煙霧病旁路移植術(shù)中熒光造影在血流動力學(xué)評估中的應(yīng)用

葉 迅，劉興炬，劉靈童，張 東，張 巖，趙元立，馬 力，王 昊，陳曉霖，王 嶸

煙霧?。╩oyamoya disease，MMD）是以雙側(cè)頸內(nèi)動脈末端慢性進(jìn)行性狹窄或閉塞為特征，并繼發(fā)引起顱底異常血管網(wǎng)形成的一種少見的腦血管疾病，1969年日本學(xué)者Suzuki及Takaku將該病稱之為“煙霧病”[1]。MMD病程呈現(xiàn)進(jìn)展性，目前絕大多數(shù)的MMD患者可采用外科手術(shù)治療。手術(shù)治療分為直接和間接的血管重建手術(shù)。而直接血管重建手術(shù)中最常用為顳淺動脈-大腦中動脈（superficial temporal artery to middle cerebral artery，STA-MCA）旁路移植術(shù)[2]，術(shù)中及時判斷吻合口的通暢情況，了解旁路移植血管的血流灌注改善情況是手術(shù)成功的首要條件，吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）熒光造影技術(shù)與手術(shù)顯微鏡結(jié)合提高了檢查的便利性和速度。自2006年整合ICG系統(tǒng)的顯微鏡在國內(nèi)開始應(yīng)用以來，ICG造影逐漸成為術(shù)中評價腦血流的常規(guī)監(jiān)測手段[3]。目前國內(nèi)ICG造影在MMD旁路移植手術(shù)中應(yīng)用主要是判斷吻合血管是否暢通。國外Czabanka等[4]借助術(shù)中ICG造影對MMD以及動脈粥樣硬化所致煙霧綜合征患者的皮層血流灌注及微血管特點(diǎn)的研究發(fā)現(xiàn)MMD缺血癥狀及血供儲備能力與ICG造影信息相關(guān)。ICG造影可以在2 min內(nèi)完成，與術(shù)中數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）相比快速、無放射污染，且不需要將顯微鏡從術(shù)野推開中斷手術(shù)，允許神經(jīng)外科醫(yī)生及時做出調(diào)整，以防止發(fā)生腦缺血等并發(fā)癥[5]。Kamp等[6]在一項(xiàng)術(shù)中ICG血流動力學(xué)定量分析的研究中，通過ICG曲線分析獲得相關(guān)的最大熒光強(qiáng)度、達(dá)峰時間、半數(shù)最大達(dá)峰時間、強(qiáng)度增加時間等血流動力學(xué)參數(shù)對腦血流灌注異常情況的患者展開初步分析，發(fā)現(xiàn)ICG血流動動力學(xué)參數(shù)能很好地反映腦血流灌注情況。但目前尚無報道運(yùn)用ICG造影技術(shù)對旁路移植前后皮層微循環(huán)血流動力學(xué)改變進(jìn)行研究，本文應(yīng)用術(shù)中ICG造影技術(shù)及Flow800分析軟件對行STA-MCA旁路移植手術(shù)MMD和顱內(nèi)動脈粥樣硬化（atherosclerotic cerebrovascular disease，ACVD）所致煙霧綜合征患者的皮層血流動力學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行分析并評估旁路移植手術(shù)對皮層血流灌注的改善情況。

1 對象與方法

1.1 研究對象 連續(xù)選取2013年4月～2014年9月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院腦血管3病房進(jìn)行STA-MCA旁路移植手術(shù)治療的MMD和ACVD所致煙霧綜合征患者共34例，其中MMD患者19例，ACVD患者15例。對照組選擇無顱內(nèi)血管狹窄、閉塞的額頂部海綿狀血管畸形和顱內(nèi)未破裂前循環(huán)動脈瘤患者13例。

