腦過度灌注綜合征的輔助檢查

林甜，劉麗，蔡藝靈

腦過度灌注綜合征（cerebral hyperperfusion syndrome，CHS）是頸動脈狹窄血管重建術后少見而又嚴重的并發癥[1]。目前頸動脈狹窄常用的治療方法包括頸動脈內膜剝脫術（carotid endarterectomy，CEA）及頸動脈支架成形術（carotid artery stenting，CAS）。據文獻報道，CEA術后患者CHS發病率為0.2%～18.9%，而CAS術后CHS發病率為1.1%～25%[1]。關于CHS發病機制的假說，目前普遍被接受的是CHS與腦長期低血流灌注導致的血管自動調節功能紊亂有關[2]。幾乎所有腦動脈重建術后的患者均會發生腦血流量（cerebral blood flow，CBF）和腦灌注增加，但只有與術前基線水平相比CBF＞100%[通常以經顱多普勒（transcranial Doppler sonography，TCD）或其他灌注成像檢查顯示同側動脈下游動脈平均血流速度較術前增加超過100%]才定義為高灌注狀態[3]。腦部過度灌注而出現臨床一系列癥狀稱為CHS。常見的臨床癥狀包括頭痛、嚴重的高血壓、局灶性癲癇及神經功能缺損等，甚至可導致手術同側腦組織水腫及出血，危及生命[4]。

CHS是神經科的危急重癥，如果不能得到及時的診斷和治療，患者發生顱內出血的概率可高達40%，預后較差，死亡率和致殘率較高[2]。目前針對CHS的治療方法有限，控制血壓、抗癲癇、應用自由基清除劑等方法仍處于研究中。因此，及時有效的預測和評估CHS就顯得尤為重要。下文中我們對CHS常用的檢測方法進行總結。

1 經顱多普勒超聲

TCD是目前用于監測或評估CHS最常用的檢查方法。在CEA或CAS術前、術后應用TCD監測大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）的平均血流速度（mean flow velocity，MFV）、峰血流速度（peak flow velocity，PFV）、搏動指數（pulsatility index，PI），從而評價腦血流動力學變化及時程，來評估CEA或CAS術后是否存在腦局部血流的過度灌注[3]。

大多數TCD檢測CHS的研究是基于CEA的，目前通常以開放頸動脈阻斷即刻的血流速度較術前上升100%作為預警術后發生CHS的標準[3]。有研究表明，CEA圍術期TCD監測早期發現術中和術后腦血流過度灌注，及時根據TCD監測結果控制血壓異常變化，是減少術后腦出血并發癥的關鍵[5]。但目前TCD在監測CHS上仍存在一些技術困難，如10%～20%的患者因缺乏顳窗而無法進行TCD監測[6]；另外，當MCA閉塞或有嚴重狹窄時，TCD同樣不能有效監測腦血流速度的變化[7]。

2 經顱彩色編碼實時超聲檢查

經顱彩色編碼實時超聲檢查（transcranial color-code real time sonography，TCCS）是利用低頻探頭，使聲束通過成人顱骨透聲窗（顳骨嶙部、枕骨大孔、眼眶、顱骨缺損區）而顯示顱內實質及血管結構，無創評價顱底血管血流動力學的檢查方法[8]。其主要應用限制在于顱骨是一層骨性的屏障，使超聲能量明顯衰減[9]，而造影劑的使用能彌補這一不足，它能增強TCCS的圖像清晰度，且它本身目前未見明顯副作用[10-11]。與普通TCD相比，TCCS通過注射超聲造影劑來測定大腦中動脈的平均血流速度，反映頸動脈狹窄解除后腦血流動力學變化，故對預測CHS有較高的敏感性和特異性[12]，被認為是一種可行的，較為準確地預測頸動脈血管重建術后CHS危險性的手段。但是，進口超聲造影劑價格較高，是其應用的主要限制之一，但隨著國內超聲造影劑的開發應用，這一問題將得到解決。

