樓菁菁 劉 壯 周雨菁 徐 斌 王淵愷 劉從進 劉 淼 劉興黨

煙霧病(moyamoya disease，MMD)是一種起因不明的慢性進行性腦血管疾病，可導致腦出血或腦缺血事件發(fā)生。因此， 準確評估MMD患者腦血流灌注情況對選擇合適的治療方式和判斷預后尤為重要,99Tcm-雙半胱乙酯(99Tcm-ECD)單光子發(fā)射計算機斷層成像術(SPECT)-CT可提供腦血流灌注信息， 具有較好的臨床應用價值。本研究應用NeuroGam軟件對MMD患者手術前后腦血流灌注情況進行定性和定量分析，評估手術療效。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究經(jīng)復旦大學附屬華山醫(yī)院倫理委員會批準，所有研究對象簽署知情同意書。選擇2013年1月—2018年6月于復旦大學附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科行顳淺動脈-大腦中動脈分支吻合術聯(lián)合腦-硬腦膜-顳肌血管融合術(STA-MCA+EDMS)的MMD患者(MMD組)72例，男32例、女40例；年齡11～64歲，平均年齡為(40±12)歲；術前發(fā)生腦出血29例，有明顯肢體乏力41例，自述記憶力下降35例，頭痛、視力模糊、失語、癲疒間發(fā)作38例，伴動脈瘤2例，伴甲狀腺功能減低1例。MMD組納入標準：雙側MMD，符合2012年日本MMD診斷治療指南；經(jīng)數(shù)字減影血管造影(DSA)檢查確診為MMD；DAS檢查顯示頸內動脈(ICA)末端或大腦前動脈(ACA)和(或)大腦中動脈(MCA)起始部狹窄或閉塞；DSA動脈期在狹窄或閉塞的血管附近出現(xiàn)異常腦血管網(wǎng)。MMD組排除標準：由全身系統(tǒng)性疾病(如動脈硬化、鐮狀細胞性貧血、放射治療后等)產(chǎn)生的煙霧現(xiàn)象；單側煙霧綜合征。另選取同期在復旦大學附屬華山醫(yī)院行體格檢查者(對照組)10名，男6名、女4名，年齡18～62歲，平均年齡為(47±14)歲。對照組納入標準：無腦血管病病史；廣泛性焦慮障礙量表(GAD-7)評分<5分；患者健康問卷抑郁量表(PHQ-9)評分<5分[1]；行頭顱CT和(或)MRI檢查，排除影響腦部供血的疾病。

1.2 顯像劑和SPECT-CT質量控制99Tcm-ECD由上海欣科醫(yī)藥有限公司提供，放射化學純度>95%。研究前Hoffman腦三維模型(Model No. 9000 IAEA提供)SPECT-CT顯像質量控制合格。

1.3 SPECT-CT圖像采集和圖像處理 MMD組術前均行99Tcm-ECD SPECT-CT腦掃描，并完成美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)中的相關體格檢查，術后隨訪3～12個月內再次行99Tcm-ECD SPECT-CT腦掃描。對照組亦行99Tcm-ECD SPECT-CT腦掃描。靜脈注射99Tcm-ECD 30 mCi后10～15 min患者處于安靜狀態(tài)，避免言語和活動，佩戴墨鏡封閉視力，顯像時室內光線調暗。應用雙探頭SPECT-CT顯像儀(SIEMENS Symbia T16)，配備低能高分辨準直器(LEHR)。采集矩陣為128×128，能峰為(140±15) keV，窗寬為±20%。采集模式：放大倍數(shù)為1.23，探頭各旋轉180°，2.8(°)/幀，每幀采集閃爍點80千計數(shù)，共采集128幀圖像，采集時間約30 min，探頭自動貼近。

