全腦CT灌注成像診斷小體積急性腦梗死及其評估病灶體積與彌散加權成像的相關性

趙 松，張智琴，劉 巖，何業舉，季 光，劉 丹*

(1.河北醫科大學第二醫院醫學影像科，3.神經內科，河北 石家莊 050000；2.河北中醫學院中西醫結合學院醫學影像教研室，河北 石家莊 050000)

急性腦梗死(acute cerebral infarction, ACI)病灶體積與預后相關。顱腦MR彌散加權成像(diffusion weighted imaging, DWI)可準確評估ACI灶體積，但不能評估腦組織缺血半暗帶區。缺血半暗帶指腦梗死核心相同血管供血區內、梗死灶周圍的血流低灌注區，及時改善灌注可恢復正常；準確、快速評估ACI缺血半暗帶具有重要臨床意義。全腦CT灌注(CT perfusion, CTP)可準確評估腦組織缺血程度和范圍、判斷核心梗死區及缺血半暗帶，為血管內治療ACI提供影像學依據[1]。CTP診斷ACI的效能較高，敏感度為82%，特異度為96%[2]，但對于體積較小病灶，其敏感度明顯降低[3-4]，而低劑量雙源CTP的敏感度可達72.1%[5]。本研究觀察全腦CTP對小體積ACI(體積≤8 ml)的診斷價值，以及CTP參數圖與DWI評估的ACI灶體積的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年8月—2021年10月就診于河北醫科大學第二醫院的58例臨床診斷ACI患者，男36例、女22例，年齡45～80歲、中位年齡67歲；均接受常規顱腦CT、CTP及其后72 h內DWI檢查。納入標準：①既往無腦梗死病史；②顱內無腫瘤性及慢性缺血性病變；③DWI證實ACI，且病灶體積≤8 ml。排除標準：①嚴重肝、腎功能障礙；②碘對比劑過敏。

1.2 儀器與方法

1.2.1 CT及CTP 采用Philips Brilliance iCT 256層螺旋極速CT機行頭部掃描，管電壓100 kV，管電流250 mA，層厚及層間距均為5 mm；采用高壓注射器經肘靜脈以流率5 ml/s團注非離子型對比劑碘普羅胺(370 mgI/ml)1.0～1.5 ml/kg體質量并跟注生理鹽水40 ml、延遲4 s后行CTP，管電壓80 kV，管電流250 mA，z軸覆蓋范圍16 cm，連續采集40 s，層厚5 mm，層間距5 mm，生成480幅圖像。掃描結束后對CTP原始數據進行重建，層厚2.5 mm。

1.2.2 MR 采用GE Signa HDxt 3.0T MR儀，配備8通道頭部線圈，采集頭部常規圖像后行DWI檢查，TR 6 000 ms，TE 24 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，b值為1 000 s/mm2。

1.3 圖像分析 由2名具有8年神經影像學診斷經驗的主治醫師獨立分析圖像，意見不一致時經與另1名影像科主任醫師會診決定。將CTP數據導入后處理工作站，以健側大腦前、中動脈為輸入動脈，上矢狀竇為輸出靜脈，利用動態時間-密度曲線生成腦血容量(cerebral blood volume, CBV)、腦血流量(cerebral blood flow, CBF)、平均通過時間(mean transit time, MTT)及達峰時間(time to peak, TTP)灌注彩圖，軟件自動顯示異常灌注腦區；適當調節各參數色帶閾值[6]，使ACI灶邊緣銳利，于每層手動勾畫病灶范圍，分別計算ACI灶體積，即所有層面異常灌注面積之和與層厚的乘積。參考文獻[7]方法，設置CBV絕對值<2.0 ml/100 g及相對MTT(relative MTT, rMTT)>145%，評估ACI灶有無缺血半暗帶，并獲得核心梗死區；分別于圖像各層核心梗死區及缺血半暗帶手動勾畫1～3個面積約10 mm2的圓形或橢圓形ROI，測量其CTP參數值，通過自動鏡像技術生成健側ROI各參數值，取其均值為最后結果。

以DWI高信號區為ACI灶，如異常高信號被正常腦組織分離，則判定為多個病灶，反之為單個病灶；手動勾畫病灶ROI，計算ACI灶體積：ACI灶體積=所有各層異常高信號區面積之和×(層厚+層間距)。

觀察CTP各參數圖及DWI所示ACI灶，記錄病灶部位、數目，并計算其體積。

1.4 統計學分析 采用SPSS 21.0統計分析軟件。以DWI診斷結果為標準，計算CTP及各參數彩圖檢出ACI灶的敏感度。采用Kappa檢驗分析CTP與DWI檢出ACI灶的一致性。以±s表示計量資料，采用t檢驗比較組間灌注參數的差異。以線性回歸分析各灌注參數所測ACI灶體積與DWI顯示ACI灶體積之間的相關性。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CTP及其參數圖診斷ACI灶 DWI共于58例中檢出70個小病灶。CTP共檢出41例、55個小病灶，其中8個為假陽性病灶，診斷敏感度為67.14%(47/70)；CBV、CBF、MTT及TTP圖檢出ACI灶的敏感度分別為37.14%(26/70)、42.86%(30/70)、62.86%(44/70)及64.29%(45/70)，見表1。一致性檢驗顯示，CTP圖與DWI診斷ACI灶的Kappa=0.33(P<0.05)。

