周運(yùn)鋒, 董立軍, 楊晨, 吳琛, 袁權(quán), 陳婭娣
急性缺血性腦卒中主要有效的治療方法是及時(shí)的溶栓(靜脈溶栓、血管內(nèi)介入治療)、抗血小板和抗凝治療[1],使阻塞的血管早期再通,改善腦組織的血流灌注,但是由于各種原因,在我國超過90%的患者都不能在有效的時(shí)間窗內(nèi)得到及時(shí)的治療[2-3]。在對非時(shí)間窗內(nèi)患者的病情評估、治療及預(yù)后評價(jià)中,側(cè)枝循環(huán)狀態(tài)是一項(xiàng)重要的影響因素[4-5]。本研究利用全腦CT灌注成像( computed tomography perfusion,CTP)數(shù)據(jù)及其衍生的動(dòng)態(tài)CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)評估非時(shí)間窗內(nèi)患者的動(dòng)脈閉塞、側(cè)枝循環(huán)狀態(tài)和腦組織血流灌注,為臨床評估和管理此類患者提供客觀依據(jù)。
1.一般資料
搜集2016年1月-2017年1月在皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院影像科行全腦CTP檢查的45例前循環(huán)缺血患者的影像學(xué)資料。納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡≥18歲;②單側(cè)大腦中動(dòng)脈M1~M2段、頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄或閉塞,而對側(cè)大腦中動(dòng)脈及頸內(nèi)動(dòng)脈無狹窄或輕度狹窄的患者;③患者從癥狀發(fā)作到全腦CTP檢查時(shí)間間隔≥6h。排除標(biāo)準(zhǔn):①碘對比劑使用禁忌癥者;②掃描過程中運(yùn)動(dòng)偽影明顯者。45例患者中,男31例,女14例,年齡26~77歲,平均(57±12)歲。主要臨床癥狀有:一側(cè)肢體乏力、活動(dòng)障礙伴/或口角歪斜、口齒不清、言語不能者39例,頭暈及反復(fù)暈厥發(fā)作各1例,頭暈伴嗜睡2例,耳鳴1例,突發(fā)四肢抽搐伴口吐白沫1例。
2.檢查設(shè)備與方法
采用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT機(jī)及相應(yīng)的Syngovia工作站?;颊哐雠P位,頭先進(jìn),并用固定帶對頭部進(jìn)行固定。先行頭顱平掃,管電壓120 kV,管電流390 mAs。然后采用全腦灌注模式掃描,采用雙筒高壓注射器(MEDRAD,美國)于肘靜脈內(nèi)用20G留置針以流率 5 mL/s注射非離子型對比劑碘佛醇(350 mg I/mL)55 mL,緊接著以相同流率注射生理鹽水40 mL。注射對比劑后8 s進(jìn)行灌注掃描,管電壓80 kV,管電流120 mAs,掃描范圍150 mm(平行于眶聽線,從顱底至顱頂),應(yīng)用搖籃床技術(shù),總掃描時(shí)間為46.35 s,時(shí)間序列為:0~21.00 s為第一掃描時(shí)相,間隔時(shí)間為1.50 s,共掃描14次;21.00~46.35 s為第二掃描時(shí)相,間隔時(shí)間為4.50 s,共掃描6次。CTA數(shù)據(jù)重建層厚1.5 mm、層間距1.0 mm,CTP數(shù)據(jù)重建層厚3.0 mm、層間距3.0 mm,二者重建的卷積核均為H30f。重建后的數(shù)據(jù)傳到Syngovia工作站用于血管重組及灌注分析。
3.圖像分析
所有的圖像均經(jīng)1位主治醫(yī)師和1位副主任醫(yī)師共同評閱與分析,意見不同時(shí)經(jīng)商討后達(dá)成一致。
