腦灌注成像對大腦中動脈重度狹窄或閉塞患者局部微循環狀態及梗死類型評估

郝 璐，李 悅，徐敬軒

新疆醫科大學第二附屬醫院1醫學影像中心，2神經外科，新疆 烏魯木齊830028

急性缺血性腦血管病主要由于顱內動脈粥樣硬化所致管腔狹窄導致的腦血供不足，在我國顱內動脈狹窄以大腦中動脈（MCA）最多見［1］。MCA作為顱內最粗、血供最豐富的血管，其主要為大腦內囊及基底節區重要神經核團供應血液，但研究顯示MCA重度狹窄或閉塞程度相似的患者臨床癥狀、發生缺血性卒中機率、程度及梗死灶部位有著顯著差異［2］，這主要由于責任血管周邊側支循環狀態建立不同，側支循環能夠通過旁路血管為缺血區域腦組織提供血流灌注，改變了疾病的發生及發展。全面綜合評估其血管狹窄程度及局部血流動力學信息，對病情判斷、治療及預后有較高價值［3］。以往對缺血半暗帶觀察是利用腦血流量與腦血容量不匹配法，但無法顯示核心梗死區與缺血半暗帶區相交錯的區域［3］，往往過大范圍評估核核心梗死區［4］。本研究利用雙源CT“一站式”腦灌注成像技術和半影分析后處理軟件可精準量化顯示缺血半暗帶區與核心梗死區體積與部位，從而探討MCA重度狹窄或閉塞患者不同側支循環狀態所致梗死灶類型及局部腦血流灌注狀態的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2019年3月～2021年3月于新疆醫科大學第二附屬醫院就診經CT血管造影（CTA）證實單側MCA（M1/M2段）重度狹窄或閉塞（狹窄程度≥70%）的腦卒中80 例。其中男45 例，女35 例，年齡38～86（63.13±1.64）歲；重度狹窄43例，完全閉塞37例。記錄患者年齡、血壓、血脂、血糖、高血壓、冠心病等資料。納入標準：入院當天完成腦灌注成像（CTP）及MRI檢查；經彌散加權成像（DWI）成像證實新發急性腦梗死病灶位于MCA病變區域。排除標準：既往患有腦血管疾病及其他顱內疾病；患有幽閉恐懼癥及不能配合檢查；對造影劑過敏，嚴重心功能及腎功能不全。

經CTP多時相CTA評估，將80例患者分為側支循環良好組（n=48）和側支循環不良組（n=32）。側支循環不良組中患者男性與患有高血壓者高于側支循環良好組（P＜0.05），其他高危因素兩組間差異均無統計學意義（P＞0.05，表1）。本研究由我院倫理委員會審批，納入的所有患者均簽署知情同意書。

表1 側支循環良好組和側支循環不良組基線資料比較Tab.1 Comparison of baseline data between good collateral circulation group and poor collateral circulation group［n(%)］

1.2 方法

1.2.1 腦梗病灶分布的分型 參照Tatu［5］的分型標準，將腦梗死病灶分為：（1）深穿支梗死：豆紋動脈供血區內病灶直徑＞15 mm的巨大腔隙或紋狀體內囊梗死及腔隙梗死；（2）皮層梗死：皮層區域小梗死灶、半卵圓中心梗死；（3）大面積梗死：腦梗死面積不小于大腦中動脈腦組織供血區的2/3；（4）分水嶺梗死：包括前、后、內交界區梗死；（5）多發性梗死為大腦中動脈供血區2個及以上不連續、非融合病灶。

1.2.2 MCA狹窄程度的分級［6］采用北美癥狀性頸動脈內膜剝脫試驗NASCET標準，血管內徑狹窄＜49%為輕度狹窄；50%～69%為中度狹窄，70%～100%為重度狹窄及閉塞組。

1.2.3 側支循環分級［7］根據多時相CTA的ASPECTS側支循環量表，將側支循環分為6分，0～3分為側支循環不良組，4～6分為側支循環良好組。

1.3 影像設備與方法

1.3.1 頭顱MRI檢查 采用1.5T磁共振掃描儀（飛利浦），使用8 通道頭顱專用線圈進行頭顱常規平掃，包括DWI、T1WI、FLAIR-T2WI、T2WI等序列。

