趙原,謝坪
腦動(dòng)靜脈畸形(cerebral arteriovenous malformations,cAVM)是一種腦局部血管數(shù)量和結(jié)構(gòu)異常的先天性腦血管疾病,腦動(dòng)靜脈之間經(jīng)瘺道直接溝通,是最常見的腦血管畸形。是青少年常見腦血管疾病,也是可導(dǎo)致顱內(nèi)出血、腦神經(jīng)功能障礙等嚴(yán)重并發(fā)癥的一種致殘致死性疾病[1]。其臨床發(fā)病以自發(fā)性腦出血為主要表現(xiàn),45%~65%的AVM 以出血為首發(fā)癥狀[1-2]。影像學(xué)檢查是診斷腦血管畸形的重要方法。臨床上以DSA為診斷金標(biāo)準(zhǔn),但因其風(fēng)險(xiǎn)大、成本高而難以被患者所接受,目前在臨床上逐漸被CTA和MRA所取代。由于腦血管結(jié)構(gòu)復(fù)雜、側(cè)支小血管眾多且相互交通,以及血管搏動(dòng)、顱骨結(jié)構(gòu)復(fù)雜等造成的偽影干擾為常規(guī)CT的診斷帶來困難。雙能量CT因其對(duì)不同組織的高分辨率及對(duì)血管、骨骼的直接減影功能等對(duì)腦血管疾病的診斷具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本研究利用雙能CT影像學(xué)診斷分析cAVM出血相關(guān)的危險(xiǎn)因素,以探討雙能CT對(duì)cAVM的診斷價(jià)值。
搜集本院2009年-2012年64例cAVM患者的病例資料,其中男38例,女26例,年齡11~76歲,平均26.7歲。所有患者均經(jīng)數(shù)字減影血管造影確診,其中35例顱內(nèi)出血患者(腦內(nèi)血腫蛛網(wǎng)膜下腔出血)經(jīng)腰穿或頭顱CT證實(shí)。其余患者主要表現(xiàn)為頭痛、頭暈、癲癇發(fā)作等癥狀。所有患者均簽署書面知情同意書。
使用Siemens Somatom Definition雙源CT機(jī)。應(yīng)用對(duì)比劑示蹤法(bolus tracking),在升主動(dòng)脈或頸動(dòng)脈層面選擇興趣區(qū)監(jiān)測(cè)CT值,當(dāng)興趣區(qū)CT值超過50HU時(shí),延遲4s自動(dòng)觸發(fā)掃描,掃描方向?yàn)樽阒令^。掃描參數(shù):采用Z軸飛焦點(diǎn)技術(shù),掃描范圍為主動(dòng)脈弓上至頭頂(2×32i×0.16mm)。機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周時(shí)間330ms,掃描時(shí)間9~12s,螺距0.16;A管球電壓140kV、有效管電流64mA,B管球電壓80kV、有效管電流272mA;重建層厚1.10mm,重建間隔0.17mm;雙源組合因子0.3,卷積參數(shù)值D30f。對(duì)比劑為優(yōu)維顯(Ultravist,Iopromide,370mg I/mL),劑量1.25mL/kg,經(jīng)肘靜脈注入,后續(xù)60mL生理鹽水,注射流率5.5mL/s。然后采用自動(dòng)觸發(fā)技術(shù),跟蹤平面(PreMonitoring)定于下頜底水平左側(cè)頸總動(dòng)脈處。
應(yīng)用心血管后處理軟件(syngo circulation,Siemens)中的去骨及容積再現(xiàn)技術(shù)(VR)等后處理技術(shù),另外選擇dual energy軟件,依據(jù)特殊算法在每個(gè)像素點(diǎn)上取不同比例混合來自球管A與球管B的數(shù)據(jù),高CT值區(qū)域使用更多的80kV數(shù)據(jù)以保留強(qiáng)化效果,而在低CT值區(qū)域使用更多的140kV數(shù)據(jù)以減低噪聲,從而提高信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)。通過CTA圖像判斷畸形血管團(tuán)的部位、數(shù)目、范圍、供血?jiǎng)用}的分布及引流靜脈的方向等。結(jié)合原始圖像采用多平面重組(multi-planar reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)等后處理圖像判斷顱內(nèi)出血情況。
納入分析的可疑危險(xiǎn)因素包括臨床資料、年齡、性別等。CT診斷資料按類型分為:AVM的大小根據(jù)SpetZler-Martin分級(jí)法[3]分為直徑<3cm、3~6cm、>6cm三種;位置分為大腦皮質(zhì)、深部(丘腦、基底節(jié))、后顱窩;供應(yīng)動(dòng)脈數(shù)目分為單支供血及多支供血;引流靜脈類型分為深靜脈、淺靜脈、混合引流;引流靜脈形態(tài)分為正常、受損(狹窄、擴(kuò)張);引流靜脈支數(shù)以及是否合并動(dòng)脈瘤等。建立Cox風(fēng)險(xiǎn)比例模型以篩選相關(guān)危險(xiǎn)因素:其中生存時(shí)間(未破裂出血時(shí)間:患者第一次因出血或AVM就診年齡)為t,截尾指示變量為d(無破裂出血史取值為1,表示截尾)。該模型中納入變量α為0.05,排除標(biāo)準(zhǔn)0.10。
雙能量CTA可清楚呈現(xiàn)出網(wǎng)狀迂曲擴(kuò)張的強(qiáng)化畸形血管團(tuán)以及其供血及引流血管,特別是瘤樣血管的占位情況。結(jié)合MPR、MIP圖可辨別血管內(nèi)擴(kuò)張及狹窄情況,對(duì)鈣化及出血區(qū)域顯示清晰,分辨率較高。
