320排CT在單側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞患者血流動(dòng)力學(xué)改變及側(cè)支循環(huán)評(píng)估中的應(yīng)用

陳軍法 袁建華 宋瓊 徐健 王振 羅祖炎

320排CT在單側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞患者血流動(dòng)力學(xué)改變及側(cè)支循環(huán)評(píng)估中的應(yīng)用

陳軍法 袁建華 宋瓊 徐健 王振 羅祖炎

目的 探討320排CT在單側(cè)大腦中動(dòng)脈（MCA）閉塞患者血流動(dòng)力學(xué)改變及側(cè)支循環(huán)評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值，以及對(duì)預(yù)后的評(píng)價(jià)作用。方法 對(duì)63例單側(cè)MCA閉塞患者行320排CT頭頸聯(lián)合多參數(shù)掃描，獲取常規(guī)CT血管造影（CTA）、4D-CTA及腦灌注圖像，分析常規(guī)CTA和4D-CTA圖像的側(cè)支狀況，計(jì)算側(cè)支循環(huán)評(píng)分與預(yù)后的相關(guān)性，并比較側(cè)支循環(huán)良好組和側(cè)支循環(huán)不良組的腦灌注差異。結(jié)果 在4D-CTA上側(cè)支循環(huán)良好者40例（63.5%），而在常規(guī)CTA上僅25例（39.7%）?；?D-CTA的側(cè)支循環(huán)評(píng)分與90d改良Rankin量表評(píng)分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.616，P＜0.01）。側(cè)支循環(huán)良好組患側(cè)的相對(duì)腦血流量及相對(duì)腦血容量均高于側(cè)支循環(huán)不良組（均P＜0.01）。兩組患側(cè)的相對(duì)平均通過(guò)時(shí)間及相對(duì)平均達(dá)峰時(shí)間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。結(jié)論 320排CT是評(píng)價(jià)單側(cè)MCA閉塞患者腦血流動(dòng)力學(xué)改變和側(cè)支循環(huán)建立情況的有效方法，4D-CTA成像評(píng)估側(cè)支血流和預(yù)測(cè)預(yù)后較常規(guī)CTA更好。

大腦中動(dòng)脈 側(cè)支循環(huán) 體層攝影術(shù) X線計(jì)算機(jī) 灌注成像 血管成像

【 Abstract】 Objective To investigate the cerebral hemodynamic changes and collateral circulation in patients with unilateral middle cerebral artery(MCA)occlusion by 320-row-detector CT scan. Methods The data of the dynamic CT angiography(4D-CTA),conventional single-phase CTA and CT brain perfusion were acquired in 63 patients with unilateral MCA occlusion.Collateralization was assessed in both conventional CT angiography and dynamic CT angiography by using collateral grading score.Clinical outcomes(modified Rankin Scale)were assessed at 3-month follow-up,and the correlation of clinical outcome with the collateralflow score were analyzed.Collateral status was rated as good(≥50%)and poor(＜50%)of collaterals. Comparisons were made between the results of the two groups in CTP. Results According to 4D-CTA results 40 patients (63.5%)were classified as good collateral circulation,while there were only 25 cases(39.7%)as good collateral circulation on conventional CTA.There was a negative correlation between the distribution of mRS at 90 days and collateral flow score on 4D-CTA (r=-0.616,P＜0.001).The relative cerebral blood volume and cerebral blood flow in the affected side of patients with good collateral circulation were higher than those with poor collateralcirculation(P＜0.01),but there was no significant difference in relative mean transit time and time to peak between two groups(P＞0.05). Conclusion 320-row-detector CTscan is an effective way for analyzing the cerebral hemodynamic changes and collateral circulation in patients with unilateral middle cerebral artery occlusion.Compared with conventional CTA,4D-CTA has higher diagnostic value in evaluating collateral circulation and predicting clinicaloutcome.

