多模式CT在評估急性缺血性卒中腦側(cè)支循環(huán)中的應(yīng)用

陳雪梅

在卒中急性期，計算機斷層掃描（computed tomography，CT）是應(yīng)用最為廣泛的影像學(xué)技術(shù)，特別是近年來，隨著影像技術(shù)的飛速發(fā)展，多模式CT的應(yīng)用更為廣泛，已成為指導(dǎo)急性缺血性卒中溶栓治療的重要方法[1-2]。多模式CT包括CT平掃（non-contrast CT，NCCT）、CT灌注成像（CT perfusion，CTP）、CT血管成像（CT angiography，CTA）。多模式CT可以從形態(tài)學(xué)及功能學(xué)方面全面評估缺血性卒中，包括急性缺血性卒中后腦組織灌注狀態(tài)以及側(cè)支循環(huán)建立情況，從而制定治療策略。雖然腦血管的狹窄或閉塞是引起缺血性卒中發(fā)生的重要原因，但其預(yù)后與腦血管的自身調(diào)節(jié)儲備功能及側(cè)支循環(huán)開放與建立情況密切相關(guān)[3-4]。良好的側(cè)支循環(huán)可縮小梗死灶，減輕神經(jīng)功能缺損的嚴(yán)重程度，改善臨床預(yù)后，所以明確側(cè)支循環(huán)的情況至關(guān)重要[5-7]。而多模式CT具有方便、快捷、無創(chuàng)性、無磁共敏感偽影等特點，可以對側(cè)支循環(huán)進行全面評估，在急性缺血性卒中的診療過程中發(fā)揮重要的作用。

1 急性缺血性卒中與多模式CT

一直以來，影像學(xué)都是指導(dǎo)急性缺血性卒中治療的重要手段，一個典型的多模式CT檢查包括NCCT、CTP、CTA。影像獲取的特性根據(jù)儀器而有所差異，因此，得到的參數(shù)必須和當(dāng)?shù)氐乃较噙m應(yīng)，并參照特定的CT制造廠家的指南[8]。

最早的影像學(xué)技術(shù)是NCCT，可以識別出血、陳舊的缺血改變、類卒中發(fā)作如腫瘤、但NCCT沒有提供缺血半暗帶大小及血管閉塞情況，所以臨床醫(yī)師根據(jù)NCCT表現(xiàn)來制定治療方案時有很多不確定性，很可能讓沒有半暗帶的患者接受不必要的溶栓治療，或者一過性腦缺血發(fā)作的患者接受過度治療。

CTP使用的是標(biāo)準(zhǔn)的非離子增強劑，依靠現(xiàn)代的多排螺旋CT掃描儀器獲取影像學(xué)數(shù)據(jù)，包括腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、平均通過事件（mean transit time，MTT）、達峰時間（time to peak，TTP），可以評估灌注缺損的嚴(yán)重程度和范圍[9]。通過計算出各部位CBF、CBV、MTT和TTP，可以進而區(qū)分缺血半暗帶（ischemic penumbra，IP）及梗死核心區(qū)。其中IP的灌注特點是CBF灌注降低、CBV灌注正?；蛏?、MTT升高及TTP延長，即CBF與CBV不匹配提示IP；但梗死核心區(qū)則表現(xiàn)為MTT、TTP明顯延長，CBV和CBF明顯降低[10]。

CTA確定血管阻塞的部位和側(cè)支循環(huán)的狀態(tài)，獲得的動態(tài)頭顱CTA圖像范圍能夠顯示大部分的顱內(nèi)血管，能從不同角度、各個方向顯示顱內(nèi)血管情況，還可觀察造影劑流動充盈過程，在某種程度上具有數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）成像效果，可以直觀顯示相應(yīng)的病變血管，并可排除動脈瘤、動靜脈畸形等其他腦血管病變[11-12]。

2 多模式CT與磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）比較的優(yōu)勢

常規(guī)CT在準(zhǔn)確識別顱內(nèi)出血、營養(yǎng)不良性鈣化及骨骼疾病方面有獨特的優(yōu)勢。常規(guī)MRI在檢測軟組織異常方面更有優(yōu)勢。盡管使用增強劑能提高常規(guī)MRI和CT的敏感性和特異性，但是如腫瘤、炎癥、感染和梗死在增強后仍然難以識別[13]。在急性缺血性卒中早期，MRI上的DWI序列能早期準(zhǔn)確檢測不可逆組織，然而，MRI的一個不足之處是有使用禁忌，比如有起搏器、耳蝸植入器和金屬植入物的患者不能使用MRI。并且MR研究對于需要生命支持的患者而言是很困難的，包括急性卒中患者和術(shù)后狀態(tài)患者。在急性卒中的病例中，盡管梯度回波對檢測急性顱內(nèi)出血（溶栓的重要并發(fā)癥）有較高的敏感性，但是MRI較非增強頭顱CT在排除新發(fā)的出血性卒中時，其特異性還是相對較差的[9]。

