周潔潔 李建策▲ 李瑞 趙悠帆 陳中偉 繆海衛(wèi) 童秋云
1.溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科,浙江溫州325000;2.桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科,廣西桂林541001
亞急性期基底節(jié)區(qū)血腫周圍組織的CT灌注研究
周潔潔1李建策1▲李瑞1趙悠帆1陳中偉1繆海衛(wèi)1童秋云2
1.溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科,浙江溫州325000;2.桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院放射科,廣西桂林541001
目的應用CT灌注成像(CTP)技術定量研究亞急性期基底節(jié)區(qū)血腫周圍組織血流灌注變化,并分析血腫體積、各灌注參數(shù)與美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(national institutes of health stroke scale,NIHSS)評分的相關性。方法對15例內科保守治療的亞急性基底節(jié)區(qū)血腫患者行CTP檢查,同時行NIHSS評分,測量血腫體積,并測量血腫中心、邊緣區(qū)及外層區(qū)、對側鏡像區(qū)的腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過時間(MTT),并計算相對灌注參數(shù)值rCBF、rCBV、rMTT(患側/健側)。結果亞急性期基底節(jié)區(qū)血腫中心區(qū)及邊緣區(qū)CBF、CBV較對側鏡像區(qū)明顯降低(P<0.01),中心區(qū)MTT較鏡像區(qū)明顯縮短(tMTT=-13.938,PMTT<0.01),邊緣區(qū)MTT較鏡像區(qū)有所縮短,但差異無統(tǒng)計學意義(tMTT=2.130,PMTT>0.05)。血腫外層區(qū)CBF、CBV較鏡像區(qū)無明顯減低(tCBF=-1.680,PCBF>0.05;tCBV=-0.256,PCBV>0.05),MTT較鏡像區(qū)延長,但差異無統(tǒng)計學意義(tMTT=1.541,PMTT>0.05)。血腫中心區(qū)rCBF、rCBV均較邊緣區(qū)減低、邊緣區(qū)較外層區(qū)減低(P<0.01),中心區(qū)rMTT較邊緣區(qū)縮短,邊緣區(qū)rMTT亦較外層區(qū)縮短(PrMTT<0.05)。血腫體積與NIHSS評分相關(r=0.621,P<0.05)。亞急性血腫中心區(qū)、邊緣區(qū)和外層區(qū)rCBF、rCBV、rMTT與NIHSS評分均無相關性(P>0.05)。結論CTP檢查可證實亞急性基底節(jié)區(qū)血腫周圍組織存在灌注減低,血腫體積可間接反映腦出血患者神經功能缺損狀況。
基底節(jié)區(qū);腦出血;灌注;體層攝影;NIHSS
CT灌注成像(CT perfusion,CTP)是一種快速、操作簡單的檢查方法,與PET、SPECT及MR相比有更高的空間分辨率,可較準確、敏感地顯示腦組織的血流動力學改變,通過各個灌注參數(shù)的變化有效評估腦血腫周圍組織損傷程度[1,2]。本研究擬對2013年7~12月在對我院神經內科保守治療的15例亞急性基底節(jié)區(qū)血腫患者CTP資料進行回顧性分析,以研究血腫周圍組織灌注狀態(tài),并初步探討其與患者神經功能缺損情況的關系。
1.1 一般資料
納入研究的亞急性期基底節(jié)區(qū)血腫患者共15例,其中男9例,女6例,年齡35~68歲,平均48.47歲,自發(fā)病至行CTP時間為4~13 d。排除標準:腦血管畸形、動脈瘤,或外傷性、腫瘤性等腦出血患者;有碘過敏史和(或)心、肝、腎嚴重疾病或功能衰竭的患者;昏迷或血腫破入腦室系統(tǒng)者。所有入選患者行CTP檢查時完成NIHSS評分。
1.2 方法
采用Toshiba Aquilion ONE 320排640層動態(tài)容積CT掃描,所有病例行頭顱CT一站式檢查。掃描參數(shù):管電壓100 kV,管電流150~310 mA。經高壓注射器注入造影劑碘海醇80 mL(注射速率3 mL/s,碘含量300 mg/mL,揚子江藥業(yè))及生理鹽水20 mL。單圈旋轉時間為0.75 s,圖像層厚0.5 mm,矩陣512×512,覆蓋范圍16 cm。共掃描19期,獲得19期容積數(shù)據。