1.2 入組標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)日本厚生省煙霧病研究委員會于1997年提出的放射學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期診斷，均行腦血管造影檢查符合煙霧病和煙霧病綜合征的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，表現(xiàn)為不明原因的雙側(cè)頸內(nèi)動脈末端、大腦前動脈和（或）大腦中動脈起始部狹窄或閉塞，并伴有顱內(nèi)煙霧血管形成（兒童可以為單側(cè)）歸入MMD組；單側(cè)病變有明確高血壓病、脂代謝紊亂、高同型半胱氨酸血癥診斷為顱內(nèi)動脈粥樣硬化所致煙霧綜合征歸入ACVD組。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) ①出血型煙霧病和煙霧綜合征；②自身免疫性疾病、腦膜炎、腦腫瘤、唐氏綜合征等引起煙霧綜合征的患者；③海綿狀血管畸形＞3 cm或合并腦內(nèi)血腫、有明顯占位效應(yīng)病例；④顱內(nèi)破裂前循環(huán)動脈瘤、頸內(nèi)動脈巨大動脈瘤和大腦中動脈動脈瘤。

1.4 術(shù)中熒光造影方法 顯微神經(jīng)外科治療采用Pentero（Carl Zeiss Co Ltd.， Oberkochen，德國）熒光顯微鏡。注射用吲哚菁綠造影劑由丹東醫(yī)創(chuàng)藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，配成生理鹽水溶液（5 mg/ml、0.5 mg/kg）經(jīng)外周靜脈快速推注入患者體內(nèi)。對照組剪開硬膜暴露側(cè)裂附近皮層血管后行ICG造影。STA-MCA旁路移植術(shù)中分離暴露顳淺動脈和皮層受體血管后行第1次ICG造影，旁路移植手術(shù)后相同放大倍數(shù)和間距再行ICG造影，時間間隔30 min以上。

1.5 數(shù)據(jù)采集和分析 通過Pentero（Carl Zeiss Co Ltd.，Oberkochen，德國）手術(shù)顯微鏡記錄術(shù)中的ICG動態(tài)影像資料，顯微鏡整合的Flow800分析軟件可以選取感興趣的血管或區(qū)域進(jìn)行熒光強(qiáng)度的曲線分析，通過軟件時間延遲彩色模式分析旁路移植前后，旁路移植血管是否通暢，受體動脈及周邊皮層動靜脈顯影時間是否提前。通過曲線分析獲得延遲時間：0～50%最大熒光強(qiáng)度的時間。代表局部腦血流灌注（regional cerebral blood flow，rCBF）指數(shù)的曲線斜率（slope）=最大熒光強(qiáng)度（MaxΔICG）/強(qiáng)度增加時間。局部皮層血管血流通過時間（microvascular transit time，MVTT）=1/2MaxΔICG出現(xiàn)皮層靜脈時間－1/2MaxΔICG皮層動脈出現(xiàn)時間[4，8]。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用Excel軟件建立數(shù)據(jù)庫，SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料如符合正態(tài)分布采用（表示，兩組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；組間兩兩比較，經(jīng)方差分析之后用LSD檢驗(yàn)；計數(shù)資料用頻數(shù)或百分位數(shù)表示，組間比較用卡方檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 本組納入擬行STA-MCA旁路移植手術(shù)治療的MMD和ACVD所致煙霧病綜合征患者共34例，MMD組19例，其中Ⅱ期7例，Ⅲ期9例，Ⅳ期3例。ACVD組15例，右側(cè)9例，左側(cè)6例。對照組：13例，海綿狀血管畸形6例，頸內(nèi)動脈瘤7例。MMD組年齡（19.0±6.5）歲，ACVD組年齡（48.0±6.4）歲，對照組年齡（45.0±7.5）歲，MMD組年齡和ACVD組、對照組年齡比較差異無顯著性（P＞0.05），ACVD組和對照組年齡比較差異無顯著性（P＞0.05）。MMD組男∶女=11∶9，ACVD組男∶女=6∶9，對照組男∶女=9∶4。

2.2 皮層血流動力學(xué)特點(diǎn)ICG相關(guān)參數(shù)分析結(jié)果 選取MMD組、ACVD組、對照組的皮層動脈、靜脈進(jìn)行熒光強(qiáng)度的曲線分析，ICG曲線slope分別為：44.21±11.59、101.00±52.40、163.20±12.19，3組間兩兩比較差異均具有顯著性（P＜0.01），MMD組、AC VD組、對照組的MVTT值分別為（5.75±0.23）s、（4.57±1.21）s、（3.27±0.57）s，3組間兩兩比較差異均具有顯著性（P均＜0.01）。

