逯 瑤,曹若瑤,閆 杰,孫承侃,王 蕊,張 順,陳 涓*
(1.北京醫(yī)院 國家老年醫(yī)學中心 國家衛(wèi)生健康委北京老年醫(yī)學研究院 國家衛(wèi)生健康委老年醫(yī)學重點實驗室 中國醫(yī)學科學院老年醫(yī)學研究院,北京 100730;2.國家老年醫(yī)學中心 中國醫(yī)學科學院老年醫(yī)學研究院 北京醫(yī)院放射科,4.神經(jīng)外科,北京 100730;3.北京協(xié)和醫(yī)學院研究生院,北京 100730)
煙霧病(moyamoya disease, MMD)為顱內血管慢性進展性疾病,多先見頸內動脈末端狹窄,逐漸累及大腦前動脈(anterior cerebral artery, ACA)及大腦中動脈(middle cerebral artery, MCA),最終導致基底動脈環(huán)(Willis環(huán))周圍動脈閉塞,并出現(xiàn)多發(fā)細小側支血管,使顱內出現(xiàn)“煙霧”狀改變[1];部分顱內動脈粥樣硬化、自身免疫性疾病、腦膜炎等疾病因顱內血管改變與MMD類似而被歸為煙霧綜合征(moyamoya syndrome, MS);二者均可致顱內大血管狹窄、閉塞而更易發(fā)生腦卒中[2]。常春藤征(ivy sign, IS)指增強MR T1WI顯示沿皮層及蛛網(wǎng)膜下腔分布的點狀或線樣高信號,屬MMD特殊影像學表現(xiàn)[3];而掃描時間更短的液體衰減反轉恢復(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)序列同樣能顯示此征象[4],且正常血管不顯影。不同分期MMD腦血流動力學改變往往不同,顱內血管出現(xiàn)閉塞/狹窄時,側支循環(huán)形成與腦梗死發(fā)生與否、梗死核心大小、缺血半暗帶面積及臨床預后密切相關[5]。本研究采用一站式CT血管造影(CT angiography, CTA)-CT灌注(CT perfusion, CTP)檢查[6-7]觀察MMD/MS患者IS與腦血流動力學及側支循環(huán)的關系。
1.1 研究對象 回顧性分析2017年1月—2022年7月北京醫(yī)院 34例MMD和9例MS共43例患者,男27例、女16例,年齡26~77歲、平均(53.1±13.1)歲;13例短暫性腦缺血發(fā)作,27例缺血性腦卒中,3例腦出血。納入標準:①符合文獻[8]標準,經(jīng)數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)確診為MMD/MS;②入院后CTA-CTP及MR檢查間隔<1周,且檢查前未接受腦血管重建術。排除標準:①年齡<18歲;②臨床及影像學資料不完整;③嚴重金屬或運動偽影。
1.2 儀器與方法
1.2.1 CTA-CTP 采用Canon Aquilion ONE 320排CT掃描儀行顱腦軸位平掃,管電壓120 kV,管電流200 mAs。之后經(jīng)肘靜脈以4.0~5.5 ml/s流率注射非離子對比劑0.6 ml/kg體質量及30 ml生理鹽水,于開始注射7 s后行一站式CTA-CTP掃描;參數(shù):探測器320×0.5 mm,覆蓋范圍16 cm,管電壓80 kV,管電流100 mA,共采集19個期相全腦動態(tài)容積數(shù)據(jù)、6 080幅圖像。
1.2.2 MRI 采用Siemens Prisma 3.0T MR掃描儀、8通道頭部線圈型行顱腦軸位FLAIR序列掃描,TR 8 000 ms,TE 81 ms,F(xiàn)OV 22 cm×22 cm,層厚5 mm,層間距1.5 mm。
1.3 圖像分析 將CT圖像傳輸至Vitrea 6.7.2工作站進行后處理。以頸內動脈海綿竇段或基底動脈為輸入動脈、上矢狀竇為輸出靜脈,獲得基于19個期相的4D CTA及包括腦血流量(cerebral blood flow, CBF)、腦血容量(cerebral blood volume, CBV)、平均通過時間(mean transit time, MTT)、達峰時間(time to peak, TTP)及延遲時間(delay time, DLY)圖的CTP參數(shù)圖。由1名具有5年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師觀察CTP圖像并繪制ROI,分別對43例86側大腦半球進行Suzuki分級,以評估血管并判斷病程分期[9]:1~2級為早期,3~4級為中期,5~6級為晚期。于每側大腦半球選定Willis環(huán)、基底節(jié)區(qū)[其中的額葉、顳葉、枕葉分別對應ACA、MCA和大腦后動脈(posterior cerebral artery, PCA)供血區(qū)]及半卵圓中心層面并劃分為8個腦區(qū),共獲得688個腦區(qū),于其內繪制面積約2 cm2圓形或橢圓形(半卵圓中心層面)ROI,記錄灌注參數(shù)測值(圖1)。