采用單因素卡方分析篩選腦AVM出血危險(xiǎn)相關(guān)危險(xiǎn)因素,結(jié)果見表1。有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的危險(xiǎn)因素包括生長(zhǎng)部位、大小、引流靜脈類型、引流靜脈數(shù)量、供血?jiǎng)用}類型及是否合并動(dòng)脈瘤(P<0.05)。
表1 出血相關(guān)影響因素單因素分析
通過將單因素篩選出的風(fēng)險(xiǎn)因素納入Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型后,進(jìn)一步采用逐步回歸分析法。經(jīng)SPSS 12.0軟件計(jì)算,結(jié)果見表2。
表2 出血相關(guān)因素COX回歸多因素分析
通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,最后篩選出腦AVM的生長(zhǎng)部位、引流靜脈類型、是否合并動(dòng)脈瘤為出血相關(guān)的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。其中以是否合并動(dòng)脈瘤對(duì)出血危險(xiǎn)性影響最大,與未出現(xiàn)動(dòng)脈瘤相比,其相對(duì)危險(xiǎn)度達(dá)到5.398倍。
以年齡為橫坐標(biāo),出血率為縱坐標(biāo),采用生存曲線法繪制出血概率圖(圖1)。本組研究結(jié)果顯示,隨著年齡的增加,出血概率呈曲折型上升,其中出血高發(fā)期分別為15~25歲、50~65歲兩個(gè)年齡段。
圖1 各年齡段cAVM出血概率曲線圖。
cAVM的早期發(fā)現(xiàn)并對(duì)其出血危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測(cè),從而避免顱內(nèi)出血等引起殘疾甚至患者死亡等嚴(yán)重后果。但相關(guān)危險(xiǎn)因素錯(cuò)綜復(fù)雜,對(duì)其危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)較為困難。其既與如患者年齡、遺傳背景、行為生活方式等有關(guān),還與畸形血管的解剖病理特點(diǎn)如部位、形態(tài)和構(gòu)筑方式等有密切關(guān)系。一些研究者通過影像學(xué)對(duì)其解剖形態(tài)進(jìn)行分析,從而提示某些突出的出血危險(xiǎn)因素[4]。
目前診斷本病的金標(biāo)準(zhǔn)是DSA,但其屬于有創(chuàng)檢查,風(fēng)險(xiǎn)大,費(fèi)用高,血管團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有時(shí)顯示不佳[5]。CT檢查因風(fēng)險(xiǎn)較小且具有較高的敏感性,對(duì)出血鈣化顯示較為直觀,對(duì)診斷cAVM具有較高的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性。隨著臨床上CTA的普及,CTA有代替DSA檢查的趨勢(shì)。但傳統(tǒng)的CTA檢查因時(shí)間、密度分辨力較低,在血管結(jié)構(gòu)復(fù)雜、搏動(dòng)較快的情況下其清晰度及分辨力不足,因而降低了其診斷價(jià)值。本研究應(yīng)用雙能量CT掃描,根據(jù)組織化學(xué)組成不同導(dǎo)致對(duì)不同能量X線的吸收差異來分辨不同組織,達(dá)到去骨的效果;并且采用雙能量軟件提高信噪比明顯提高組織區(qū)分度,為圖像提供更多的細(xì)節(jié)。
由于顱骨的影響,常規(guī)頭頸部CTA難以展現(xiàn)主動(dòng)脈弓至Willis環(huán)的動(dòng)脈全貌。常規(guī)手動(dòng)去骨費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效果不佳。應(yīng)用雙期去骨減影技術(shù)又存在圖像匹配不準(zhǔn)等問題。而在雙能量掃描中兩套球管同步掃描,避免了運(yùn)動(dòng)偽影的干擾,且使時(shí)間分辨率得到了提高[6],一次成像能同時(shí)顯示頭頸部動(dòng)脈,受血流速度影響小,假陽性率低。
因cAVM出血是導(dǎo)致青少年因腦血管疾病致死的重要原因之一[7]。本研究采用壽命表法分析,也顯示15~25歲為出血高發(fā)期之一,其出血概率為25%,,青少年出血可能與身體發(fā)育、體內(nèi)激素水平變化較大以及運(yùn)動(dòng)等因素有關(guān)。但在本次研究中發(fā)現(xiàn)出血的另一高發(fā)期為50~65歲,尤以55~60歲年齡段出現(xiàn)高發(fā),其出血概率為64%。中老年出血可能與高血壓、動(dòng)脈狹窄硬化有關(guān),此特征與相關(guān)研究的結(jié)果相似[8]。
