多時(shí)相CTA評估急性缺血性腦卒中患者側(cè)支循環(huán)的應(yīng)用價(jià)值

李志潔，孫中武，劉 斌

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)具有發(fā)病率高、致殘率高、病死率高、復(fù)發(fā)率高的“四高”特點(diǎn)，是目前危害人類健康的常見疾病。側(cè)支循環(huán)是缺血性腦卒中梗死核心的決定因素，也是影響血管內(nèi)治療和患者臨床預(yù)后的主要因素[1-3]。因此，快速無創(chuàng)又相對客觀全面的影像學(xué)評估成為研究熱點(diǎn)。

CT可以評價(jià)側(cè)支循環(huán)。常規(guī)單時(shí)相血管成像(single-phase CT angiography，sCTA)由于缺乏時(shí)間分辨率，很可能丟失血流動(dòng)力學(xué)重要信息。CT灌注成像(CT perfusion，CTP)能夠?qū)θ毖氚祹Ъ肮Ｋ篮诵淖龆糠治?，但腦覆蓋區(qū)域有限，獲取、處理和判讀圖像用時(shí)較長。多時(shí)相血管(multiphase CT angiography，mCTA)作為一種新成像技術(shù)，操作便捷，可減少運(yùn)動(dòng)偽影，圖像易于快速診斷[4]。該研究的目的是探討sCTA和mCTA對AIS患者側(cè)支循環(huán)及CTP目標(biāo)不匹配評估效能，比較三者對臨床預(yù)后的預(yù)估價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 病例資料連續(xù)選取2019年4月～2019年11月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院急診入院且發(fā)病時(shí)間在24 h內(nèi)的AIS患者，進(jìn)行多模態(tài) CT 檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 患者年齡在18歲以上；② 美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(national institute of health stroke, NIHSS)評分 >6分；③ 單側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段和(或)頸內(nèi)動(dòng)脈血管閉塞；④ 影像資料完整并完成隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 平掃提示顱內(nèi)出血；② 先前存在同側(cè)腦半球中度或重度中風(fēng)；③ 患有任何終末期疾??；④ 無法配合完成 CT 檢查、運(yùn)動(dòng)偽影大、圖像質(zhì)量差。

1.2 檢查方法采用GE Revolution CT進(jìn)行掃描。所有患者在急診入院前均行頭顱CT平掃、CTA、CTP多模態(tài)CT檢查。平掃采用螺旋掃描，管電壓120 kV，管電流200～500 mA。CTA采用螺旋掃描，覆蓋范圍80 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，螺距0.992 ∶1，管電壓120 kV，管電流350～370 mA。采用雙筒高壓注射器經(jīng)右肘正中靜脈依次團(tuán)注非離子型對比劑(碘帕醇370)50 ml及生理鹽水30 ml，速率為5 ml/s。動(dòng)脈期掃描范圍為主動(dòng)脈弓至顱頂，靜脈期及靜脈晚期掃描范圍為全腦。三期掃描間隔8 s，總掃描時(shí)間約21.4 s。CTP為軸掃，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，螺距0.984 ∶1，管電壓100 kV，管電流120 mA。采用雙筒高壓注射器經(jīng)右肘正中靜脈依次團(tuán)注非離子型對比劑(碘帕醇370)40 ml及生理鹽水30 ml，速率為5 ml/s。將CTA、CTP原始數(shù)據(jù)分別以0.625 mm、2.5 mm層厚進(jìn)行重建后處理。

1.3 圖像處理和評價(jià)指標(biāo)在后處理工作站(GE Advantage 4.7; GE Healthcare)上采用4D Perfusion軟件對CTP圖像進(jìn)行后處理，以腦血容量(cerebral blood volume, CBV) <2 ml/100 g為閾值定義梗死核心[5-6]，以腦血流量達(dá)峰時(shí)間(peak time Tmax)>6 s為閾值認(rèn)定為低灌注組織[7-8]。不匹配率=低灌注腦組織體積/梗死核心體積。輸入閾值范圍后，后處理軟件將自動(dòng)分割低灌注組織為藍(lán)色區(qū)域，梗死核心為紅色區(qū)域，并給出具體的數(shù)值。

表1 sCTA與mCTA腦側(cè)支循環(huán)評分標(biāo)準(zhǔn)

