吳菊芳 梁立華 陳志軍 梁 韜 馮曉榮深圳市福田區人民醫院影像科,廣東深圳 518003
CT灌注成像聯合頭頸CTA對急性腦梗死的診斷價值
吳菊芳梁立華陳志軍梁韜馮曉榮
深圳市福田區人民醫院影像科,廣東深圳518003
目的 探討腦CT灌注(CTP)成像聯合頭頸CT血管成像(CT angiography,CTA)對急性缺血性腦卒中的診斷價值,為臨床診斷、及時處理腦卒中患者提供可靠的依據。方法收集神經內科診治急性腦梗死患者30例,所有患者均已完成64層CT平掃和CTA、CTP檢查。30 d后復查頭顱CT或MRI平掃。 結果 與對側正常對照區相比,腦梗死區及缺血半暗帶區CBF明顯降低,MTT顯著增加(P<0.05);腦梗死區CBV及CBF明顯低于缺血半暗帶區,MTT顯著長于缺血半暗帶區 (P<0.05);CTA共顯示14例患者存在腦動脈局限性狹窄。結論CTP能夠快速直觀區分梗死區與半暗帶區,對于較大的閉塞血管,CTA能找到梗死責任血管,為不能溶栓的患者介入治療提供影像學依據。
腦梗死;急性期;腦灌注;體層攝影術;X線計算機
[Abstract]Objective To investigate the value of cerebral CT perfusion(CTP)imaging combined with CTA in the diagnosis of acute ischemic stroke,and to provide a reliable basis for clinical diagnosis and timely treatment of stroke patients.Methods Neurological department of internal medicine in the diagnosis and treatment of acute cerebral infarction in 30 cases,all patients had completed the 64-slice spiral CT scan,CTA,CTP examination.30 days later,the head CT or MRI scans were reviewed.Results Compared with the contralateral normal region,cerebral infarction and ischemia penumbra CBF decreased significantly,MTT was significantly increased(P<0.05);cerebral infarction area of CBV and CBF was lower than that in ischemia penumbra.MTT was significantly longer than that in the ischemic penumbra(P<0.05);CTA showed limitations of cerebral artery stenosis of 14 patients.Conclusion CTP can quickly and visually distinguish between infarct area and ischemic penumbra,for the larger occluded vessels,CTA can find the infarction responsible blood vessels,which can provide imaging evidence for patients who can not be treated with thrombolysis.
[Key words]Cerebral infarction;Acute phase;Cerebral perfusion;Tomography;X-ray computer
缺血性腦卒中(ischemic stroke)是臨床多發病、常見病,其致死率及致殘率極高,如何及時溶栓搶救缺血半暗帶腦組織,一直是困擾臨床醫生的難題。MRI灌注成像及功能成像被認為是判斷梗死區及缺血半暗帶的標準[1],但其普及率及檢查較多禁忌證(相對CT)限制了其使用,同時檢查時間較長,急性腦梗死患者較難配合。而CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTP)作為一種安全、快速、多參數的檢查方法,成為近年來研究的熱點,本文旨在探索CTP對急性缺血腦卒中診斷的價值,聯合CT血管造影(CTA,CT angiography)檢查,能否做到一次檢查獲得全面的急性腦梗死的相關信息。現將結果報道如下。