2.3 旁路移植前后ICG相關(guān)血流參數(shù)分析結(jié)果選取感興趣的血管或區(qū)域（圖1）進(jìn)行熒光強(qiáng)度的曲線分析，比較19例MMD患者旁路移植手術(shù)前后皮層受體動脈、受體分支動脈、鄰近小動脈、遠(yuǎn)處小動脈ICG曲線slope值、皮層MVTT結(jié)果見表1，顯示STA-MCA旁路移植后受體動脈、受體分支動脈、鄰近小動脈的slope值與旁路移植前比較顯著增高，差異具有顯著性；但與旁路移植前比較，遠(yuǎn)處小動脈的slope值增高，差異無顯著性。STA-MCA旁路移植后受體動脈、受體分支動脈、鄰近小動脈、遠(yuǎn)處小動脈的管轄區(qū)域微循環(huán)時間MVTT與旁路移植前比較，顯著縮短，差異具有顯著性（表2）。

圖1 應(yīng)用Flow800軟件進(jìn)行術(shù)中ICG曲線分析示意圖

表1 MMD旁路移植前后皮層受體動脈、受體分支動脈、鄰近小動脈、遠(yuǎn)處小動脈ICG曲線slope值比較

表2 MMD旁路移植前后皮層受體動脈、受體分支動脈、鄰近小動脈、遠(yuǎn)處小動脈局部皮層血流通過時間MVTT值比較

3 討論

目前研究顯示多數(shù)MMD患者術(shù)前rCBF下降、腦血管的儲備能力（cerebrovascular reserve capacity，CVRC）減低、近端血管阻力（proximal cerebrovascular resistance，PCVR）增高、遠(yuǎn)處血管阻力（distal cerebrovascular resistance，DCVR）降低、MT T延長、皮層微血管增多、局部氧攝取分?jǐn)?shù)（regional oxygen extraction fraction，rOEF）增加、局部腦組織氧代謝率（regional cerebral metabolic rate of oxygen，rCMRO2）下降[9－11]等，這些檢查結(jié)果在一定程度上反映MMD患者的腦血流動力學(xué)和氧代謝的損傷程度[12-13]。大多數(shù)情況下這種rCBF的異常都提示MMD患者存在的腦血流動力學(xué)障礙[14-16]，因此rCBF可以反映受損血管分布區(qū)的腦血流灌注情況。術(shù)中移動計算機(jī)斷層掃描灌注成像（computerized tomography perfusion，CTP）可以評估術(shù)中皮層血流情況，但由于操作復(fù)雜、耗時，受術(shù)區(qū)金屬器械干擾，因此在MMD旁路移植術(shù)中應(yīng)用較少，目前術(shù)中尚無理想的手段實(shí)時評估rCBF。Kuebler等[8]通過動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ICG曲線slope值可以代表血流參數(shù)局部血流灌注參數(shù)（regional blood flow index，rBFI），且熒光造影獲得的血流參數(shù)值可以反映真實(shí)的血流變化?；谠摾碚摶A(chǔ)，本組對和rCBF相關(guān)的slope值進(jìn)行血流動力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)MMD和ACVD皮層的血流和正常對照比較都存在不同程度的低灌注。MMD患者發(fā)展到第Ⅲ期，皮質(zhì)微血管的增多成為有效的代償方式，皮層血管在腦灌注和腦血流的調(diào)控中起著非常重要的作用。Czabanka等[5]通過術(shù)中使用ICG造影，對皮層血管進(jìn)行直接觀察，觀察到MMD患者的微血管密度增加20%，且微血管直徑、微血管表面積均顯著增加，MVTT延長，該研究認(rèn)為MMD局部皮層慢性缺血主要是由于皮層血流灌注能力下降，皮層微血管代償性增多導(dǎo)致皮層微血管阻力增加又加重慢性缺血程度。本研究ICG相關(guān)血流參數(shù)分析slope值下降，MVTT值增加，提示MMD和ACVD患者皮層存在低灌注，循環(huán)時間延長的特點(diǎn)，與上述研究結(jié)果一致。而且MMD的慢性缺血表現(xiàn)更為嚴(yán)重，本研究認(rèn)為可能的原因是由于ACVD組血管血流動力的不足可以通過顱內(nèi)的Willis環(huán)而得到代償。所以皮層血管的slope值沒有明顯下降，MVTT值延長不明顯，而在煙霧病患者，由于對側(cè)頸內(nèi)血管同樣發(fā)生狹窄或閉塞，Willis環(huán)不能發(fā)揮其代償作用，所以皮層的低灌注情況和循環(huán)時間延長現(xiàn)象較ACVD更為明顯。提示MMD患者對腦血流減少和氧供應(yīng)缺乏表現(xiàn)出特有的代償機(jī)制。