圖1 患者女,26歲,左側上肢麻木,MMD A~C.于Willis環(huán)層面(A)、基底節(jié)區(qū)層面(B)和半卵圓中心層面(C)動脈峰值期軸位CTA圖中劃分ACA、MCA及PCA供血區(qū); D~F.于對應灌注偽彩圖中勾畫各腦區(qū)ROI(圈)
基于4D CTA圖像,采用Alberta卒中項目早期CT評分(Alberta stroke program early CT score, ASPECTS)對ACA、MCA及PCA側支循環(huán)進行評分[10]:0分,任意時相閉塞動脈供血區(qū)內未見到動脈顯影;1分,任何時相閉塞動脈供血區(qū)內均僅見到少量(<25%正常分布)動脈顯影;2分,2個時相閉塞動脈遠端分支延遲顯影,顯影血管管徑纖細/數(shù)量較少(<50%正常分布),或動脈遠端分支1個時相延遲顯影,>50%供血區(qū)內未見到動脈顯影;3分,閉塞動脈遠端分支延遲顯影2個時相,血管管徑、數(shù)量和分布范圍正常,或動脈遠端分支1個時相延遲顯影,病變血管供血區(qū)部分遠端分支管徑變細/數(shù)量變少(<75%正常分布);4分,閉塞動脈遠端分支延遲顯影1個時相,血管管徑、數(shù)量和分布范圍正常;5分,閉塞動脈遠端分支管徑和分布正常,血管數(shù)量正?;蛟龆?。0~1分為側支循環(huán)不良,即側支代償Ⅰ級;2~3分為側支循環(huán)中等,即側支代償Ⅱ級;4~5分為側支循環(huán)良好,即側支代償Ⅲ級(圖2)。
圖2 患者男,70歲,MMD,側支循環(huán)評分 A.DSA確診MMD; B~D.動脈峰值期4D CTA圖(B)示左側頸內動脈顱內段及雙側MCA分支顯影不良,延遲1個期相圖(C)示右側分支明顯較前增多,左側分支數(shù)量較少,延遲2個期相圖(D)示右側分支分布、數(shù)量基本正常,左側分支數(shù)量仍較少,即右側MCA側支循環(huán)評分為3分,左側為2分; E~H.軸位CTP灌注偽彩圖示左側大腦半球CBF減低(E)、CBV輕度升高,伴局灶性減低(F)及MTT(G)和TTP(H)延長
1.4 評估征象及出血區(qū) 由2名具有5年以上工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師分別觀察FLAIR序列圖像,判斷大腦半球腦溝或腦表面是否存在線性高信號,即IS[11](圖3),并記錄688個腦區(qū)所見,意見不一致時提請上級醫(yī)師最終決定;觀察并記錄各區(qū)有無缺血灶/出血灶,并將存在缺血灶/出血灶者定義為陽性區(qū)域,不存在者為陰性區(qū)域。
圖3 患者男,64歲,頭暈嘔吐8月余,右側額顳葉軟化灶形成,MMD A、B.軸位MR FLAIR圖示右側大腦半球皮層及腦溝內多發(fā)線樣高信號,即IS(箭)
1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。以Kappa檢驗評估觀察者間判斷IS的一致性:Kappa<0.25為一致性差,0.25~0.75為一致性一般,>0.75為一致性良好。以頻數(shù)和百分比表示計數(shù)資料,采用χ2檢驗比較組間缺血/出血區(qū)域分布比例的差異。以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布的計量資料,采用Mann-WhitneyU檢驗觀察組間灌注參數(shù)及側支循環(huán)分級的差異。以Bonferroni法比較各Suzuki分級及側支循環(huán)腦區(qū)IS出現(xiàn)比例的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
86側大腦半球中,60側(60/86,69.77%)見IS、26側(26/86,30.23%)未見IS,觀察者間判斷IS的一致性較好(Kappa=0.944,P<0.001)。10側(10/86,11.63%)大腦半球為Suzuki早期、58側(58/86,67.44%)為中期、18側(18/86,20.93%)為晚期,其中IS出現(xiàn)比例分別為60.00%(6/10)、70.69%(41/58)、72.22%(13/18),差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。
