田冰 王鐵功 尹偉 陸建平

[關(guān)鍵詞]多模態(tài)CT;急性缺血性腦卒中;大血管閉塞

中圖分類號：R743.3;R814.42文獻標識碼：A文章編號：1009-816X（2018）06-0443-05

doi：10.3969/j.issn.1009-816x.2018.06.001

腦卒中是當(dāng)今國民死亡的第一位原因，國人腦卒中的發(fā)病率以每年8.7%的速度遞增，顯著高于世界總年發(fā)病率[1]。在新發(fā)患者中，急性缺血性腦卒中（acute ischemic stroke，AIS）約占腦卒中總體發(fā)病率的70%～80%，且呈逐年上升的趨勢，我國每年新發(fā)AIS患者超過200萬[2]。

AIS具有較高的致死率和致殘率，靜脈溶栓可以有效改善AIS患者的預(yù)后，是其首要的治療方法，但對大血管閉塞性AIS效果欠佳[3]。近年來多項血管內(nèi)治療大型隨機對照研究結(jié)果證實了對于前循環(huán)大血管閉塞AIS患者，支架取栓能有效改善發(fā)病6～8h內(nèi)患者的預(yù)后[4～8]。臨床評估是AIS血管內(nèi)治療病例選擇的重要環(huán)節(jié)，目前常用的AIS嚴重程度的評估方法主要有美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（national institutes of health stroke scale，NIHSS）、辛辛那提院前卒中評分（the cincinnati prehospital stroke severity scale，CPSSS）等，但其敏感性和特異性只有58%～68%[9，10]。相對于臨床評估，精準的影像學(xué)評估是治療方案選擇的重要依據(jù)，是患者獲得良好預(yù)后的關(guān)鍵。大血管閉塞性AIS患者術(shù)前影像學(xué)評估的目標是：排除出血性病變、識別閉塞狹窄責(zé)任血管、通過直接或間接征象量化評估梗死核心灶、缺血半暗帶和側(cè)支循環(huán)，預(yù)測血管內(nèi)治療可能的療效[11]。在眾多的影像設(shè)備及技術(shù)的組合中，多模態(tài)CT（CT平掃+CT血管成像+CT灌注成像）已被國內(nèi)外大部分的腦卒中中心用于AIS患者的術(shù)前篩查及評估。一站式多模態(tài)CT檢查結(jié)合第三方軟件的量化分析，能夠快速、準確的評估AIS患者的腦血管改變及腦組織的血流儲備[12]。本文主要對多模態(tài)CT對急性大血管閉塞性AIS患者術(shù)前評估的應(yīng)用進行綜述，結(jié)合海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院AIS影像學(xué)評估的模式及經(jīng)驗，詳細介紹多模態(tài)CT對急性大血管閉塞性AIS的評估方法及價值。

1多模態(tài)CT的特點

目前國際上著名卒中中心基本上采用CT成像對AIS患者進行評估，主要原因是磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）掃描時間較長，神經(jīng)功能損害嚴重的患者無法完成數(shù)據(jù)采集，如果要排除出血，還需加掃序列，不適用于急性期及重癥患者。即使能夠急診展開MRI檢查且采用快速掃描組合序列（6分鐘內(nèi)完成掃描），仍有14%～30%的患者因金屬植入物等原因無法完成MRI檢查。再則，目前報道的采用MRI方法評估AIS，最佳入院到治療（door to needle time，DNT）的中位時間仍然難以突破到60分鐘以內(nèi)[13]。臨床研究表明在4.5小時時間窗內(nèi)的患者，一旦CT平掃排除了腦出血就需要快速進行治療，關(guān)鍵是選用單純的靜脈溶栓還是需要結(jié)合血管內(nèi)治療。如果超時間窗或臨床無法確定的AIS患者，CT灌注成像（CT perfusion，CTP）能提供更多的信息指導(dǎo)臨床治療。CT平掃低密度的范圍、側(cè)枝循環(huán)及梗死核心的體積均與患者的預(yù)后高度相關(guān)[14]。臨床實際中，那些病情進展快、側(cè)枝循環(huán)差的AIS患者，如果不能及時有效治療通常損失巨大，因此，縮短影像評估的時間是關(guān)鍵。