既往的研究多是通過術(shù)后的影像學(xué)和癥狀兩方面評估STA-MCA旁路移植手術(shù)效果。戴冬偉等[17]通過對以缺血性或出血卒中起病的MMD患者進(jìn)行間接旁路移植手術(shù)前后灌注CT的比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后3個月CTP與術(shù)后1周比較，額、顳葉局部達(dá)峰時間（relative time to peak，rTTP），局部腦血容量（relative cerebral blood volume，rCBV）降低。旁路移植術(shù)中常使用鉤形多普勒血流儀評估旁路移植血管的血流速度，但該技術(shù)無法監(jiān)測局部皮層血流灌注情況，目前術(shù)中尚無有效的檢測方法評估STA-MCA旁路移植后皮層血流改變情況。本組研究嘗試應(yīng)用ICG術(shù)中實(shí)時分析軟件對旁路移植手術(shù)前后皮層血流進(jìn)行半定量分析以評估旁路移植手術(shù)效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)STA-MCA旁路移植手術(shù)不僅增加了局部皮層的血流速度和血流量，而且還改善了局部皮層的血流循環(huán)時間及皮層灌注。當(dāng)然術(shù)中ICG血流分析也存在一定局限性，ICG曲線會受到術(shù)中患者的血壓波動范圍，心率以及術(shù)中ICG的給藥速度，顯微鏡采集ICG前后的距離差別等多方面的影響，這些影響將導(dǎo)致皮層血流動力學(xué)參數(shù)測定偏移，目前尚不能單純地將ICG曲線分析作為皮層血流動力學(xué)定量分析的標(biāo)準(zhǔn)，只能作為半定量分析。但是通過對ICG熒光造影資料計算所得皮層局部血流動力學(xué)參數(shù)，對這些參數(shù)進(jìn)一步分析可以將MMD缺血癥狀及血供儲備能力與ICG造影的信息相關(guān)聯(lián)，而且ICG在STA-MCA旁路移植手術(shù)中使用，可以提前了解旁路移植的作用，對于術(shù)中顯影不佳，或者血流動力學(xué)參數(shù)改善不理想的情況，可以立即做出調(diào)整和評估。相信隨著ICG技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，以上影響因素可以逐步得到改善，ICG技術(shù)將為STA-MCA旁路移植手術(shù)中血流動力學(xué)分析提供更精確的定量分析和疾病預(yù)后評估。

綜上所述，通過術(shù)中ICG及血流動力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，在MMD和ACVD所致煙霧綜合征患者中行STA-MCA旁路移植手術(shù)中可以了解皮層動力學(xué)特點(diǎn)和皮層血流灌注情況，有助于受體血管的選擇，通過實(shí)時血流動力學(xué)分析可以快速判斷旁路移植通暢程度及旁路移植后皮層血流灌注改善程度。

1 Suzuki J, Takaku A. Cerebralvascular "moyamoya"disease. Disease showing abnormal net-like vessels in base of brain[J]. Arch Neurol, 1969, 20:288-299.