1.3.2 CTP檢查 采用雙源128排螺旋CT掃描儀（西門子）進行全腦灌注成像。掃描覆蓋范圍25 cm。使用雙筒高壓注射器經肘靜脈以流率5 mL/s注入濃度為370非離子型對比劑60 mL、0.9%氯化鈉溶液40 mL。在注射完畢后8 s連續25次掃描，前20次時間間隔為1.5 s，后5次間隔3 s，掃描總時間44 s。掃描參數：80 kV，250 mAs，層厚1.2 mm，探測器24.0 mm×1.2 mm。

1.3.3 圖像后處理及分析 CTP圖像處理：將灌注數據傳入SIEMENS Syngo Navigator 工作站，選用perfusion CT VA10B 軟件，軟件生成時間-密度曲線、腦血流量（CBF）、腦血容量（CBV）、平均通過時間（MTT）和達峰時間（TTP）灌注參數圖。觀察偽彩圖顏色變化及低灌注區范圍及面積，選擇感性興趣區，采用鏡面法測量健側數值。

缺血半暗帶及核心梗死區面積計算：利用半影計算功能，選取灌注異常面積最大層面手動勾勒，軟件將以黃色標識出風險的組織、以紅色標識出無活力組織，即缺血半暗帶與核心梗死區，并以量化數值分別顯示這兩個區域的面積。

多時相CTA處理：掃描結束后，將自動生成25期從動脈流入至靜脈流出原始數據圖，首先選取動脈峰值圖進行任意平面圖形重建，利用最大密度投影、容積再現及多平面重建多角度觀察進行血管狹窄度評估（圖1）。

圖1 多時相CTA圖Fig.1 Multi-phase CTA diagram.

1.4 統計學分析

采用SPSS21.0軟件對數據進行分析，符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示，組間比較行t檢驗，組內比較行配對t檢驗。計數資料以n（%）表示，組間比較采用非參數秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。梗死核心診斷以DWI陽性區域為標準，采用Kappa分析，由兩位觀察者確定，從而進行兩種方法一致性分析。

2 結果

2.1 CTP所示核心梗死區與MRI-DWI一致性比較及兩組間梗死類型分布類型

80例MCA重度狹窄或閉塞患CTP結果均為陽性，其中存在核心梗死區為66例，DWI陽性者為68例，核心梗死區與DWI高信號對評價腦梗死腦梗死具有一致性（表2），同時CTP成像可顯示缺血半暗帶區及灌注不良區（圖2）；對比分析兩組間腦梗死類型分布，側支循環良好組以穿支動脈梗死為著，側支循環不良組以分水嶺梗死為著（表3）。

圖2 腦灌注參數圖Fig.2 Diagram of cerebral perfusion parameters.

表2 核心梗死區與DWI診斷腦梗死一致性Tab.2 The consistency of the diagnosis of cerebral infarction between NVT area and DWI(n)

表3 側支循環良好組和不良組腦梗死灶類型分布Tab.3 Distribution of cerebral infarction focus in the good collateral circulation group and poor collateral circulation group［n(%)］

2.2 兩組間缺血半暗帶區灌注參數比較

對于兩組間缺血半暗帶區灌注參數進行比較，CBF值差異無統計學意義（P＞0.05），側支循環良好組與不良組比較CBV增加，MTT、TTP縮短（表4）。

表4 側支循環良好組和不良組缺血半暗帶區血流動力學值比較結果Tab.4 Comparison results of hemodynamic values in the TAR area between the good collateral circulation group and the poor collateral circulation group(Mean±SD)

3 討論

對于MCA重度狹窄或閉塞的患者，有些癥狀僅表現為短暫性腦缺血，有些卻發生嚴重卒中事件，臨床表現及預后差異較大，主要是由于側支循環建立狀態不同［8］。以往方法多采用數字減影血管造影評估責任血管狹窄程度及側支血管狀態，但數字減影血管造影是侵入性操作，可能會導致小栓子的形成，從而繼發腦缺血事件［9］。本研究利用雙源CT進行全腦灌注成像，可進行“一站式”掃描得到CT平掃、多時相CTA圖像及CTP圖像，判斷有無出血性、占位性病變，發現責任血管，評估側支血管狀態。此成像技術可在40 s內完成25個時期動態采集，重建出造影劑從動脈流入至靜脈流出多時相CTA圖像，腦血流以4D電影方式動態顯示，明確血流順序。多時相動態觀察選擇最佳時間點判斷血管狀態，精準定位責任血管部位及范圍，避免單一時相誤診，圖像具有較高的瞬時分辨率，多時相CTA重建圖可清晰顯示側支血管分級［10］。