1.3 圖像后處理
①將一站式檢查獲得的所有影像數(shù)據傳至Vitrea 3圖像處理站,進入頭顱分析界面,將19期容積數(shù)據導入東芝公司的4D-Perfusion軟件包進行后處理,由分析軟件自動生成腦血流量(cerebral blood flow,CBF)、腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、平均通過時間(mean transit time,MTT)等灌注參數(shù)圖。②本研究參數(shù)測量參照Fainardi等[3]及Zazulia等[4]研究者的方法,并在其基礎上結合本研究實際情況加以適當改進,將CT平掃示血腫周圍低密度腦組織區(qū)域定義為血腫邊緣區(qū);將血腫邊緣區(qū)外1 cm內的正常腦組織區(qū)域定義為血腫外層區(qū)。采用人工手繪感興趣區(qū)(ROI)的方法測量該兩處區(qū)域及其對側鏡像(以腦中線為鏡面)正常腦組織的CBF、CBV、MTT,并計算相對灌注參數(shù)值(患側/健側)及rCBF、rCBV、rMTT,以上數(shù)值重復測量3次取平均值。
1.4 統(tǒng)計學分析
采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行處理,采用Kolmogorov-Smirnov法對計量資料進行正態(tài)性檢驗,年齡、血腫體積、NIHSS評分值和各區(qū)域灌注參數(shù)值符合正態(tài)性分布,使用成組t檢驗比較血腫中心區(qū)、邊緣區(qū)、外層區(qū)及其相應鏡像區(qū)域各參數(shù)值;采用成組t檢驗對邊緣區(qū)及外層區(qū)相對灌注參數(shù)值進行比較;采用Pearson相關性分析研究血腫體積與NIHSS評分的相關性,血腫中心、邊緣區(qū)及外層區(qū)rCBF、rCBV、rMTT與NIHSS評分的相關性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 血腫體積、NIHSS評分及灌注參數(shù)圖比較
15例基底節(jié)區(qū)腦出血患者均采取臨床保守治療。血腫體積最大28.96 mL,最小4.23 mL,平均體積(13.99±7.14)mL。NIHSS評分最低3分,最高15分,平均(8.19±4.09)分。灌注參數(shù)圖比較:亞急性期基底節(jié)區(qū)血腫患者CBF灌注參數(shù)圖顯示血腫區(qū)低灌注,封三圖示血腫區(qū)CBF、CBV較對側降低,MTT較對側縮短。見封三圖8。
2.2 灌注參數(shù)值比較
亞急性期基底節(jié)區(qū)血腫中心區(qū)CBF、CBV較對側鏡像區(qū)明顯減低,差異均有統(tǒng)計學意義(tCBF=-12.905,PCBF<0.01;tCBV=-19.241,PCBV<0.01),MTT較鏡像區(qū)明顯縮短(tMTT=-13.938,PMTT<0.01);邊緣區(qū)CBF、CBV較對側鏡像區(qū)降低,差異均有統(tǒng)計學意義(tCBF=-4.642,PCBF<0.01;tCBV=-4.825,PCBV<0.01),MTT較對側鏡像區(qū)有所縮短,但差異無統(tǒng)計學意義(tMTT=2.130,PMTT>0.05);血腫外層區(qū)CBF、CBV較鏡像區(qū)無明顯減低(tCBF=-1.680,PCBF>0.05;tCBV=-0.256,PCBV>0.05),MTT較鏡像區(qū)延長,但差異無統(tǒng)計學意義(tMTT=1.541,PMTT>0.05)。血腫中心區(qū)rCBF、rCBV較邊緣區(qū)顯著減低(trCBF=-7.076,PrCBF<0.01及trCBV=-5.598,PrCBV<0.01)、rMTT較邊緣區(qū)明顯縮短(trMTT=-5.633,PrMTT<0.01)。血腫邊緣區(qū)rCBF、rCBV亦較外層區(qū)減低(trCBF=-2.859,PrCBF<0.05及trCBV=-3.585,PrCBV<0.01)、rMTT較外層區(qū)縮短(trMTT=-2.790,PrMTT<0.05)。見表1。
表115 例患者亞急性基底節(jié)區(qū)血腫中心區(qū)、邊緣區(qū)及外層區(qū)各灌注參數(shù)比較(s)
