基于雙源CT灌注成像對正常顱腦血流動力學(xué)的定量研究＊

1.西電集團(tuán)醫(yī)院(陜西 西安 710077)2.延安大學(xué)附屬醫(yī)院(陜西 延安 716000)

楊宏志1,2 楊如武1 李延靜2 劉國軍2

CT灌注成像是在靜脈快速團(tuán)注對比劑時(shí),對感興趣區(qū)層面進(jìn)行連續(xù)CT掃描，從而獲得感興趣區(qū)時(shí)間--密度曲線,并利用不同的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出各種灌注參數(shù)值，因此能更有效、并量化反映局部組織血流灌注量的改變，對明確病灶的血液供應(yīng)具有重要意義[1]。本研究旨在探討雙源CT灌注成像在腦血流動力學(xué)定量研究的價(jià)值，并測量正常成人各灌注參數(shù)正常參考范圍，為今后開展該項(xiàng)檢查及相關(guān)方面研究提供理論基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料收集本院2013年10月至2014年6月經(jīng)臨床及實(shí)驗(yàn)室檢查確診無腦疾病的健康志愿者30例，其中男女比例2：1，年齡中位數(shù)45歲，所有受檢者行腦CT平掃及頭頸CTA檢查，顱腦有疾患及CTA檢查發(fā)現(xiàn)頸部血管有狹窄或發(fā)育變異者排除在外，所有受檢者檢查前均簽署知情同意書。

1.2 掃描方法采用西門子256層新雙源螺旋CT掃描機(jī)，使用高壓注射器和18G注射針頭，經(jīng)肘前靜脈注射非離子型造影劑優(yōu)維顯320，注速為6mL/s，總量為1mL/Kg，在開始注射對比劑的同時(shí)，進(jìn)行全腦同步動態(tài)CT軸位掃描，掃描參數(shù)80Kv，100mAs，旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.28s，掃描總時(shí)間44s，矩陣225×225，掃描層厚10mm，重建層厚為1.0mm。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS13.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料用(±s)表示，各感興趣區(qū)灌注值比較采用單因素方差分析及配對t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 灰質(zhì)、白質(zhì)、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊CBV、CBF、MTT、TTP比較見表1。

結(jié)果顯示：灰質(zhì)、白質(zhì)、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊CBV、CBF、MTT及TTP比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；進(jìn)一步兩兩比較，豆?fàn)詈撕臀矤詈薈BV、CBF、MTT及TTP之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；背側(cè)丘腦及內(nèi)囊MTT和TTP之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，余各組之間參數(shù)比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

1.3 數(shù)據(jù)測量使用工作站上自帶的灌注軟件包 VPCT NEURO，選擇Auto Stroke MTT自動處理(輸入動脈-大腦前動脈，輸出靜脈-上矢狀竇)，得到時(shí)間密度(TDC)曲線，并生產(chǎn)最大密度投影(MIP)圖，腦血容量(CBV)圖，腦血流量(CBF)圖，達(dá)峰時(shí)間(TTP)圖，平均通過時(shí)間(MTT)圖。分別在兩側(cè)額葉、顳葉、頂葉皮層灰質(zhì)、前后側(cè)腦室旁白質(zhì)區(qū)及基底節(jié)區(qū)(尾狀核和豆?fàn)詈?、背側(cè)丘腦畫出感興趣區(qū)(腦葉、內(nèi)囊-面積0.5cm2；基底節(jié)區(qū)、背側(cè)丘腦及內(nèi)囊-1cm2)并獲取各感興趣區(qū)的灌注參數(shù)值，感興趣區(qū)盡量避開血管和溝回部位，選擇病灶最大層面進(jìn)行測量，平均每處測量3次，取平均值，由2名高年資從事腦灌注研究的放射科醫(yī)師分別做出判斷，對診斷有分歧的則協(xié)商解決。

