低场MRI和紧急中风诊断及治疗室 – 急性中风分流和治疗新模式


简介

香港中文大学（中大）医学院及威尔斯亲王医院（威院），联同中国卒中学会及首都医科大学附属北京天坛医院，于今年8月引入0.23T低场磁力共振（Low-field Magnetic Resonance Imaging, lfMRI）技术，使香港成为「一站式紧急中风诊治」（Emergency Stroke Unit, ESU）模式在全国多中心临床研究项目的一员。这一模式旨在优化急性中风的诊断和治疗流程，为患者带来更高效及准确的救治。

全球中风负担

中风是导致全球人口死亡和残疾的主要原因之一（图1），每年有超过 1,220 万人患有中风 [1]。据世界中风组织资料显示，每4人当中就有1人曾经历中风。随著人口老化，中风病例将持续增加。虽然中风通常被认为是老年人的疾病，但事实上，在2019 年，63% 的中风发生于70 岁以下人群，反映出中风的发病年龄有下降的趋势。随著全球人口老化以及与生活方式相关的风险因素日益普遍，中风的病例正在快速上升。

中风不仅对人类健康构成威胁，每年还为全球带来庞大的经济损失。2017 年，全球因中风造成的总经济成本（以国际货币计算）估计高达 4,510 亿 [1]。除了经济损失之外,中风也给患者、家人及医疗体系带来沉重压力。许多中风存活者需要长期复健治疗及护理支援，并可能终生活在残疾的阴霾下。

作为全球人口大国之一, 中国承担著特别沉重的中风负担。根据《中国卒中防治报告 2023》，中国每 10 秒就会有1人中风，每 28 秒就有人因中风死亡 [2]。中风为中国带来的经济负担巨大，每年因中风治疗、康复和生产力损失而直接产生的医疗支出估计约为400 亿人民币 [2]。

在香港，中风同样是导致死亡和残疾的主要原因之一。中风是香港第四大常见死因，而在过去十年中风病例数字持续上升。据政府统计处的数据，中风病例数量从 2009/10 年的 37,800 例增加到 2018/19 年的 57,500 例，增幅达 52% [3]。这趋势凸显了在中风预防、诊断及治疗方面采取行动的迫切性，以减低其对公共健康构成的沉重负荷。

图1. 全球中风负担。
(Source: Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME). GBD Compare. Seattle, WA:IHME, University of Washington, 2024.)

及时治疗中风的重要性

一般来说，中风可分为两种类型：缺血性中风，由脑部动脉阻塞引起，占所有中风的80%以上；而出血性中风，则是由脑部动脉破裂引起，包括脑内出血和蛛网膜下腔出血，约占20%。[1]。据估计，中风患者每分钟约 190 万个脑细胞死亡，因此及时治疗至关重要 [4]。

急性缺血性中风（Acute Ischemic Stroke, AIS）的主要治疗方法包括静脉溶栓疗法（Intravenous Thrombolysis, IVT），即经静脉注射溶栓药物溶解阻塞脑部血流的血栓 [5]。对于不适合接受IVT治疗或血栓位于大动脉的患者，则可采用血管内取栓术治疗（Endovascular Thrombectomy, EVT），使用导管和取栓装置移除血栓 [5]。这些治疗方法统称为急性再灌注治疗，其治疗时间窗很短。例如，在其他条件允许的情况下，IVT 一般需在中风症状出现后 4.5 小时内进行，而 EVT 需在症状出现后 24 小时内完成 [5]。

然而，从患者抵达医院到接受再灌注治疗的过程中，可能受到多种因素的影响，如交通情况、患者转运、必要的检查和检测安排，以及工作流程等，导致治疗时间延长，影响患者的预后（图2）。根据对美国 Get With The Guidelines-Stroke 计划（GWTG-Stroke）中 58,000 多名在症状出现后 4.5 小时内接受溶栓治疗的 AIS 患者的分析，患者到达医院至溶栓治疗时间间隔（DNT）每缩短 15 分钟，出院时能够独立行走的可能性将增加 4%，出院回家而非转送到其他医疗机构的机率增加 3%，同时住院期间的死亡率及症状性脑出血的发生率均降低 4% [6]。这些数据均反映了优化医院流程、缩短治疗时间的重要性。