3 計算機斷層掃描及灌注成像

CEA及CAS術前計算機斷層掃描（computed tomography，CT）可確定顱內是否存在梗死灶及其部位和大小，但不能確認大多數CHS高危因素。而且，即使術后患者出現CHS癥狀，CT的影像也可能正常[13]。一旦CT發現異常表現，常預示CHS已發展成彌漫性白質水腫，甚至術側出血[13]，因此，普通CT不能很好地預測CHS的發生。

CT灌注成像（CT perfusion imaging，CTP）作為一種評估腦灌注的快速有效的方法，在缺血性卒中的評估中得到了廣泛應用。CTP通過靜脈注射對比劑的同時，對選定的層面進行連續多次掃描，以獲得每一像素的時間強度曲線，應用去卷積算法計算出灌注組織的血流量（cerebral blood flow，CBF）、血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通過時間（mean transit time，MTT）及達峰時間（time to peak，TTP）等指標，最終通過雙側大腦半球對比顯示灌注差異[14]。CTP在快速診斷及評估CHS的有效性上也得到了廣泛證實，當CTP顯示血容量增加，CHS的發生率會增加[15]。有研究表明，腦血管重建術前兩側大腦半球平均TTP的差異是較好的CHS預測因素[16]。Tseng等[17]學者認為術前平均TTP絕對值大于3 s更易發生CHS。另有研究證實，腦血管重建術后發生CHS的患者術前狹窄側MTT、TTP均延長，較未發生CHS患者具有統計學差異，該結果反映狹窄側的腦組織灌注的下降，可能用于預測CHS的發生[18]。而對CEA及CAS兩類手術后發生CHS患者的CTP參數研究發現，兩類手術患者的CTP參數之間無顯著差異，提示CTP對鑒別兩種手術類型發生CHS的風險無意義。總之，目前的研究認為腦血管重建術前CTP檢查有助于識別發生CHS的高?；颊撸行韪笠幠５难芯窟M一步證實[19]。

4 磁共振成像

對于腦缺血性病變，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）較CT更敏感，同時磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）可以無創地對顱內外的血管進行評估[20]。

CEA和CAS術后CHS患者MRI主要表現為腦白質水腫、局灶梗死及局部廣泛出血，然而這些癥狀并不存在特異性，而且MRI正常也不能排除腦過度灌注或CHS發生，因此MRI對診斷CHS并無特異性[21-22]。MRI彌散成像（diffusion weighted imaging，DWI）是目前檢出細胞毒性水腫最敏感的方法，對腦缺血性病變的檢測較傳統的MRI更為敏感，但目前普遍認為CHS的發生與血腦屏障破壞造成血管源性腦水腫相關[23-24]，因此DWI在預測或診斷CHS方面價值也相對較低[25]。相較而言，MRI灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI）可用于確定腦血管的反應性，顯示出血管成形術后腦過度灌注患者相應半球CBF的差異，但PWI的缺點在于無法完成定量檢測，對頸動脈狹窄或梗死性病變不敏感[26]。液體衰減反轉恢復序列（fluid attenuation inversion recovery，FLAIR）通過反轉恢復自由水信號壓制為零，使用釓劑增強表現腦實質及腦溝異常強化，診斷CHS的陽性率可達85.7%，陰性符合率為97.4%[27]。Ogami等[28]對1例CAS術后行FLAIR檢查的患者進行分析，其狹窄側大腦半球可見沿腦回分布的異常增強信號，因此提出假設：其中異常增強的部分與血腦屏障破壞有關。Ivens等[23]報道了1例CHS患者，使用釓劑增強后的FLAIR像顯示腦實質及腦溝內可見異常強化，分析其機制可能與血腦屏障被破壞，釓劑對腦皮質強化更明顯，并直接進入蛛網膜下腔有關。上述研究均提示FLAIR檢查對CHS的診斷更敏感，但目前尚缺乏較大規模的研究證實。