2.2 灰質(zhì)(額顳頂葉)之間CBV、CBF、MTT、TTP比較見表2。

結(jié)果顯示：額葉、顳葉及頂葉CBV、CBF、TTP比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，額顳頂葉MTT比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.3 白質(zhì)(前后側(cè)腦室旁)之間CBV、CBF、MTT、TTP比較見表3。

結(jié)果顯示：側(cè)腦室前、后角旁CBV、CBF、MTT比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，側(cè)腦室前、后角旁TTP比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.4 左右半球之間CBV、CBF、MTT、TTP比較見表4-7。

表4結(jié)果顯示：左右側(cè)腦室后角旁CBV比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；額葉、顳葉、頂葉、側(cè)腦室前角旁、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊左右側(cè)CBV比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表5結(jié)果顯示：左右側(cè)腦室后角旁CBF比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；額葉、顳葉、頂葉、側(cè)腦室前角旁、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊左右側(cè)CBF比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表6結(jié)果顯示：額葉、顳葉、頂葉、側(cè)腦室前角旁、側(cè)腦室后角旁、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊左右側(cè)MTT比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表7結(jié)果顯示：額葉、顳葉、頂葉、側(cè)腦室前角旁、側(cè)腦室后角旁、豆?fàn)詈恕⑽矤詈?、背?cè)丘腦及內(nèi)囊左右側(cè)TTP比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3 討 論

3.1 CTP成像技術(shù)1991年Miles等首次提出了CTP灌注概念。CTP是指在靜脈注射對比劑的同時(shí)對選定層面進(jìn)行連續(xù)多次掃描，以獲得該層面內(nèi)每一像素的TDC曲線，根據(jù)該曲線并利用數(shù)學(xué)模型計(jì)算出最大密度投影(MIP）圖，腦血容量(CBV)圖，腦血流量(CBF)圖，達(dá)峰時(shí)間(TTP)圖，平均通過時(shí)間(MTT)圖[2]。CBF是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)一定量腦組織血管結(jié)構(gòu)的血流量，包括動脈(大、中、小動脈)、毛細(xì)血管、靜脈及靜脈竇。當(dāng)動脈狹窄引起腦低灌注時(shí)，可通過側(cè)枝循環(huán)開放和血管擴(kuò)張兩種代償反應(yīng)來穩(wěn)定局部CBF，當(dāng)腦組織持續(xù)處于低灌注時(shí)，腦組織啟動腦代謝儲備途徑，即通過增加攝取氧及葡萄糖來維持腦內(nèi)代謝。CBV是指一定量腦組織血管結(jié)構(gòu)的血容量，包括毛細(xì)血管和大血管在內(nèi)的血管床容積，影響因素有血管狹窄程度、側(cè)枝循環(huán)代償程度和血管代償擴(kuò)張能力。TTP是從開始注射對比劑到濃度達(dá)到峰值的時(shí)間，TTP延長認(rèn)為是側(cè)支循環(huán)或慢血流的結(jié)果。MTT是指血液流經(jīng)血管結(jié)構(gòu)(包括動脈、毛細(xì)血管、靜脈及靜脈竇等)所用的時(shí)間，MTT對區(qū)分正常腦組織和缺血腦組織非常敏感，但對缺血損害的程度以及發(fā)生腦梗死危險(xiǎn)性的評價(jià)上不如CBF和CBV[3-5]。

表1 灰質(zhì)、白質(zhì)、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊CBV、CBF、MTT、TTP比較

表2 灰質(zhì)（額顳頂葉）之間CBV、CBF、MTT、TTP比較

表3 白質(zhì)（前后側(cè)腦室旁）之間CBV、CBF、MTT、TTP比較

表4 左右半球CBV（mL/100g）之間比較

表5 左右半球CBF（mL/100g/min）之間比較

表6 左右半球MTT(ms)之間比較

表7 左右半球TTP(ms)之間比較

3.2 灌注值及感興趣區(qū)的選擇、測量

3.2.1 灌注值：CTP原始數(shù)據(jù)經(jīng)過后處理軟件處理得到4組偽彩圖，不僅直觀觀察兩側(cè)色彩變化，且可以進(jìn)行定量測定，其所得到數(shù)值為絕對灌注值，可初步測算了解灌注情況。