1.4 核素顯像定量 將MMD組99Tcm-ECD SPECT-CT腦掃描圖像上根據(jù)擬手術大腦半球分為手術側和手術對側，將手術側圖像與對照組同側大腦半球(即對照組手術側)圖像比較，手術對側圖像與對照組另一側大腦半球(即對照組手術對側)圖像比較。選擇擬行手術側和手術對側的ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、椎動脈供血區(qū)，雙側額葉、頂葉、顳葉、枕葉、小腦、尾狀核、殼核和丘腦作為本研究的感興趣區(qū)(ROI)，應用NeuroGam軟件通過量化ROI的平均像素值和標準差得到以上ROI基于統(tǒng)計圖譜的像素分割值。每個ROI的平均像素值，以整個實體中最大像素值的百分比表示，得到擬行手術側和手術對側的ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、椎動脈供血區(qū)，雙側額葉、頂葉、顳葉、枕葉、小腦、尾狀核、殼核和丘腦，共計22個ROI的像素值以表示各腦區(qū)的血流灌注值。分別于手術前測定并比較兩組擬行手術側和手術對側各腦區(qū)的血流灌注值，分別于手術前后測定并比較MMD組擬行手術側和手術對側各腦區(qū)的血流灌注值。NeuroGam軟件可使用不同顏色(color bar)標注的腦血流三維圖像顯示大腦皮層和皮層下結構的血流灌注情況。

1.5 視覺評判 由兩位以上有經(jīng)驗的核醫(yī)學科醫(yī)師(至少1位為主任醫(yī)師)單獨閱片，仔細觀察腦血流和腦代謝顯像的各斷層放射性分布情況，如某一ROI在3個斷層方向和連續(xù)2個層面以上較對側的放射性明顯低、缺損或增高,診斷為異常腦血流灌注病灶。

2 結 果

2.1 MMD患者手術前后99Tcm-ECD SPECT-CT圖像 術前SPECT斷層圖顯示，右側額葉、雙側部分頂葉和左側丘腦血流灌注低；CT顯示輕微相應基底節(jié)病灶。術后SPECT斷層圖顯示，右側額葉和左側丘腦有輕微的血流改善，但不明顯；CT顯示右側顱骨手術后的改變。見圖1。

2.2 兩組手術側和手術對側各腦區(qū)血流灌注值比較 MMD組手術側ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、椎動脈供血區(qū)、額葉、頂葉、顳葉、尾狀核、殼核、丘腦的血流灌注值均顯著低于對照組手術側(P值<0.01、0.05)，枕葉、小腦的血流灌注值與對照組手術側的差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。MMD組手術對側ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、額葉、頂葉、小腦的血流灌注值均顯著低于對照組手術對側(P值<0.01、0.05)，椎動脈供血區(qū)、顳葉、枕葉、尾狀核、殼核、丘腦的血流灌注值與對照組手術對側的差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。見表1。

A 術前SPECT圖像 B 術前CT圖像 C 術后SPECT圖像 D 術后CT圖像圖1 MMD患者手術前后99Tcm-ECD SPECT-CT圖像

組別N部位ACA供血區(qū)MCA供血區(qū)椎動脈供血區(qū)額葉頂葉MMD72手術側50.956±4.658①51.381±4.753①56.397±5.762②52.153±4.709①55.197±6.295①手術對側52.511±4.385①53.963±3.907②58.133±5.17854.281±4.199①57.607±4.679②對照10手術側55.970±2.87157.430±3.12560.280±2.40857.920±2.89061.090±2.590手術對側56.500±2.71057.270±2.94859.870±1.80358.080±2.82761.210±2.217組別部位顳葉枕葉尾狀核殼核丘腦小腦MMD手術側50.492±5.153①63.794±7.90436.899±8.478①49.989±7.436②46.124±6.937②58.775±4.073手術對側52.869±3.96566.225±6.53038.911±7.98351.860±5.60848.308±5.73857.693±5.158②對照手術側55.720±3.24768.050±4.02144.750±5.04755.560±4.58550.990±3.01161.090±3.844手術對側54.750±3.11069.090±2.90142.370±5.14853.380±3.21550.840±4.08761.780±4.582

與對照組同側比較：①P<0.01,②P<0.05

2.3 MMD患者手術前后各腦區(qū)血流灌注值比較 術后MMD患者肢體乏力均明顯改善。MMD患者手術后ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、額葉、頂葉、顳葉、尾狀核、殼核的血流灌注值均顯著高于手術前(P值<0.01、0.05)，椎動脈供血區(qū)、枕葉、丘腦、小腦的血流灌注值與手術前的差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。見圖2、表2。

2.4 MMD患者手術前后各腦區(qū)視覺評判法和NeuroGam軟件評估的病灶數(shù)比較 MMD患者手術前后NeuroGam軟件評估額葉、頂葉、顳葉、枕葉、丘腦、基底節(jié)區(qū)和小腦的病灶數(shù)均顯著多于視覺評判(P值均<0.01)。見表3。