【 Key words 】 Middle cerebral artery Collateral circulation Tomography X-ray computer Perfusion imaging Angiography

大腦中動(dòng)脈（middle cerebral artery，MCA）閉塞是顱內(nèi)缺血性卒中的重要危險(xiǎn)因素，既往研究發(fā)現(xiàn)，同樣是MCA閉塞患者，其腦缺血情況、臨床癥狀和預(yù)后存在明顯差異，其中軟腦膜側(cè)支循環(huán)代償起著重要作用[1]?；贑T血管造影（computed tomography angiography，CTA）的側(cè)支循環(huán)評(píng)分是評(píng)估缺血性卒中預(yù)后的一個(gè)重要預(yù)測(cè)指標(biāo)[2]。然而在常規(guī)單期相CTA上，側(cè)支血流強(qiáng)弱的評(píng)估很大程度上依賴(lài)于采集的時(shí)間和速度，很可能會(huì)丟失腦血流動(dòng)力學(xué)的重要信息。320排CT的Z軸覆蓋范圍達(dá)16cm，采用低劑量間斷采集模式，能實(shí)現(xiàn)基于4DCTA的側(cè)支血流評(píng)估[3]。筆者通過(guò)與常規(guī)CTA對(duì)比，探討320排CT評(píng)估單側(cè)MCA閉塞患者血流動(dòng)力學(xué)改變及側(cè)支循環(huán)的臨床價(jià)值及其與預(yù)后的關(guān)系，為相關(guān)治療策略與預(yù)后判斷提供影像學(xué)依據(jù)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選擇2010年10月至2014年12月在我院住院治療的單側(cè)癥狀性MCA閉塞患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）單側(cè)MCA閉塞，對(duì)側(cè)MCA及頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)無(wú)血管狹窄或僅存在輕度狹窄（狹窄率＜30%），血管狹窄程度經(jīng)頭頸CTA檢查確定；（2）CT影像資料完整并完成隨訪；（3）所有檢查均征得患者或家屬的知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）非動(dòng)脈粥樣硬化性血管病者；（2）圖像運(yùn)動(dòng)偽影明顯者。對(duì)入組患者進(jìn)行90d追蹤隨訪，用改良Rankin量表（mRS）進(jìn)行評(píng)分，mRS評(píng)分≤2分認(rèn)為預(yù)后良好；mRS評(píng)分＞2分認(rèn)為預(yù)后不良。最終入組并完成隨訪的患者63例，男40例，女23例，年齡44～85歲，中位年齡65.3歲；預(yù)后良好者30例，預(yù)后不良者33例。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 使用Toshiba Aqulilion One 320排CT對(duì)患者進(jìn)行全腦灌注掃描，選擇低劑量掃描參數(shù)（80kV、150～300 mA），矩陣512×512，層厚0.5mm，覆蓋范圍16cm。動(dòng)脈期CTA采取管電壓80 kV，管電流300 mA，以保證圖像質(zhì)量。使用雙筒高壓注射器經(jīng)右肘正中靜脈依次團(tuán)注非離子型對(duì)比劑（優(yōu)維顯370）50ml及0.9%氯化鈉溶液30 ml，速率為5 ml/s。注藥后延遲7s開(kāi)始掃描，動(dòng)脈期時(shí)間間隔2s，靜脈期時(shí)間間隔為5s，總掃描時(shí)間60s，獲取19個(gè)時(shí)相的全腦動(dòng)態(tài)容積數(shù)據(jù)。4D-CTA圖像以CT灌注數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依據(jù)時(shí)間-密度曲線，融合動(dòng)、靜脈期時(shí)相行多平面重建（maximum intensity projection，MIP）獲得。常規(guī)CTA掃描在完成腦CT灌注（CT perfusion，CTP）后，再追加非離子型對(duì)比劑（370mg/ml碘）0.6ml/kg對(duì)主動(dòng)脈弓至顱頂進(jìn)行頭頸部CTA掃描獲得，注射速率4.0ml/s，以CT灌注得到的動(dòng)脈強(qiáng)化峰值時(shí)間為參考點(diǎn)進(jìn)行采集。