CTP一個主要的優(yōu)勢是花費較低，這對于在急診室內(nèi)急性卒中患者的使用是一個很大的優(yōu)勢。雖然CTP影像在掃描層面上相對有限，但隨著多模式CT軟件、硬件的快速發(fā)展，這種情形可能很快得到改善[9]。

隨著灌注影像的持續(xù)發(fā)展以及MR和CT技術(shù)的平行比較，MR與CTP的優(yōu)劣勢比較也越來越明顯，如分辨率和對比-噪音率的潛在差異和敏感性、特異性方面，需要臨床醫(yī)生在實際情況下選擇適合的檢查手段。

3 腦側(cè)支循環(huán)

腦側(cè)支循環(huán)是指腦血管出現(xiàn)狹窄或閉塞時，腦內(nèi)血流經(jīng)潛在或新生的血管吻合進行代償，使缺血組織得到不同程度的灌注代償，這些血管吻合稱為腦側(cè)支循環(huán)[14]。側(cè)支循環(huán)血管可分為原發(fā)性側(cè)支循環(huán)（即Willis環(huán)）和繼發(fā)性側(cè)支循環(huán)（皮質(zhì)軟腦膜支吻合、腦外代償?shù)龋15]。

3.1 一級側(cè)支循環(huán)代償 腦側(cè)支循環(huán)最主要的代償途徑是一級側(cè)支循環(huán)，主要依靠Willis環(huán)迅速溝通兩側(cè)大腦半球、前循環(huán)以及后循環(huán)的血流。這一代償途徑在缺血早期發(fā)揮作用并作為主要的代償途徑。

3.2 二級側(cè)支循環(huán)代償 主要包括眼動脈和一系列軟腦膜側(cè)支[16-17]。當(dāng)Willis環(huán)的代償不能滿足供血需求時，二級代償通路開始發(fā)揮作用。KULENOVI?等[18]認(rèn)為軟腦膜吻合支是大腦中動脈M1段閉塞的主要代償途徑。

3.3 三級側(cè)支循環(huán)代償 即新生血管，是指通過血管發(fā)生和血管生成產(chǎn)生的新生供血血管，這也是目前研究側(cè)支代償指導(dǎo)臨床治療的關(guān)鍵和熱點，新生血管形成較慢，一般在數(shù)天后建立。新生血管的建立有助于代償腦組織缺血狀態(tài)，改善其預(yù)后。

側(cè)支循環(huán)是腦循環(huán)代償機制之一，可增加卒中后缺血半暗帶血供，保護腦組織，改善預(yù)后。側(cè)支循環(huán)在評估急性缺血性卒中預(yù)后中扮演著重要角色，顱內(nèi)動脈狹窄或閉塞患者的梗死面積及預(yù)后取決于側(cè)支循環(huán)建立情況[14]。

4 多模式CT在評估急性缺血性卒中腦側(cè)支循環(huán)中的應(yīng)用

4.1 應(yīng)用CTP成像IP指導(dǎo)溶栓治療 目前溶栓指南基于嚴(yán)格的時間窗（＜3 h）。然而，使用嚴(yán)格的時間窗，而不是直接的影像作為溶栓的依據(jù)似乎有所欠缺[19-20]。根據(jù)指南進行溶栓，一些有類似卒中發(fā)作的患者將會納入治療，其他有卒中但是沒有或可挽救組織很小的患者將會納入治療，有可挽救組織但是超過3 h時間窗的患者不會納入治療?，F(xiàn)在，一些臨床中心主要使用MRI去挑選6 h內(nèi)的半暗帶的患者，但這個方法還缺乏大樣本研究的支持[8]。

