CT腦灌注成像和CT血管成像在頸內動脈和大腦中動脈狹窄或閉塞中的應用

楊毅，侯浩宇

咸陽市第一人民醫院影像中心MR室1、影像中心CT室2，陜西 咸陽 712000

頸內動脈是重要的腦供血血管之一，大腦中動脈是頸內動脈的直接延續。頸內動脈和大腦中動脈狹窄、閉塞易導致腦缺血疾病，輕則表現為短暫性腦缺血發作，重則進展為腦梗死[1-2]。因此及時、準確地診斷頸內動脈和大腦中動脈狹窄程度十分重要。目前公認腦血管造影(digital subtraction angiography，DSA)為診斷動脈狹窄的金標準[3]，但該項檢查為有創檢查，對患者傷害大，有可能出現血栓栓塞、斑塊破裂、血管夾層、腹股溝出血等并發癥[4]，而且檢查費用較貴，不適合作為臨床初篩檢查。CT 腦灌注成像(CT perfusion imaging，CTP)和CT 血管成像(CT angiography，CTA)為無創性的影像學檢查，更加安全便捷，幾乎無創傷。盡管近年來CTA、CTP 診斷頸內動脈和大腦中動脈狹窄的研究有一定報道[5-6]，但病例數較少，多是簡單地分析術前、術后的影像學特征改變，未有對照研究，未涉及腦血流動力學定量參數的比較，也較少有研究以DSA 為金標準進行一致性分析，CTA、CTP 鑒別診斷動脈狹窄程度的準確率仍待探討。鑒于此，本研究分析CTA、CTP 檢查頸內動脈和大腦中動脈狹窄患者的腦血流動力學特征和狹窄程度，評估CTA、CTP 與DSA 的一致性，探討其臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1月至2020年12月咸陽市第一人民醫院確診為頸內動脈和大腦中動脈狹窄或閉塞的患者107例(病例組)。納入標準：①經腦血管造影確診頸內動脈和大腦中動脈狹窄或閉塞[7]；②CTA 與CTP 檢查資料齊全。排除標準：①CTA 或CTP 禁忌證；②凝血功能障礙；③肝腎功能不全；④嚴重腦梗死；⑤腦出血；⑥顱內腫瘤；⑦精神病史；⑧造影劑過敏；⑨不配合研究者。另選取同期參加體檢的高血壓患者35例作為對照組。納入標準：①符合原發性高血壓的診斷標準；②自愿參加研究，自愿進行CTA和CTP檢查。排除標準：除高血壓外存在其他疾病，包括但不限于糖尿病、高脂血癥、肝腎功能不全、心腦血管性疾病等。兩組患者的一般資料比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。本研究經醫院倫理委員會批準，所有研究對象均簽署知情同意書。

表1 兩組患者的一般資料比較

1.2 檢查方法

1.2.1 CTP 病例組和對照組患者均進行CTP檢查，儀器設備為GE Discovery750 寶石能譜CT (美國通用電氣公司)。被檢者仰臥于掃描床上，頭部正中矢狀面垂直于掃描床平面，頭部置于頭托內，下頜內收，使聽眥線垂直于床面，頭顱前后位，頭先進。斷層掃描層厚1.1 mm，掃描矩陣512×512，掃描孔徑320 mm，掃描視野28 cm，電壓80 kV，電流300 mA，總曝光時間45～50 s。經靜脈快速注入對比劑后，速度1.5～2.0 mL/s，總劑量40～50 mL，從開始注射對比劑起延時25 s 曝光進行5 mm 薄層動態掃描。在圖像工作站進行成像后處理，顯示腦血流灌注的偽彩染色圖像，由2 名影像學醫師獨立檢查、診斷。選擇感興趣區，計算腦血流動力學相關參數，包括腦血流量、腦血容量、平均通過時間、達峰時間。

1.2.2 CTA 病例組和對照組患者均進行CTA一站式掃描，期間避免吞咽作用。掃描參數層厚為0.625 cm，螺距為1 cm，電壓120 kV，電流200 mA。頸內動脈與大腦中動脈的CTA成像后處理，包括曲面重組、最大密度投影、帶骨的容積在現、去骨的容積在現。由2 名副高以上職稱的影像學醫師進行獨立診斷，意見不一致經協商達成一致。

1.2.3 DSA 病例組患者進行DSA 檢查(此為有創檢查，對照組不做)，儀器設備為西門子第三代Artis Zee Ceiling 數字減影血管造影機。經大腿腹股溝韌帶下1 cm處穿刺股動脈插管，將導絲送入豬尾巴導管，在導絲引導下送入主動脈弓。撤出導絲，回抽有血液后使用肝素生理鹽水沖洗導管。注射血管造影劑，速度20 mL/s，總劑量50 mL，做左右前斜位造影。觀察頸內動脈與大腦中動脈有無狹窄閉塞、嚴重迂曲，椎基底動脈是否對稱，管徑大小是否一致，是否向頸內動脈系統代償供血。