表115 例患者亞急性基底節(jié)區(qū)血腫中心區(qū)、邊緣區(qū)及外層區(qū)各灌注參數(shù)比較(s)
區(qū)域C B F [ m L /(1 0 0 g · m i n)] C B V(m L / 1 0 0 g)M T T(s)血腫中心區(qū)血腫邊緣區(qū)血腫外層區(qū)鏡像區(qū)中心區(qū)邊緣區(qū)外層區(qū)8.5 5 ± 2.4 1 1 7.5 2 ± 5.4 6 2 3.5 1 ± 6.2 1 0.3 8 ± 0.1 0 1.1 7 ± 0.3 4 1.7 7 ± 0.3 2 2.4 5 ± 0.5 2 4.0 4 ± 1.1 5 4.7 6 ± 0.8 1 2 7.6 5 ± 6.4 0 2 4.0 6 ± 6.3 1 2 5.1 7 ± 7.8 7 2.1 3 ± 0.4 9 1.8 0 ± 0.4 8 1.8 7 ± 0.5 5 4.8 1 ± 0.9 1 4.7 8 ± 0.8 2 4.6 6 ± 0.9 7
2.3 血腫體積與NIHSS評分及各相對灌注參數(shù)值相關性
結果發(fā)現(xiàn)血腫體積與NIHSS評分相關(r=0.621,P<0.05),NIHSS評分與亞急性血腫邊緣區(qū)和外層區(qū)rCBF、rCBV、rMTT均無相關性(P>0.05)。
急性腦出血血腫周圍組織存在灌注減低已得到多項研究的證實[5-7]。對于亞急性期腦血腫周圍灌注改變國內外研究尚不多。Tayal等[8]、馬春等[9]研究亞急性期血腫周圍灌注情況,發(fā)現(xiàn)血腫周圍組織存在灌注減低。周劍等[10]研究亦得出類似結論,亞急性期血腫周圍腦組織依然存在低灌注梯度,血腫邊緣區(qū)rCBF、rCBV均顯著低于外層區(qū)rCBF、rCBV。本研究結果顯示亞急性基底節(jié)區(qū)血腫周邊呈低灌注狀態(tài),與以往研究結果相符。本研究將亞急性血腫周圍組織劃分為邊緣區(qū)和外層區(qū),從血腫周邊不同區(qū)域進行灌注參數(shù)值測量,結果發(fā)現(xiàn)亞急性血腫中心區(qū)、邊緣區(qū)及外層區(qū)CBF、CBV均較對側鏡像區(qū)顯著降低(P<0.05),邊緣區(qū)rCBF、rCBV較外層區(qū)降低(P<0.05),提示血流灌注從血腫邊緣區(qū)至外圍區(qū)灌注逐漸改善,與文獻報道一致。
馬春等[9]認為在大腦自身調節(jié)作用下血腫周邊組織血管擴張而出現(xiàn)灌注增加,但隨后由于血腫裂解產物、炎性反應及凝血酶等因素作用下引起神經損傷,導致腦組織代謝降低,進而使局部組織灌注降低。周劍等[10]亦認為繼發(fā)性受損腦組織代謝需求下降而導致了亞急性血腫周圍組織低灌注的持續(xù)存在。也被Zazulia等[4]的PET研究所證實。結合以往文獻,本研究認為亞急性期血腫周圍低灌注存在的機制與急性期可能不同,亞急性期局部組織壓力升高導致的機械性腦損傷、腦血流量下降、血漿滲透以及與血凝塊蛋白質和酶相關的炎癥,共同導致腦血腫的繼發(fā)性損傷,進而導致組織對氧氣和血液需求減少,即代謝降低,引起局部腦組織血流灌注減少。既往文獻證實血腫周邊MTT較對側鏡像區(qū)、血腫邊緣區(qū)rMTT較外層區(qū)明顯延長[3,10],但本研究結果顯示亞急性期血腫邊緣區(qū)MTT較對側鏡像區(qū)、血腫邊緣區(qū)rMTT較外層區(qū)縮短,分析其原因可能是本次研究病例數(shù)偏少及選擇偏倚有關;也可能是由于本次研究采用的檢查設備與以往研究不同有關,與相關[11-16]研究結果相似,尚有待將來進一步的研究。
CTP檢查在缺血性腦卒中已得到廣泛應用[11-13],國外研究結果顯示急性腦卒中CTP檢查MTT缺損容積與NIHSS評分有顯著相關性[14];亦有文獻證實腦梗死出血轉化的患者較單純腦梗死患者NIHSS評分更高,預后更差,提示NIHSS評分與預后相關[15]。有文獻報道NIHSS評分可被用于腦卒中患者的病情評估,且對患者預后評定具有較好的真實性[16]。但在腦出血CTP檢查中應用NIHSS評分進行相關分析的研究甚少。以往有文獻提出,血腫體積是ICH功能預后的獨立危險預測因子之一[17],也有學者[10]認為血腫體積是病情惡化的預測因素。本研究選取亞急性期基底節(jié)血腫患者,行CTP檢查時完成NIHSS評分,將血腫體積與NIHSS評分進行相關性分析,發(fā)現(xiàn)兩者間顯著相關,即血腫體積越大的患者NIHSS評分越高,提示血腫體積較大患者神經功能缺損較血腫體積小的患者嚴重。筆者進一步將NIHSS評分與血腫周圍rCBF、rCBV、rMTT比較分析,發(fā)現(xiàn)均無明顯相關性。分析其原因可能是神經功能缺損除了與血腫周圍組織血流灌注相關外,還與出血部位、血腫體積、年齡、治療等有關;也可能與本研究樣本量偏少有關,降低了統(tǒng)計學檢驗效率。這有待將來增加樣本量進一步比較研究。