图2. 可能导致治疗时间延长的诊治流程。

对于出血性中风，快速治疗同样至关重要。急性出血性中风的治疗重点是控制出血和降低颅内压；包括降低血压、逆转抗凝或停止出血等措施 [7,8]。严重或大量出血的患者可能需要进行外科手术，如开颅手术或血管内栓塞，以修复破裂的血管、导出出血并预防进一步出血 [9]。出血性中风患者越快获得治疗，就能有越大机会可以减低中风带来的影响。

因此，我们需要快速且准确地辨别缺血性或出血性中风，以便为患者提供适当且及时的治疗。根据目前的急性中风诊治流程，患者送抵急症室后，通常会接受身体检查、必要的血液检查和脑部影像检查，以排除中风之外的疾病（如偏头痛或癫痫）、辨别缺血性和出血性中风，以对患者进行适当的治疗。

在目前的急性中风诊治流程中，医生会为疑似急性中风患者安排头部电脑断层检查（Computed Tomography, CT）或 1.5/3.0 T 磁力共振扫描（Magnetic Resonance Imaging, MRI ），并为疑似大血管闭塞的患者安排 CT 或 MRI 脑血管造影。然而，现行工作流程的设置，仍为诊断流程带来一些挑战。例如，身体检查及必要的血液检测通常需要在 CT或MRI 扫描室外进行，导致患者需在不同区域之间转移。此外，CT 和 MRI扫描仪器的操作需由放射技师完成，生成的影像则需由放射科医生或脑神经科医生进行判读，这对医疗资源的协调和分配提出了较高要求，对急性中风诊断和治疗的效率构成一定挑战。

创新的低场MRI技术

创新的低场MRI（Low-field Magnetic Resonance Imaging, lfMRI）技术的出现，则成为加快急性中风诊断和分流的潜在解决方案。lfMRI技术于近年来逐渐被应用于快速脑部影像检查，尤其适用于疑似中风或其他神经系统疾病的患者 [10-12]。与传统影像检查相比，lfMRI具有多项优势。例如，与CT相比，lfMRI不使用任何电离辐射。与主流的1.5/3.0T MRI系统相比，lfMRI更具成本效益、占地较小、无需特殊屏蔽设施、对金属物品的禁忌较少，且仅需连接标准电源即可运行。

最新开发的0.23T lfMRI系统特别适用于急性中风诊治。系统不仅能在 5 至 9 分钟（根据扫描序列的不同）内快速完成完整的急性中风影像检查（根据扫描序列的不同），还能高度准确地排除中风以外的疾病、诊断中风及区分缺血性和出血性中风。

根据北京天坛医院的一项研究，在30名发病24小时内的患者中，与头部CT这一临床实践中的金标准相比，使用lfMRI诊断急性出血性中风的准确率达100% [13]。这一成果得益于新开发的扫描序列-血肿增强反转恢复序列（Haematoma Enhanced Inversion Recovery, HEIR）[13]。此外，北京天坛医院的另一项研究显示，在102名发病几小时至数日内的轻度缺血性中风或短暂性脑缺血发作患者中，lfMRI相比3.0T MRI检测缺血性病变的总体准确率为96% [12]。

使用lfMRI系统进行检查非常安全，唯一观察到的并发症为幽闭恐惧症，发生率约1%。此外，系统易于操作，可由经过培训的医疗人员（如脑神经科专科医生或护士）或研究人员操作，且扫描完成后可即时在同一房间内的工作站查看影像结果，显著缩短诊断时间。

「一站式」紧急中风诊治ESU模式

基于lfMRI技术的进步，中国卒中学会自2024年起牵头应用lfMRI技术，开展「一站式紧急中风诊治」（Emergency Stroke Unit, ESU）模式的全国多中心临床研究，以评估使用ESU模式替代传统依赖CT或1.5/3.0T MRI的诊治模式，为急性中风患者进行分流和治疗的安全性和有效性。