大多數(shù)關(guān)于人體IP的信息是由正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（position emission computed tomography，PET）提供的，早期輕微CBF的減少是由于血管自動調(diào)節(jié)導(dǎo)致血管擴張，增加CBV維持腦灌注。隨著CBF減少進一步加劇，神經(jīng)元功能紊亂，就會出現(xiàn)臨床癥狀。在這個階段，依靠有效的自我調(diào)節(jié)和側(cè)支循環(huán)供應(yīng)，CBV可能依舊會增高，或維持在正常范圍內(nèi)。接下來，一旦CBF下降更多，自動調(diào)節(jié)變得無效，缺血性組織的血容量急劇減少，就會出現(xiàn)CBV減少。但構(gòu)成CBV下降的確切機制不是很明確，自動調(diào)節(jié)功能的紊亂、局部舒張血管的物質(zhì)的改變、內(nèi)皮功能紊亂可能都發(fā)揮了作用[8]。

研究發(fā)現(xiàn)，灌注缺損大的患者可能適合進行溶栓，這種灌注缺損主要由半暗帶組織組成。在MRI上灌注-彌散的不匹配可以評估半暗帶，和MR灌注-彌散不匹配相似的CT不匹配是在大的MTT（或TTP）缺損與小的CBV缺損之間。在這種情況下，MTT（或TTP）缺損指的是和正常大腦比較，有著延長對照劑通過的組織，CBV缺損指的是CBV減少的組織。但是TTP對良性血量減少的組織缺乏敏感性，所以MTT相較于TTP，更多的是去評估灌注缺損的范圍。需要注意的是，和正常腦組織比較，MTT的輕微延遲依然可以代表血量減少而不是半暗帶。因此，需要提供一個界限值去排除MTT輕微延遲的組織，以便提高識別半暗帶的特異性。使用CBV而不是灌注MR去識別梗死中心更加準(zhǔn)確。如果CBV明顯減少，可以肯定地認(rèn)為這個組織通過灌注不能被挽救。如果CBV加上的區(qū)域和MTT損傷相匹配，那么可以認(rèn)為這不是溶栓的適應(yīng)證。

還有一些更多的關(guān)于半暗帶影像和選擇溶栓的問題：半暗帶大小和梗死中心之間的關(guān)系中分界點在哪里？例如，小的梗死中心和大的半暗帶對于溶栓成功的可能性更大（即使超過卒中后3 h），不考慮卒中發(fā)作時間的話，一個大的梗死中心且沒有半暗帶將會預(yù)測對溶栓治療的成功率最低。然而，一個小的梗死中心和小的半暗帶呢？或者中等大小的梗死中心合并大的半暗帶呢？小和大的體積界限是什么？事實上，絕對的損傷體積可能不是評估治療反應(yīng)的很好指標(biāo)，因為挽救小一點的皮層下區(qū)域，在對患者預(yù)后的影響上，可能和大一點的皮層區(qū)域一樣重要。由此可見，為CTP提供一個區(qū)域性評分系統(tǒng)可能是有必要的[21]。

4.2 CTA評估腦側(cè)支循環(huán) 和CTA相比，CTP能更準(zhǔn)確識別梗死中心，并且CTP在評估可逆缺血組織的范圍方面更有優(yōu)勢[21]。但CTA可能在評估血管阻塞的部位方面比常規(guī)MRA更準(zhǔn)確，常規(guī)MRA對低血流不敏感。

在CTP上有半暗帶，但在CTA上沒有血管阻塞的患者是否適合溶栓，這個問題還不明確。例如，一個阻塞不在大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）分支的M2段在CTA上是看不到的，在這種情況下，CTP上出現(xiàn)局部的皮層灌注的缺損可能表明是一個外周的阻塞，并且如果損傷是半暗帶，這意味著具有潛在的治療獲益。另一方面，灌注缺損越大表明外周MCA阻塞越多，但是如果沒有CTA顯示的血管阻塞，可能表明自發(fā)的血管再通從治療中獲益較少。在這種情況下，灌注缺損的嚴(yán)重程度可能相對較輕[8]。