在軸向最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)圖像上，sCTA與mCTA腦側(cè)支循環(huán)評分標(biāo)準(zhǔn)[4]見表1。由2名放射科醫(yī)師對sCTA圖像和mCTA圖像進(jìn)行獨(dú)立盲審，意見不一致時(shí)，交由另一名高級放射科醫(yī)師重新評估，直至協(xié)商取得一致。

臨床預(yù)后良好標(biāo)準(zhǔn)：評估入院時(shí)和入院后2周的急性腦梗死患者的NIHSS評分。計(jì)算患者入院后2周時(shí)的NIHSS評分較入院時(shí)的下降比例，較入院時(shí)下降≥50%定義為較大的神經(jīng)功能改善，代表臨床預(yù)后良好，否則為臨床預(yù)后差。

2 結(jié)果

2.1 基本資料統(tǒng)計(jì)本研究共納入患者68例，其中男38例，女30例，年齡35～83(64.86±11.13)歲。單側(cè)大腦中動(dòng)脈M1段閉塞40例，M2段閉塞5例，頸內(nèi)動(dòng)脈血管閉塞13例，頸內(nèi)動(dòng)脈及M1段閉塞10例。其中33例進(jìn)行抗血小板治療，18例進(jìn)行溶栓治療，17例進(jìn)行取栓治療。臨床預(yù)后良好的患者達(dá)47例。

2.2 sCTA和mCTA的對比評價(jià)sCTA評估側(cè)支循環(huán)良好的有25例，而mCTA評估側(cè)支循環(huán)良好的有29例，二者的評價(jià)結(jié)果不一致(P=0.02)。sCTA和mCTA側(cè)支循環(huán)評分與CTP梗死核心、不匹配率的統(tǒng)計(jì)資料見表2。側(cè)支循環(huán)等級越高，不匹配率越大，梗死核心體積越小(P<0.01)。

sCTA和mCTA側(cè)支循環(huán)評分對CTP目標(biāo)不匹配的評估效能見圖1。mCTA評估CTP目標(biāo)不匹配的準(zhǔn)確率為0.82，高于sCTA 0.742(P=0.02)。mCTA側(cè)支循環(huán)評分>2分時(shí)，敏感性93.3%，特異性60.9%，對CTP目標(biāo)不匹配的評估效果更佳。圖2是1例典型病例表現(xiàn)血管造影對側(cè)支循環(huán)及CTP不匹配的評估。sCTA、mCTA側(cè)支循環(huán)評分及CTP目標(biāo)不匹配對臨床預(yù)后的預(yù)估效能詳見圖3。三者的AUC分別為76.7%、85.1%、87.5%。mCTA側(cè)支循環(huán)評分與CTP目標(biāo)不匹配對臨床預(yù)后的預(yù)估效果相仿(P=0.29)，但優(yōu)于sCTA(P<0.01)。mCTA側(cè)支循環(huán)>2分的敏感性93.6%，特異性66.7%，CTP目標(biāo)不匹配的敏感性89.4%，特異性85.7%。

