗带组织具有重⼤意义。
CTP在静脉推注对⽐剂后对脑组织进⾏连续CT扫描得到时间－密度曲线，然后通过不同数学模型量化反映组织的⾎流灌注量。⽬前，常⽤CBV与CBF或MTT的不匹配表⽰半暗带。在梗死核⼼区，由于存在⾎管闭塞，CBF和CBV均降低，MTT和TTP均延长。⽽在半暗带区，由于侧⽀循环开放和⾎管代偿性扩张，CBF下降，MTT和TTP延长，⽽CBV不变甚⾄升⾼。不过，该种判断⽅式存在主观成分，仅能⽤于粗略评估是否存在半暗带。根据测试者、受试对象、仪器、数据后处理⽅法的不同，多项研究
给出了不同的阈值 [ 15,16,17] 。因此，⽬前多项研究根据上述参数的变化，基于CT 或MRI灌注成像，形成了便于临床应⽤的新型缺⾎半暗带快速评估⽅法，包括Rapid、eStroke等软件。
2016年，Yu等 [ 18] 通过对急性缺⾎性卒中患者⾏全脑CTP，对CTP定义半暗带的阈值进⾏了研究，得出延迟时间≥3 s 为半暗带组织，延迟时间≥3 s且rCBF≤30%为梗死核⼼区。传统CTP扫描范围较窄，不能完全覆盖⼤脑中动脉供⾎区，⽽且不能显⽰⼤脑前动脉闭塞造成的损伤。相⽐之下，全脑CTP可更加客观地反映全脑⾎流变化。该研究在此基础上提
⽽且不能显⽰⼤脑前动脉闭塞造成的损伤。相⽐之下，全脑CTP可更加客观地反映全脑⾎流变化。该研究在此基础上提出了全脑CTP界定半暗带的阈值，并通过2种相互独⽴的数学模型对结果进⾏了统计学分析，结果表现出较⾼的⼀致性。这是⾸次在中国缺⾎性卒中患者中进⾏的全脑CTP阈值研究，对筛选接受EMT的卒中患者具有⼀定参考价值。
2.2.2 ⼴义线性模型(general linear model, GLM)
2015年，Kemmling等 [ 19] 将多个CTP参数拟合成为GLM，与脑梗死溶栓(thrombolysis in cerebral infarction, TICI)⾎管再通分级进⾏对⽐，⽤于预测卒中患者梗死灶体积变化。 2017年，Flottmann等 [ 20] 对该模型及各个单参数图像与CT 显⽰的最终梗死灶体积进⾏⽐较发现，⾎管成功再通组(TICI 2b～3级，其梗死⾯积图像代表梗死核⼼区)平均梗死灶体积为(35.7±61.9)ml，使⽤各参数预测梗死核⼼
体积为(53.2±44.4)⾄(125.0±95.0)ml，GLM模型预测梗死核⼼体积为(35.9±28.5)⾄(36.1±29.0)ml；⾎管未再通组(TICI 0～2a级，其梗死⾯积图像代表半暗带)平均梗死灶体积为
(113.4±138.3)ml，使⽤各参数预测半暗带体积为(91.4±81.5)⾄(163.8±135.7)ml，⽽GLM模型预测半暗带体积为(113.2±89.9)⾄(113.5±89.0)ml。两组结果都提⽰GLM预测梗死核⼼及半暗带体积更为准确。同年，Livne等 [ 21] 在磁共振灌注加权成像(perfusion-weighted imaging, PWI)图像上使⽤GLM模型预测半暗带体积，并与PET图像进⾏了对⽐。受试者⼯作特征曲线分析显⽰，该模型预测半暗带体积的曲线下⾯积(0.91)⾼于任⼀单独参数(T max 最佳，其曲线下⾯积为0.87)。因此，GLM模型不仅对于评估半暗带具有较⾼准确性，且适⽤于不同设备，具有⼀定可推⼴性。⽽且，该模型是基于成熟的影像学技术，其本质为⼀个数学模型，通过软件分析可较为⽅便地获取，⽆需增加额外成本，具有较⾼的临床应⽤价值。
2.2.3 CTP与临床症状不匹配
除了不同CTP参数间的不匹配，DAWN研究 [ 22] 提出了临床症状与CTP测算梗死体积之间的不匹配。该研究将患者分为：(1)年龄≥80岁，美国国⽴卫⽣研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS)评分≥10分，且梗死体积<21 ml；(2)年龄<80岁，NIHSS评分≥10分，且梗死体积<31 ml；(3)年龄<80岁，NIHSS评分≥20分，且梗死体积在31～51 ml之间。结果表明，临床症状与