2 趙繼宗. 腦血管病外科治療進(jìn)展[J]. 國外醫(yī)學(xué):腦血管疾病分冊, 2000, 8:323.

3 Wang S, Liu L, Zhao Y, et al. Evaluation of surgical microscope-integrated intraoperative near-infrared indocyanine green videoangiography during aneurysm surgery[J]. Neurosurg Rev, 2010, 34:209-215.

4 Czabanka M, Pena-Tapia P, Schubert GA, et al.Characterization of cortical microvascularization in adult moyamoya disease[J]. Stroke, 2008, 39:1703-1709.

5 Raabe A, Nakaji P, Beck J, et al. Prospective evaluation of surgical microscope-integrated intraoperative near-infrared indocyanine green videoangiography during aneurysm surgery[J]. J Neurosurg, 2005, 103:982-989.

6 Kamp MA, Slotty P, Turowski B, et al. Microscopeintegrated quantitative analysis of intraoperative indocyanine green fluorescence angiography for blood flow assessment:first experience in 30 patients[J].Neurosurgery, 2012, 70(1 Suppl Operative):65-74.

7 Fukui M. Guidelines for the diagnosis and treatment of spontaneous occlusion of the circle of Willis("moyamoya" disease). Research Committee on Spontaneous Occlusion Of the Circle of Willis(Moyamoya Disease) of the Ministry of Health and Welfare[J]. Clin Neurol Neurosurg, 1997, 99:238-240.

8 Kuebler WM, Sckell A, Habler O, et al. Noninvasive measurement of regional cerebral blood flow by nearinfrared spectroscopy and indocyanine green[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 1998, 18:445-456.

9 Okada Y, Shima T, Nishida M, et al. Effectiveness of superficial temporal artery-middle cerebral artery anastomosis in adult moyamoya disease cerebral hemodynamics and clinical course in ischemic and hemorrhagic varieties[J]. Stroke, 1998, 29:625-630.

10 Tanaka Y, Nariai T, Nagaoka T, et al. Quantitative evaluation of cerebral hemodynamics in patients with moyamoya disease by dynamic susceptibility contrast magnetic resonance imaging-comparison with positron emission tomography[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2006, 26:291-300.

11 Nariai T, Matsushima Y, Imae S, et al. Severe hemodynamic stress in selected subtypes of patients with moyamoya disease:a positron emission tomography study[J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry,2005, 76:663-669.

12 Iwama T, Akiyama Y, Morimoto M, et al.Comparison of positron emission tomography study results of cerebral hemodynamics in patients with bleeding- and ischemic- type moyamoya disease[J].Neurosurg Focus, 1998, 5:e3.

13 吳繪, 段煉. 煙霧病患者的腦血流動力學(xué)及氧代謝特征[J].中國腦血管病雜志, 2009, 6:161-164.

14 Honda M, Ezaki Y, Kitagawa N, et al. Quantification of the regional cerebral blood flow and vascular reserve in moyamoya disease using split-dose iodoamphetamine I 123 single-photon emission computed tomography[J].Surg Neurol, 2006, 66:155-159.

15 Saito N, Nakagawara J, Nakamura H, et al.Assessment of cerebral hemodynamics in childhood moyamoy disease using a quantitative and a semiquantitative IMP-SPECT study[J]. Ann Nucl Med,2004, 18:323-331.

16 Togao O, Mihara F, Yoshiura T, et al. Cerebral hemodynamics in moyamoya disease:correlation between perfusion-weighted MR imaging and cerebral angiography[J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2006,27:391-397.

17 戴冬偉, 趙文元, 許奕, 等. 頭顱CT灌注成像對煙霧病行間接血流重建術(shù)的療效評價[J]. 中華腦血管病雜志, 2011, 5:210-216.

【點(diǎn)睛】本文通過術(shù)中ICG聯(lián)合Flow800軟件進(jìn)行血流動力學(xué)分析，有助于了解MMD和ACVD皮層血流動力學(xué)特點(diǎn)，在STA-MCA旁路移植手術(shù)中有助于選擇受體血管，并快速判斷旁路移植通暢程度及旁路移植后皮層血流灌注改善程度。