1.2.2 圖像分析 由2位從事神經(jīng)影像診斷的放射科醫(yī)師對(duì)常規(guī)CTA、4D-CTA的側(cè)支循環(huán)情況及腦灌注圖像進(jìn)行獨(dú)立分析，結(jié)論一致達(dá)成診斷，不一致時(shí)協(xié)商取得共識(shí)，并記錄2位醫(yī)師所得測(cè)量值的平均值。CTP圖像分析與評(píng)價(jià)采用Toshiba 320排CT專(zhuān)門(mén)的后處理工作站灌注軟件（4D Perfusion Vitrea fx），左或右MCA為輸入動(dòng)脈，上矢狀竇為輸入靜脈，由分析軟件自動(dòng)獲得腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通過(guò)時(shí)間（mean transit time，MTT）及達(dá)峰時(shí)間（time to Peak，TTP）4個(gè)灌注參數(shù)。將灌注參數(shù)圖上MCA供血區(qū)設(shè)置為本研究感興趣區(qū)（ROI），用手動(dòng)方法勾畫(huà)其大小，以中線為中軸線，鏡像方法測(cè)量雙側(cè)的CBF、CBV、MTT及TTP，重復(fù)3次后取其平均值，測(cè)量中盡可能地避開(kāi)血管與腦溝回區(qū)。分別計(jì)算閉塞側(cè)與鏡像側(cè)的比值（rCBF、rCBV、rMTT、rTTP）。側(cè)支循環(huán)評(píng)分參考文獻(xiàn)[4]，1分：無(wú)側(cè)支血流；2分：側(cè)支血流的充填范圍＜50%；3分：側(cè)支血流的充填范圍＞50%，但＜100%；4分：等于或多于對(duì)側(cè)相應(yīng)區(qū)域。3～4分為側(cè)支循環(huán)良好組，1～2分側(cè)支循環(huán)不良組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；不同預(yù)后組間側(cè)支循環(huán)評(píng)分的比較采用χ2檢驗(yàn)。側(cè)支循環(huán)評(píng)分與預(yù)后的關(guān)系采用Spearman相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 側(cè)支循環(huán)評(píng)分 常規(guī)CTA、4D-CTA側(cè)支循環(huán)評(píng)分的結(jié)果見(jiàn)表1。側(cè)支循環(huán)良好比例在4D-CTA上達(dá)到63.5%（40/63），而在常規(guī)CTA上只有39.7%（25/63）。有23.8%（15/63）的患者在常規(guī)CTA上表現(xiàn)為側(cè)支循環(huán)差，而在4D-CTA上側(cè)支循環(huán)良好（圖1，見(jiàn)插頁(yè)）?；?D-CTA的側(cè)支循環(huán)評(píng)分對(duì)預(yù)后的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為72.5%、95.6%；而常規(guī)CTA分別為72.0%、68.4%。常規(guī)CTA、4D-CTA側(cè)支循環(huán)評(píng)分與隨訪90d mRS評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.476、-0.616，均P＜0.01），其中說(shuō)明4D-CTA側(cè)支循環(huán)評(píng)分與預(yù)后的相關(guān)性更密切一些。

表1 常規(guī)CTA、4D-CTA側(cè)支循環(huán)評(píng)分與預(yù)后[例（%）]

2.2 灌注參數(shù)分析 基于4D-CTA分組的相對(duì)灌注值比較見(jiàn)表2，側(cè)支循環(huán)良好組患側(cè)的rCBF及rCBV均高于側(cè)支循環(huán)不良組（均P＜0.01），但兩組患側(cè)rTTP及rMTT差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