3.2.2 感興趣區(qū)：本研究感興趣區(qū)選擇在MIP圖上進(jìn)行測量，其可較好識別血管及腦溝，避免測量不準(zhǔn)確，感興趣區(qū)盡量選在病灶最大層面，用不規(guī)則形進(jìn)行勾畫，分別手動在左右側(cè)進(jìn)行測量。

3.3 感興趣區(qū)域間灌注值測量的差異本組研究1、顯示灰質(zhì)、白質(zhì)、豆?fàn)詈?、尾狀核、背?cè)丘腦及內(nèi)囊CBV、CBF、MTT及TTP比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示各區(qū)域血供差異所致；2、進(jìn)一步兩兩比較，豆?fàn)詈撕臀矤詈薈BV、CBF、MTT及TTP之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，豆?fàn)詈撕臀矤詈司纱竽X前動脈深穿支及大腦中動脈M1段分支外側(cè)豆紋動脈供血[6]，二者位置接近，因此各參數(shù)接近：3、背側(cè)丘腦及內(nèi)囊CBV及CBF有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別，MTT和TTP之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，內(nèi)囊主要由大腦前、中動脈中央支供血，背側(cè)丘腦主要由大腦后動脈供血，且二者形態(tài)不一、體積不一，故兩者血容量及血流量有差別，但平均通過時(shí)間及達(dá)峰時(shí)間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差別，提示與血管數(shù)目、走行、管徑、側(cè)枝循環(huán)及先天變異有關(guān)；4、余各組之間參數(shù)比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

額顳頂葉CBV、CBF、TTP之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，三者M(jìn)TT比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，MTT(顳葉)＞MTT(額葉)＞MTT(頂葉)，具體原因額顳頂葉主要由頸內(nèi)動脈分支大腦前中動脈供血，頂葉部分由大腦后動脈供血，MTT為平均通過時(shí)間，大腦前動脈管徑較大腦中動脈管徑細(xì)，同樣的血容量情況下，管徑細(xì)的流速快，其次，大腦中動脈分支多，也會致MTT延長，此外平均通過時(shí)間與腦組織容積亦有關(guān)系[7]。側(cè)腦室前后角旁CBV、CBF、MTT之間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，兩者TTP比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，與局部供血?jiǎng)用}走行、管徑、分支有關(guān)。

正常人群顱腦灌注參數(shù)的測量，可以為顱腦疾病灌注研究及診斷奠定基礎(chǔ)，本研究例數(shù)有限，仍需將來大樣本研究。

[1]季立標(biāo),王德杭.腦CT灌注成像對比劑注射速率與劑量實(shí)驗(yàn)研究[D].南京：南京醫(yī)科大學(xué),2016.

[2]崔若棣,易明崗.CT灌注與MR灌注加權(quán)成像評價(jià)煙霧病血管重建術(shù)對煙霧病患者短期腦血流的影響[J].中國CT和MRI雜志,2015,13(11)：10-12.

[3]高培毅.腦梗死前期腦局部低灌注成像的CT灌注成像表現(xiàn)及分期[J].中華放射學(xué)雜志,2008,3(2)：115-116.

[4]李乾露,楊德雨,劉波,等.腦供血側(cè)枝循環(huán)的影像學(xué)評估[J].中國卒中雜志,2015,10(2)：175-180.

[5]羅沛霖,李龍,周毅方,等.不同管電流對正常顱腦CT灌注參數(shù)和輻射劑量的影響[J].臨床放射學(xué)雜志,2012,31(2)：277-282.

[6]韓曉紅,李曉鵬,李培,等.大腦中動脈M1段的顯微解剖與血管造影對照觀測及臨床意義[J].中國臨床解剖學(xué)雜志,2012,3(2)：154-157.

[7]魏建強(qiáng),李健,馬劍,等.CT和MRI在腦血管疾病中的診斷有效性及效果觀察[J].中國CT和MRI雜志,2016,14(7)：18-20.