1.1一般資料
搜集2013年3月~2015年9月我院神經內科收治的 30例(腦缺血癥狀)診斷為腦梗死患者,男14例,女16例,年齡42~78歲,平均(61.4±10.2)歲。患者均為第一次發病(急性腦梗死),發病至診斷時間≤6 h。所有患者經64層CT平掃后,立即行腦灌注成像(CTP)及CTA檢查,及時行相關臨床治療。并于30 d后行頭顱CT平掃或MRI平掃復查,全部病例的最后確診根據臨床資料及CT或MRI復查結果。
1.2檢查方法
1.2.1CTP掃描方法機器設備:西門子(Siemens Somatom Sensation)64層螺旋CT,先行顱腦平掃,然后選取病灶(梗死)中心層面,以40 mm層厚行CT灌注掃描,采用高壓注射器經肘靜脈團注相對高濃度造影劑(碘帕醇370)40 mL,并隨后注生理鹽水20 mL,注射造影劑后延遲7 s開始啟動CTP掃描。獲得原始圖像后在工作站進行后處理。
1.2.2CTA掃描方法采用西門子(Siemens Somatom Sensation)64層螺旋CT,腦CTP掃描完成后間隔5 min行頭頸CTA檢查,觀察到頸總動脈顯影時立即手動啟動掃描,掃描范圍:主動脈弓至頭頂部。采用靜脈團注法注入非離子型造影劑(碘帕醇370)80~100 mL,之后注生理鹽水20 mL,獲得原始圖像后傳輸到工作站進行后處理。
1.2.3MRI掃描方法采用Siemens Magnetom Symphony1.5T掃描,檢查項目包括常規T1WI、T2WI、T2-FLAIR及DWI,掃描包括矢狀位T2WI,冠狀位T2-FLAIR,橫斷位T1WI、T2WI、DWI。采用8通道頭線圈,掃描參數:T1Wl:SE序列,TR440 ms,TE8 ms,層厚6 mm,間距1 mm,19層;T2WI:快速自旋回波序列,TR為4000ms,TE99 ms,層厚6 mm,間距1 mm,19層;DWI:取3個b值(0、500、1000 s/mm2),掃描獲得DWI圖像及ADC圖。
1.3圖像處理與分析
1.3.1CTP圖像處理與第1次CT平掃對比,以30 d后復查CT或MRI所見新增梗死灶面積為標準,在腦CTP圖像感興趣區(ROI)選擇腦梗死中心區、半暗帶區及健側對應的對照區。在重建得出偽彩圖像上測量相應區域的腦血流量(cerebral bloodflow,CBF)、腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、造影劑峰值時間(transit time to the peak,TTP)并分別將CBF、CBV值除以健側相應的正常值,獲得對比值相對腦血流量(relative cerebral blood flow,rCBF)、相對腦血容量(relative cerebral blood volume,rCBV)。
1.3.2CTA圖像通過后處理工作站重建最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、三維成像(virtual reality,VR)圖像,并結合原始斷層數據對血管斑塊及狹窄進行診斷。
1.4統計學方法
采用SPSS18.0版統計學軟件進行數據分析,計量資料以均數±標準差(x±s)表示,采用計量資料的成組設計兩樣本均數比較的t檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1CTP結果
在CTP圖像中,梗死區CBF、CBV與對側相應區差異有統計學意義(P<0.01),梗死區參數TTP數值無法測量,表現為無限延遲,在TTP彩圖上顯示為黑色區域;缺血半暗帶區CBF、TTP與健側相應正常區差異有統計學意義(P<0.01),而CBV差異無統計學意義(P>0.05),梗死區與對側相應區的比值rCBF為(0.19± 0.05),rCBV為(0.68±0.17)。見表1。半暗帶區與對側相應區的比值rCBF為(0.35±0.09),rCBV為(0.88±0.24)。
表1 30例患者患側與正常對照側的腦灌注比較

表1 30例患者患側與正常對照側的腦灌注比較
注:梗死區與正常對側比較 t(CBF)=11.67,P<0.01;t(CBV)=7.80,P<0.01;半暗帶與正常對側比較 t(CBF)=5.92,P<0.001;t(TTP)=4.56,P<0.01;t(CBV)= 1.51,0.1
CBF(mL·100 g-1·min-1) CBV(mL/100 g) TTP(s)梗死區梗死區對側半暗帶半暗帶對側7.79±6.83 46.67±14.33 30.13±9.10 47.89±9.93 0.93±0.23 2.88±0.62 2.49±0.50 9.68±3.07 -9.64±2.87 13.90±3.59 9.68±2.87
