趙婷婷,李國忠,鐘鏑,陳洪蘋
卒中是中國近年來最主要的死亡原因,約占全球卒中總死亡人數(shù)的三分之一[1]。對于缺血性卒中,無論何種原因和機制造成的缺血,腦側(cè)支循環(huán)能夠部分維持缺血半暗帶的血流量從而延遲和預防細胞死亡[2]。既往的研究表明,良好的腦側(cè)支循環(huán)可延遲、甚至防止梗死的進展,與更好的臨床和功能結(jié)局有關(guān),能增加血管再通率,降低出血轉(zhuǎn)化率,并可能延長血管內(nèi)手術(shù)治療的時間窗[3-4]。急性缺血性卒中后,患者腦側(cè)支循環(huán)狀態(tài)是臨床結(jié)局的一個強烈預測指標[5]。了解腦側(cè)支循環(huán)閉塞程度有助于決策患者血管內(nèi)治療的方案,提高影像學和臨床預后的準確性[6-7]。目前,評價腦側(cè)支循環(huán)的標準方法缺乏共識。本文將對腦側(cè)支循環(huán)特點、影像學評價方法進行綜述。
腦側(cè)支循環(huán)是動脈閉塞后動態(tài)招募的輔助血管網(wǎng)絡(luò),可為缺血區(qū)提供殘余血流。急性缺血性卒中的腦側(cè)支血流在不同個體間是高度可變的,是選擇血管內(nèi)再通治療的卒中患者和未選擇靜脈使用重組組織型纖溶酶原激活物(recombinant tissue plasminogen activator,rt-PA)卒中患者預后的強有力預測因素之一[8]。人腦有三級代償側(cè)支循環(huán)。一級側(cè)支循環(huán):即Willis環(huán),是連接前循環(huán)與后循環(huán)的通道;二級側(cè)支循環(huán):通過眼動脈、軟腦膜側(cè)支血管和其他較小的側(cè)支動脈連接;三級側(cè)支循環(huán):指缺血發(fā)生后不久形成的新生血管。一旦大腦動脈部分阻塞或閉塞,側(cè)支循環(huán)即開始形成新的或開放已存在的血管,目的是更好地改善該區(qū)域的血液供應。一般來說,動脈補償?shù)闹饕问絹碜砸患墏?cè)支循環(huán)。如果其不足以滿足需要,則二級側(cè)支循環(huán)開始運作。如果這個補償還不夠,三級側(cè)支循環(huán)可能開始運作。但是,這個過程需要時間,通常需要幾天才能完成[4]。
2.1 經(jīng)顱多普勒超聲 經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial Doppler,TCD)是一種經(jīng)濟、非侵入性的可實時測量腦底動脈血流特性和腦血流動力學的檢查技術(shù)[9]。有助于評估腦血流模式、血管舒縮反應,在連續(xù)監(jiān)測期間有助于檢測沉默的腦栓子,從而確定患者是否存在卒中或短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)的風險[10]。TCD檢查前交通動脈流量異常比檢查后交通動脈流量異常的敏感性和特異性更高。當然,TCD檢查方法也有其局限性,其高度依賴檢查操作者,超聲科醫(yī)師必須具備全面的腦血管解剖、生理學、腦血流動力學以及光譜波形分析知識[11]。
2.2 磁共振血管成像 磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)是一種被廣泛使用的評價Willis環(huán)解剖結(jié)構(gòu)的無創(chuàng)、無需造影劑的檢查技術(shù),其檢測前交通動脈血管異常的敏感性為98.2%,檢測后交通動脈的敏感性為81.3%[12]。MRA依靠人體組織和血液固有的磁特性在外部磁場能產(chǎn)生圖像的優(yōu)勢,無電離輻射,在臨床應用越來越廣泛。近年來隨著磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)硬件和軟件技術(shù)的進步,MRA成像技術(shù)和方法發(fā)生了重大變化,出現(xiàn)了3.0特斯拉(T)磁場MRA,該方法提高了空間分辨率、減少采集時間。增加的空間分辨率可以提高病變的可見性,而且更快的采集時間有助于減少運動偽影[13]。磁共振成像術(shù)從拍攝患者、執(zhí)行檢查到解釋結(jié)果一共需要花費約30 min,其耗時長,可能會延遲再灌注治療,并且在多數(shù)醫(yī)院,發(fā)病24 h內(nèi)可能無法完成此檢查[14]。