一站式的多模態(tài)CT設(shè)備采用多排寬探測器，一次旋轉(zhuǎn)掃描的覆蓋范圍在8～16cm。完成CT平掃、CT血管造影（CT angiography，CTA）及CTP的檢查總時間大概在2～3min[15]。寬覆蓋的多模態(tài)CT設(shè)備安裝在急診室是縮短DNT時間的利器，有助于全面加快卒中診治流程。該模式有如下優(yōu)勢：快速掃描適用于重癥患者;CT的高空間分辨率能夠顯示細小血管分支，有助于評估側(cè)枝循環(huán);通過兼容自動化的醫(yī)學(xué)圖像分析軟件，例如RAPID（iSchemaView，Menlo Park，CA）及MIStar（Apollo Medical Imaging Technology，Melbourne，Australia）等，使得腦組織的血流動力學(xué)信息得以量化，能更加全面精準的評估腦組織缺血的狀態(tài)。多模態(tài)CT檢查結(jié)合快速圖像重建及自動化的圖像分析軟件能夠快速得出CT平掃、CTA及CTP圖像[16]。CT平掃可以排除腦出血，并能夠發(fā)現(xiàn)部分病例的腦組織梗死及大血管閉塞的早期征象，例如灰白質(zhì)界面消失、大動脈高密度征等;CTA有助于明確AIS的責(zé)任血管，顯示大血管狹窄或閉塞，評估側(cè)枝循環(huán)，提供前后循環(huán)的整體信息和血管內(nèi)治療的路徑等;CTP能評估腦血流儲備、梗死核心、缺血半暗帶（可挽救的腦組織）、側(cè)枝循環(huán)等，為靜脈溶栓或機械取栓、輔助支架等治療手段提供循證依據(jù)。

2多模態(tài)CT對急性大血管閉塞性AIS的評價內(nèi)容

多模態(tài)CT對于急性大血管閉塞性AIS的評估，主要包括血管和腦組織學(xué)的評價，前者包括大血管病變和側(cè)枝循環(huán)，后者包括核心梗死區(qū)和缺血半暗帶[4～8]。早期識別大血管閉塞引起的AIS患者，對臨床有效進行血管內(nèi)治療尤為關(guān)鍵。側(cè)枝循環(huán)的好壞能夠反映可挽救腦組織的多少，進而影響患者治療后的臨床結(jié)局[17]。一旦確定大血管閉塞的存在，就要明確可挽救腦組織的范圍。梗死核心區(qū)的范圍能夠用于評估血管內(nèi)治療的風(fēng)險，缺血半暗帶則能夠預(yù)測患者的獲益。多項臨床試驗采用核心梗死區(qū)和缺血半暗帶的最小錯配比來決定臨床治療決策。

