基于一站式頭頸CTA及全腦CTP技術對頸動脈源性腦灌注異常的研究

黃 典 劉慧慧 劉文新

江蘇大學附屬醫院影像科，江蘇省鎮江市 212000

缺血性腦卒中是目前臨床遇到的最常見的腦血管疾病，輕者產生肢體乏力、麻木和感覺異常，重者發展至偏癱、意識障礙甚至導致死亡[1]。隨著近年來國家對腦卒中疾病的重視，各地依托急診科、神經內科、影像科等科室平臺所建立的卒中中心在日常工作中發揮著重要作用，在腦卒中的預防普查、個性化診治及預后追蹤等方面有著集約式的優勢，影像科擁有先進的檢查設備及后處理軟件，在腦卒中預防、篩選及早期診斷中發揮著不可取代的作用。目前，在諸多因素中，頸動脈斑塊形成及血管狹窄是引起腦卒中的一個極其重要的危險因素[2]，但臨床中往往在產生嚴重腦卒中癥狀時才發現頸動脈斑塊及血管狹窄，為時已晚，對疾病的介入治療效果遠不如早期干預滿意。如何快捷準確地篩選頸血管病變并進一步評估各腦區循環儲備能力及腦區功能變化成為卒中中心的一個新挑戰，一站式頭頸CTA及CT全腦灌注技術是目前評估頸動脈源性腦功能變化的最有效手段[3]，在一次檢查中不僅能夠顯示頭頸血管情況，同時能夠基于全腦區域進行各個腦區的循環儲備能力及腦功能的評估[4]，為腦卒中高危病患的篩選及卒中后預后判斷提供準確客觀的依據，為臨床個性化診治方案提供精確向導。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2017年1月—2020年5月無癥狀頸動脈斑塊25例為病例組，病例均來自普通體檢或門診且由超聲檢查確診頸動脈斑塊，其中男13例，女12例，年齡45～90歲，平均年齡為(51.74±2.52)歲，身高165～178cm，平均身高為(171.23±2.72)cm，體重53～79kg，平均體重(65.21±2.83)kg。同時收集無癥狀無頸動脈斑塊志愿者25例為健康對照組，其中男13例，女12例，年齡44～88歲，平均年齡為(52.32±1.85)歲，身高168～177cm，平均身高為(170.22±2.34)cm，體重50～77kg，平均體重(64.17±3.36)kg。入組患者需符合以下幾點條件：(1)排除偏癱、面癱、癡呆等明顯腦神經疾病；(2)經MRI檢查排除急性腦梗、亞急性腦梗、腦腫瘤及腦血管畸形等腦實質性病變；(3)經CT檢查排除腦出血；(4)排除藥物依賴或其他成癮性疾病；(5)臨床排除其他腦精神性疾病。病例組以頭頸CTA結果中頸動脈狹窄程度分成三個亞組：輕度組(<50%)、中度組(50%～70%)及重度組(>70%)，對照健康組分析各腦區的腦灌注各參數變化情況。病例組及健康組的年齡、身高及體重等基本資料的差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 研究方法 采用GE公司256排Revolution CT進行掃描，受試者仰臥于掃描床，頭先進，檢查前囑放松及規律呼吸。定位像掃描范圍為顱頂至升主動脈根部水平，采集冠狀位及矢狀位定位像，以便精準定位以及智能管電流的自動匹配。掃描序列分三部分：第一部分為8組顱腦全腦軸掃，掃描范圍包括全腦，足側向頭側掃描，延遲5s采集，管電壓80kV，固定管電流500mA，選用小焦點；第二部分為頭頸部聯合CTA，范圍自顱頂(超出第一組上緣至少1cm)至升主動脈根部，掃描方向為頭足方向，選用螺旋掃描模式，選用系統默認最低延遲時間(3s)，管電壓120kV，采用智能管電流模式，范圍設置150～400mA，噪聲指數3.0，選擇大焦點；第三部分為顱腦全腦軸掃，采集參數與第一部分完全一致，依然選擇系統默認最低延遲時間(3s)，采集的組數依據總曝光時間適當調整，總曝光時間不低于45s。三個部分機架旋轉時間全部選取0.28s。對比劑采用碘佛醇(350mgI/ml，江蘇恒瑞醫藥有限公司)靜脈團注，具體設置如下：生理鹽水21ml，注射速率5.0ml/s,手動觸發下一注射計劃；對比劑40ml，注射速率4.5ml/s，自動觸發下一注射計劃；對比劑30ml，注射速率3.0ml/s，自動觸發下一注射計劃；生理鹽水21ml，注射速率3.0ml/s。掃描完成后，囑患者或陪同家屬檢查結束需在CT候診大廳觀察30min，確定無遲發過敏反應后由當班護士去除留置針。

1.3 圖像處理分析 將CT數據傳送至GE AW4.7工作站，選擇頭頸CTA期相數據利用工作站軟件進行血管重建，包括VR容積再現，MIP最大密度投影及MPR多平面重建，對比超聲結果后，在軸位及MPR中尋找斑塊并勾畫，通過勾畫后處理計算斑塊所在層面管腔的狹窄程度[狹窄程度=(管腔直徑-最大斑塊橫向徑)/管腔直徑×100%]，若出現多發斑塊，則選擇橫向徑最大的斑塊為測量點。將4D-CTP數據利用CTP stroke軟件進行全腦灌注分析，根據Brodmann腦分區，將全腦大致分成前額葉、前頂葉、中央前回、眶額區、島葉、內側顳葉、枕葉、海馬區、紋狀體區(由于CT組織分辨率不如高場MRI，故僅能夠分成較為粗糙的大致區域)，對照MRI圖譜，將分區進行ROI勾畫及參數值測量，測量包括區域內的平均血容量(rCBV)、平均血流量(rCBF)及平均通過時間(rMTT)。所有的數據測量均由兩位高年資從事血管影像學診斷的主治醫師單獨進行、最后平均化，出現不一致時由另外一名高年資主任醫師進行評判。