表2 兩組患者CTP參數(shù)的比較

3 討論

側(cè)支循環(huán)是評(píng)估缺血性卒中臨床結(jié)局的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，是影響治療決策的重要因素之一[5]。評(píng)價(jià)癥狀性MCA粥樣硬化狹窄或閉塞患者的側(cè)支循環(huán)有多種方法[5-7]。數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）仍為金標(biāo)準(zhǔn)，但DSA屬有創(chuàng)檢查，費(fèi)時(shí)且有并發(fā)癥[6]。CT作為一種無(wú)創(chuàng)性的檢查技術(shù)，可用于評(píng)估軟腦膜側(cè)支[5]。本研究使用320排CT的探測(cè)器寬度達(dá)16cm，球管旋轉(zhuǎn)1周就可覆蓋整個(gè)大腦，一次掃描可以獲得全腦動(dòng)態(tài)CTA圖像及全腦灌注圖像，真正實(shí)現(xiàn)顱腦的“一站式”檢查[8]。雖然常規(guī)CTA的側(cè)支循環(huán)評(píng)分是一個(gè)獨(dú)立的預(yù)測(cè)指標(biāo)，然而，有些在常規(guī)CTA上表現(xiàn)為側(cè)支循環(huán)差的患者仍然預(yù)后良好[2]。本研究中23.8%（15/63）的患者在常規(guī)CTA上表現(xiàn)為側(cè)支循環(huán)差而臨床預(yù)后良好，而在4D-CTA上顯示側(cè)支循環(huán)良好。筆者推測(cè)這些患者的側(cè)支循環(huán)是存在的，但由于對(duì)比劑的延遲到達(dá)，而沒(méi)有在常規(guī)CTA單時(shí)相掃描時(shí)顯示，而320排CT能實(shí)現(xiàn)全腦容積灌注，生成的4D-CTA能反映對(duì)比劑從動(dòng)脈流入到靜脈流出的全過(guò)程，可顯示常規(guī)CTA未能顯示的側(cè)支循環(huán)，因此可以更充分的評(píng)估側(cè)支血流。本研究顯示，與常規(guī)CTA相比，4D-CTA不僅側(cè)支顯示率更高，而且陰性預(yù)測(cè)值達(dá)95.6%，表明在4D-CTA上側(cè)支循環(huán)不良的患者往往預(yù)示預(yù)后差。

顱內(nèi)側(cè)支循環(huán)代償一般通過(guò)三級(jí)側(cè)支循環(huán)途徑建立，分為以Willis環(huán)為主的原發(fā)性側(cè)支循環(huán)和以軟腦膜吻合支和腦外代償為主的繼發(fā)性側(cè)支循環(huán)[9]。當(dāng)MCA閉塞時(shí)，側(cè)支循環(huán)以大腦前、后動(dòng)脈軟膜支吻合代償為主，可全部或部分代償缺血區(qū)的血液供應(yīng)[10]，因此部分MCA閉塞患者臨床預(yù)后仍良好。筆者對(duì)本組患者隨訪90d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)30例患者mRS評(píng)分≤2分，臨床預(yù)后相對(duì)較好；33例臨床預(yù)后差，9例患者死亡?；?D-CTA的側(cè)支評(píng)分與90d mRS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，側(cè)支循環(huán)評(píng)分對(duì)于臨床結(jié)局的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值達(dá)72.5%。

本組腦灌注異常患者表現(xiàn)為患側(cè)TTP、MTT延長(zhǎng)，CBF下降，CBV增加或下降。依據(jù)4D-CTA側(cè)支分級(jí)分為側(cè)支循環(huán)良好組和側(cè)支循環(huán)不良組，比較其相對(duì)腦灌注值，兩組間患側(cè)rTTP、rMTT差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但側(cè)支循環(huán)良好組患側(cè)rCBF、rCBV高于側(cè)支循環(huán)不良組。TTP和MTT的延長(zhǎng)與血流灌注通路的延長(zhǎng)和血流緩慢有關(guān)，當(dāng)MCA閉塞時(shí)，無(wú)論有無(wú)側(cè)支循環(huán)的建立，患側(cè)TTP、MTT均會(huì)出現(xiàn)明顯延遲。CBF和CBV反映了腦缺血的程度及腦循環(huán)的代償能力[11]。CBV的增高提示腦循環(huán)的代償能力良好，CBV降低的越明顯，反映側(cè)支代償能力越差，發(fā)生腦梗死的危險(xiǎn)性越大。本研究結(jié)果顯示，當(dāng)MCA閉塞時(shí)，良好側(cè)支循環(huán)的建立能使患側(cè)CBV增加，CBF下降程度減輕。