5 單光子發射計算機斷層顯像

單光子發射計算機斷層顯像（single photon emission computed tomography，SPECT）可以評估局部的腦灌注，通過檢測靜態及乙酰唑胺負荷的腦血管反應性（cerebrovascular reactivity，CVR），定量測定局部CBF和腦血流動力學儲備情況，從而預測腦血管重建后CHS的危險性[29-30]。Hosoda等[29]分析了26例CEA術患者，術前通過SPECT檢查發現9例CVR降低患者，術后定量測定同側CBF顯著增加，其中2例CBF增加大于100%，并出現CHS的臨床癥狀。在術前CVR正常的17例患者中，術后同側CBF增加不明顯，沒有出現有CHS臨床癥狀的患者。該研究提示術前CVR降低與術后CHS的發生顯著相關。另外，腦血管重建后即刻應用SPECT定量測定局部CBF，可以明確診斷CHS[28]。有研究者對51例CEA患者用SPECT測定了術前、術后即刻及第3天的CBF值，發現有8例術后即刻CBF增加大于100%，其中2例在第3天再次測定時發現CBF仍在持續增加，并出現CHS臨床癥狀；而CBF增加值小于100%的43例患者中，術后第3天測定的CBF增加同樣未超過100%，也未出現CHS病例[31]。因此，術后1～3 d SPECT持續的高灌注狀態提示患者處于CHS危險中。但是SPECT費用昂貴、操作復雜，且乙酰唑胺可能會產生一些不良反應，比如代謝性酸中毒、低鉀血癥、四肢麻木、頭痛、耳鳴、胃腸道紊亂、多形糜爛性紅斑等，這些都導致其臨床應用受限。

6 經顱局部腦血氧飽和度監測

有研究表明局部腦血氧飽和度可作為評價顱內血流動力學變化的指標[32]。監測頸動脈血管重建術后經顱局部腦血氧飽和度升高及持續改變提示術后可能存在過度灌注[33]。腦血流量可以通過近紅外分光鏡進行測定。該方法簡便快捷、無損害，可持續、能即時反映血紅蛋白飽和狀態，可作為預測CAS及CEA術后CHS新的手段[34]。有研究以SPECT的檢測結果作為標準，研究經顱局部腦飽和度檢測CHS的敏感性和特異性，結果顯示其敏感性和特異性均是100%[33]。但經顱局部腦飽和度檢測的檢查探頭置于前額，只能測定額葉皮質，不能覆蓋整個大腦中動脈區域，限制了其在CHS監測中的應用[35]。

目前，在診斷及評估CHS方面的輔助檢查均或多或少存在一些局限性，因此，CHS的診斷還需要結合患者的危險因素、臨床表現、體格檢查等進行綜合評估。另外，腦電圖[36]、數字減影血管造影[37]、正電子發射斷層掃描術[38]等監測方法也可用于CHS的評估，但或因為敏感性、特異性較低，或因為價格昂貴、操作復雜，其應用受到一定的限制。隨著CAS及CEA的廣泛開展，CHS作為一種少見而嚴重的并發癥，必將受到廣大臨床醫生的重視。只有做到及時有效的診斷和監測，才能更加有效地預防和治療。

1 Buczek J,Karliński M,Kobayashi A,et al.Hyperperfusion syndrome after carotid endarterectomy and carotid stenting[J].Cerebrovasc Dis,2013,35:531-537.

2 Kaku Y,Yoshimura S,Kokuzawa J.Factors predictive of cerebral hyperperfusion after carotid angioplasty and stent placement[J].AJNR Am J Neuroradiol,2004,25:1403-1408.

3 Pennekamp CW,Tromp SC,Ackerstaff RG,et al.Prediction of cerebral hyperperfusion after carotid endarterectomy with transcranial Doppler[J].Eur J Vasc Endovasc Surg,2012,43:371-376.