2 結果

2.1 頸動脈狹窄程度各占比例結果 病例組中頸動脈輕度狹窄(<50%)占比64%(16/25)，中度狹窄(50%～70%)占比24%(6/25)，重度狹窄(>70%)占比12%(3/25)；無癥狀頸動脈斑塊者頸動脈以輕度狹窄占一半以上，其次為中度狹窄，重度狹窄率最少。

2.2 頸動脈輕度狹窄組全腦CTP對比結果 對比健康組，頸動脈輕度狹窄組中全腦的rCBV差異無統計學意義(P>0.05)，全腦的rCBF差異無統計學意義(P>0.05)，海馬區及紋狀體的rMTT有輕度延長(P<0.05)。見表1、圖1。

表1 頸動脈輕度狹窄組全腦CTP異常腦區分布

2.3 頸動脈中度狹窄組全腦CTP對比結果 對比健康組，頸動脈中度狹窄組全腦的rCBV差異無統計學意義(P>0.05)，海馬區、紋狀體、內側顳葉、島葉及眶額區的rCBF有輕度減低(P<0.05)，海馬區、紋狀體、內側顳葉、島葉及眶額區的rMTT有輕度延長(P<0.05)。見表2、圖1。

表2 頸動脈中度狹窄組全腦CTP異常腦區分布

2.4 頸動脈重度度狹窄組全腦CTP對比結果 對比健康組，頸動脈重度狹窄組全腦的rCBV差異無統計學意義(P>0.05)，海馬區、紋狀體、內側顳葉、島葉、眶額區的rCBF有輕度減低(P<0.05)，海馬區、紋狀體、內側顳葉、島葉、眶額區、前頂葉及枕葉的rMTT有輕度延長(P<0.05)。見表3、圖1。

表3 頸動脈重度度狹窄組全腦CTP異常腦區分布

圖1 各組全腦rCBV、rCBF、rMTT變化及分布腦區

3 討論

以往對腦卒中病患的提前預判及準確診斷主要依靠MRI檢查及頭顱血管成像等綜合方法[5]，隨著溶栓及取栓技術的發展，臨床醫生對腦組織血流灌注的了解需求急速增加，CTP成為目前觀察腦組織血流灌注情況的最佳方法，但過去由于設備條件限制，CTP成像有一些不足之處：首先，可以對局部腦組織血流灌注進行成像觀察，但缺乏全腦灌注；其次缺乏同步的血管CTA成像，容易丟失血管情況與腦組織灌注情況的對比聯系，導致對病變分析的局限性及風險性[6]。

256 排Revolution CT具有的寬體探測器及其極快的掃描速度能夠在極短時間內完成頭頸部的全范圍掃描[7]，這就帶來了革命性的技術：一站式頭頸CTA及全腦灌注成像技術，該技術能夠同步完成頭頸部血管成像及全腦組織灌注成像這兩種以往需要分開做的掃描，在最短時間內將血管情況及腦組織灌注情況顯示出來，以給臨床醫生精準的診治指導，在最短的時間窗內挽救病患異常腦區的神經功能。

目前來說，缺血性腦卒中的主要原因之一便是頸動脈斑塊及狹窄導致的腦部供血不足[8]，但筆者在平常工作中發現雖然頸動脈斑塊的人很多，但真正導致腦梗死的比例卻有限，即無癥狀頸血管斑塊及狹窄者潛在的比例非常高，這將會導致以下兩種情況：(1)患者根本不知道自己頸血管情況以及可能發生的潛在卒中風險；(2)患者自身沒有任何癥狀，但某些腦區的灌注異常可能已經發生，若及時干預，其之后的腦卒中發生率可能大大下降。為此一站式頭頸CTA及全腦灌注成像能夠以較低的輻射劑量完成頭頸血管情況評估并同步觀察腦灌注變化，找出潛在的風險患者，找到頸動脈源性異常灌注腦區及其分布、發展及演變特征，為臨床及時干預、恢復情況評估及相關卒中機制研究都能夠帶來有效的幫助，成為新的卒中前預測及卒中后評估的利器。

筆者基于分組收集頸動脈狹窄患者的腦灌注指標后發現在頸動脈輕度狹窄的患者中，海馬結構及紋狀體的rMTT出現輕度延長，該區域的血流較為緩慢，可能與其供血血管的功能異常有關，這種異常有可能影響到關于學習記憶及認知方面[9]，雖然沒有出現癥狀，但功能障礙的產生已然形成；而頸動脈中度狹窄到重度狹窄的患者中，涉及的腦區從患者的灰質核團逐步擴散至大腦皮層，其影響的范圍逐漸由原始的記憶及認知發展至皮層精細感知調控，且rCBF所代表的血流量出現了一定程度的下降，這種血流量的下降很可能為之后的卒中發生提供了基礎，雖然rCBV在全部研究對象中沒有異常，但隨著腦血流儲備的下降，卒中將必然發生[10]，這種情況下必須對其進行干預，以減少卒中率并提高腦組織功能恢復程度，最大限度上避免由于頸動脈源性因素導致的腦卒中發生。

基于三年的研究，高效地就頸動脈狹窄程度與其導致的腦區灌注異常分布及演變特征進行了總結，為以后的卒中風險篩查、卒中預測及腦功能恢復評估提供了客觀寶貴經驗，同時也為缺血性腦卒中前期腦功能變化及演變過程提供了可視性依據，為探索頸血管源性腦功能變化機制提供了影像學研究平臺。