2.2CTP灌注與CT平掃圖像
見封三圖10。
2.3CTA檢查結果
CTA顯示14例患者存在腦動脈局限或多發狹窄,比例為46.70%(14/30),其中頸內動脈顱內段(海綿竇段)狹窄4例,大腦前動脈狹窄2例,大腦中動脈狹窄4例,大腦后動脈狹窄2例,多發節段狹窄2例。
3.1CTP對急性腦卒中診斷的可行性及對半暗帶診斷的價值
1991年,研究者Miles[2]首次提出CTP的概念,注入造影劑后通過檢測局部組織的碘劑的含量,即可算出該處的血流灌注量,這種理論根據在于核素顯像。對選定核心層面進行動態CT掃描,可獲得該區域的時間-密度曲線。通過時間-密度曲線即可計算出該區域的腦血流量 [CBF,mL/(min·100 g)],腦血容量(CBV,mL/g),對比劑通過時間(MTT,s)和對比劑峰值時間(TTP,s)等研究所需要的血流動力學參數,再經過后處理工作站偽彩圖像處理,可得到反映腦組織信息的CBF、CBV、MTT、TTP的CT灌注圖像,該圖像可以反映局部血流灌注量的改變,從而獲得所需區域組織功能方面的信息變化。
本組30例臨床確診急性缺血性腦卒中患者,以30 d后復查CT或MRI所見新增液化灶為梗死灶面積標準,結果顯示腦梗死中心區的CBF和CBV明顯降低,MTT、TTP延長,梗死區中心區CBF、CBV與健側相應區差異有統計學意義(P<0.01),缺血半暗帶區CBF、TTP與健側相對應區差異有統計學意義(P<0.01),而CBV對比差異無統計學意義(P>0.05);腦梗死中心區CBF和CBV兩者均降低說明腦組織明顯缺血,MTT、TTP延長提示腦組織血供障礙,綜合灌注參數值的變化說明腦組織已不可逆壞死改變;腦梗死灶周邊區CBF降低,伴CBV正常或輕度降低說明缺血時腦組織灌注壓下降,但人體血管自身調節機制尚存在,能通過小血管的擴張來維持正常血流量,從而導致代償CBF的減低,此時缺血區域微小血管受壓略變形,微循環存在較輕程度的障礙,腦組織此階段尚處于缺血半暗帶。研究認為缺血半暗帶的腦組織是一個動態的可恢復區,存在于正常腦組織與梗死核心區之間,該區腦組織具有動態變化性,不穩定,既可進展為腦梗死也可以恢復正常。半暗帶區對于急性腦卒中溶栓與否具有重大意義,臨床處理前需要對該區域進行評估,即溶栓可能給患者帶來的那些癥狀改善與風險,缺血半暗帶的腦組織是否涉及重要功能部位以及相應面積大小,有無溶栓必要及預后情況。
有研究表明[3,4],CTPI能在腦梗死急性發病半小時內顯示組織的異常灌注,其敏感性高達93%。研究者可通過觀察薄層平掃及后處理圖像,綜合評估腦梗死組織及周圍缺血組織的部位、大小、形態、密度邊緣及與周圍鄰近正常腦組織的結構關系、功能改變等,不僅可從形態學上分析,還能從功能上量化評估,為臨床綜合治療方案的制定提供參考。
3.2CTP聯合CTA對頭頸部血管阻塞所致腦卒中的應用
CTP能夠發現半暗帶,能夠幫助臨床篩選適合溶栓的患者。然而,溶栓[5-10]治療缺血性腦卒中面臨一個棘手問題,它不能快速再通較大的閉塞血管,即使在時間窗內,治療效果也受到削弱[11]。因此CTA檢查血管獲得梗塞情況就體現了重要指導意義。CTA能夠對血管狹窄程度進行評價,準確性高達97%,而MRA準確性為95%,超聲血管成像的準確性僅達76%[12];CTA還能對粥樣斑塊進行特征分析,能夠較準確地發現易損斑塊,并能夠對患者的后期療效情況進行預測,因此CTP聯合CTA對急性腦梗死患者的綜合臨床治療有重大的指導意義。
本組30例CTA共顯示14例患者存在腦血管局限或多發狹窄,其比例為46.70%(14/30),其中頸內動脈顱內段(海綿竇段)局限性狹窄4例,大腦前動脈狹窄2例,大腦中動脈狹窄4例,大腦后動脈狹窄2例,多發動脈狹窄2例。對于重度狹窄患者,臨床需考慮介入治療。
CTA檢查范圍起自主動脈弓至顱頂的范圍,后處理工作站能夠重建出頸內動脈顱內段和頸段、大腦前中后動脈,可以顯示缺血灶供血動脈的狹窄或閉塞情況,找出腦缺血梗死的原因;同時通過粥樣硬化斑塊的CT值測量可以區分斑塊的性質[13]:穩定斑塊與不穩定斑塊(易損斑塊),診斷斑塊成分如脂肪為主、纖維為主或鈣化為主。
綜上所述,本研究通過運用CT平掃、CTPI及CTA檢查,可以顯示急性腦缺血梗死病變及相應供血腦動脈血管的異常,還能夠評價腦組織異常灌注,區分腦梗死的缺血半暗帶、梗死組織及正常組織,為臨床診斷和綜合治療提供及時、詳細的影像學依據[14-15],對臨床處理急性腦缺血患者具有十分重要的意義。
[1]潘嘉煒,耿道穎.CTA聯合CTA在急性缺血性腦卒中中的應用[J].中國醫學計算機成像雜志,2012,4(18):370-372.