梗死体积不匹配可间接反映缺⾎半暗带的存在。这种评估⽅式结合了临床症状与影像学检查，虽然临床症状判断具有⼀定主观性，但在医疗条件和设施相对落后的地区，对于快速评估患者是否存在半暗带仍不失为⼀种可⾏的⽅法。
2.2.4 CTP联合CTA临床应⽤稀土镁合金
霞石粉有研究表明，CTP不匹配与发病时间⽆明显关系，⽽是与侧⽀循环开放有明显关系 [ 23] 。利⽤CTA判断闭塞类型及侧⽀循环，利⽤CTP评估半暗带，可更全⾯地评价患者病情，便于对进⾏指导。⼀项研究表明，⼆者的先后顺序不影响CTP成像质量，CTA及CTP可在⼀次CT扫描中完成，为患者争取救治时间 [ 24] 。
CTP是⽬前应⽤最⼴泛的半暗带评估⽅法，具有快捷、价格适中和可重复性⾼的优点。然⽽，CTP也存在很多局限性。除了辐射暴露、对⽐剂过敏以及对早期脑梗死敏感性不⾼之外，设备及软件的不同也会导致各参数阈值有所变化，从⽽对临床判断造成影响。
2.3 MRI
2.3.1 弥散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI)/PWI不匹配
DWI是⽔分⼦弥散运动的反映。脑梗死后，⽔分⼦弥散障碍，受损组织表现为DWI⾼信号。因此，临
床常⽤DWI表⽰梗死核⼼区。PWI可反映脑组织⾎流灌注变化，低灌注区域表现为MTT、TTP、T max 延迟，CBF和CBV降低。当PWI显⽰灌注降低的区域⼤于DWI⾼信号所代表的梗死核⼼区域时，其⾯积差值代表区域即为灌注减低但细胞尚未发⽣⽔肿的组织，这被称为DWI/PWI不匹配。对卒中早期出现的DWI/PWI不匹配进⾏的动态监测显⽰，如果不进⾏再灌注，PWI异常区域将逐渐演化为DWI异常区域，提⽰不匹配区域为损伤可逆的半暗带。
DWI和PWI图像均会影响MRI不匹配⾯积。表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)可定量反映DWI异常 [ 25]。⼀般认为，ADC异常表⽰不可逆转的损伤。但也有研究表明，⼀部分ADC异常能否恢复正常，取决于进⾏再灌注的时间 [ 26] 。相较于DWI，PWI更受到学者们的关注。
2.3.2 PWI参数及阈值
相较于主观⽬测评价，应⽤RAPID和MIStar等⾃动分析软件评价是否存在不匹配更加客观、精确⽽且⽅便快捷。例如，此前的研究显⽰RAPID软件的敏感性和特异性较⾼ [ 27] ，并被应⽤到临床⼯作中。相当⼀部分涉及半暗带评估的研究应⽤⾃动处理软件来确定各项影像学参数阈值 [ 6,18] 。 T max 是RAPID软件使⽤的参数指标，其本质是经过数学模型校正的TTP，为检测梗死核⼼与低灌注的敏感指标。 DEFUSE-2研究 [ 28] 显⽰，对于⾎管未再通患者，PWI T max >6 s与最终梗死灶相关性极⾼，说明该区域可能提⽰为半暗带。
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s与最终梗死灶相关性极⾼，说明该区域可能提⽰为半暗带。
丙酮回收DEFUSE-3研究 [ 6] 旨在验证最后正常时间为6～16 h且存在可拯救组织(即半暗带)的患者⾏EMT的转归优于常规。该研究中的患者纳⼊标准为：(1)初始梗死核⼼区域<70 ml；(2)灌注降低区域/梗死核⼼区>1.8；(3)潜在可恢复组织>15 ml。将T max >6 s作为PWI低灌注的阈值，使⽤ADC异常表⽰梗死核⼼区域，利⽤RAPID图像处理软件得到不匹配区域⾯积。结果表明，以该标准纳⼊的急性缺⾎性卒中患者在发病6～16 h期间接受EMT的转归更好。
基于T max >6 s这⼀阈值，Olivot等 [ 29] 提出低灌注强度⽐(hypoperfusion intensity rate, HIR)的概念，其值等于T max >10 s图像⾯积与T max >6 s图像⾯积之⽐，因为T max >10 s图像⾯积与卒中患者转归不良⾼度相关，可能提⽰梗死核⼼ [ 30] 。 HIR越低，提⽰患者半暗带相对越⼤。HIR可预测侧⽀循环状况、梗死核⼼扩⼤以及患者转归。Guenego等 [ 31] 研究⼤⾎管闭塞患者的HIR发现，HIR≥5的患者平均梗死核⼼扩⼤的速度为10.1 ml/h，并有83%的概率出现明显梗死核⼼扩⼤；相⽐之下，HIR<5的患者梗死核⼼扩⼤的速度仅为0.9 ml/h，且有88%的概率维持梗死核⼼稳定。因
