腦血流儲(chǔ)備研究現(xiàn)狀及展望

周立春，劉明勇

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院京西院區(qū)，北京100043)

腦血流儲(chǔ)備(CVR)又稱腦血管儲(chǔ)備、腦血液動(dòng)力學(xué)儲(chǔ)備、腦灌注儲(chǔ)備、腦循環(huán)儲(chǔ)備、腦血管反應(yīng)性等，是指在生理或病理刺激作用下，腦血管通過(guò)擴(kuò)張來(lái)增加腦血流量的能力。在實(shí)際操作中常采用外源性擴(kuò)血管刺激來(lái)評(píng)價(jià)腦血流量的最大增加能力。對(duì)于一般的臨床醫(yī)生來(lái)說(shuō)這是一個(gè)比較陌生的名詞，但是這個(gè)反映大腦功能的參數(shù)具有十分重要的實(shí)際應(yīng)用意義，我們希望有更多的臨床醫(yī)生了解這個(gè)參數(shù)，并且應(yīng)用在自己的臨床和科研工作中去。

1 CVR的相關(guān)概念

說(shuō)到CVR，就不得不說(shuō)說(shuō)腦儲(chǔ)備能力這個(gè)更大概念。腦儲(chǔ)備能力指的是大腦對(duì)抗缺血缺氧損害的能力。反映腦儲(chǔ)備能力的指標(biāo)有5個(gè):腦結(jié)構(gòu)儲(chǔ)備、CVR、腦功能儲(chǔ)備、腦化學(xué)儲(chǔ)備和腦代謝儲(chǔ)備［1］。①腦結(jié)構(gòu)儲(chǔ)備:通過(guò)腦血管側(cè)支循環(huán)的開(kāi)放發(fā)揮的代償能力，側(cè)支循環(huán)按照級(jí)別開(kāi)放。首先開(kāi)放一級(jí)側(cè)支循環(huán)，也就是前交通動(dòng)脈和后交通動(dòng)脈。其次開(kāi)放二級(jí)側(cè)支循環(huán)，也就是通過(guò)眼動(dòng)脈和軟腦膜側(cè)支動(dòng)脈與顱內(nèi)動(dòng)脈溝通，使顱外的血流供應(yīng)顱內(nèi)。最后開(kāi)放三級(jí)側(cè)支循環(huán)，也就是新生血管的產(chǎn)生。②CVR:指大腦通過(guò)血管最大程度擴(kuò)張來(lái)增加腦血流量的能力。一般來(lái)講，通過(guò)腦血管最大程度擴(kuò)張可以增加腦血流30%～75%。③腦功能儲(chǔ)備:當(dāng)灌注壓在一定范圍內(nèi)(60～160mmHg)波動(dòng)時(shí)，腦血管通過(guò)擴(kuò)張或者收縮來(lái)維持腦血流量恒定不變，這種現(xiàn)象叫Bayliss效應(yīng)，這種能力叫腦自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，也可以叫做腦功能儲(chǔ)備。臨床通過(guò)改變血壓的方式，觀察腦血流量的穩(wěn)定性，以此反應(yīng)腦自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力。這種能力在防御腦灌注不足所致的腦組織缺氧和高血壓所致的過(guò)度灌注性腦水腫方面均起到重要的作用。④腦化學(xué)儲(chǔ)備:在反復(fù)缺血的時(shí)候，局部產(chǎn)生一系列抗缺血、缺氧的化學(xué)物質(zhì)，提高腦組織的抗缺血缺氧的能力。這個(gè)過(guò)程也稱為缺血預(yù)適應(yīng)，或者缺血耐受。⑤腦代謝儲(chǔ)備:指的是在血液供應(yīng)不足的緊急狀態(tài)下，腦組織通過(guò)增加葡萄糖攝取率和氧攝取率，來(lái)保持自己正常的功能。