另外,本次研究采用Toshiba Aquilion ONE 320排640層CT,擁有0.5 mm×320超寬探測器,掃描一圈即可完成器官容積成像,行頭顱CT一站式檢查,同時獲得CT平掃、全腦CTPI及4D-CTA圖像,320排全腦灌注圖覆蓋大腦頂葉至小腦的全部腦組織,可自動生成矢狀位、冠狀位、軸位的任意灌注圖像和參數(shù)值,這就使得灌注異常區(qū)定位更加準確,有利于評價ICH后整個腦組織的功能狀態(tài),避免疾病的漏診。
綜上所述,320排全腦CT灌注研究能及時、準確地了解血腫周圍組織灌注狀態(tài),并證實亞急性基底節(jié)區(qū)血腫周圍存在低灌注區(qū)域,且血腫體積越大NIHSS評分越高,可初步判斷神經功能缺損情況,為臨床提供有價值的信息。但本研究的不足為病例數(shù)偏少,缺乏急性、慢性期的動態(tài)研究,下一步將增加樣本量,進行腦血腫周圍組織的動態(tài)CTP觀察,為臨床提供更多的信息和指導意見。
[1]Gould B,McCourt R,Asdaghi N,et al.Autoregulation of cerebral blood flow is preserved in primary intracerebral hemorrhage[J].Stroke,2013,44(6):1726-1728.
[2]張微晗,王振松,甘潔,等.腦出血血腫周圍組織血流動力學CT灌注成像的研究進展[J].中國中西醫(yī)結合影像學雜志,2012,11(1):86-89.
[3]Fainardi E,Borrelli M,Saletti A,et al.CT perfusion mapping of hemodynamic disturbances associated to acute spontaneous intracerebral hemorrhage[J].Neuroradiology,2008,50(8):729-740.
[4]Zazulia AR,Diringer MN,Videen TO,et al.Hypoperfusion without ischemia surrounding acute intracerebral hemorrhage[J].J Cereb Blood Flow Metab,2001,21(7):804-810.[5]Carhuapoma JR,Wang PY,Beauchamp NJ,et al.Diffusion-weighted MRI and proton MR spectroscopic imaging in the study of secondary neuronal injury after intracerebral hemorrhage[J].Stroke,2000,31(3):726-732.
[6]Herweh C,Jüttler E,Schellinger PD,et al.Perfusion CT in hyperacute cerebral hemorrhage within 3 hours after symptom onset:Is there an early perihemorrhagic penumbra?[J].J Neuroimagin,2010,20(4):350-353.
[7]Xu HZ,Chen WJ,Wang MH,et al.CT perfusion imaging predicts one-month outcome in patients with acute spontaneous hypertensive intracerebral hemorrhage[J].Advances in Computed Tomography,2013,2(3):107-111.
[8]Tayal AH,Gupta R,Yonas H,et al.Quantitative perihematomal blood flow in spontaneous intracerebral hemorrhage predicts in-hospital functional outcome[J].Stroke,2007,38(2):319-324.