2.1大血管病變：顱內(nèi)大血管是指直徑大于2mm的血管，包括頸內(nèi)動脈的顱外段及顱內(nèi)段、椎動脈V1～V4段、基底動脈、大腦后動脈P1段、大腦前動脈A1段及大腦中動脈M1、M2段[18]。對于無法進行影像學(xué)檢查直接顯示大血管閉塞的患者，有研究認為發(fā)病3小時以內(nèi)NIHSS評分≥9分或者3～6小時內(nèi)NHISS評分≥7分，提示存在顱內(nèi)大血管的閉塞[19]。多模態(tài)CT可以直接顯示顱內(nèi)大血管重度狹窄或閉塞[20]。與后循環(huán)血管相比，前循環(huán)大血管閉塞更為常見（76.1%）。目前已經(jīng)明確前循環(huán)近端（頸內(nèi)動脈和大腦中動脈的M1段）大血管閉塞的患者能從血管內(nèi)治療中獲益，而后循環(huán)大血管閉塞的血管內(nèi)治療，尚缺乏大型臨床隨機對照試驗證據(jù)的支持。因此，對于顱內(nèi)大血管閉塞患者，多模態(tài)CT快速準確地顯示大血管閉塞的部位和范圍，有助于臨床盡快制定治療決策。多模態(tài)CT薄層掃描重建可以得到精細的CT平掃圖像，顯示動脈高密度征，提示大血管閉塞的存在，主要是由于血栓形成導(dǎo)致血流減慢或者中斷;CTA的重建推薦使用減影圖像，有利于去除虹吸部的鈣斑和顱底的骨骼影重疊，由此而重建的CTA的圖像更能精準顯示大血管狹窄閉塞部位及程度范圍，其敏感性和特異性分別達到92%～100%及82%～100%[11]。

2.2側(cè)枝循環(huán)：顱腦側(cè)支循環(huán)是指當(dāng)大腦的供血動脈嚴重狹窄或閉塞時，血流通過其他血管到達缺血區(qū)，從而使缺血腦組織得到不同程度的灌注代償。缺血腦組織在閉塞的動脈開通前依賴側(cè)支循環(huán)而生存，因此側(cè)支循環(huán)的好壞一定程度上反映了可挽救腦組織的多少，側(cè)枝循環(huán)不僅顯著影響梗死進程，且與患者的功能預(yù)后密切相關(guān)[19]。

多模態(tài)CT對側(cè)枝循環(huán)的評估主要基于多時相的CTA成像。側(cè)枝循環(huán)一級代償?shù)脑u估主要觀察Willis環(huán)的開放情況。二、三級代償，尤其是二級代償主要評估缺血區(qū)軟腦膜血管的代償狀況，而一級代償最終也需要通過缺血區(qū)軟腦膜血供代償?shù)靡泽w現(xiàn)。因此，當(dāng)今對大血管閉塞性AIS的側(cè)枝循環(huán)評估聚焦在缺血區(qū)軟腦膜側(cè)支的充盈情況[4]?；诙嗄B(tài)CT的CTA成像可以實現(xiàn)軟腦膜側(cè)枝血管的多時相評估，與傳統(tǒng)的單時相CTA比較，不受患者掃描時間點的影響，能夠更加準確的評估軟腦膜側(cè)枝循環(huán)的狀態(tài)[21]。研究表明，多時相的CTA對AIS側(cè)枝循環(huán)的評估與數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）具有較好的一致性[22]?；诙鄷r相CTA成像評價側(cè)枝循環(huán)的方法目前并沒有統(tǒng)一的標準，目前文獻報道的評價方法主要是側(cè)枝循環(huán)的充盈程度及充盈速度，更重要的是充盈程度[23]。

2.3梗死核心區(qū)：梗死核心即發(fā)生不可逆性損傷的腦組織。與正常腦組織相比，當(dāng)腦血流量下降至小于30%時提示不可逆性損傷[24]。梗死核心的大小與臨床預(yù)后密切相關(guān)。梗死核心越小，預(yù)后良好的可能性越大。更有文獻報道，與缺血半暗帶相比，梗死核心體積更能夠準確預(yù)測AIS患者的預(yù)后[25]。此外，梗死核心大小也可預(yù)測血管內(nèi)治療并發(fā)癥的風(fēng)險。

評估核心梗死的主要影像學(xué)指標是基于CT平掃的Alberta卒中項目早期CT評分（Alberta Stroke Program Early CT Score，ASPECTS）[26]。ASPECTS評分主要評估大腦中動脈供血區(qū)的主要功能區(qū)，將其分為4個皮層下區(qū)（尾狀核C、豆狀核L、內(nèi)囊IC、島葉I）及6個皮層區(qū)（M1-M6），每個區(qū)域1分，總分10分，每累及一個區(qū)域減去1分。ASPECTS評分受CT平掃窗寬、窗位及評價者主觀因素的影響，有學(xué)者通過對比研究得出腦灰白質(zhì)對比最佳的窗寬為60～80Hu，窗位為40Hu[27]。目前自動化的圖像分析軟件可以實現(xiàn)腦組織自動化的ASPECTS評分，減少人為評分造成的差異。