此，HIR有助于预测患者半暗带组织的损失，可为下⼀步临床决策提供参考。
DEFUSE-3研究 [ 6] 从EMT⾓度证明了基于MRI不匹配评估缺⾎半暗带的价值。 WAKE-UP研究 [ 32] 则表明，MRI不匹配对于指导静脉溶栓同样有着重⼤意义。传统的静脉溶栓时间窗因所⽤溶
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栓药的不同⽽有所差异，但都在发病后4.5～6 h内。发病时间未知(通常为醒后卒中)的患者难以从溶栓中获益，还有可能增⾼出⾎性转化的风险。WAKE-UP研究 [ 32] 将发病时间未知(但⾄少>4.5 h)且存在DWI与液体衰减反转恢复序列(fluid-attenuated inversion recovery, FLAIR)不匹配的患者随机分组接受静脉溶栓或安慰剂，结果显⽰，溶栓组远期神经功能评分⽅⾯表现更好，但有症状脑出⾎发⽣率有增⾼的趋势。该研究结果表明，半暗带理论有潜⼒将⾎管再通时间窗扩展成为组织窗，基于是否存在缺⾎半暗带来客观筛选接受溶栓的患者。另⼀项关于超时间窗静脉溶栓的多中⼼随机对照研究EXTEND [ 33] 显⽰，对于存在影像学不匹配的患者，静脉溶栓时间窗可扩展到9 h。该研究将存在影像学不匹配(利⽤RAPID软件⾃动对⽐灌注减低区和梗死核⼼区，前者⾯积⼤于后者1.2倍)且发病时间为4.5～9 h的患者分为静脉溶栓组和安慰剂组。结果显⽰，静脉溶栓组90 d时的神经功能转归显著更好，但有症状脑出⾎发⽣率显著增⾼，与WAKE-UP [ 32] 研究结果⼀致。
基于MRI的不匹配拥有便捷易⾏、图像分辨率较⾼、⽆辐射暴露等优点，但也存在不⾜。除MRI检查本⾝的禁忌证之外，最重要的是图像不匹配并没有统⼀的标准，没有准确的阈值来⽀持其对于半暗带与梗死核⼼的区分。与CTP类
似，MRI测量也受到设备和数学模型的影响，消除这些因素带来的差异成为亟待解决的问题。
2.3.3 磁共振波谱(magnetic resonance spectrum, MRS)不匹配
MRS可利⽤磁共振与化学转移作⽤分析体内化合物浓度。与MRI不同，MRS反映了体内物质的代谢情况。Guo等 [ 34]基于MRS技术提出了pH敏感的氨基质⼦转移(amide proton transfer, APT)MRI。该研究显⽰，pH相近的灰⽩质在APT 图像上的信号值存在明显不同，这是由于磁化转移与奥佛豪塞效应。经过模型校正得到的图像信号值仅受pH的影响，可反映缺⾎后组织从正常到pH降低再到酸中毒发⽣细胞⽔肿的过程。基于该图像，结合PWI/DWI不匹配，Guo等 [ 34]将卒中后缺⾎组织由外⾄内分为灌注/pH不匹配、pH/弥散不匹配以及梗死核⼼，pH/弥散不匹配区可能提⽰该部分组织若不经过⾎管再通会发展为梗死核⼼。该研究从影像学⾓度观察到半暗带的演进过程，对可拯救组织进⾏了进⼀步界定，但其实⽤价值仍有待进⼀步研究。
3 结语
缺⾎半暗带理论提出⾄今已有30余年，以半暗带(penumbra)为关键词在PubMed数据库搜索可以发现，因为近年来EMT 的⼴泛应⽤，缺⾎半暗带⼜成为热门研究课题。同时，受到半暗带理论在EMT中应⽤的启发以及随着评估⼿段的进步，利⽤影像学评估半暗带以扩⼤静脉溶栓时间窗的研究也逐渐增多。PET作为⾦标准，虽然临床应⽤价值不⾼，但在研究缺⾎半暗带的演变⽅⾯起着指导性作⽤。CTP和MRI各有优劣，但都能快速筛选出具有可挽救组织且适于⾏EMT的患者，从⽽赢得宝贵的时间。有研究表明，对于不存在半暗带的患者，EMT并不能改善患者转归 [ 35] 。因此，对CTP及MRI评估⽅式进⾏改良，⼀⽅⾯有助于更好地筛选适合⾏EMT的患者，另⼀⽅⾯也可减少不必
要的。对于静脉溶栓疗法，半暗带评估也可对超时间窗与未知发病时间患者的提供证据。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
