單光子發射計算機斷層攝影術在腦梗死中的應用進展

夏光明 黃虎翔（綜述） 李 鋼（審校）

單光子發射計算機斷層攝影術（Single photon Emission Computed Tomography，SPECT）腦顯像是利用放射性核素標記物隨腦血流進入腦組織后形成放射性濃度差異，經過計算機處理再斷層成像的特異性功能顯像和分子顯像，除顯示腦結構外，更能顯示腦組織的功能信息。近年來隨著SPECT腦影像學的進展和臨床應用，對腦梗死的早期診斷、病理生理、臨床治療及預后評價都有著重要的臨床意義。

1 腦梗死的早期診斷

SPECT對急性腦梗死診斷陽性率達95%～100%，敏感性為61%～74%，特異性為88%～98%。SPECT在發病后6 h之內即可發現血流灌注降低，頭顱CT大多在發病12～48 h后才出現低密度梗死灶，普通MRI 8 h出現腦水腫，48 h內SPECT對腦梗死的診斷陽性率明顯高于CT，SPECT對血流敏感，其病變范圍明顯大于CT和MRI，與臨床表現更為符合［1］。Jari等對比MR灌注成像（PWI）與SPECTECD灌注顯像發現PWI體積要大于SPECT體積，SPECT雖然與PWI有較好的相關關系［2］，但是SPECT能更好地反映1周后的梗死體積，相對于PWI更能發現急性和亞急性腦梗死［3］。

2 腦梗死的病理生理

2.1 急性腦梗死的遠隔效應

遠隔效應是腦局灶性損害時遠離病灶區域呈現腦功能過度興奮或抑制現象。Wen Jang等應用Tc－99m HMPAO標記對基底節腦梗死6周的患者進行SPECT顯像發現在梗死灶對側的皮質區腦血流降低具有顯著性差異，同時伴有肌酐和N－乙酰門冬氨酸代謝的降低，并且認為肌酐和N乙酰門冬氨酸代謝的降低與遠隔效應有關，遠隔效應的出現對腦梗死患者的康復是一個重要的負面影響因素［4］。Dorothee等對基底節腦梗死的患者進行MR檢查沒有發現皮層改變，而IMZ－SPECT檢查發現皮層神經細胞明顯減少，并認為遠隔效應還與多突觸聯系有關［5］。

交叉性小腦功能失聯絡征象（crossed cerebellar diaschisis，CCD）是大腦病灶對側小腦半球局部腦血流量減少，可能是急性期癱瘓肢體肌張力降低的原因。其機制可能是由于皮質缺血后皮質－腦橋－小腦傳導通路阻斷所致。Masashi等對（16±10）h的伴有嚴重皮層癥狀的急性期大腦中動脈腦梗死的患者和（10±5）d的亞急性期患者進行99mTc－HMPAO SPECT顯像發現在急性期和亞急性期都出現了CCD，且在急性期和亞急性期小腦的灌注顯像無顯著的差別［6］。

Masahiro Kamouchi等對6 h內超急性期大腦中動脈腦梗死患者進行SPECT檢測發現CCD在超急性期同樣出現，在超急性期病灶同側小腦血流量明顯升高，對側小腦半球血流量明顯降低，小腦血流量與大腦半球（r＝0.44，P＜0.05）、前額葉（r＝0.44，P＜0.05）相關，而與梗死區域無關（r＝0.26，P＝0.3），與前顳葉顯著相關（r＝0.58，P＜0.01），并認為大腦中動脈腦梗死超急性期CCD可能與前額葉和前顳葉低灌注有關［7］。

2.2 急性腦梗死的細胞凋亡

位于細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）在細胞凋亡時迅速重新分布到細胞膜外側。Annexin V特異性的結合凋亡細胞膜表面的PS，而在正常腦組織中吸收極少至可忽略不計，因此能很好地顯示腦組織的細胞凋亡。Mordechai等發現，細胞凋亡不僅在梗死病灶及缺血半暗帶出現，在病灶對側大腦也同時發生，這種遠隔效應可能與多突觸旁路導致的興奮性氨基酸過度釋放有關［8］。雖然Annexin V在顱骨內的濃聚及其副作用限制了臨床上的使用，但是基因重組annexin V－128在顱骨內和其他組織中的吸收明顯降低，可能會使得這一狀況明顯改觀［9］。

2.3 急性腦梗死血腦屏障的破壞

二乙三胺五乙酸（DTPA）不通過血腦屏障，正常腦組織不吸收，在血腦屏障破壞的患者DTPA可以被明顯的吸收。Yair等對大腦中動脈腦梗死的患者于發病36 h進行Tc－99m DTPA SPECT顯像發現所有25例患者均伴有不同程度的血腦屏障破壞，其中血腦屏障破壞程度較重，或者血腦屏障破壞范圍較大，累及大腦前動脈和大腦后動脈供血區域的患者進展為惡性大腦中動脈脈梗死［10］。Mordechai等應用Annexin V SPECT進行48 h內急性腦梗死顯像判斷血腦屏障，發現Annexin V高灌注區出現腦梗死，并與格拉斯哥昏迷量表呈顯著的負相關，與NIH評分呈顯著的正相關，與DTPA顯示的血腦屏障滲透性有較好的相關性［8］。