[9]馬春,余聰,趙建農,等.高血壓腦血腫周圍組織的CT灌注成像研究[J].中國醫(yī)學影像技術,2008,24(5):641-644.
[10]周劍,高培毅,李小光,等.腦出血亞急性及慢性期血腫周圍組織低灌注損傷的CT灌注成像研究[J].中華放射學雜志,2006,40(5):453-457.
[11]李橋,何慧瑾.“一站式”CT評價急性缺血性腦卒中中缺血半暗帶的研究進展[J].國際醫(yī)學放射學雜志,2014,37(6):523-527.
[12]張衛(wèi)國.CT灌注成像在老年急性缺血性腦卒中出血性轉化的預測分析[J].中國老年醫(yī)學雜志,2013,33(9):4417-4419.
[13]Huisa BN,Neil WP,Schrader R,et al.Clinical use of computed tomographic perfusion for the diagnosis and prediction of lesion growth in acute ichemic stroke[J].J Stroke Cerebrovasc Dis,2014,23(1):114-122.
[14]Furtado AD,Smith WS,Koroshetz W,et al.Perfusion CT imaging follows clinical severity in left hemispheric strokes[J].Eur Neurol,2008,60(5):244-252.
[15]Aviv RI,d'Esterre,Murphy BD,et al.Hemorrhagic transformation of ischemic stroke:Prediction with CT perfusion[J].Radiology,2009,250(3):867-877.
[16]王大力,趙曉晶,常莉莎.四種評分對腦卒中患者預后評價的比較[J].中國煤炭工業(yè)醫(yī)學雜志,2005,8(3):238-240.
[17]Mittal MK,Lele A.Predictors of poor outcome at hospital discharge following a spontaneous intracerebral hemorrhage[J].Int J Neurosci,2011,121(5):267-270.
Research of the perihematomal perfusion of subacute basal ganlia hemorrhage with CT perfusion imaging
ZHOU Jiejie1LI Jiance1LI Rui1ZHAO Youfan1CHEN Zhongwei1MIU Haiwei1TONG Qiuyun2
1.Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou325000,China; 2.Department of Radiology,the Affiliated Hospital of Guilin Medical College,Guilin541001,China
Objective To reserach the perihematomal perfusion in patients with subacute basal ganlia hemorrhage with 320-row volume CT perfusion imaging,and analyze the relationship between the volume of hematomas and the perfusion parameters and the NIHSS scores.Methods CTP was performed in fifteen patients with subacute basal ganlia hemorrhage diagnosed by plain CT,NIHSS grading was carried out at the same time.The volume of the hematomas was measured.The cerebral blood flow(CBF),cerebral blood volume(CBV)and mean transit time(MTT)of the center, marginal zone and outer zone of hematomas and contralateral area were also measured.rCBF,rCBV and rMTT were calculated by ipsilateral/contralateral value.Results Compared with the contralateral area,the CBF and CBV of the center and marginal zone presented lower perfusion and there was significant statistical difference(P<0.01),and the MTT of the center was obviously shorter than that of the mirror area(tMTT=-13.938,PMTT<0.01),and the MTT of the marginal zone was not significantly shorter(tMTT=2.130,PMTT>0.05);The CBF and CBV of the outer zone showed lower perfusion than the mirror area,but there was no significant statistical difference(tCBF=-1.680,PCBF>0.05;tCBV=-0.256,PCBV>0.05),MTT was longer,but there was also no significant statistical difference(tMTT=1.541,PMTT>0.05).The rCBF and rCBV in the center were strongly lower than those in the marginal zone,and which in marginal zone were lower than those in outer zone(all P<0.01).rMTTs were relatively obviously shorter(PrMT1<0.05).There was significant relationship between the volume of hematomas and NIHSS scores(r=0.621,P<0.05),and there was also no significant relationship between the NIHSS scores and rCBF,rCBV,rMTT of the marginal zone or the outer zone(P>0.05).Conclusion Hypoperfusion existed in perihematoma region of subacute basal ganlia hematoma,and the volume of hematoma could indirectly indicate the extent of neurological defect of patients with intracerebral hemorrhage.
Basal ganlia;Intracerebral hemorrhage;Perfusion;Tomography;NIHSS
R445.3
B
1673-9701(2015)27-0101-03
2015-02-14)
浙江省大學生科技推廣項目(2012R413044)
▲通訊作者