4 Chang CH,Chang TY,Chang YJ,et al.The role of perfusion computed tomography in the prediction of cerebral hyperperfusion syndrome[J].PLoS One,2011,6:e19886.

5 佟志勇,劉源,鐵欣昕,等.經顱多普勒超聲監測下頸動脈內膜切除術后腦血流過度灌注臨床研究[J].中國現代神經疾病雜志,2014,14:25-29.

6 Dunne VG,Besser M,Ma WJ.Transcranial Doppler in carotid endarterectomy[J].J Clin Neurosci,2001,8:140-145.

7 Pindzola RR,Balzer JR,Nemoto EM,et al.Cerebrovascular reserve in patients with carotid occlusive disease assessed by stable xenon-enhanced CT cerebral blood flow and transcranial Doppler[J].Stroke,2001,32:1811-1817.

8 Wang LS,He W,Wang H,et al.Comparison of transcranial color-coded real-time sonography and contrast-enhanced color-coded sonography for detection and characterization of intracranial arteriovenous malformations[J].J Ultrasound Med,2014,33:273-280.

9 Bogdahn U,Becker G,Winkler J,et al.Transcranial color-coded real-time sonography in adults[J].Stroke,1990,21:1680-1688.

10 Droste DW,Llull JB,Pezzoli C,et al.SonoVue (BR1),a new long-acting echocontrast agent,improves transcranial colour-coded duplex ultrasonic imaging[J].Cerebrovasc Dis,2002,14:27-32.

11 Gahn G,Gerber J,Hallmeyer S,et al.Contrastenhanced transcranial color-coded duplexsonography in stroke patients with limited bone windows[J].AJNR Am J Neuroradiol,2000,21:509-514.

12 Iwata T,Mori T,Tajiri H,et al.Predictors of hyperperfusion syndrome before and immediately after carotid artery stenting in single-photon emission computed tomography and transcranial color-coded real-time sonography studies[J].Neurosurgery,2011,68:649-655; discussion 655-656.

13 Hingorani A,Ascher E,Tsemekhim B,et al.Causes of early post carotid endartectomy stroke in a recent series:the increasing importance of hyperperfusion syndrome[J].Acta Chir Belg,2002,102:435-438.

14 Hoeffner EG,Case I,Jain R,et al.Cerebral perfusion CT:technique and clinical applications[J].Radiology,2004,231:632-644.

15 Fukuda T,Ogasawara K,Kobayashi M,et al.Prediction of cerebral hyperperfusion after carotid endarterectomy using cerebral blood volume measured by perfusionweighted MR imaging compared with single-photon emission CT[J].AJNR Am J Neuroradiol,2007,28:737-742.

16 Szarmach A,Halena G,Buczny J,et al.Evaluation of changes in the parameters of brain tissue perfusion in multi-slice computed tomography in patients after carotid artery stenting[J].Pol J Radiol,2011,76:7-15.

17 Tseng YC,Hsu HL,Lee TH,et al.Prediction of cerebral hyperperfusion syndrome after carotid stenting:a cerebral perfusion computed tomography study[J].J Comput Assist Tomogr,2009,33:540-545.

18 曾蕾,何立,曹陽.腦CT灌注成像對腦血管狹窄術后發生過度灌注綜合征的預測價值[J].中國老年保健醫學,2015,13:60-63.

19 Orion D,Yavne Y,Peretz S,et al.Diagnosing hyperperfusion syndrome:CT perfusion or transcranial Doppler?[J].Isr Med Assoc J,2015,17:656-658.

20 Kuroda H,Ogasawara K,Hirooka R,et al.Prediction of cerebral hyperperfusion after carotid endarterectomy using middle cerebral artery signal intensity in preoperative single-slab 3-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography[J].Neurosurgery,2009,64:1065-1071.