除ASPECTS評分外，梗死核心體積的量化能夠更加精準反映腦組織不可逆改變的范圍。多模態(tài)CT對于評估梗死核心體積的計算主要基于CTP，目前比較公認的梗死核心的界值是腦血流量（cerebral blood flow，CBF）<30%的區(qū)域。自動化的圖像分析軟件可以直接得出CBF<30%區(qū)域的體積，單位是ml，有助于大血管閉塞性AIS患者的快速、準確定量[28]。ASPECTS評分與梗死核心體積密切相關(guān)，研究表明，ASPECTS評分≥7分對應(yīng)于梗死核心體積<70ml，ASPECTS評分≤3分對應(yīng)于梗死核心體積>100ml[29]。

2.4缺血半暗帶：與梗死核心灶的不可逆相比，缺血半暗帶則是其周圍腦血流減低的區(qū)域，該區(qū)域神經(jīng)功能受損但細胞的電生理活動仍然正常[30]。缺血半暗帶是臨床治療所關(guān)注的重點，如果缺血半暗帶得不到積極有效的血流重建則會進展為不可逆的梗死核心[31]。

CTP通過造影劑進入體內(nèi)以后的時間-密度曲線的變化計算可以得到不同的灌注參數(shù)，例如CBF、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、血流達峰時間（Tmax）等，揭示腦組織微循環(huán)的變化?；诙嗄B(tài)CT的CTP結(jié)合自動化的圖像分析軟件，可以實現(xiàn)對缺血半暗帶的快速、精確定量。目前文獻報道認為峰值時間Tmax>6s的區(qū)域為異常灌注區(qū)，CBF<30%的區(qū)域為梗死核心區(qū)，二者之間差異的區(qū)域即錯配區(qū)（Mismatch volume），代表缺血半暗帶[28]。

研究表明，基于CTP得到的缺血半暗帶及梗死核心與MRI的灌注與彌散錯配區(qū)一致性較好，但與MRI相比，CTP更加便捷、高效[32]。同時，對于大血管閉塞性AIS，較小的梗死核心和較大的缺血半暗帶，患者經(jīng)血管內(nèi)治療后預(yù)后更好。

3多模態(tài)CT對急性大血管閉塞性缺血性腦卒中評估的長海模式海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院自2016年10月起將多模態(tài)CT用于急診AIS患者的檢查，目前的DNT時間已縮短至20分鐘內(nèi)，其中一站式的多模態(tài)CT檢查及評估是最重要環(huán)節(jié)，多模態(tài)CT總的掃描時間約為3分鐘，圖像量化分析約為2分鐘。