[2]Miles KA.Measurenent of tissue perfusion by dynamic computed to-mography[J].BJR,1991,(5):409-412.
[3]Kloska SP,Fischer T,Nabavi DG,et al.Color-coded perfused blood volume imaging using Multidetector CT,initial results of whole-brain perfusion analysis in acute cerebral ischemia[J].Eur Radiol,2007,17(9):2352-2358.
[4]Deguchi I,Takeda H,Furuya D,et al.Significance of clinical-diffusion mismatch in Hyper-Acute cerebral infarction[J].J Stroke Cerebrovasc Dis,2011,20(1):62-67.
[5]Gilberto RG,Furie KL,Goldmacher GV,et al.Good out comerate of 35%in IV-tPA-treated patients with computed tomography angiography confirmed severe anterior circulation occlusive stroke[J].Stroke,2013,44(11):3109-3113.
[6]Anzidei M,Napoli A,Zaccagna F,et al.Diagnostic accuracy of colour Doppler ultrasonography,CT angiography and blood-pool[J].La Radiological Medical,2012,117(1):54-71.
[7]Luca S,Eytan R,Michele A,et al.Differences in plaque morphology and correlation of stenosis at the carotid artery bifurcation and the carotid siphon[J].AJR,2013,201(5):1108-1114.
[8]Ovesen C,Abild A,Christensen AF,et al.Prevalence and long-term clinical significance of intracranial atherosclerosis after ischaemic stroke or transient ischaemic attack:A cohort study[J].BMJ Open,2013,3(10):1784-1789.
[9]Ajay G,Hediyeh B,Hooman K,et al.Evaluation of computed tomography angiography plaque thickness measurements in high-grade carotid artery stenosis[J].Stroke,2014,45(3):740-745.
[10]Gils MJV,Homburg PJ,Rozie S,et al.Evolution of atherosclerotic carotid plaque morphology:Do ulcerated plaques heal?A serial multidetector CT angiography study[J].Cerebrovasc Dis,2010,31(3):263-270.
[11]Saba L,Caddeo G,Sanfilippo R,et al.CT and ultrasound in the study of ulcerated carotid plaque compared with surgical results:Potentialities and advantages of multidetector row CT angiography[J].Am J Neuroradiol,2007,28 (6):1061-1066.
[12]Saba L,Sanfi lippo R,Pascalis L,et al.Carotid artery wall thickness and ischemic symptoms:Evaluation using mult-idetector-row CT angiography[J].Eur Radiol,2008,18(9):1962-1971.
[13]Saba L,Sanfilippo R,Montisci R,et al.Carotidartery wall thickness:Comparison between sonography and multidetector row CT angiography[J].Neuroradiology,2010,52 (2):75-82.
[14]孫鋼,李理,李勝輝,等.320層容積CT全腦灌注成像技術在缺血性腦血管病中的初步應用[J].醫學影像學雜志,2009,19(7):789-792.
[15]陳娟,劉銀紅,郭錟,等.一站式全腦動態容積CTACTP成像在缺血性腦血管病診斷中的價值[J].臨床放射學雜志,2012,31(8):1072-1076.
Diagnosis valuble of CT perfusion imaging combined with CTA for acute ischemic stroke
WU JufangLIANG LihuaCHEN ZhijunLIANG TaoFENG Xiaorong
Department of Radiology,the Futian District Peopie’s Hospital of Shenzhen City,Shenzhen518003,China
R743.31;R816.1
B
1673-9701(2016)12-0108-04
廣東省深圳市福田區衛生公益性科研項目(FTWS201330)
2016-01-07)