2.4 腦梗死的腦血管儲備功能

Satoshi等對已治療后的頸內動脈和大腦中動脈系統腦梗死患者檢測發現，腦血流量（rCBF）和腦血流儲備（rCVR）均降低的患者隨訪再發腦梗死的危險性明顯增加，同側再發腦梗死的危險系數達到8.0（95%CI，1.9 to 34.4），全腦再發腦梗死的危險系數達到3.6（95%CI，1.4 to 9.3）；進一步乙酰唑胺負荷試驗發現rCBF下降超過35.6%和rCVR下降超過23.7%平均在42.7月內再發腦梗死［11］。Julio等檢測15例無腦梗死的胰島素依賴型糖尿病患者腦血管功能儲備，發現在基礎SPECT中8.6%出現皮層低灌注區中33.8%伴有rCVR降低，而7.4%出現皮層高灌注區中48.2%顯示rCVR降低，并建議對這些梗死前狀態要進行有效的治療［12］。

3 在腦梗死治療中的應用

Tsutomu等99mTc－ECD標記SPECT顯像研究大腦中動脈腦梗死患者腦缺血程度及與缺血時間的關系發現3 h內恢復腦血流灌注后患者預后與腦缺血程度無關，而在3～8 h內恢復腦血流灌注患者的預后與腦缺血程度以及缺血時間相關，進一步支持了溶栓治療的嚴格時間限制［13］。

James等對3 h內rtPA溶栓的病例3 h內和24 h進行99mTc－HMPAO SPECT顯像發現rtPA治療組在24 h的腦血流量明顯增加（87±16）%，而安慰劑組僅增加（28±30）%，腦血流量的增加與臨床癥狀相符合，SPECT可作為rtPA臨床治療中的有效評估手段［14］。

Kuniaki等對6 h內血管內溶栓的患者治療后99mTc－ECD跟蹤顯像發現，ECD低灌注是發生大腦損害的標志，部分ECD高灌注而后繼發ECD低灌注區出現繼發性腦出血，但是沒有統計學意義；但是對3 h內血管內溶栓治療后進行99mTc－HMPAO SPECT和99mTc－ECD SPECT聯合 檢測發現，血管內溶栓治療后病灶ECD放射性活性與對側相等的（相對活性0.9～1.1）缺血再灌注區不會出現腦損害，而放射性活性低于對側（相對活性＜0.9）的區域將會出現不可逆性損害，HMPAO放射活性高于對側（相對活性＞1.1），并且ECD呈低灌注的區域（相對活性＜0.9）將會出現出血性改變，且認為血管內溶栓治療后的高灌注不但是非營養性的，而且可能導致繼發性腦出血［15，16］。

王藝東等通過Tc－HL91 SPECT檢查能清晰地顯示完全及部分前循環腦梗死患者的腦乏氧組織，提示在梗死灶周圍仍有部分腦組織存活，跟蹤起病10余天還可見乏氧組織，提示即使錯過溶栓治療的腦梗死患者仍有必要采取積極有效的治療措施［17］。

4 判斷預后

SPECT可以從多方面進行急性腦梗死預后的判斷。Hirano等在沒有早期再灌注或臨床恢復的前提下超早期（發病后6 h內）Tc－HMPAO SPECT腦顯像rCBF閾值低于63.7%是預測最終梗死面積的可靠指標［18］。

Masashi等99mTc－HMPAO SPECT在大腦中動脈梗死的病例研究中發現急性期（16±6）h的灌注狀態與60 d患者的斯堪的納維亞評分（SSS）和巴塞爾指數（BI）無關，但是亞急性期（10±5）d HMPAO的放射性缺損程度與60 d神經功能呈顯著相關，可預測60 d神經功能狀態SSS（r＝0.69，P＜0.01），BI（r＝0.82，P＜0.01）［6］。

Bowler研究發現42%的腦梗死患者在1周內發生缺血區再灌注，但是僅有2%的再灌注與臨床神經功能改善有關［19］。P Alan Barber等進一步對9 h內急性腦梗死的患者進行99Tc－HMPAO SPECT檢查發現早期自發性再灌注可以明顯提高預后［20］。

Ho－Chun等應用99mTc－EC－MN SPECT研究亞急性期腦梗死發現99mTc－EC－MN可以顯示乏氧腦組織，ECD體積＞MR彌散成像（DWI）梗死體積＞乏氧體積，乏氧體積約占ECD體積的24.5%～28.1%；用ECD顯像的梗死體積減去乏氧體積所得的凈梗死體積作為獨立預測因素比DWI、ECD、EC－MN顯示的體積更能體現1月時的神經功能缺損狀態［21］。

Jorg對108例腦梗死6h內99mTc－ECD SPECT半定量分析11例死亡中9例死于腦梗死患者SPECT放射性缺損等級積分＞140；剩余97例中有96例存活的患者SPECT放射性缺損等級積分≤140［22］。

Jun等應用99mTc－HMPAO－SPECT研究發現rCBF比rCBV更有利于預測急性腦梗死，在rCBF只有0.4～0.5，rCBV增加對預后是有好處的［23］。

Hiroki等對蛛網膜下腔出血的患者48 h內應用123IIMP SPECT顯像發現皮質血流量明顯減少的患者發生了遲發型腦梗死，其皮層腦血流量為（25.0±5.1）ml·100 g－1·min－1，而發生遲發型腦梗死的患者皮層腦血流量為（37.0±4.8）ml·100 g－1·min－1［24］。

5 總 結

普通CT和MR只能顯示腦梗死的解剖結構改變，不能反映腦功能變化。腦功能成像的金標準雖然是PET，但其儀器與試劑價格昂貴，操作復雜，臨床難以普及。SPECT操作簡便，試劑儲存方便，價格便宜，臨床應用廣泛。SPECT通過各種顯影劑能很好地從不同方面顯示腦的功能狀態，對腦梗死的病理生理、早期診斷、治療和預后都有著重要的臨床意義。隨著新型顯影劑的開發與應用，SPECT在腦梗死中的應用將會取得更多的進展。

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