CTP的量化分析采用斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)中心開發(fā)的RAPID醫(yī)學(xué)圖像處理軟件包，與多模態(tài)CT相連接，能自動處理分析腦灌注圖像，并得出具體直觀的的量化分析結(jié)果，突出的優(yōu)點是：圖像處理速度快、自動后處理自動回傳PACS、量化梗死核心與缺血半暗帶的體積、量化結(jié)果可在PACS終端或移動終端上任意查閱等（圖e）。除了CTP的量化分析外，目前最新的RAPID版本可以實現(xiàn)快速自動化的ASPECTS評分，直觀、準確的顯示腦實質(zhì)的改變，而軟件自動輸出的多時相CTA血管圖像也可以對側(cè)枝循環(huán)的充盈程度進行評價（圖b、c）。圖男，73歲，突發(fā)右側(cè)肢體無力7小時入院。急診多模態(tài)CT檢查顯示：CT平掃（圖a）未見明顯異常，CTA（圖d）顯示左側(cè)大腦中動脈M1段閉塞;RAPID自動分析結(jié)果顯示梗死核心（CBF<30%：0ml），異常灌注區(qū)（Tmax>6s：61ml;綠色區(qū)域），缺血半暗帶為二者誤配區(qū)：Mismatch volume為61ml（圖e）;此外RAPID自動分析得出ASPECTS評分為10分（圖b），且自動輸出的Bolus Time圖顯示左側(cè)大腦中動脈供血區(qū)軟腦膜側(cè)枝較右側(cè)減少（圖c）。患者經(jīng)急診支架取栓，多模態(tài)CT復(fù)查結(jié)果顯示：CTA（圖f）顯示原左側(cè)大腦中動脈M1段閉塞段恢復(fù)血流;RAPID自動分析結(jié)果顯示梗死核心（CBF<30%：0ml），異常灌注區(qū)（Tmax>6s：0ml），缺血半暗帶Mismatch volume為0ml（圖g）。多模態(tài)CT對于大血管閉塞性AIS患者是否需要進行急診血管內(nèi)治療具有指導(dǎo)意義，長海醫(yī)院根據(jù)國內(nèi)外最新研究結(jié)果，結(jié)合中國的實際情況將AIS血管內(nèi)治療的適應(yīng)證和禁忌癥總結(jié)為LAST2CH2ANCE[33]。LAST2CH2ANCE涵蓋了AIS患者的臨床及影像學(xué)信息，其中，L代表大血管閉塞（large vessel occlusion，L），N代表不可挽救腦組織（non-salvageable brain tissue，N）即梗死核心，C代表側(cè)枝循環(huán)（collateral，C），以上均為多模態(tài)CT評價的主要內(nèi)容。目前已發(fā)表的大血管閉塞性AIS血管內(nèi)治療的隨機對照研究中，僅EXTEND-IA研究要求評價缺血半暗帶，該研究同樣利用RAPID軟件對CTP數(shù)據(jù)進行定量分析CTP，只有總的異常灌注區(qū)與梗死核心的比例>1.2或缺血半暗帶體積>10ml的患者才入組進行治療[5]。但這并不能說明大血管閉塞性AIS患者在進行血管內(nèi)治療前無需評價缺血半暗帶，相反目前亟待界定合適的缺血半暗帶閾值來快速判定適合治療的患者，進而最大程度提高干預(yù)的效率。

目前大部分研究對于AIS患者治療后療效評估，主要采用改良Rankin量表（mRS），以治療后3個月患者mRS評分0～2分作為標準來判斷治療療效。但基于患者神經(jīng)功能評分的mRS，并不能真實反映所有臨床神經(jīng)功能改變，因此用來評估預(yù)后存在一定程度的低估[18]。如果采用多模態(tài)CT復(fù)查能夠直觀的顯示大血管的重建情況及缺血半暗帶的演變，可作為mRS評分的重要補充甚至替代。此外，長海醫(yī)院多模態(tài)CT采用的低劑量灌注模式，患者一次檢查的輻射劑量總計低至2.9mSv。低劑量的掃描能夠有效降低患者單日內(nèi)的總輻射劑量，對于大血管閉塞性AIS患者治療后的多模態(tài)CT復(fù)查具有重要的意義。

一站式多模態(tài)CT能夠快速、準確的對大血管閉塞性AIS患者進行全面精準的評估，結(jié)合自動化的圖像分析軟件，實現(xiàn)對大血管閉塞的識別、側(cè)枝循環(huán)的評估、梗死核心及缺血半暗帶的準確定量。不僅能夠加快AIS的診治流程，而且能夠精準的指導(dǎo)臨床治療方案的選擇及評估治療后的療效，對于AIS患者尤其是大血管閉塞性AIS患者具有重要的應(yīng)用價值。

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（收稿日期：2018-10-30）