2.3 計算機斷層掃描血管成像 計算機斷層掃描血管成像(computed tomography angiography,CTA)是急性缺血性卒中時使用最廣泛和用于評估動脈閉塞的診斷工具之一,可了解動脈閉塞的位置和程度,是否存在顱外血管狹窄及腦組織的缺血性改變。同時CTA可用于確定腦動脈側(cè)支循環(huán)結(jié)構(gòu)的存在或缺失[15]。CTA能夠直接顯示動脈阻塞后的側(cè)支血流[16]。此項檢查缺乏時間分辨率,因此,許多患者側(cè)支狀態(tài)被錯誤標記[17]。最近發(fā)展的多時相CTA技術(shù)可用來解決單時相CTA缺乏時間分辨率的問題[18]。單時相CTA如果在造影劑到達軟腦膜血管之前進行圖像采集,則軟腦膜動脈充盈被低估;多時相CTA通過額外的靜脈峰值期和靜脈晚期再次對圖像進行采集,能夠?qū)浤用}充盈進行更細致全面的評估。CTA檢查過程中使用的造影劑有潛在的腎毒性,而且患者存在對造影劑過敏的風險,CTA檢查方法不提供流向或流速信息[19]。
2.4 計算機斷層掃描灌注成像 計算機斷層掃描灌注成像(computered tomography perfusion,CTP)應用于許多前沿性臨床研究,提供廣泛可行的腦血流動力學和腦實質(zhì)生存能力的評估,這是急性卒中管理的關(guān)鍵[20]。利用數(shù)學模型可計算出各參數(shù):局部腦血流量(regional cerebral blood flow,rCBF)、局部腦血容量(regional cerebral blood volume,rCBV)、平均通過時間(mean transit time,MTT)及達峰時間(time to peak,TTP),可用來評估不可逆性腦損傷(缺血核心區(qū))和潛在的可挽救的低灌注區(qū)(缺血半暗帶)[21]。MTT延長的腦區(qū)說明腦灌注下降和血流動力學受損。在這一區(qū)域,rCBV增加說明這是一個保存血流自動調(diào)節(jié)和功能側(cè)支的區(qū)域,對應于缺血半暗帶或“風險組織”;rCBV下降區(qū)域?qū)诠K篮诵慕M織[22]。因此,在急性缺血性卒中發(fā)生后,rCBV可能升高或在正常范圍內(nèi),這取決于側(cè)支供應的有效性。CTP與CTA相結(jié)合能早期檢測缺血腦組織部位、梗死灶、可挽救腦組織和腦側(cè)支循環(huán)情況[23]。CTA可以對顱內(nèi)側(cè)支循環(huán)情況進行解剖學檢查,CTP可以通過相應腦實質(zhì)參數(shù)的改變對其側(cè)支情況進行功能檢查[24]。CTP檢查方法需要利用計算機對上述參數(shù)進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換等后處理,從而得到清晰、直觀的各參數(shù)彩色圖像,檢查過程中,患者的頭部需要固定不動,否則將會導致成像失敗。此外,更具體的CTP評價腦側(cè)支循環(huán)標準尚待確定。
通常情況下,臨床應根據(jù)患者狀態(tài)及癥狀表現(xiàn)在計算機斷層掃描(computed tomography,CT)與MRI間做出選擇。對于那些無法接受MRI(如裝有起搏器和植入金屬物體)檢查的患者,以及病情不穩(wěn)定,無法在長時間內(nèi)保持仰臥姿勢的患者,CT成為首要檢查方式[25];CTA對于確定血管閉塞部位及其嚴重程度有高度診斷準確性,CTP對于檢測腦組織是否為缺血性病變和區(qū)分梗死核心和缺血半暗帶有高度診斷準確性[26]。CTA和CTP提供了側(cè)支循環(huán)功能和解剖學方面的差異性評估。