在ESU模式下，疑似急性中风患者可在同一间配备了lfMRI的治疗室内完成脑部影像检查、身体检查及必要的血液检测。不同于传统流程需要患者在医院不同区域之间转移接受检查，ESU 将所有必要的诊断与治疗步骤集中在一治疗室内进行，减少了诊断与治疗的延误。中风团队可即时在治疗室内检视影像结果，迅速决定治疗方案。如果患者被诊断为缺血性中风且符合再灌注治疗条件，医疗团队可立即安排患者在同一治疗室接受IVT或转移至造影室接受EVT。同样地，出血性中风患者将可快速分流至相应的治疗流程。

透过将急性中风诊治的过程集中于一个治疗室，ESU模式可简化医疗流程，确保中风患者获得更快与更直接的治疗。与传统工作模式相比，ESU 可避免患者在医院不同区域之间移动，大幅缩短了诊断与治疗所需的时间，改善临床预后。（图3）。

图3. 一站式紧急中风诊治模式（ESU）。

作为香港首个采用lfMRI-ESU模式的全国多中心临床研究试点，中大威院于今年8月在急症室设置了0.23T lfMRI系统，引入ESU模式（图4），为疑似中风患者进行分流和治疗。中大威院的临床和研究团队正联同中国卒中学会和北京天坛医院，将在涵盖全国超过4,000名患者的多中心临床研究中，进一步验证lfMRI在诊断急性缺血性和出血性中风方面的安全性和准确性。

此外，中大威院亦将启动一项专项研究，评估ESU模式在缩短AIS患者由到达医院至接受IVT或EVT治疗的时间间隔方面的成效。通过对比传统依赖CT或1.5/3.0T MRI的诊治模式，研究将探讨ESU模式在提升治疗效率、优化医疗资源配置及改善患者救治体验方面的可行性。研究团队期望有关临床研究完成后，除有助中风治疗的发展外，亦能促成将ESU模式引入本港作临床应用。

图4. 设于威尔斯亲王医院急症室的a紧急中风诊断及治疗室。
A. 紧急中风诊断及治疗室的整体布局
B. 脑神经科医生和中风护士进行lfMRI检查
C. 中风护士在治疗室准备溶栓治疗。

中风的预防和症状识别

中风不仅对患者带来深远影响、还会为患者家庭以至社会带来沈重的压力。数据显示，中风对患者的生活质量和身体功能造成严重影响：超过三分之二的中风患者在出院后需要接受康复治疗，35-40%的患者在中风后六个月内在日常生活活动中受到限制，40%的患者有中度至重度的残障，10%的患者需要进行长期护理 [14]。对于社会而言，中风不仅对患者及其家庭带来沉重的生活和心理负担，还因医疗开支和生产力损失导致巨大的经济成本。因此，提升公众对中风的预防意识以及对症状的及早识别显得尤为重要。

预防中风必须从日常生活做起。高血压、糖尿病、高胆固醇、吸烟、肥胖、缺乏运动及过量饮酒等均为中风的主要危险因素 [1]。此外，某些疾病如房颤和其他心脏疾病也会增加中风风险。因此，及早诊断和治疗房颤等高危疾病，能有效降低中风的发生率。有研究显示高达80%的中风是可以通过健康的生活方式及早期风险管理来预防的[8,15] ，方法包括：

  • 定期检查与及早控制「三高」（即高血压、高血糖及高血脂）
  • 避免吸烟
  • 避免过量饮酒
  • 维持理想体重，保持体重指标（BMI）在25 以下
  • 保持均衡饮食，多菜少肉，并减少油、盐、糖的摄取
  • 进行恒常带氧运动 （即每星期进行最少150分钟中等强度的带氧活动，例如急步行或远足）

然而，当中风发生时，快速辨识症状和及时求助亦同样重要。中风患者越早察觉症状并接受诊治，把握黄金时间，治疗效果越佳。谨记『谈、笑、用、兵』四字口诀，如果发现自己或亲人有这些征状（图5），应尽快求医。

  • 谈：说话时突然口齿不清。
  • 笑：笑时两边面部不对称。
  • 用：用力时突然一边手或脚无力。
  • 兵：记低发病时间，立即找救「兵」，尽快致电999求医！

除了上述「谈笑用兵」的症状外，还有其他疑似中风征兆需要警惕，例如突然感到半变身麻木、视力模糊或丧失、头晕、剧烈头痛、意识混乱或失去平衡等。一旦出现这些症状，千万不可轻视。中风患者越早接受治疗，康复机会越高。