本研究的局限性：（1）作為一個(gè)單中心研究，總體樣本量較小，有待進(jìn)一步增加樣本量；（2）側(cè)重側(cè)支循環(huán)評(píng)分與預(yù)后的相關(guān)性，因此結(jié)果未與DSA對(duì)照；（3）僅考慮了單側(cè)MCA閉塞患者的情況，多血管病變情況還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，與常規(guī)CTA相比，基于4D-CTA的側(cè)支循環(huán)評(píng)分能更好的評(píng)估側(cè)支血流，且與預(yù)后相關(guān)性更密切，同時(shí)CTP定量分析能客觀評(píng)估腦灌注代償情況。320排CT一站式掃描技術(shù)是評(píng)估單側(cè)MCA閉塞患者腦血流動(dòng)力學(xué)改變和側(cè)支循環(huán)建立情況的有效方法，能為患者的治療、隨訪及預(yù)后判斷提供影像學(xué)依據(jù)。

[1]Shuaib A,Butcher K,Mohammad A A,et al.Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke:a potential therapeutic target[J].Lancet Neurol,2011,10(10):909-921.

[2]Miteff F,LeviC R,Bateman G A,et al.The independent predictive utility of computed tomography angiographic collateral status in acute ischaemic stroke[J].Brain,2009,132(8):2231-2238.

[3]陳謙,黃偉,程曉青,等.全腦CT灌注成像在診斷腦血管疾病中的研究進(jìn)展[J].中國(guó)腦血管病雜志,2014,11(1):43-47.

[4]Tan IY,Demchuk AM,Hopyan J,et al.CTAngiography Clot Burden Score and Collateral Score:Correlation with Clinical and Radiologic Outcomes in Acute Middle CerebralArtery Infarct[J].Am J Neuroradiol,2009,30(3):525-531.

[5]黃家星,林文華,劉麗萍,等.缺血性卒中側(cè)支循環(huán)評(píng)估與干預(yù)中國(guó)專(zhuān)家共識(shí)[J].中國(guó)卒中雜志,2013,8(4):285-293.

[6]Martinon E,Lefevre P H,Thouant P,et al.Collateral circulation in acute stroke:Assessing methods and impact:A literature review [J].J Neuroradiol,2014,41(2):97-107.

[7]Chen H,Wu B,Liu N,et al.Using Standard First-Pass PerfusionComputed Tomographic Data to Evaluate Collateral Flow in Acute Ischemic Stroke[J].Stroke,2015,46(4):961-967.

[8]陳軍法,袁建華,錢(qián)華,等.320排CT全腦動(dòng)態(tài)容積成像聯(lián)合頸部CTA在評(píng)估慢性缺血性腦血管病中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2015,25 (10):1717-1722.

[9]LiebeskindDS.Collateralcirculation[J].Stroke,2003,34(9):2279-2284.

[10]Donahue J,Sumer S,Wintermark M.Assessment of collateral flow in patients with cerebrovascular disorders[J].J Neuroradiol, 2014,41(4):234-242.

[11]Cortijo E,Calleja A I,Garc a-Bermejo P,et al.Relative cerebral blood volume as a marker of durable tissue-at-risk viability in hyperacute ischemic stroke[J].Stroke,2014,45(1):113-118.

Evaluation of cerebral hemodynamic changes and collateral circulation in patients with unilateral middle cerebral artery occlusion by 320-row-detector CT scan

CHEN Junfa,YUAN Jianhua,SONG Qiong,et al.Department of Radiology,Zhejiang Provincial People's Hospital,Hangzhou 310014,China

2016-01-04）

（本文編輯：嚴(yán)瑋雯）

浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011R CB005）

310014 杭州，浙江省人民醫(yī)院放射科

陳軍法，E-mail：cjf2002@126.com