目前，有大量的研究證實，在缺血性卒中的急性期，可以使用CTA評估腦側(cè)支循環(huán)。SUNDARAM等[22]的研究顯示，使用CTA評估側(cè)支循環(huán)是預(yù)測頸內(nèi)動脈狹窄患者3個月預(yù)后的重要手段。在這類患者中二級側(cè)支循環(huán)（軟腦膜側(cè)支循環(huán)和眼動脈），較Willis環(huán)的血流在決定預(yù)后方面影響更大。ELIJOVICH等[23]發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)治療的患者，如果CTA的側(cè)支循環(huán)評分較好，可以預(yù)測小的梗死面積和更好地臨床預(yù)后；差的側(cè)支循環(huán)評分（Collateral Circulation Score，CCS）可以認(rèn)為是一個血管內(nèi)治療的排除標(biāo)準(zhǔn)，因為差的CCS盡管進行了血管重建，患者的臨床預(yù)后還是很差。FLORES等[24]發(fā)現(xiàn)，在再灌注治療后出現(xiàn)持久阻塞的患者中，CTA評估的側(cè)支循環(huán)可以獨立預(yù)測惡性MCA梗死進展，差的側(cè)支循環(huán)可能有助于早期不良MCA阻塞的監(jiān)測和管理。有研究還發(fā)現(xiàn)，動態(tài)CTA比單時相常規(guī)CTA評估的側(cè)支循環(huán)能更好地預(yù)測3個月的臨床結(jié)局[25]。懷疑急性缺血性卒中的患者進行CTA和CTP檢查，其參數(shù)是預(yù)后不良的預(yù)測因子，可以預(yù)測長期的臨床預(yù)后，然而它們附加的預(yù)后價值相對于患者本身的特征和NCCT是有限的[26]。CTA評估的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)在缺血性卒中患者進行血管內(nèi)治療時是強的預(yù)測因子，并且CTP在預(yù)后預(yù)測上似乎更優(yōu)于CTA的側(cè)支循環(huán)評估[27]。

5 總結(jié)與展望

多模式CT是近年來興起的一項腦血流功能、腦血管造影成像技術(shù)，可在一次檢查中完成多項指標(biāo)，具有簡單方便，快速、準(zhǔn)確，且經(jīng)濟適用的特點[28]。多模式CT提高了急性缺血性卒中的診斷準(zhǔn)確性，CTP可以評估可挽救和不能挽救缺血性組織的范圍，評估腦血管疾病患者的血流灌注狀態(tài)，判斷腦組織損害程度及是否存在側(cè)支循環(huán)；動態(tài)CTA可以觀察顱內(nèi)血管有無狹窄或閉塞，有無側(cè)支循環(huán)形成，進一步明確腦血管疾病的病因診斷、病變程度，指導(dǎo)臨床診療[12]。因此，多模式CT是一個臨床強有力的檢查手段，可以評估超急性卒中患者是否需要進行溶栓治療。

但我們應(yīng)該意識到，影像學(xué)改變只是腦缺血病理改變的一個方面，而缺血對具體患者的影響究竟有多大，會受很多因素的影響，包括梗死的部位、側(cè)支建立與否、患者全身狀況及耐受情況等?，F(xiàn)在一些研究中心已經(jīng)將美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）評分和影像評分一起進行綜合評分，可以顯著提高其評分效能，能更加準(zhǔn)確地評估患者的預(yù)后[28]。

在未來的研究中，期望建立以多模式CT為基礎(chǔ)的綜合標(biāo)準(zhǔn)的評估體系，對卒中后側(cè)支循環(huán)進行全面、準(zhǔn)確地評估，指導(dǎo)診療，使患者臨床獲益更多。

[1] OBACH V，OLEAGA L，URRA X，et al.Multimodal CT-assisted thrombolysis in patients with acute stroke：a cohort study[J]. Stroke，2011，42（4）：1129-1131.

[2] PEXMAN J H，BARBER P A，HILL M D，et al.Use of the Alberta Stroke Program Early CT Score（ASPECTS） for assessing CT scans in patients with acute stroke[J]. AJNR Am J Neuroradiol，2001，22（8）：1534-1542.

[3] VERNIERI F，PASQUALETTI P，MATTEIS M，et al. Effect of collateral blood fl ow and cerebral vasomotor reactivity on the outcome of carotid artery occlusion[J]. Stroke，2001，32（7）：1552-1558.

[4] 程曉青，田建明，左長京，等. CT灌注聯(lián)合血管成像分析單側(cè)大腦中動脈狹窄或閉塞患者腦血流代償機制[J]. 中國醫(yī)學(xué)影像術(shù)，2009，25（11）：1988-1991.

[5] CHUANG Y M，CHAN L，LAI Y J，et al.Con fi guration of the circle of Willis is associated with less symptomatic intracerebral hemorrhage in ischemic stroke patients treated with intravenous thrombolysis[J]. J Crit Care，2013，28（2）：166-172.

[6] LIEBESKIND D S，COTSONIS G A，SAVER J L，et al. Collaterals dramatically alter stroke risk in intracranial therosclerosis[J]. Ann Neurol，2011，69（6）：963-974.

[7] WANG H J，F(xiàn)AN C Q，GUO X H，et al. Correlation analysis of collateral circulation and clinical locations in patients with ischemic stroke[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi，2010，90（47）：3365-3367.

[8] PARSONS M W. Perfusion CT：is it clinically useful?[J]. Int J Stroke，2008，3（1）：41-50.