圖1 sCTA與mCTA側(cè)支循環(huán)評分對CTP目標(biāo)不匹配的評估效能

圖2 1例AIS患者的多模態(tài)CT圖像分析

表2 不同側(cè)支循環(huán)等級組間梗死核心、不匹配率比較

3 討論

目前評價(jià)AIS患者側(cè)支循環(huán)的多模態(tài)CT成像方法有平掃、CTA、CTP。CT平掃用于排除出血病變以及識別早期缺血征象。CTA用于判斷閉塞血管、狹窄部位、側(cè)支循環(huán)代償評價(jià)。受血管內(nèi)造影劑通過時(shí)間的影響，部分在靜脈期及延遲期顯示的側(cè)支在掃描采集時(shí)間內(nèi)可能未完全顯示，導(dǎo)致常規(guī)sCTA可能會(huì)低估側(cè)支循環(huán)等級，這也可解釋即使部分患者sCTA顯示側(cè)支循環(huán)較差，但臨床預(yù)后相對良好[9]。mCTA提高了時(shí)間分辨率，通過采集動(dòng)脈期、靜脈期、靜脈晚期的圖像，更加精準(zhǔn)地評估軟腦膜動(dòng)脈灌注情況。Kim et al[10]證實(shí)mCTA對側(cè)支循環(huán)的評估效能與數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)有較好的一致性。ESCAPE試驗(yàn)[11]表明mCTA顯示的側(cè)支狀態(tài)是影響臨床預(yù)后的決定因素，可用于篩選適合行血管內(nèi)治療的AIS患者。最新的DEFUSE 3試驗(yàn)[12]證明即使超過6 h治療時(shí)間窗(發(fā)病時(shí)間在6～16 h內(nèi))，當(dāng)灌注圖像的缺血半暗帶較大、梗死核心較小時(shí)，對前交通循環(huán)梗死的AIS患者行機(jī)械取栓治療仍具有重要意義。CTP雖然能夠?qū)θ毖氚祹А⒐Ｋ篮诵淖龆糠治?，但受運(yùn)動(dòng)偽影影響較大、后處理缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)算法，可能影響對圖像的準(zhǔn)確判讀。相比之下，mSCTA掃描簡單，對設(shè)備要求不高。Faststroke軟件可以很直觀地評估腦側(cè)支循環(huán)，指導(dǎo)治療，為臨床爭取治療時(shí)間縮短時(shí)間窗。

圖3 sCTA和mCTA側(cè)支循環(huán)評分、CTP目標(biāo)不匹配對臨床預(yù)后的預(yù)估效果

既往研究[2,10,13]表明良好的側(cè)支循環(huán)與較大的缺血半暗帶、較小的梗死核心相關(guān)，也往往預(yù)示著良好的臨床預(yù)后。IMS III試驗(yàn)[2]表明基線側(cè)支循環(huán)與臨床預(yù)后結(jié)果密切相關(guān)，可以篩選適合行血管內(nèi)治療的患者。Menon et al[4]認(rèn)為豐富的側(cè)支循環(huán)提示相對好的低灌注組織恢復(fù)，經(jīng)血管內(nèi)治療后能夠取得良好的治療效果，相對好的臨床預(yù)后。Lu et al[14]發(fā)現(xiàn)當(dāng)mSCTA側(cè)支循環(huán)評分>3分時(shí)，對CTP不匹配的評估效果及對臨床預(yù)后的預(yù)估效果最佳。而在本研究結(jié)果中，當(dāng)mCTA側(cè)支循環(huán)>2分時(shí)，對CTP目標(biāo)不匹配的評估效果最佳。造成這一差異可能是因?yàn)閮身?xiàng)研究使用的CTP后處理軟件不同，Lu et al[14]將梗死核心設(shè)定閾值為腦血容量小于健側(cè)的30%，所以算法結(jié)果有所不同，但本研究將CTP圖像重建成2.5 mm層厚進(jìn)行后處理，一定程度上減少了計(jì)量誤差。本研究發(fā)現(xiàn)sCTA與mCTA對側(cè)支循環(huán)評價(jià)的結(jié)果不一致(P=0.02)，部分sCTA腦側(cè)支循環(huán)評分較差的患者在mCTA上腦側(cè)支循環(huán)評分良好。mCTA對CTP目標(biāo)不匹配評估的準(zhǔn)確性為82%，優(yōu)于sCTA 74.2%。mCTA側(cè)支循環(huán)評分與CTP目標(biāo)不匹配對臨床預(yù)后的預(yù)估效果相仿(P=0.29)，但優(yōu)于sCTA(P<0.01)。這表明在大腦中動(dòng)脈M1 段和(或)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞的AIS患者中，側(cè)支循環(huán)評分越高，不匹配率越大，梗死核心面積越小。與mCTA相比，sCTA可能低估了患者側(cè)支循環(huán)等級，mCTA對CTP目標(biāo)不匹配的評估效能及臨床預(yù)后的預(yù)測效能更佳。

本研究也存在一定的局限性：① 研究樣本含量較少，這在一定程度上限制了研究效能；② 研究人員對sCTA和mCTA腦側(cè)支循環(huán)的評分具有一定的主觀差異性；③ 由于CTP后處理算法限制，缺血半暗帶、梗死核心的量化值存在一定誤差。

總之，mCTA可以結(jié)合CTP成為篩選適合行血管內(nèi)治療患者的可靠方法，在AIS患者腦側(cè)支循環(huán)評價(jià)及輔助臨床醫(yī)師預(yù)測患者臨床預(yù)后方面具有重要意義。