表1 比較CTP及灌注參數圖于58例患者檢出的ACI小病灶

2.2 核心梗死區及缺血半暗帶灌注參數 70個ACI灶中，38個存在缺血半暗帶。ACI灶核心梗死區CBV、CBF及MTT與其鏡像區及缺血半暗帶差異均有統計學意義(P均<0.01)，TTP差異均無統計學意義(P均>0.05)；ACI灶缺血半暗帶CBF、MTT及TTP與鏡像區差異均有統計學意義(P均<0.01)，CBV差異無統計學意義(P>0.05)。見圖1、2及表2。

表2 ACI灶核心梗死區及缺血半暗帶與其鏡像區的CTP灌注參數比較(±s)

表2 ACI灶核心梗死區及缺血半暗帶與其鏡像區的CTP灌注參數比較(±s)

注：核心梗死區與缺血半暗帶上述參數比較，t值分別為-7.52、-7.46、7.65、-0.86，P值分別為<0.01、<0.01、<0.01、0.40

區域CBV(ml/100 g)CBF(ml/100 g·min)MTT(s)TTP(s)核心梗死區1.47±0.899.99±5.8017.05±3.6223.09±7.15核心梗死鏡像區3.37±1.4434.11±25.286.32±1.8921.41±1.32 t值-7.24-4.0912.060.98 P值<0.01<0.01<0.010.34缺血半暗帶4.11±1.3026.75±8.259.93±2.0124.54±2.01缺血半暗帶鏡像區3.72±1.6039.75±14.526.26±1.4821.33±1.23 t值1.24-4.0312.208.69 P值0.23<0.01<0.01<0.01

2.3 相關性分析 CBV、CBF、MTT及TTP圖估測的ACI灶體積(x)與DWI結果(y)均呈線性相關(R2=0.87、0.84、0.74、0.76，P均<0.01)，回歸方程分別為y(DWI)=-0.014+1.091x(CBV)、y(DWI)=0.461+0.814x(CBF)、y(DWI)=-1.122+0.713x(MTT)及y(DWI)=-1.287+0.701x(TTP)。

3 討論

顱腦CTP能早期反映腦實質血流灌注、判斷缺血部位及范圍[8]；CTP測量腦組織灌注定量參數可及時、準確地檢出ACI。CTP診斷ACI的敏感度達80.1%，特異度為57.9%[9]。THIERFELDER等[10]觀察小體積ACI，發現CTP對直徑<15 mm病灶的敏感度為30.9%，而對>15 mm者的敏感度為62.2%，提示病灶直徑影響CTP對ACI灶的敏感度。本研究以DWI為標準觀察58例ACI 70個小病灶，CTP圖共檢出47個真陽性病灶，敏感度為67.14%(47/70)；CTP定量參數圖中，TTP圖的敏感度最高(64.29%，45/70)；CTP圖與DWI檢出小體積ACI灶的一致性一般(Kappa=0.33)，可能與本研究納入病灶體積小、樣本量亦小有關。

CTP各參數圖所示病灶是否匹配對評估缺血半暗帶具有重要意義，通常將CBV與MTT的錯配區域設定為缺血半暗帶[11]。CTP參數值有利于定量分析缺血半暗帶范圍，為評估血管內機械血栓切除術可否使ACI患者獲益提供客觀依據。根據灌注參數圖，在心梗死區CBF和CBV均減低、MTT和TTP均延長；而在缺血半暗帶，CBF下降、MTT及TTP延長，但CBV與其鏡像區無顯著差異甚至升高[12]；但單純依靠灌注參數圖所見判斷缺血半暗帶范圍缺乏客觀定量依據。本研究以CBV絕對值<2.0 ml/100 g及rMTT>145%為標準評估ACI灶核心梗死區及缺血半暗帶，并定量分析其參數值，發現前者 CBV、CBF、MTT與其鏡像區及缺血半暗帶差異均有統計學意義、TTP無明顯差異，后者 CBF、MTT、TTP與其鏡像區差異均有統計學意義、CBV差異無統計學意義，與既往研究[13]結果相符，而核心梗死區TTP大于缺血半暗帶則與其不一致；分析原因，可能本組均為小體積ACI灶，且灌注彩圖與DWI所示梗死區并不完全對應，手動選取ACI灶ROI可能造成誤差。

ACI致殘率較高，準確評估其體積有助于準確評估病情及預后。CTP量化ACI異常灌注病變體積與MRI異常灌注的一致性較高，與DWI顯示核心梗死區體積相關性最高[14]；以CBF與DWI測量的核心梗死區面積具有良好相關性[15]。本研究結果顯示CBV、CBF、MTT及TTP圖與DWI評估的ACI灶體積均呈線性相關，CBV、CBF估測結果與DWI較接近。

綜上，全腦CTP有助于診斷小體積ACI，利用其定量參數可評估ACI灶核心梗死區及缺血半暗帶；CTP參數圖與DWI評估的ACI灶體積具有良好相關性。本研究的局限性：①僅納入小體積ACI，手動勾畫異常灌注區ROI，難免存在誤差；②腦干及小腦病灶數較少，未能分析發病部位對CTP參數的影響。