A 術前SPECT NeuroGam軟件腦血流三維圖 B 術后SPECT NeuroGam軟件腦血流三維圖 C 為上述圖A與圖B通過減影得到，顯示手術側血流灌注明顯增加(黃色、紅色表示血流增加明顯)圖2 MMD患者手術前后SPECT NeuroGam軟件腦血流三維圖像(右側視圖)

時間ACA供血區(qū)MCA供血區(qū)椎動脈供血區(qū)額葉頂葉顳葉手術前50.956±4.658①51.381±4.753①56.397±5.76252.153±4.709①55.197±6.295①50.492±5.153①手術后52.363±4.64153.242±4.50257.047±5.37353.536±4.78056.736±5.80752.482±4.956時間枕葉尾狀核殼核丘腦小腦手術前63.794±7.90436.899±8.478②49.989±7.436①46.124±6.93758.775±4.073手術后64.583±7.41738.453±8.83652.301±7.02445.415±6.59358.153±4.340

與手術后比較：①P<0.01,②P<0.05

表3MMD患者手術前后各腦區(qū)視覺評判和NeuroGam軟件評估的病灶數(shù)比較 (N=72，n)

與手術前視覺評判比較：①P<0.01。與手術后視覺評判比較：②P<0.01

3 討 論

MMD患者常存在缺血性改變，直接血管重建術可以迅速增加血管內血流，改善缺血腦組織的血供；間接血管重建術的操作簡單，有助于術后自發(fā)生成血管吻合，改善腦室周圍煙霧狀的側支循環(huán)[2]。本研究中的MMD患者均行STA-MCA+EDMS，即直接血管重建術與間接血管重建術兩種術式相結合，該手術方式可顯著提高MMD患者的治愈率；術后MMD患者神經(jīng)功能缺損癥狀和短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)的發(fā)生率顯著降低；相應腦區(qū)血流灌注增加，可減輕患者臨床癥狀，改善患者認知功能受損情況。因此，靈敏度高的定量分析技術對研究缺血性疾病尤為重要。應用NeuroGam軟件自動分析SPECT腦血流灌注圖像，采用定量分析方法，根據(jù)SPECT-CT所獲得的功能性數(shù)據(jù)與參考模版(Talairach圖)之間配準，依據(jù)動脈環(huán)、Broadmann分區(qū)等對患者腦組織圖像進行定量分析，并將SPECT所得結果與正?；蚣膊?shù)據(jù)庫信息進行比較[3-5]。應用該軟件進行圖像后處理可得到可視化大腦皮層和皮層下核團在不同斷面的圖像、大腦皮層的三維圖像，以及不同層面灌注的定量值[6]。使用數(shù)據(jù)相減功能，對同一患者手術前后的數(shù)據(jù)進行比較，圖像上可直觀可視化顯示的腦血流灌注增加或減少，得到相應腦區(qū)的血流灌注值。

本研究采用NeuroGam定量分析法對MMD患者手術前后血流灌注值改變情況進行研究，結果顯示，術后ACA供血區(qū)、MCA供血區(qū)、額葉、頂葉、顳葉、尾狀核、殼核的血流灌注值均顯著高于術前；NeuroGam軟件評估額葉、頂葉、顳葉、枕葉、丘腦、基底節(jié)區(qū)和小腦的病灶數(shù)均顯著多于視覺評判。本研究未發(fā)現(xiàn)明顯術后血流高灌注綜合征患者，考慮血流灌注增加可能與術后高灌注現(xiàn)象無關。

So等[7]研究結果表明，MMD患兒術后使用99Tcm-ECD SPECT腦顯像和乙酰唑胺負荷試驗腦SPECT顯像可較好地判斷其臨床預后，腦血管反應性顯著降低的患兒預后較差。乙酰唑胺負荷試驗腦SPECT的顯像過程操作復雜、不可控風險較大，從而限制其在臨床的應用。99Tcm-ECD的SPECT顯像中采用線性算法，可無創(chuàng)性計算局部腦血流(rCBF)絕對值，從而定量分析MMD缺血狀況[8-10]。

綜上所述，NeuroGam軟件可提供了一種定量和定性方法對MMD患者手術前后腦血流灌注情況進行分析，并與傳統(tǒng)視覺評判相比，其對腦血流灌注病灶的評估更加靈敏，是一種有效評估MMD手術效果的方法。