2.5 數(shù)字減影血管造影 目前有多種方法可用于無創(chuàng)測量腦側(cè)支血流量,如TCD,CTA或MRA,但數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)在國際上仍被視為評價腦部側(cè)支循環(huán)解剖結(jié)構(gòu)的金標準,它能夠判斷側(cè)支循環(huán)閉塞程度和數(shù)量,特別是軟腦膜和頸外動脈供應,具有良好的時間和空間分辨率[27]。同時,DSA能可靠地判斷閉塞或者次全閉塞血管,并顯示軟腦膜側(cè)支[28]。但是,這項檢查在操作過程中有可能導致動脈壁上易損斑塊脫落造成小概率血栓事件,而且,DSA不能夠同時檢查對側(cè)側(cè)支情況,亦不能同時檢查前循環(huán)和后循環(huán)[23]。由于以上各種原因阻礙了其廣泛使用。
2.6 多時相計算機斷層掃描血管成像 多時相計算機斷層掃描血管成像(multiphase computed tomography angiography,multiphase CTA)解決了有關(guān)單時相CTA的一些不足,是評價腦側(cè)支循環(huán)結(jié)構(gòu)的一種新方法。其優(yōu)點如下:①給臨床醫(yī)師提供全腦軟腦膜側(cè)支充盈程度的信息,能夠提供3個時間分辨率圖像,分別是動脈峰值期、靜脈峰值期以及靜脈晚期;②此項技術(shù)能夠快速操作,產(chǎn)生的圖像也便于獲取和判讀;③在用于預測急性缺血性卒中臨床結(jié)局方面,在評價者間信度良好;④與CT灌注成像不同,此項檢查不需要任何數(shù)學算法和復雜的后處理以及獨立工作站;⑤僅需要較低的輻射劑量,沒有額外的對比材料,全腦覆蓋。
此項技術(shù)也有其局限性:①即使在正常大腦半球,由于近端血管狹窄限制了遠端血管的血流量以及顱底側(cè)支血管迂曲均延遲造影劑充盈軟腦膜動脈,因此,有可能導致軟腦膜充盈狀態(tài)錯誤。②心臟功能差也會干擾軟腦膜側(cè)支充盈[29]。
Alvaro García-Tornel等[3]的研究共納入108例患者,其中10例單時相CTA顯示差腦側(cè)支循環(huán),但是多時相CTA顯示為好腦側(cè)支循環(huán),這些患者的基線特征以及治療相關(guān)變量沒有差別,其中,80%實現(xiàn)了好的功能結(jié)局(3個月時改良Rankin評分<3分),提示由于缺乏時間分辨率,單時相CTA在一些患者中可能低估了腦側(cè)支狀態(tài),而多時相CTA能提高評估腦側(cè)支狀態(tài)的準確性。目前,缺血性卒中公認的有效治療措施是血管再通治療。對于超過治療時間窗的患者,我們可以選擇聯(lián)合多時相CTA和CTP對患者進行檢查,如果患者腦側(cè)支循環(huán)好,CTP顯示仍有可挽救腦組織,即使超過治療時間窗,還是可以選擇血管再通治療。通過多時相CTA和CTP聯(lián)合的方式可以識別可能從血管重建治療中獲益更多的患者,而不是依賴于傳統(tǒng)的治療時間窗,從而為個體化治療策略提供依據(jù)[30]。隨著對腦側(cè)支循環(huán)重要性的認識,更需要一種侵入性小且節(jié)省時間的評價方法來指導治療決策,DSA有侵入性相關(guān)風險,與單時相CTA比,多時相CTA有額外的靜脈峰值期和靜脈晚期成像,在缺血性卒中時能更好地評價腦側(cè)支狀態(tài)[31]。
評價腦側(cè)支循環(huán)對缺血性卒中的治療選擇、預測臨床預后有重要意義。多時相CTA可以作為急性缺血性卒中超早期評價腦側(cè)支循環(huán)的工具,有利于在超早期獲得腦側(cè)支循環(huán)相關(guān)信息,幫助和指導臨床醫(yī)師做出治療決策。采取合理有效的個體化治療方案,最大限度地減少缺血事件發(fā)作,降低患者的致殘率、死亡率,同時,為患者贏得良好臨床和功能結(jié)局。
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