2.1 IS分布區(qū)域 688個腦區(qū)中,166個(166/688,24.13%)見IS(IS組)、522個(522/688,75.87%)未見IS(NIS組)。IS組166個腦區(qū)中,42個(42/166,25.30%)腦區(qū)為ACA供血區(qū),117個(117/166,70.48%)為MCA供血區(qū),7個(7/166,4.22%)為PCA供血區(qū)。基底節(jié)區(qū)層面MCA供血區(qū)出現(xiàn)IS比例為30.12%(50/166),其次為半卵圓中心層面MCA供血區(qū)[24.10%(40/166)]和ACA供血區(qū)[18.07%(30/166)]。
2.2 腦血流動力學 688個腦區(qū)中,71個(71/688,10.32%)為陽性區(qū)域、617個(617/688,89.68%)為陰性區(qū)
域。IS組陽性區(qū)域占比17.47%(29/166),NIS組陽性區(qū)域占比8.05%(42/522),差異有統(tǒng)計學意義(χ2=12.086,P=0.001)。相比NIS組,IS組CBV增加,MTT、TTP及DLY均延長(P均<0.001,表1)。
表1 常青藤征陽性與陰性MMD/MS患者CTA-CTP灌注參數(shù)比較
2.3 側支循環(huán) 688個腦區(qū)中,132個(132/688,19.19%)腦區(qū)側支循環(huán)不良、219個(219/688,31.83%)中等、337個(337/688,48.98%)良好(表2)。相比NIS組,IS組側支循環(huán)分級更低(Z=-2.734,P=0.006)。IS在側支循環(huán)不良、中等及良好腦區(qū)中的出現(xiàn)比例分別為22.73%(30/132)、34.70%(76/219)及17.80%(60/337);多重比較顯示側支循環(huán)中等與良好腦區(qū)之間IS出現(xiàn)比例差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表2 常青藤征陽性與陰性MMD/MS患者CTA側支循環(huán)分級(個)
MMD與MS血管特征及臨床治療策略相似,欲加區(qū)分缺乏明確實驗室指標及確切證據(jù)。本組IS檢出率在大腦半球層面為69.77%,在腦區(qū)層面則為24.13%,且多見于額頂葉及顳葉,提示IS普遍存在于MMD/MS患者,且發(fā)生部位具有傾向性特定,與既往研究[12]相符;血管狹窄性改變通常先見于前循環(huán),累及MCA及ACA,疾病后期PCA供血區(qū)也會出現(xiàn)改變,符合ACA及MCA供血區(qū)更常出現(xiàn)IS的特征[13-14]。
MMD患者血管內皮細胞和平滑肌細胞增生,可使血管直徑減小[15]、血流速度減慢而發(fā)生血流淤滯,時間相關灌注參數(shù)延長。MTT是評價局灶性缺血患者腦灌注壓(cerebral perfusion pressure, CPP)的可靠指標,且評估腦血管儲備能力的敏感度和特異度較高[16-18]。本研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)IS腦區(qū)更易發(fā)生腦灌注異常,IS組灌注時間參數(shù)MTT、DLY及TTP均較NIS組延長且CBV升高,提示其CPP較其他腦區(qū)更低,腦血管儲備能力更差,更易發(fā)生腦缺血/出血事件。
IS與側支循環(huán)相關[19]。PCA通過皮層吻合動脈向MCA和ACA供血,皮層吻合動脈血流緩慢,致MR FLAIR序列流空效應消失。本研究發(fā)現(xiàn)IS組側支代償更差,側支循環(huán)中等腦區(qū)更易出現(xiàn)IS。側支循環(huán)良好的MMD/MS患者腦血流處于代償期,側支供血足以補償缺血區(qū)域腦血流并維持正常腦血流速度及容量,故較少出現(xiàn)IS;側支循環(huán)不良時,因其側支數(shù)量極度減少,IS亦較少見;而側支分級中等患者腦血流動力學處于失代償階段,細小側支血管和代償血管增多,腦血流速度減慢,血液淤滯于管腔內,造成CBV升高,與KAKU等[20]的結果相符。本組IS與Suzuki分級無顯著相關,亦與既往研究[21]相符。
綜上,MMD/MS患者出現(xiàn)IS提示存在更為嚴重的腦灌注損害和不良側支循環(huán)。一站式CTA-CTP能多方面評價MMD/MS患者腦血流動力學及側支循環(huán),對提示潛在缺血/出血風險具有較高臨床價值。但本研究為單中心小樣本研究,有待進一步完善。