CTA圖像分析:CTA圖像分析包括Willis環(huán)的評估、最優(yōu)單期CTA(optimal single-phase CTA,OSP-CTA)和4D融合CTA(4-dimension fused CTA,4DF-CTA)圖像的血管閉塞程度和側(cè)枝循環(huán)程度評分、側(cè)枝循環(huán)時(shí)間的記錄。OSP-CTA是指在動(dòng)態(tài)CTA中健側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈末端CT值最高的一期,4DF-CTA是指所有動(dòng)態(tài)CTA的融合圖像。血管閉塞程度積分參考Fr?lich等[6]的評分方法,是視以下動(dòng)脈段是否通暢而得分(0~10分):大腦中動(dòng)脈M1近段2分,M1遠(yuǎn)段2分,頸內(nèi)動(dòng)脈床突上段2分,床突下段1分,大腦中動(dòng)脈M2段每個(gè)分支1分共2分,大腦前動(dòng)脈A1段1分。側(cè)枝循環(huán)程度評分參考van den Wijngaard等[7]的方法:無側(cè)枝動(dòng)脈顯示0分,顯影側(cè)枝動(dòng)脈≤50%得1分,顯影的側(cè)枝動(dòng)脈>50%但<100%得2分,側(cè)枝動(dòng)脈顯影達(dá)到100%得3分;同時(shí),以尾狀核頭為界將大腦中動(dòng)脈供血區(qū)分為上、下兩部分,對上、下兩部分側(cè)枝動(dòng)脈顯影分別評分,取二者之和(0~6分)。同時(shí)記錄OSP-CTA的時(shí)間(T健)、患側(cè)側(cè)枝動(dòng)脈達(dá)峰時(shí)間(T患)和二者的差值(側(cè)枝循環(huán)速度)。
CTP圖像分析:從CTP的偽彩圖上對患者腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、腦血流量(cerebral blood flow,CBF)、平均通過時(shí)間(mean transit time,MTT)和Tmax(transit time to the center of the IRF)進(jìn)行定性分析。同時(shí),在Tmax的偽彩圖上對灌注異常區(qū)的體積進(jìn)行測量。在CT平掃圖像上對腦梗死體積進(jìn)行測量。
臨床預(yù)后:參照改良Rankin量表[8](modified Rankin scale,mRS)在患者出院90天后通過門診或電話回訪對患者預(yù)后進(jìn)行評分。出院90天后,mRS 0~2分為預(yù)后好,mRS 3~6分為預(yù)后差。
4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
所有的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析是用PASW Statistics v18.0 軟件完成,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,P<0.05被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。OSP-CTA和4DF-CTA兩種方法對血管阻塞程度、側(cè)枝循環(huán)程度積分的差異采用配對t檢驗(yàn)分析。兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或兩個(gè)獨(dú)立樣本比較的Wilcoxon秩和檢驗(yàn)用來分析臨床預(yù)后好(mRS0~2分)和臨床預(yù)后差(mRS 3~6分)患者之間的血管閉塞程度(4DF-CTA積分)、側(cè)枝循環(huán)程度(4DF-CTA積分)和速度、腦組織梗死體積、Tmax灌注異常區(qū)體積的差異。
環(huán)3分),對血管阻塞程度(箭)及側(cè)枝循環(huán)程度(星)積分的評估優(yōu)于相應(yīng)的OSP-CTA的MIP圖; g) CBV圖示左側(cè)CBV升高; h) CBF圖示左側(cè)CBF降低; i) MTT圖示左側(cè)升高; j) Tmax圖示左側(cè)大片狀異常灌注區(qū)。
圖1 男,48歲,因“右側(cè)肢體活動(dòng)障礙1周”入院。a) CT平掃示左側(cè)腦室旁條片狀梗死灶; b) VRT示左側(cè)大腦中動(dòng)脈完全閉塞; c) 尾狀核頭下OSP-CTA的MIP圖示左側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞(血管閉塞6分),少許側(cè)枝血管顯影(側(cè)枝循環(huán)1分); d) 尾狀核頭下4DF-CTA的MIP圖示左側(cè)大部中動(dòng)脈部分顯影(血管閉塞8分),較多側(cè)枝血管(側(cè)枝循環(huán)2分); e) 尾狀核頭上的OSP-CTA的MIP圖示少許側(cè)枝血管(側(cè)枝循環(huán)1分); f) 尾狀核頭上4DF-CTA的MIP 圖示明顯側(cè)枝血管(側(cè)枝循