目前,對(duì)cAVM出血相關(guān)危險(xiǎn)因素的看法多不一致[9]。本文在單因素分析中發(fā)現(xiàn)AVM的大小、部位、引流靜脈數(shù)目、類型以及供血?jiǎng)用}類型均為危險(xiǎn)因素。與性別、供血?jiǎng)用}數(shù)目無關(guān)。進(jìn)一步納入Cox模型分析后,顯示只有部位、引流靜脈類型、是否合并動(dòng)脈瘤為相關(guān)危險(xiǎn)因素。AVM出血與部位密切相關(guān),其中后顱窩>深部>皮質(zhì)層,出血率分別為76%、73%和40%。深部與后顱窩供血多為椎動(dòng)脈系及深部穿支,特別是腦中央動(dòng)脈供血,此血管走行短、血管細(xì)、引流靜脈少,血管團(tuán)壓力相對(duì)較高,易形成出血。而引流靜脈與出血的關(guān)系,有研究認(rèn)為以深部引流為主者往往有較高的出血風(fēng)險(xiǎn)[10],可能與深部引流靜脈起始部容易發(fā)生狹窄等因素有關(guān)。在本研究中合并動(dòng)脈瘤是明顯危險(xiǎn)因素,可能與動(dòng)脈瘤形成后,血管內(nèi)膜損傷,引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化性炎癥反應(yīng),引起血管狹窄,同時(shí)由于血管壁結(jié)構(gòu)的破壞,血管壓力不平衡,彈性較差,容易破裂出血。其它相關(guān)因素如引流靜脈數(shù)目、供血?jiǎng)用}類型等在Gross等[10]的研究中認(rèn)為為相關(guān)危險(xiǎn)因素,而在本研究中顯示其不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,因而未篩選入影響因素中,尚其原因可能與樣本量有關(guān),有待進(jìn)一步研究。
總之,雙能量CTA能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)腦AVM病灶內(nèi)部血管結(jié)構(gòu),結(jié)合患者的臨床特點(diǎn)進(jìn)行分析,可為判別腦出血的風(fēng)險(xiǎn)性及患者的預(yù)后提供重要參考依據(jù),對(duì)腦cAVM的診斷、治療及預(yù)后具有非常重要的價(jià)值。
[1]S?derman M,Andersson T,Karlsson B,et al.Management of patients with brain arteriovenous malformations[J].Eur J Radiol,2003,46(3):195-205.
[2]Hassler W,Hejazi N.Complications of angioma surgery——personal experience in 191patients with cerebral angiomas[J].Neurol Med Chir(Tokyo),1998,38(Suppl):S238-S244.
[3]Mansmann U,Meisel J,Brock M,et al.Factors associated with intracranial hemorrhage in cases of cerebral arteriovenous malformation[J].Neurosurgery,2000,46(2):272-279.
[4]陳光忠,李鐵林,姜曉丹,等.腦動(dòng)靜脈畸形的血管形態(tài)及空間構(gòu)筑學(xué)研究[J].中國(guó)神經(jīng)精神疾病雜志,2006,32(2):142-145.
[5]Willinsky RA,Taylor SM,TerBrugge K,et al.Neurologic complications of cerebral angiography:prospective analysis of 2899procedures and review of the literature[J].Radiology,2003,227(2):522-528.
[6]王萱,薛華丹,劉煒,等.雙源CT頭頸部雙能量血管成像的圖像質(zhì)量和輻射劑量[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào),2012,32(6):619-623.
[7]Stapf C,Mast H,Sciacca RR,et al.Predictors of hemorrhage in patients with untreated brain arteriovenous malformation[J].Neurology,2006,66(9):1350-1355.
[8]Hofmeister C,Stapf C,Hartmann A,et al.Demographic,morphological,and clinical characteristics of 1289patients with brain arteriovenous malformation[J],Stroke,2000,31(6):1307-1310.
[9]Laakso A,Hernesniemi J.Arteriovenous malformations:epidemiology and clinical presentation[J].Neurosurg Clin N Am,2012,23(1):1-6.
[10]Tasic G,Jovanovic V,Djurovic B,et al.Natural course of the arteriovenous malformations of the brain initially presented by hemorrhage:analysis of a clinical series of 39patients[J].Turk Neurosurg,2011,21(3):280-289.
[11]Gross BA,Du R.Natural history of cerebral arteriovenous malformations:a meta-analysis[J].J Neurosurg,2013,118(2):437-443.