21 Naylor AR,Evans J,Thompson MM,et al.Seizures after carotid endarterectomy:hyperperfusion,dysautoregulation or hypertensive encephalopathy?[J].Eur J Vasc Endovasc Surg,2003,26:39-44.

22 Hirooka R,Ogasawara K,Sasaki M,et al.Magnetic resonance imaging in patients with cerebral hyperperfusion and cognitive impairment after carotid endarterectomy[J].J Neurosurg,2008,108:1178-1183.

23 Ivens S,Gabriel S,Greenberg G,et al.Blood-brain barrier breakdown as a novel mechanism underlying cerebral hyperperfusion syndrome[J].J Neurol,2010,257:615-620.

24 吳永鈞,鐘維章.腦高灌注綜合征的發生與預防[J].疑難病雜志,2014,13:215-217.

25 Karapanayiotides T,Meuli R,Devuyst G,et al.Post carotid endarterectomy hyperperfusion or reperfusion syndrome?[J].Stroke,2005,36:21-26.

26 Ances BM,McGarvey ML,Abrahams JM,et al.Continuous arterial spin labeled perfusion magnetic resonance imaging in patients before and after carotid endarterectomy[J].J Neuroimaging,2004,14:133-138.

27 林建虎,陸川,蔡建勇,等.頭顱MR-FLAIR增強在頸動脈支架植入術后高灌注綜合征中的應用[J].溫州醫學院學報,2013,43:471-474.

28 Ogami R,Nakahara T,Hamasaki O.Probable bloodbrain barrier disruption after carotid artery stenting[J].Neurol Med Chir (Tokyo),2008,48:121-125.

29 Hosoda K,Kawaguchi T,Shibata Y,et al.Cerebral vasoreactivity and internal carotid artery flow help to identify patients at risk for hyperperfusion after carotid endarterectomy[J].Stroke,2001,32:1567-1573.

30 Ogasawara K,Yukawa H,Kobayashi M,et al.Prediction and monitoring of cerebral hyperperfusion after carotid endarterectomy by using single-photon emission computerized tomography scanning[J].J Neurosurg,2003,99:504-510.

31 Kuroda S,Houkin K,Kamiyama H,et al.Long-term prognosis of medically treated patients with internal carotid or middle cerebral artery occlusion:can acetazolamide test predict it?[J].Stroke,2001,32:2110-2116.

32 Chung DY,Claassen J,Agarwal S,et al.Assessment of noninvasive regional brain oximetry in posterior reversible encephalopathy syndrome and reversible cerebral vasoconstriction syndrome[J].J Intensive Care Med,2016,pii:0885066615623465.

33 Matsumoto S,Nakahara I,Higashi T,et al.Nearinfrared spectroscopy in carotid artery stenting predicts cerebral hyperperfusion syndrome[J].Neurology,2009,72:1512-1518.

34 Ogasawara K,Konno H,Yukawa H,et al.Transcranial regional cerebral oxygen saturation monitoring during carotid endarterectomy as a predictor of postoperative hyperperfusion[J].Neurosurgery,2003,53:309-314;discussion 314-315.

35 Pennekamp CW,Immink RV,den Ruijter HM,et al.Near-infrared spectroscopy can predict the onset of cerebral hyperperfusion syndrome after carotid endarterectomy[J].Cerebrovasc Dis,2012,34:314-321.

36 Morioka T,Sayama T,Shimogawa T,et al.Electroencephalographic evaluation of cerebral hyperperfusion syndrome following superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis[J].Neurol Med Chir (Tokyo),2013,53:388-395.

37 Wada H,Saito M,Kamada K.Evaluation of changes of intracranial blood flow after carotid artery stenting using digital subtraction angiography flow assessment[J].World J Radiol,2015,7:45-51.

38 Ibaraki M,Shimosegawa E,Miura S,et al.PET measurements of CBF,OEF,and CMRO2 without arterial sampling in hyperacute ischemic stroke:method and error analysis[J].Ann Nucl Med,2004,18:35-44.