2 CVR的臨床應(yīng)用價(jià)值

CVR的臨床應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①預(yù)測(cè)腦梗死的發(fā)生，尤其對(duì)于存在顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄或者閉塞的高?；颊咭饬x更大。②在發(fā)病間歇期診斷短暫性腦缺血(TIA)發(fā)作，對(duì)于血流動(dòng)力學(xué)性TIA意義更大。③術(shù)前評(píng)估頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)及腦動(dòng)脈支架植入術(shù)手術(shù)適應(yīng)證，使其手術(shù)適應(yīng)證的確定上升到病理生理學(xué)高度，而不再單純依賴于血管狹窄率，這樣更符合臨床實(shí)際［2］。④預(yù)測(cè)頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)及腦動(dòng)脈支架植入術(shù)術(shù)后高灌注綜合征的發(fā)生。⑤評(píng)價(jià)常染色體顯性遺傳性腦動(dòng)脈病患者腦血管的功能。該病累及腦內(nèi)小動(dòng)脈，可以造成CVR功能受損。⑥評(píng)價(jià)阿爾茨海默病的腦血管功能。由于慢性缺血也是阿爾茨海默病的發(fā)病機(jī)制之一，所以可以觀察到該病患者CVR功能受損。⑦評(píng)價(jià)糖尿病患者的腦血管功能。由于高血糖主要損害微小動(dòng)脈，所以糖尿病患者可以出現(xiàn)CVR功能受損。⑧評(píng)價(jià)腦血管病藥物的療效，有報(bào)道他汀類藥物和尤瑞克林可以提高患者的CVR［3，4］。藥物或者其他治療措施(比如缺血預(yù)適應(yīng))干預(yù)后CVR的改善是今后的一個(gè)研究方向。

3 CVR的測(cè)定方法選擇

臨床上通過(guò)多種影像學(xué)檢查結(jié)合血管擴(kuò)張激發(fā)試驗(yàn)，即給予乙酰唑胺(ACZ)或升高動(dòng)脈CO2濃度后的灌注參數(shù)與基礎(chǔ)狀態(tài)的初始灌注參數(shù)之間的變化來(lái)檢測(cè)CVR功能。正常情況下，激發(fā)試驗(yàn)后腦血流量(CBF)明顯升高。如果CBF反應(yīng)減弱或消失，則提示CVR功能受損。

3.1 常用的測(cè)定CVR設(shè)備 ①正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)(PET):為臨床測(cè)定CBF和CVR的金標(biāo)準(zhǔn)，但設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴，有放射性且普及率低。②單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層攝影(SPECT):操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但只能獲得半定量參數(shù)，且可比性差。③氙CT:設(shè)備普及，價(jià)格相對(duì)低廉，簡(jiǎn)單、快速、無(wú)創(chuàng)，可定量評(píng)價(jià)，分辨率高，但對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影敏感且氙的吸收對(duì)嚴(yán)重肺部疾病患者有害，輻射量也較大。④CT灌注成像:其基本原理是中心容積定理，CBF=腦血容量(CBV)/平均通過(guò)時(shí)間(MTT)。⑤MRI:無(wú)創(chuàng)，成像方法較多，可獲得大量的不同信息，但設(shè)備較貴，普及性較差，檢查時(shí)間長(zhǎng)，很多患者無(wú)法耐受，分辨率也不夠理想。⑥經(jīng)顱多普勒超聲檢查(TCD):當(dāng)給予外源性擴(kuò)血管刺激時(shí)，顱內(nèi)大動(dòng)脈如大腦中動(dòng)脈的直徑改變不明顯，主要是小動(dòng)脈和毛細(xì)血管擴(kuò)張。這樣大腦中動(dòng)脈橫截面積基本恒定不變，就可以用大腦中動(dòng)脈血流速度的改變來(lái)間接反映腦灌注量的改變。用TCD測(cè)定CVR時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到顳窗不良的情況，靜脈注射象利顯聲這樣的超聲增強(qiáng)劑可以增強(qiáng)TCD的信號(hào)，使顳窗不良的患者也可得以進(jìn)行TCD檢查。Dahl等［5］報(bào)告，TCD測(cè)得的血流速度改變與SPECT測(cè)得的血流量變化相關(guān)良好。但也有不同意見(jiàn)，Pindzola等比較了TCD和氙CT在測(cè)定CVR方面的差異，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)與氙CT相比時(shí)，TCD測(cè)定CVR的敏感度是33%，特異度為90.6%，陽(yáng)性結(jié)果的預(yù)測(cè)價(jià)值是54.5%，陰性結(jié)果的預(yù)測(cè)價(jià)值是80%。他們得出結(jié)論說(shuō)在測(cè)定CVR上TCD的敏感性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氙CT。其原因可能是，有些患者雖然大腦中動(dòng)脈存在狹窄，但由于他們的大腦中動(dòng)脈支配區(qū)的血流一部分來(lái)自側(cè)支循環(huán)，這樣在TCD測(cè)定中測(cè)得的大腦中動(dòng)脈血流變化并不能反映側(cè)支循環(huán)供血的情況，測(cè)得的CVR衰竭結(jié)果會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性的情況，把正常CVR的患者歸入CVR衰竭患者組群中。作者提醒當(dāng)用TCD來(lái)評(píng)價(jià)CVR時(shí)應(yīng)考慮到TCD測(cè)定值與氙CT測(cè)定值之間的不一致性。鑒于TCD的無(wú)創(chuàng)和易操作性，估計(jì)今后有比較大應(yīng)用價(jià)值［6，7］。⑦其他:包括激光多普勒，經(jīng)顱超聲諧波灌注成像和近紅外線頻譜分析等，實(shí)際應(yīng)用不多。

