動態CTA對非時間窗內前循環腦缺血患者側枝及血流狀態的評估

周運鋒， 董立軍， 楊晨， 吳琛， 袁權， 陳婭娣

急性缺血性腦卒中主要有效的治療方法是及時的溶栓(靜脈溶栓、血管內介入治療)、抗血小板和抗凝治療[1]，使阻塞的血管早期再通，改善腦組織的血流灌注，但是由于各種原因，在我國超過90%的患者都不能在有效的時間窗內得到及時的治療[2-3]。在對非時間窗內患者的病情評估、治療及預后評價中，側枝循環狀態是一項重要的影響因素[4-5]。本研究利用全腦CT灌注成像( computed tomography perfusion，CTP)數據及其衍生的動態CT血管成像(computed tomography angiography，CTA)評估非時間窗內患者的動脈閉塞、側枝循環狀態和腦組織血流灌注，為臨床評估和管理此類患者提供客觀依據。

材料與方法

1.一般資料

搜集2016年1月-2017年1月在皖南醫學院弋磯山醫院影像科行全腦CTP檢查的45例前循環缺血患者的影像學資料。納入標準：①年齡≥18歲；②單側大腦中動脈M1～M2段、頸內動脈狹窄或閉塞，而對側大腦中動脈及頸內動脈無狹窄或輕度狹窄的患者；③患者從癥狀發作到全腦CTP檢查時間間隔≥6h。排除標準：①碘對比劑使用禁忌癥者；②掃描過程中運動偽影明顯者。45例患者中，男31例，女14例，年齡26～77歲，平均(57±12)歲。主要臨床癥狀有：一側肢體乏力、活動障礙伴/或口角歪斜、口齒不清、言語不能者39例，頭暈及反復暈厥發作各1例，頭暈伴嗜睡2例，耳鳴1例，突發四肢抽搐伴口吐白沫1例。

2.檢查設備與方法

采用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT機及相應的Syngovia工作站。患者仰臥位，頭先進，并用固定帶對頭部進行固定。先行頭顱平掃，管電壓120 kV，管電流390 mAs。然后采用全腦灌注模式掃描，采用雙筒高壓注射器(MEDRAD，美國)于肘靜脈內用20G留置針以流率 5 mL/s注射非離子型對比劑碘佛醇(350 mg I/mL)55 mL，緊接著以相同流率注射生理鹽水40 mL。注射對比劑后8 s進行灌注掃描，管電壓80 kV，管電流120 mAs，掃描范圍150 mm(平行于眶聽線，從顱底至顱頂)，應用搖籃床技術，總掃描時間為46.35 s，時間序列為：0～21.00 s為第一掃描時相，間隔時間為1.50 s，共掃描14次；21.00～46.35 s為第二掃描時相，間隔時間為4.50 s，共掃描6次。CTA數據重建層厚1.5 mm、層間距1.0 mm，CTP數據重建層厚3.0 mm、層間距3.0 mm，二者重建的卷積核均為H30f。重建后的數據傳到Syngovia工作站用于血管重組及灌注分析。

3.圖像分析

所有的圖像均經1位主治醫師和1位副主任醫師共同評閱與分析，意見不同時經商討后達成一致。

CTA圖像分析：CTA圖像分析包括Willis環的評估、最優單期CTA(optimal single-phase CTA，OSP-CTA)和4D融合CTA(4-dimension fused CTA，4DF-CTA)圖像的血管閉塞程度和側枝循環程度評分、側枝循環時間的記錄。OSP-CTA是指在動態CTA中健側頸內動脈末端CT值最高的一期，4DF-CTA是指所有動態CTA的融合圖像。血管閉塞程度積分參考Fr?lich等[6]的評分方法，是視以下動脈段是否通暢而得分(0～10分)：大腦中動脈M1近段2分，M1遠段2分，頸內動脈床突上段2分，床突下段1分，大腦中動脈M2段每個分支1分共2分，大腦前動脈A1段1分。側枝循環程度評分參考van den Wijngaard等[7]的方法：無側枝動脈顯示0分，顯影側枝動脈≤50%得1分，顯影的側枝動脈>50%但<100%得2分，側枝動脈顯影達到100%得3分；同時，以尾狀核頭為界將大腦中動脈供血區分為上、下兩部分，對上、下兩部分側枝動脈顯影分別評分，取二者之和(0～6分)。同時記錄OSP-CTA的時間(T健)、患側側枝動脈達峰時間(T患)和二者的差值(側枝循環速度)。

CTP圖像分析：從CTP的偽彩圖上對患者腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、腦血流量(cerebral blood flow，CBF)、平均通過時間(mean transit time，MTT)和Tmax(transit time to the center of the IRF)進行定性分析。同時，在Tmax的偽彩圖上對灌注異常區的體積進行測量。在CT平掃圖像上對腦梗死體積進行測量。