對側支循環良好組與不良組之間腦卒中的常見高危因素：血壓、高血脂、動脈粥樣硬化、糖尿病等進行比較［11］。本研究發現在側支循環不良組中男性及患有高血壓患者的比例顯著高于側支良好組，這可能與男性患者吸煙，同時易合并多種危險因素有關。對于高血壓患者，腦血管的調節功能減弱，易形成微血栓，嚴重影響側支循環建立［12］。

急性缺血性腦卒中患者溶栓治療的關鍵在于拯救缺血半暗帶區，避免核心梗死區進一步的擴大［13］，快速、精準評估患者低灌注區域及缺血半暗帶的范圍對制定治療方案至關重要。MRI-DWI成像作為診斷急性梗死灶標準，但研究顯示此區域的腦組織已經發生細胞毒性水腫，形成不可逆性損失，同時該成像無法顯示缺血半暗帶區域［14］。以往對缺血半暗帶評估方法為目測灌注參數偽彩圖缺血半暗帶區域面積減去CBF缺血區域面積，無量化數值［15］。在此研究中應用CTP成像半影分析模式可清楚顯示缺血區域，以不同偽彩標識出缺血半暗帶及核心梗死區，精準量化顯示兩部分體積及面積，通過灌注參數測定可評估缺血程度及局部微循環狀態［16］。

本研究顯示側支循環良好組腦梗死部位主要為穿支動脈梗死，側支循環不良組主要為分水嶺腦梗死及大面積腦梗死，這主要與MCA側支血管建立解剖特點相關［17］，MCA代償主要為腦內軟腦膜血管及新生血管，其中軟腦膜側支血管主要包括MCA與大腦前、后動脈間的動脈-動脈或靜脈-靜脈間吻合形成側支循環網。當側支血管建立較少，分水嶺區域腦組織血流減少，灌注壓減低，同時也減弱了血流對栓子的清除能力，從而易發生大面積腦梗死［18］。當側支循環建立良好時，可使血管內皮細胞發芽，形成毛細血管網，低灌注區血流得到重新分配［19］，但當穿支動脈閉塞后，側支血管對于基底核區的代償能力較差，不能維持深部腦白質及基底核區的腦血流量，從而發生梗死，但此時梗死范圍相對小。在80例MCA重度狹窄或閉塞患者中CTP成像均為陽性，DWI成像陽性患者68例，核心梗死區陽性66例，說明CTP成像對早期缺血區域診斷更為敏感、精準，對梗死核心區診斷與DWI成像診斷一致性差異無統計學意義。

缺血半暗帶區灌注參數分析顯示，側支循環不良組主要表現為TTP、MTT較健側明顯的延長，CVB、CBF的下降，側支循環良好組主要表現為TTP、MTT較健側略的延長，CBF下降，CVB較健側代償性略升高，灌注參數TTP為從對比劑開始至達到高峰時間，MTT為血液經過毛細血管時間，當MCA狹窄或閉塞時血液經過旁路血管供血路徑會增加［20］，因此TTP、MTT會增加，但良好的側支血管建立會減短延長時間，減輕腦組織受損程度。同時良好的側支循環可是CBV代償性的增加，但隨著缺血進一步加劇，缺血區域CBV、CBF均明顯下降，提示局部腦組織嚴重受損［21］。

綜上所述，大腦中動脈重度狹窄或閉塞的所致腦梗死灶分布類型與側支循環建立有關，CTP成像可較早發現缺血區域，精準評估責任血管的狹窄程度及局部血流動力學信息，半影計算模式可更為快捷地評估缺血核心梗死區及缺血半暗帶區。影像學技術的不斷發展能夠為卒中個體診療提供精準影像學信息，從而改善患者預后及高危人群腦卒中事件的發生。