3.2 常用的激發(fā)試驗(yàn) ①CO2試驗(yàn):目前CO2是較為廣泛采用的刺激腦血管擴(kuò)張的方法。吸入CO2誘發(fā)的高碳酸血癥能夠擴(kuò)張腦血管，進(jìn)而增加CBF。CVR下降患者靜息時(shí)其腦血管已經(jīng)擴(kuò)張，當(dāng)吸入CO2時(shí)其CBF僅能輕度的增加，可以用有關(guān)檢測(cè)手段檢測(cè)到。濃度6% ～8%的CO2的擴(kuò)血管作用更強(qiáng)一些，但是需要檢測(cè)呼吸末二氧化碳分壓(PETCO2)，不易在臨床上推廣。目前最常使用5%CO2和95%O2的混和氣體，采用該混合氣體可以使不同的健康志愿者呼氣末CO2濃度都近似增加1%。這樣就可以免除PETCO2的測(cè)定，不同人的腦血管儲(chǔ)備可以定量的表示為呼吸末CO2濃度升高1%時(shí)腦血流量增加的百分?jǐn)?shù)，可以進(jìn)行相互比較［8］。②屏氣試驗(yàn):屏氣后體內(nèi)CO2潴留導(dǎo)致人為的高碳酸血癥，可達(dá)到和吸入CO2類似的腦血管擴(kuò)張。改善實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，無(wú)需藥物，快速，無(wú)創(chuàng)，受試者耐受良好。但是需受試者良好的配合，不能用于呼吸功能不全的患者。不同患者屏氣后其PaCO2可能以不同的速度升高，這樣可能會(huì)造成誤差。目前由于定量性較差而采用較少。③ACZ試驗(yàn):由于比CO2試驗(yàn)更安全、更易于操作，ACZ試驗(yàn)測(cè)定CVR得到了廣泛的應(yīng)用。國(guó)外許多單位已形成常規(guī)，稱之Diamox試驗(yàn)或ACZ試驗(yàn)。Maren 1977年報(bào)道在人體試驗(yàn)中靜脈注射10 mg/kg的ACZ即可完全抑制碳酸酐酶的作用。但國(guó)外習(xí)慣上采用了較大的劑量，一般用1.0 g(14.3 mg/kg，1.0 g/70 kg)其CVR在30%～75%。其正常值變異較大可能與各位作者試驗(yàn)使用的儀器設(shè)備及激發(fā)試驗(yàn)不同有關(guān)。近來(lái)也有一些研究采用較低劑量的ACZ(500mg)，發(fā)現(xiàn)也可獲得滿意的CVR測(cè)定結(jié)果。與吸入CO2比較，靜脈注射ACZ擴(kuò)血管作用更強(qiáng)，因此更適于檢測(cè)出那些CVR已經(jīng)衰竭的患者。由于國(guó)內(nèi)針劑無(wú)供應(yīng)，所以有使用口服制劑的報(bào)道，但不同人的吸收率不一定一致，口服制劑顯然不如針劑的定量性好。④其他:還有采用腺苷試驗(yàn)和握拳試驗(yàn)作為腦血管擴(kuò)張的刺激試驗(yàn)的報(bào)道，臨床應(yīng)用較少。

4 應(yīng)用展望

CVR是大腦的一項(xiàng)生理機(jī)能，有助于對(duì)抗外來(lái)的缺血刺激，幫助大腦度過(guò)危機(jī)。CVR的測(cè)定方法沒(méi)有很好的得到規(guī)范，鑒于我國(guó)的國(guó)情，在以后的研究中TCD或者灌注CT聯(lián)合CO2吸入值得進(jìn)一步推廣。TCD可作為首選方法，廣泛適用于常見(jiàn)的研究項(xiàng)目。灌注CT可選擇性地應(yīng)用于定量性要求比較高的研究項(xiàng)目。有腦血管病家族史或者有腦梗死危險(xiǎn)因素的患者應(yīng)力爭(zhēng)進(jìn)行CVR測(cè)定(可采用比較簡(jiǎn)單的TCD法);頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫手術(shù)和腦動(dòng)脈支架植入術(shù)術(shù)前應(yīng)當(dāng)常規(guī)進(jìn)行灌注CT CVR測(cè)定。大力提倡藥物或者其他干預(yù)治療提高CVR的研究。

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