臨床預后：參照改良Rankin量表[8](modified Rankin scale，mRS)在患者出院90天后通過門診或電話回訪對患者預后進行評分。出院90天后，mRS 0～2分為預后好，mRS 3～6分為預后差。

4.統計學分析

所有的統計學分析是用PASW Statistics v18.0 軟件完成，計量資料用均數±標準差表示，P<0.05被認為有統計學意義。OSP-CTA和4DF-CTA兩種方法對血管阻塞程度、側枝循環程度積分的差異采用配對t檢驗分析。兩獨立樣本t檢驗或兩個獨立樣本比較的Wilcoxon秩和檢驗用來分析臨床預后好(mRS0～2分)和臨床預后差(mRS 3～6分)患者之間的血管閉塞程度(4DF-CTA積分)、側枝循環程度(4DF-CTA積分)和速度、腦組織梗死體積、Tmax灌注異常區體積的差異。

環3分)，對血管阻塞程度(箭)及側枝循環程度(星)積分的評估優于相應的OSP-CTA的MIP圖； g) CBV圖示左側CBV升高； h) CBF圖示左側CBF降低； i) MTT圖示左側升高； j) Tmax圖示左側大片狀異常灌注區。

圖1 男，48歲，因“右側肢體活動障礙1周”入院。a) CT平掃示左側腦室旁條片狀梗死灶； b) VRT示左側大腦中動脈完全閉塞； c) 尾狀核頭下OSP-CTA的MIP圖示左側大腦中動脈閉塞(血管閉塞6分)，少許側枝血管顯影(側枝循環1分)； d) 尾狀核頭下4DF-CTA的MIP圖示左側大部中動脈部分顯影(血管閉塞8分)，較多側枝血管(側枝循環2分)； e) 尾狀核頭上的OSP-CTA的MIP圖示少許側枝血管(側枝循環1分)； f) 尾狀核頭上4DF-CTA的MIP 圖示明顯側枝血管(側枝循

結 果

45例患者中有完整的Willis環的3例，雙側后交通缺如的16例，雙側后交通缺如伴一側大腦前動脈A1段細小或缺如的7例，一側后交通缺如的有6例，單側或雙側胚胎型大腦后動脈的有13例。CT平掃圖像上梗死區體積為(22.7±31.4) mL。

OSP-CTA和4DF-CTA兩種圖像的動脈閉塞程度積分分別為：5.9±2.7、6.8±2.5，側枝循環程度評分分別為：2.8±1.4、5.4±0.9，4DF-CTA圖像對血管閉塞程度及側枝循環程度的評估優于OSP-CTA圖像(P<0.001，圖1、2)。T健和T患時間分別為(21.7±3.0) s、(27.2±5.3) s。

灌注偽彩圖像顯示患側CBV基本正常或除梗死區外基本正常的有26例，CBV升高的有15例，CBV降低的有4例；CBF基本正?；虺Ｋ绤^外基本正常的有7例，CBF升高的有3例，CBF降低的有35例；MTT基本正?；虺Ｋ绤^外基本正常的有4例，其余均升高(圖1～3)。Tmax圖上灌注異常區體積為(203.7±151.6) mL。

出院90天后mRS為(1.7±1.7)分。出院90天患者預后好的(mRS 0～2分)有29例，預后差的(mRS 3～6分)有16例(表1)。兩組之間動脈閉塞程度評分及側枝循環速度的差異無統計學意義(P=0.376、0.186)。但是，側枝循環程度好、腦組織梗死體積和Tmax異常灌注區體積小者，患者預后好(P<0.05)。

MIP圖； g) CBV圖示左側CBV升高； h) CBF圖示右側CBF降低； i) MTT圖示右側MTT延長； j) Tmax圖示右側大片狀異常灌注區。

圖2 男，42歲，因“間斷性頭部脹痛3月伴雙下肢乏力”入院。a) CT平掃圖未見明顯異常； b) VRT示右側大腦中動脈閉塞； c) 尾狀核頭下OSP-CTA的MIP圖示右側大腦中動脈閉塞，無側枝血管顯示； d) 尾狀核頭下4DF-CTA的MIP圖示右側大腦中動脈部分顯影，見明顯側枝血管； e) 尾狀核頭上OSP-CTA的MIP圖未見明顯側枝血管； f) 尾狀核頭下4DF-CTA的MIP圖見明顯側枝血管，對血管阻塞程度(箭)及側枝循環程度(星)積分的評估優于相應的OSP-CTA的