1.3 觀察指標 (1)比較病例組與對照組患者的CTA 及CTP 影像學圖像。(2)比較病例組與對照組患者CTA 檢查的頸內動脈和大腦中動脈的狹窄程度。判定標準[8]：狹窄程度=(動脈遠端管徑-狹窄殘余管徑)/動脈遠端管徑×100%。輕度狹窄為＜50%，中度狹窄為50%～69%，重度狹窄為70%～99%，完全閉塞為100%，無血流信號。頸內動脈和大腦中動脈，兩者只要滿足一條狹窄的，就算整體的狹窄。(3)比較病例組與對照組患者CTP 檢查的腦血流動力學參數，包括腦血流量、腦血容量、平均通過時間、達峰時間。(4)病例組不同狹窄程度患者的CTP 腦血流動力學參數。(5)以DSA 為金標準，分析CTA 聯合CTP 診斷與金標準的一致性，計算靈敏度、特異度。

1.4 統計學方法 應用SPSS22.0軟件進行數據統計學分析。計量資料以均值±標準差(±s)表示，兩組比較采用獨立樣本t檢驗；多組比較采用方差分析，方差分析后兩兩比較采用SNK檢驗；計數資料兩組比較采用χ2檢驗，有序分類等級資料比較采用Mann-Whitney U 檢驗；與金標準的一致性分析采用Kappa 檢驗，計算準確率。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 典型圖像 病例組與對照組患者均接受CTP 與CTA 檢查。所有病例組患者均存在CTP 腦血流動力學相關參數異常，腦血流量降低，腦血容量正常或升高，平均通過時間、達峰時間均明顯延長。對照組患者的CTP腦血流動力學相關參數基本正常，5例對照組患者存在腦血流量降低，腦血容量正常或升高，平均通過時間、達峰時間延長。病例組與對照組患者的CTP 成像有明顯差異，病例組患者均存在不同程度的頸內動脈和大腦中動脈狹窄，動脈壁可見鈣化的斑塊，見圖1和圖2。

圖1 病例組，男性，59歲，短暫性腦缺血發作，影像學檢查確診存在頸內動脈和大腦中動脈重度狹窄

圖2 對照組，男性，62歲，高血壓病，CTP腦血流動力學相關參數均無異常，無其他異常癥狀

2.2 病例組與對照組患者的CTA 頸內動脈和大腦中動脈狹窄程度比較 經CTA檢查，病例組患者的頸內動脈和大腦中動脈中度狹窄、重度狹窄以及完全閉塞的檢出率明顯高于對照組，差異有顯著統計學意義(Z=40.969，P＜0.01)，見表2。

表2 病例組與對照組患者的CTA 頸內動脈和大腦中動脈狹窄程度比較[例（%）]

2.3 病例組與對照組患者的CTP 腦血流動力學參數比較 經CTP檢查，病例組患者的腦血流量低于對照組，腦血容量大于對照組，平均通過時間、達峰時間長于對照組，差異均有顯著統計學意義(P＜0.01)，見表3。

表3 病例組與對照組患者的CTP腦血流動力學參數比較（±s）

表3 病例組與對照組患者的CTP腦血流動力學參數比較（±s）

組別病例組對照組t值P值例數107 35腦血流量(mL/min)64.38±7.55 70.23±6.18 4.149＜0.01腦血容量(mL)4.12±0.73 2.09±0.56 15.053＜0.01平均通過時間(s)13.56±1.15 10.35±1.22 14.121＜0.01達峰時間(s)4.22±0.29 3.67±0.34 9.325＜0.01

2.4 病例組不同狹窄程度患者的CTP 腦血流動力學參數比較 病例組不同狹窄程度患者的CTP腦血流動力學參數有顯著差異。在腦血流量方面，完全閉塞＜重度狹窄＜中度狹窄＜輕度狹窄，差異具有顯著統計學意義(P＜0.01)；在腦血容量、平均通過時間、達峰時間方面，完全閉塞＞重度狹窄＞中度狹窄＞輕度狹窄，差異均就有顯著統計學意義(P＜0.01)，見表4。

