全腦CTP定量分析顱內動脈粥樣硬化性狹窄患者血管表面滲透性

林 瀾，呂晉浩，張榮舉，羅春材，馬笑笑，韓東山，齊葉青，楊 鐵，田成林，王 君，馬 林，婁 昕*

(1.中國人民解放軍總醫院第一醫學中心放射診斷科，2.神經內科，北京 100853；3.鄂爾多斯東勝區人民醫院CT室，內蒙古 鄂爾多斯 017000)

顱內動脈粥樣硬化性狹窄(intracranial atherosclerotic stenosis, ICAS)是缺血性卒中的重要病因。腦血管狹窄可降低血管反應性，血管喪失自動調節能力，致腦組織灌注不足，從而損傷腦組織血腦屏障(blood brain barrier, BBB)，增加血管表面滲透性(permeability surface area product, PS)[1]。計算機斷層掃描灌注成像(computed tomography perfusion, CTP)可定量評估血流動力學參數，如腦血流量(cerebral blood flow, CBF)、腦血容量(cerebral blood volume, CBV)及平均通過時間(mean transit time, MTT)，亦可定量評價血管PS。既往血管PS多用于觀察急性缺血性卒中出血轉化、腫瘤性疾病等[2-3]。本研究采用CTP觀察ICAS患者腦組織血管PS和血流動力學狀態及植入支架后腦組織血管PS和灌注狀態變化，為個性化治療ICAS及評估療效提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年2月—2018年10月于中國人民解放軍總醫院第一醫學中心接受全腦CTP的重度ICAS患者(ICAS組)。納入標準：①經DSA/CTA證實單側大腦中動脈或頸內動脈顱內段狹窄≥70%；②6個月內未發生急性缺血性卒中；③年齡40～80歲；④無碘對比劑禁忌證。排除標準：①腫瘤、神經退行性疾病、代謝性疾病及血管炎；②圖像質量差或不完整。對部分ICAS患者責任血管植入支架，并于術后1～24周復查CTP。收集同期與ICAS組患者年齡、性別匹配的健康志愿者為對照組。本研究經院倫理委員會批準(編號：S2018-154-01),受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Revolution 256排多層螺旋CT儀。掃描參數：管電壓80 kV，管電流 240 mA，掃描范圍160 mm，層厚5 mm，轉速0.5 s/rot；以5 ml/s流率經右肘靜脈注入50 ml非離子型碘對比劑(碘克沙醇320 mgI/ml),隨后以相同流率注入50 ml生理鹽水，延遲5 s開始掃描，期相間隔3 s，共22期。掃描結束后將所有圖像導入定量分析軟件GE CT Kinetics進行后處理，輸入動脈為大腦前動脈,輸出靜脈為同層上矢狀竇。由2名具有5年以上神經影像學診斷經驗并經訓練的主治醫師采用雙盲法于基底核及以上連續3層手動勾畫2個責任血管供血區ROI(圖1)，面積100 mm2，測量CBF、CBV、MTT及血管PS，并自動鏡像至健側，計算其平均值。

圖1 于基底核及以上連續3層勾畫責任血管供血區ROI示意圖

1.3 統計學分析 采用SPSS 25.0統計分析軟件。計量資料以±s表示。以獨立樣本t檢驗比較2組年齡、血管PS差異；以χ2檢驗分析性別差異。采用配對t檢驗比較ICAS組患者支架植入前后血管PS及血流動力學參數差異。以Person相關性分析血管PS與腦血管病危險因素(高血壓、糖尿病、冠心病、脂代謝異常、發病距CT掃描時間)及血流動力學參數(CBF、CBV、MTT)的關系，|r|≥0.8為高度相關性，0.5≤|r|<0.8為中度相關性，0.3≤|r|<0.5為低度相關性，0<|r|<0.3為弱相關。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 納入ICAS組59例，男41例，女18例，年齡42～79歲，平均年齡(58.6±9.4)歲；其中高血壓44例、糖尿病22例、冠心病18例、脂代謝異常31例、房顫3例，發病至CT檢查間隔時間(69±108)天；大腦中動脈M1段狹窄42例，頸內動脈顱內段狹窄17例，對其中18例行支架植入治療，并于術后1～24周復查CTP，1例因復查圖像不完整而予以剔除。對照組16名，男12名，女4名，年齡52～76歲，平均年齡(60.7±8.0)歲。2組間年齡及性別差異無統計學意義(t=-0.83，χ2=0.18，P均>0.05)。

2.2 PS值及腦血流動力學參數比較 ICAS組患側血管PS值明顯高于對照組(P<0.05)，患側CBF較對照組明顯下降，MTT延長(P均<0.05)。組間CBV差異無統計學意義(P>0.05)。相比健側，ICAS組患側血管PS、CBV明顯升高，MTT延長，CBF減低(P均<0.05)。見表1、2。

2.3 ICAS組患者支架植入前后PS值及血流動力學參數比較 ICAS組患側術后血管PS值低于術前(t=0.95，P<0.05)，術前及術后雙側血管PS值差異均有統計學意義(P均<0.05)，見表3、圖2。術后患側CBF、MTT與術前差異有統計學意義(t=-4.05、3.50，P均<0.05)，而CBV與術前差異無統計學意義(t=0.05，P>0.05)，見圖3。