表1 出院90天患者預后好與預后差組各參數比較

討 論

全腦CTP檢查不僅可以動態的評估缺血性腦卒中患者的動脈閉塞程度和側枝循環狀態，而且可以通過灌注分析軟件定性和定量的評估腦組織血流灌注情況，為腦卒中患者藥物治療和介入術前評估提供依據。同時，隨著CT掃描機硬件與軟件的發展，輻射劑量逐步降低、覆蓋范圍越來越大，全腦CTP檢查在腦卒中患者中的應用也逐步增多[7,9]。

源于全腦CTP數據的動態CTA圖像覆蓋了血流從動脈流入到靜脈流出的全過程，因此可以根據要觀察的目標動脈而選擇其顯影的最優期相，分別對閉塞或狹窄動脈以及側枝動脈進行分期顯像，從而避免了單期CTA圖像對動脈顯影峰值時間把握不準或不能同時兼顧顯示閉塞動脈和側枝動脈的困境。在本研究中，4DF-CTA是動態CTA的融合圖像，對血管的顯示無掃描時相依賴性，故對血管閉塞程度及側枝循環程度的評估優于OSP-CTA圖像，這同Fr?lich[6]和van den Wijngaard等[7]研究結果一致。同時，由于OSP-CTA是從動態CTA圖像中選出的最優期相，其受掃描時相條件(觸發點位置、觸發閾值、延遲掃描時間)和患者自身條件(心功能、動脈狹窄)等因素的影響較小，因而其圖像質量要優于常規觸發掃描模式的單期CTA圖像。所以，動態CTA圖像對腦血管的顯示要明顯優于常規觸發掃描模式的單期CTA圖像。全腦CTP模式的動態CTA除了可以很好的評估腦動脈狹窄程度、側枝循環狀態，同時CTP還可以評估缺血半暗帶等腦組織血流灌注情況。如果僅評估腦動脈狹窄和側枝循環狀態，多期CTA也是一種很好的選擇[10]。

圖3 男，26歲，因“反復睡眠4月”入院。a) CT平掃圖未見明顯異常； b) VRT圖示左側頸內動脈閉塞，大腦中動脈起始部見側枝血管(箭)； c) 尾狀核頭下OSP-CTA的MIP圖； d) 尾狀核頭下4DF-CTA 的MIP圖； e) 尾狀核頭上OSP-CTA的MIP圖； f) 尾狀核頭下4DF-CTA 的MIP圖，對血管阻塞程度及側枝循環程度積分的評估與OSP-CTA的MIP圖一致； g) CBV圖示正常； h) CBF圖示正常； i) MTT圖示正常； j) Tmax圖示正常。

側枝循環狀態對缺血性腦卒中患者的治療方案的選擇、梗死體積和預后的評估至關重要[4-5]。腦側枝循環主要包括3個水平[11]：①Willis環主要是前、后循環的溝通；②軟腦膜動脈、眼動脈及其他小動脈之間形成的血管網；③新生血管。當動脈狹窄或阻塞時，根據個體差異不同，3個水平的側枝循環會不同程度的開放或形成。在本組病例中，完整的Willis環的只有3例，而雙側后交通缺如的有23例、單側缺如的有6例，所以第二和第三水平的側枝循環尤為重要。本組病例中，側枝循環程度與患者的預后明顯相關，側枝循環好的患者預后好，但是側枝循環的速度對患者預后影響不明顯。這和van den Wijngaard等[7]以梗死體積作為預后標準來評判側枝循環程度和速度對大腦中動脈阻塞患者預后影響的結果是一致的。

腦CTP主要用于動脈瘤性蛛網膜下腔出血患者遲發性腦缺血的診斷[12]和急性缺血性腦卒中患者藥物及介入治療前的評估[13]。在缺血性腦卒中患者中可以通過CBV、CBF、MTT和Tmax等參數定性和定量的評估缺血半暗帶和梗死核心，但是由于各醫學中心掃描模式和各廠家分析軟件算法的不一致，目前還沒有統一的閾值與標準[14]。由于本組病例都不是急性腦缺血患者，所以僅對灌注偽彩圖進行了定性評估，沒有進行定量參數測量和分析。本組數據中時間參數MTT和Tmax大都延長，偽彩圖能較敏感的反映血流灌注異常，而CBV大部正常或升高。這可能是由于在慢性缺血患者中大都建立起二級及三級的側枝血管，但是動脈近段阻塞或狹窄的病灶又持續存在所致。因此，對于CTA顯示血管狹窄，而CT平掃又顯示腦實質正常的非急性缺血患者，CTP能提供更多的腦組織血流灌注信息，從而有利于臨床醫生對患者進行更精準和個性化的管理。

綜上所述，對于非時間窗內的前循環腦缺血患者，動態CTA圖像能準確顯示動脈狹窄及側枝循環狀態，全腦CTP又能很好的反映腦組織血流灌注情況。因此，一站式的全腦CTP及相應的動態CTA能為臨床精準的管理此類患者提供客觀依據。

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