45例患者中有完整的Willis環(huán)的3例,雙側(cè)后交通缺如的16例,雙側(cè)后交通缺如伴一側(cè)大腦前動(dòng)脈A1段細(xì)小或缺如的7例,一側(cè)后交通缺如的有6例,單側(cè)或雙側(cè)胚胎型大腦后動(dòng)脈的有13例。CT平掃圖像上梗死區(qū)體積為(22.7±31.4) mL。
OSP-CTA和4DF-CTA兩種圖像的動(dòng)脈閉塞程度積分分別為:5.9±2.7、6.8±2.5,側(cè)枝循環(huán)程度評分分別為:2.8±1.4、5.4±0.9,4DF-CTA圖像對血管閉塞程度及側(cè)枝循環(huán)程度的評估優(yōu)于OSP-CTA圖像(P<0.001,圖1、2)。T健和T患時(shí)間分別為(21.7±3.0) s、(27.2±5.3) s。
灌注偽彩圖像顯示患側(cè)CBV基本正?;虺K绤^(qū)外基本正常的有26例,CBV升高的有15例,CBV降低的有4例;CBF基本正?;虺K绤^(qū)外基本正常的有7例,CBF升高的有3例,CBF降低的有35例;MTT基本正?;虺K绤^(qū)外基本正常的有4例,其余均升高(圖1~3)。Tmax圖上灌注異常區(qū)體積為(203.7±151.6) mL。
出院90天后mRS為(1.7±1.7)分。出院90天患者預(yù)后好的(mRS 0~2分)有29例,預(yù)后差的(mRS 3~6分)有16例(表1)。兩組之間動(dòng)脈閉塞程度評分及側(cè)枝循環(huán)速度的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.376、0.186)。但是,側(cè)枝循環(huán)程度好、腦組織梗死體積和Tmax異常灌注區(qū)體積小者,患者預(yù)后好(P<0.05)。
MIP圖; g) CBV圖示左側(cè)CBV升高; h) CBF圖示右側(cè)CBF降低; i) MTT圖示右側(cè)MTT延長; j) Tmax圖示右側(cè)大片狀異常灌注區(qū)。
圖2 男,42歲,因“間斷性頭部脹痛3月伴雙下肢乏力”入院。a) CT平掃圖未見明顯異常; b) VRT示右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞; c) 尾狀核頭下OSP-CTA的MIP圖示右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞,無側(cè)枝血管顯示; d) 尾狀核頭下4DF-CTA的MIP圖示右側(cè)大腦中動(dòng)脈部分顯影,見明顯側(cè)枝血管; e) 尾狀核頭上OSP-CTA的MIP圖未見明顯側(cè)枝血管; f) 尾狀核頭下4DF-CTA的MIP圖見明顯側(cè)枝血管,對血管阻塞程度(箭)及側(cè)枝循環(huán)程度(星)積分的評估優(yōu)于相應(yīng)的OSP-CTA的
表1 出院90天患者預(yù)后好與預(yù)后差組各參數(shù)比較
全腦CTP檢查不僅可以動(dòng)態(tài)的評估缺血性腦卒中患者的動(dòng)脈閉塞程度和側(cè)枝循環(huán)狀態(tài),而且可以通過灌注分析軟件定性和定量的評估腦組織血流灌注情況,為腦卒中患者藥物治療和介入術(shù)前評估提供依據(jù)。同時(shí),隨著CT掃描機(jī)硬件與軟件的發(fā)展,輻射劑量逐步降低、覆蓋范圍越來越大,全腦CTP檢查在腦卒中患者中的應(yīng)用也逐步增多[7,9]。
源于全腦CTP數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)CTA圖像覆蓋了血流從動(dòng)脈流入到靜脈流出的全過程,因此可以根據(jù)要觀察的目標(biāo)動(dòng)脈而選擇其顯影的最優(yōu)期相,分別對閉塞或狹窄動(dòng)脈以及側(cè)枝動(dòng)脈進(jìn)行分期顯像,從而避免了單期CTA圖像對動(dòng)脈顯影峰值時(shí)間把握不準(zhǔn)或不能同時(shí)兼顧顯示閉塞動(dòng)脈和側(cè)枝動(dòng)脈的困境。在本研究中,4DF-CTA是動(dòng)態(tài)CTA的融合圖像,對血管的顯示無掃描時(shí)相依賴性,故對血管閉塞程度及側(cè)枝循環(huán)程度的評估優(yōu)于OSP-CTA圖像,這同F(xiàn)r?lich[6]和van den Wijngaard等[7]研究結(jié)果一致。