2.4 血管PS值與臨床資料及血流動力學參數的相關性 血管PS與房顫呈低度負相關(r=-0.31，P<0.05),與年齡、發病至CT檢查時間、高血壓、糖尿病、脂代謝異常、冠心病未見明顯相關，見表4。血管PS與MTT、CBV分別呈高度、中度正相關(r=0.86、0.59，P均<0.05)，與CBF呈低度負相關(r=-0.31，P<0.05)。

圖2 ICAS組患者責任血管支架植入前后血管PS箱式圖 *：P<0.05

3 討論

ICAS是導致缺血性卒中的重要原因之一，中國缺血性卒中或短暫性腦缺血發作患者中ICAS的發生率為46.6%[4]。既往研究[5]表明ICAS責任血管分布區域的低灌注是缺血性腦卒中及短暫性腦缺血發作復發的獨立危險因素。

表1 2組患側/右側PS及灌注參數比較(±s)

表1 2組患側/右側PS及灌注參數比較(±s)

組別PS[ml/(100 ml·min)]CBF[ml/(min·100 g)]CBV(ml/100 g)MTT(s)ICAS組(n=59)0.03±0.0130.84±7.804.18±0.668.94±0.64對照組(n=16)0.02±0.0146.24±5.005.12±1.246.95±1.93t值7.77-4.84-1.497.47P值<0.01<0.010.14<0.01

圖3 患者男，72歲，左側頸內動脈眼段重度狹窄 A.顱腦CT平掃未見異常； B.DSA示左側頸內動脈眼段重度狹窄(箭示病灶)； C.支架植入后復查DSA示頸內動脈狹窄明顯改善(箭示原病灶處)； D～G.支架植入術前顱腦CBF(D)、CBV(E)、MTT(F)、血管PS(G)圖，患側大腦半球PS明顯升高，PS患側=0.046 ml/(100 ml·min)，PS健側=0.016 ml/(100 ml·min)，CBF減低，CBV增加，MTT延長； H～K.支架植入術后顱腦CBF(H)、CBV(I)、MTT(J)、血管PS(K)圖，術后各參數均恢復正常，PS患側=0.008 ml/(100 ml·min)，PS健側=0.009 ml/(100 ml·min)

表2 ICAS患者患側與健側PS及灌注參數比較(±s，n=59)

表2 ICAS患者患側與健側PS及灌注參數比較(±s，n=59)

組別PS[ml/(100 ml·min)]CBF[ml/(min·100 g)]CBV(ml/100 g)MTT(s)患側0.03±0.0130.84±7.804.18±0.668.94±0.64健側0.02±0.0135.25±7.303.80±0.646.88±1.27t值-4.38-4.484.498.35P值0.01<0.01<0.01<0.01

表3 ICAS組植入支架前后PS比較(n=17)

表4 PS值與臨床資料的相關性分析結果

CTP可反映腦組織微循環灌注情況，亦可定量腦組織血管表面滲透性。既往研究[6-7]指出，急性缺血性卒中患者BBB滲透性增加；但大部分研究均于發病9 h內進行，難以觀察卒中發生前BBB滲透性是否改變。本研究結果顯示，相比對照組，ICAS組責任血管分布區PS明顯升高，CBF、CBV降低，MTT延長，參考腦血管病診斷共識[8]，血管PS改變與該區域微循環灌注不足有關。YE等[9]認為慢性低灌注及缺氧可致BBB開放，腦組織血管PS增加。本研究結果提示，于卒中發生前及早檢出BBB破壞，有利于采取有效措施保護BBB，改善患者預后。

本研究ICAS組患者術后患側血管PS明顯降低，甚至可恢復至相對正常水平,表明有效治療可降低ICAS患者血管表面滲透性，間接說明BBB功能改變是可逆轉的；ICAS組患者術后患側灌注參數CBF、MTT亦明顯改善，與程曉青等[10]的結果相符合，提示低灌注是決定短期治療反應的主要因素；而ICAS組術前、術后患側CBV差異無統計學意義，與CHENG等[11]的結果一致。

根據Patlak模型[3]，PS由脈沖剩余函數獲得MTT、CBF后計算得到，與MTT呈高度正相關。血管PS是對比劑自血管內經毛細血管內皮不完整部分進入血管周圍間隙空間的單向擴散流。血管狹窄時，責任動脈供血區腦組織灌注不足，引起一系列病理生理改變，BBB受損，滲透性增高，且狹窄遠端灌注壓發生改變，使血管代償性擴張、側支循環開放，長期低灌注亦會促進新生血管形成，CBV會相應升高，維持遠端腦血流的穩定。因此，血管PS與CBV及CBF均呈不同程度相關。側支血流亦可能影響血管PS值及BBB滲透性(BBB permeability, BBBP)變化，有待深入研究。

既往研究[12]發現BBBP受糖尿病和/或高血壓影響，而本研究結果中血管PS與年齡、發病至檢查時間、高血壓、糖尿病、脂代謝異常等危險因素均未見明顯相關，可能與本研究樣本量較小有關；血管PS與房顫呈低度負相關，DANKBAAR等[13]亦認為BBBP可能與房顫存在一定相關性。

本研究的主要不足：①樣本量較小；②未健側支血流進行評估，且復查CTP時間點不統一；③僅納入了顱內動脈重度狹窄患者。

綜上所述，PS可作為評價ICAS治療效果的影像標志物；ICAS患者患側腦組織血管PS明顯增加，而植入支架后明顯降低；血管PS結合血流動力學參數能更全面、準確地反映腦組織病理生理改變，為個性化治療ICAS及評估療效提供參考。