图5. "FAST" 和 "谈笑用兵" – 识别中风症状，发现中风征兆应立即求助。
(摘自 https://newsroom.heart.org/file?fid=57115a9a2cfac21d8f71e4f0 和 https://www.strokefund.org/prevention_part1.php)

总结

lfMRI 技术和 ESU 模式的引入，为香港的中风救治带来了崭新的突破。这不仅有助提升诊断及治疗的效率，还为全球中风救治提供了可参考的创新模式。未来，中大医学院及威院将继续致力于推动公众教育及相关研究，探索更高效的中风救治方案，造福本地及全球患者。

参考文献 ：

  1. Feigin VL, Brainin M, Norrving B, Martins S, Sacco RL, Hacke W, et al. World Stroke Organization (WSO): Global Stroke Fact Sheet 2022. Int J Stroke. 2022;17:18-29.
  2. 《中国脑卒中防治报告2021》概要. 中国脑血管病杂志. 2023;20:783-793.
  3. Non-communicable Disease Branch, Centre for Health Protection of the Department of Health: Stroke Awareness and Prevention. https://www.chp.gov.hk/files/pdf/ncd_watch_october_2021.pdf, 2021.
  4. Saver JL. Time is brain—quantified. Stroke. 2006;37:263-266.
  5. Powers WJ, Rabinstein AA, Ackerson T, Adeoye OM, Bambakidis NC, Becker K, et al. Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke: 2019 update to the 2018 guidelines for the early management of acute ischemic stroke: A guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 2019;50:e344-e418.
  6. Saver J, Fonarow G, Smith E, Reeves M, Grau-Sepulveda M, Pan W. Time to treatment with intravenous tissue plasminogen activator and outcome from acute ischemic stroke. JAMA. 2013;309
  7. Brouwers HB, Goldstein JN. Therapeutic strategies in acute intracerebral hemorrhage. Neurotherapeutics. 2012;9:87-98.
  8. Kleindorfer DO, Towfighi A, Chaturvedi S, Cockroft KM, Gutierrez J, Lombardi-Hill D, et al. 2021 Guideline for the Prevention of Stroke in Patients With Stroke and Transient Ischemic Attack: A Guideline From the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke. 2021;52:e364-e467.
  9. Mayo Clinic: Intracranial hematoma - diagnosis and treatment. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/intracranial-hematoma/diagnosis-treatment/drc-20356149.
  10. Yuen MM, Prabhat AM, Mazurek MH, Chavva IR, Crawford A, Cahn BA, et al. Portable, low-field magnetic resonance imaging enables highly accessible and dynamic bedside evaluation of ischemic stroke. Sci Adv. 2022;8:eabm3952.
  11. Mazurek MH, Cahn BA, Yuen MM, Prabhat AM, Chavva IR, Shah JT, et al. Portable, bedside, low-field magnetic resonance imaging for evaluation of intracerebral hemorrhage. Nat Commun. 2021;12:5119.
  12. Suo Y, Xie X, Zhang Z, Gong X, Xu Y, Wei N, et al. Mobile 0.23 T MRI detects cerebral infarction in patients with minor ischemic stroke or TIA. Stroke. 2024;5:e249–e251.
  13. Xie X, Jiang Q, Suo Y, Han C, Wang Z, Zhang Z, et al. 0.23-Tesla MRI to differentiate between ischaemic and haemorrhagic strokes within 24 hours of onset: a combined experimental clinical study. Stroke and Vascular Neurology. 2024;ahead of print:svn-2024-003592.
  14. American Stroke Association: Stroke Rehabilitation. https://www.stroke.org/en/life-after-stroke/stroke-rehab
  15. Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. The Lancet Neurology. 2021;20:795-820.
  16. American Stroke Association: Stroke symptoms. https://www.stroke.org/en/about-stroke/stroke-symptoms
  17. Strokefund: 急救中風 - 談笑用兵. https://www.strokefund.org/prevention_part1.php

作者：
冷昕祎教授，香港中文大学内科及药物治疗学系助理教授
梁慧康教授，香港中文大学内科及药物治疗学系利国伟脑神经学教授及脑神经科主任、威尔斯亲王医院脑血管治疗中心主任及名誉顾问医生

2024年12月