同時(shí),由于OSP-CTA是從動(dòng)態(tài)CTA圖像中選出的最優(yōu)期相,其受掃描時(shí)相條件(觸發(fā)點(diǎn)位置、觸發(fā)閾值、延遲掃描時(shí)間)和患者自身?xiàng)l件(心功能、動(dòng)脈狹窄)等因素的影響較小,因而其圖像質(zhì)量要優(yōu)于常規(guī)觸發(fā)掃描模式的單期CTA圖像。所以,動(dòng)態(tài)CTA圖像對腦血管的顯示要明顯優(yōu)于常規(guī)觸發(fā)掃描模式的單期CTA圖像。全腦CTP模式的動(dòng)態(tài)CTA除了可以很好的評估腦動(dòng)脈狹窄程度、側(cè)枝循環(huán)狀態(tài),同時(shí)CTP還可以評估缺血半暗帶等腦組織血流灌注情況。如果僅評估腦動(dòng)脈狹窄和側(cè)枝循環(huán)狀態(tài),多期CTA也是一種很好的選擇[10]。
圖3 男,26歲,因“反復(fù)睡眠4月”入院。a) CT平掃圖未見明顯異常; b) VRT圖示左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞,大腦中動(dòng)脈起始部見側(cè)枝血管(箭); c) 尾狀核頭下OSP-CTA的MIP圖; d) 尾狀核頭下4DF-CTA 的MIP圖; e) 尾狀核頭上OSP-CTA的MIP圖; f) 尾狀核頭下4DF-CTA 的MIP圖,對血管阻塞程度及側(cè)枝循環(huán)程度積分的評估與OSP-CTA的MIP圖一致; g) CBV圖示正常; h) CBF圖示正常; i) MTT圖示正常; j) Tmax圖示正常。
側(cè)枝循環(huán)狀態(tài)對缺血性腦卒中患者的治療方案的選擇、梗死體積和預(yù)后的評估至關(guān)重要[4-5]。腦側(cè)枝循環(huán)主要包括3個(gè)水平[11]:①Willis環(huán)主要是前、后循環(huán)的溝通;②軟腦膜動(dòng)脈、眼動(dòng)脈及其他小動(dòng)脈之間形成的血管網(wǎng);③新生血管。當(dāng)動(dòng)脈狹窄或阻塞時(shí),根據(jù)個(gè)體差異不同,3個(gè)水平的側(cè)枝循環(huán)會(huì)不同程度的開放或形成。在本組病例中,完整的Willis環(huán)的只有3例,而雙側(cè)后交通缺如的有23例、單側(cè)缺如的有6例,所以第二和第三水平的側(cè)枝循環(huán)尤為重要。本組病例中,側(cè)枝循環(huán)程度與患者的預(yù)后明顯相關(guān),側(cè)枝循環(huán)好的患者預(yù)后好,但是側(cè)枝循環(huán)的速度對患者預(yù)后影響不明顯。這和van den Wijngaard等[7]以梗死體積作為預(yù)后標(biāo)準(zhǔn)來評判側(cè)枝循環(huán)程度和速度對大腦中動(dòng)脈阻塞患者預(yù)后影響的結(jié)果是一致的。
腦CTP主要用于動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者遲發(fā)性腦缺血的診斷[12]和急性缺血性腦卒中患者藥物及介入治療前的評估[13]。在缺血性腦卒中患者中可以通過CBV、CBF、MTT和Tmax等參數(shù)定性和定量的評估缺血半暗帶和梗死核心,但是由于各醫(yī)學(xué)中心掃描模式和各廠家分析軟件算法的不一致,目前還沒有統(tǒng)一的閾值與標(biāo)準(zhǔn)[14]。由于本組病例都不是急性腦缺血患者,所以僅對灌注偽彩圖進(jìn)行了定性評估,沒有進(jìn)行定量參數(shù)測量和分析。本組數(shù)據(jù)中時(shí)間參數(shù)MTT和Tmax大都延長,偽彩圖能較敏感的反映血流灌注異常,而CBV大部正?;蛏?。這可能是由于在慢性缺血患者中大都建立起二級及三級的側(cè)枝血管,但是動(dòng)脈近段阻塞或狹窄的病灶又持續(xù)存在所致。因此,對于CTA顯示血管狹窄,而CT平掃又顯示腦實(shí)質(zhì)正常的非急性缺血患者,CTP能提供更多的腦組織血流灌注信息,從而有利于臨床醫(yī)生對患者進(jìn)行更精準(zhǔn)和個(gè)性化的管理。
綜上所述,對于非時(shí)間窗內(nèi)的前循環(huán)腦缺血患者,動(dòng)態(tài)CTA圖像能準(zhǔn)確顯示動(dòng)脈狹窄及側(cè)枝循環(huán)狀態(tài),全腦CTP又能很好的反映腦組織血流灌注情況。因此,一站式的全腦CTP及相應(yīng)的動(dòng)態(tài)CTA能為臨床精準(zhǔn)的管理此類患者提供客觀依據(jù)。
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