表4 病例組不同狹窄程度患者的CTP腦血流動力學參數比較（±s）

表4 病例組不同狹窄程度患者的CTP腦血流動力學參數比較（±s）

注：與輕度狹窄比較，aP＜0.05；與中度狹窄比較，bP＜0.05；與重度狹窄比較，cP＜0.05。

達峰時間(s)3.75±0.23 4.09±0.29a 4.55±0.28ab 5.44±0.31abc 109.698＜0.01狹窄程度輕度狹窄中度狹窄重度狹窄完全閉塞F值P值例數27 51 18 11腦血流量(mL/min)70.11±6.53 65.28±8.01a 59.77±7.67ab 53.69±7.02abc 15.173＜0.01腦血容量(mL)2.28±0.58 4.30±0.75a 5.07±0.73ab 6.25±0.94abc 99.812＜0.01平均通過時間(s)10.49±1.09 14.02±1.13a 15.20±1.20ab 16.28±1.36abc 98.493＜0.01

2.5 CTA 聯合CTP 鑒別診斷動脈狹窄與金標準的一致性 以DSA為金標準，CTA聯合CTP鑒別診斷動脈狹窄，真陽性25例，假陽性4例，假陰性6例，真陰性72 例。對重度狹窄或完全閉塞鑒別診斷的靈敏度為80.65%，特異度為94.74%，陽性預測率為86.21%，陰性預測率為92.31%，準確率為90.65%。Kappa一致性分析顯示，與DSA一致性較高(Kappa=0.768)

3 討論

頸內動脈和大腦中動脈狹窄的病理學機制是頸動脈硬化和粥樣斑塊形成，動脈狹窄會引起局部大腦供血不足，腦血流低灌注，進展為腦缺血疾病[9]。目前指南表示，當動脈狹窄≥50%并伴有嚴重腦缺血發作癥狀或者動脈狹窄≥70%，即重度以上狹窄，有必要進行手術干預，緩解頸內動脈狹窄，并改善腦缺血區域的血流灌注[10-11]。因此如何鑒別動脈狹窄程度對于臨床診療十分重要。對于輕中度動脈狹窄的患者需采取降脂措施預防腦缺血疾病，對于重度狹窄以及完全閉塞的患者盡早手術治療，改善不良預后，降低患者病死率。

盡管DSA一直是確診動脈狹窄的金標準，但DSA也存在一定不足：第一，DSA作為有創技術，臨床檢查存在不便；第二，DSA 僅能辨別頸動脈和大腦中動脈的狹窄程度，卻無法顯示腦血流動力學特征，無法評估血流灌注情況[12]。本研究分析CTA、CTP 對頸內動脈和大腦中動脈狹窄的診斷價值，結果顯示CTA對病例組的頸內動脈和大腦中動脈中度狹窄、重度狹窄以及完全閉塞的檢出率明顯高于對照組。說明CTA 對頸內動脈和大腦中動脈狹窄程度的鑒別診斷價值較好。在臨床應用中，本研究發現CTA可通過三維成像直觀顯示動脈狹窄情況，避免顱骨和周圍重疊的血管神經的干擾，而且有研究[13-14]表示CTA 對動脈粥樣硬化斑塊的檢出率較高，在診斷動脈狹窄的同時還能鑒別斑塊的性狀，清楚地區分軟斑塊和鈣化斑塊，評估斑塊破裂的風險。不過相比DSA，CTA也存在一定缺陷，DSA 在注射造影劑后的動脈呈現動態顯影，對動脈狹窄的顯示非常直觀準確，還可以從多個角度觀察是否存在動脈狹窄，明確狹窄動脈與周圍組織的毗鄰關系、大小、位置[15]。而CTA是在傳統CT平掃的基礎上通過三維成像整合，準確率要低于DSA。

進一步分析CTP 腦血流動力學特征，病例組的腦血流量低于對照組，腦血容量大于對照組，平均通過時間、達峰時間長于對照組。不同狹窄程度的腦血流動力學參數有顯著差異，狹窄程度越嚴重，腦血流量越低，這是因為頸內動脈與大腦中動脈狹窄造成血流灌注下降[16]。而狹窄程度越嚴重，腦血容量會有一定程度上升，這可能是側支循環代償性增加腦血容量[17]。另外，狹窄程度越嚴重，對比劑灌注的平均通過時間、達峰時間會有明顯延遲，這與CHEN 等[18]、葉國偉等[19]研究報道相符，原因是動脈狹窄導致對比劑在血流中的分散速度減慢，從而造成時間延長[20]。上述說明，不同程度的頸內動脈與大腦中動脈狹窄會影響局部腦組織的代謝改變，通過CTP腦血流動力學的評估對診斷頸內動脈狹窄也有一定的輔助診斷意義，幫助臨床醫師更加全面地了解患者病情。

綜上所述，CTA聯合CTP鑒別重度狹窄或完全閉塞的靈敏度為80.65%，特異度為94.74%，準確率為90.65%，與金標準DSA的一致性較高。CTA聯合CTP不僅能良好鑒別頸內動脈和大腦中動脈狹窄程度，而且還能評估腦血流動力學。臨床應用中，可在常規CT平掃后進一步檢查CTA、CTP，以提高診斷準確率。