[9] LEV M H，NICHOLS S J. Computed tomographic angiography and computed tomographic perfusion imaging of hyperacute stroke[J]. Top Magn Reson Imaging，2000，11（5）：273-287.

[10] BIVARD A，LEVI C，SPRATT N，et al. Perfusion CT in acute stroke：a comprehensive analysis of infarct and penumbra[J]. Radiology，2013，267（2）：543-550.

[11] 丁娟，孫鋼，李國英，等. 320排CT頭顱一站式掃描——全腦動態(tài)容積成像初步探討[J]. 臨床放射學(xué)雜志，2010，29（1）：102-106.

[12] 王武華. 多模式CT評估缺血性卒中側(cè)支循環(huán)對腦灌注狀態(tài)的影[D]. 福州：福建醫(yī)科大學(xué)，2015.

[13] LEV M H，ROSEN B R. Clinical applications of intracranial perfusion MR imaging[J]. Neuroimaging Clin N Am，1999，9（2）：309-331.

[14] 杜娟，趙紅如. 腦側(cè)枝循環(huán)與缺血性卒中[J]. 中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志，2012，29（8）：760-762.

[15] UEMURA A，O'UCHI T，KIKUCHI Y，et al.Prominent laterality of the posterior cerebral artery at three-dimensional time-of- fl ight MR angiography in M1-segment middle cerebral artery occlusion[J].AJNR Am J Neuroradiol，2004，25（1）：88-91.

[16] LIEBESKIND D S. Collateral circulation[J]. Stroke，2003，34（9）：2279-2284.

[17] 高山. 經(jīng)顱多普勒超聲對顱內(nèi)外動脈狹窄及側(cè)支循環(huán)的評估價值[J]. 中國卒中雜志，2008，3（1）：32-38.

[18] KULENOVI? A，DILBEROVI? F. Signi fi cance of establishing collateral circulation by leptomeningeal anastomoses in the occlusion of arteriae cerebri mediae[J]. Bosn J Basic Med Sci，2004，4（2）：59-62.

[19] HACKE W，DONNAN G，F(xiàn)IESCHI C，et al.Association of outcome with early stroke treatment：pooled analysis of ATLANTIS，ECASS，and NINDS rt-PA stroke trials[J]. Lancet，2004，363（9411）：768-774.

[20] DAVIS S M，DONNAN G A，BUTCHER K S，et al.Selection of thrombolytic therapy beyond 3 h using magnetic resonance imaging[J]. Curr Opin Neurol，2005，18（1）：47-52.

[21] PARSONS M W，PEPPER E M，CHAN V，et al.Perfusion computed tomography：prediction of fi nal infarct extent and stroke outcome[J]. Ann Neurol，2005，58（5）：672-679.

[22] SUNDARAM S，KANNOTH S，THOMAS B，et al. Collateral assessment by CT angiography as a predictor of outcome in symptomatic cervical internal carotid artery occlusion[J]. AJNR Am J Neuroradiol，2017，38（1）：52-57.

[23] ELIJOVICH L，GOYAL H，MAINALI S，et al.CTA collateral score predicts infarct volume and clinical outcome after endovascular therapy for acute ischemic stroke：a retrospective chart review[J]. J Neurointerv Surg，2016，8（6）：559-562.

[24] FLORES A，RUBIERA M，RIBó M，et al. Poor collateral circulation assessed by multiphase computed tomographic angiography predicts malignant middle cerebral artery evolution after reperfusion therapies[J]. Stroke，2015，46（11）：3149-3153.

[25] VAN DEN WIJNGAARD I R，BOITEN J，HOLSWILDER G，et al. Impact of collateral status evaluated by dynamic computed tomographic angiography on clinical outcome in patients with ischemic stroke[J]. Stroke，2015，46（12）：3398-3404.

[26] VAN SEETERS T，BIESSELS G J，KAPPELLE L J，et al. The prognostic value of CT angiography and CT perfusion in acute ischemic stroke[J].Cerebrovasc Dis，2015，40（5-6）：258-269.

[27] GERBER1 J C，PETROVA M，KRUKOWSKI1 P，et al. Collateral state and the effect of endovascular reperfusion therapy on clinical outcome in ischemic stroke patients[J]. Brain Behav，2016，6（9）：e00513.

[28] 王效春，高培毅，薛靜，等. 建立急性缺血性卒中的臨床/多模式CT預(yù)后評分系統(tǒng)[J]. 中國卒中雜志，2012，7（3）：178-184.