多時相計算機斷層掃描血管成像對缺血性卒中的應用研究進展

趙丹萍，劉俊艷

缺血性卒中的診療過程不僅需要確定病灶的部位、卒中的病因分型、動脈閉塞性病變的病因診斷及動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性等，也需要通過神經影像技術了解側支循環(huán)代償狀態(tài)、側支代償途徑、病灶局部的血流動力學狀態(tài)及血栓性質等?；诖耍疚膹土曃墨I闡述多時相CTA（multiphase CTA，mCTA）在側支循環(huán)狀態(tài)、病變動脈管壁通透性及動脈內血栓性質評估等方面的臨床應用價值。

1 多時相CT血管成像與側支循環(huán)的評估方法

1.1 多時相CT血管成像 CTA包括單時相CTA（singlephase CTA，sCTA）、動態(tài)CTA（dynamic CTA，dCTA）和mCTA。mCTA是一種具有時間相關性的顱內動脈成像技術，在外周靜脈團注射造影劑后于既定時間留取動脈峰值期、靜脈峰值期及靜脈晚期3個時相的影像，比較不同時相成像圖間側支顯影數(shù)量和分布，判斷側支循環(huán)開放程度及血流動力學變化[1]。

sCTA僅采集動脈時相圖，難以提供動脈到靜脈期血流動力學變化，且其成像易受患者心功能狀態(tài)、顱外動脈閉塞性病變的影響，使顯示的側支血管數(shù)量、血栓長度及血栓滲透性改變出現(xiàn)“盲區(qū)”，造成低估誤差[2-4]。而dCTA可連續(xù)掃描動、靜脈圖像，提供比mCTA更為詳盡的圖像，但造影劑量大，限制了受益人群[5]。

生理狀態(tài)下，mCTA靜脈期時相圖僅顯示動脈遠端分支血流信號變淡。只有當顱內外動脈閉塞且側支循環(huán)建立時，血流經由側支動脈灌注病變腦組織，使位于皮層的分支動脈顯影延遲。通過該延遲血流的存在，mCTA即可評估側支循環(huán)狀態(tài)，結合CTA進一步了解側支血流來源。

1.2 多時相CT血管成像評價側支循環(huán)的方法 基于mCTA的成像原理，其對二級側支循環(huán)（軟腦膜動脈和眼動脈）的檢測明顯優(yōu)于MRA，成為《缺血性卒中腦側支循環(huán)評估與干預中國指南（2017）》推薦的血管影像檢測技術[6]。mCTA對二級側支循環(huán)的評估主要基于血管充盈程度、血流清除及血流充盈延遲程度等3個方面（圖1）[7]。

血管充盈程度指單位時間內mCTA所有時相圖顯示的患側與健側半球軟腦膜動脈分布區(qū)血管充盈數(shù)量總和。當患側近端血管存在嚴重狹窄或閉塞且側支循環(huán)不良時，單位時間內軟腦膜動脈顯影數(shù)量減少。

血流清除程度：比較不同成像期患側與健側半球軟腦膜動脈顯影清晰程度的變化。正常生理狀態(tài)下，mCTA動脈期圖像可清晰顯示軟腦膜動脈，且后一期顯影較前一期逐漸變淡；如患側動脈存在動力學損傷，造影劑清除受阻，則靜脈晚期較靜脈峰值期顯影相似甚至更明顯。該指標不僅反映了動脈流暢程度，也體現(xiàn)了遠端腦組織腫脹程度及靜脈壓力，可反映局部血流動力學改變。

血流充盈延遲程度：比較患側與健側血管最大密度投影成像所顯示的軟腦膜動脈數(shù)量，觀察患側有無造影劑充盈時間的延遲、血管顯影延遲出現(xiàn)的時相，以進一步評價側支循環(huán)建立與否、側支代償程度或血流緩慢的程度，重點反映側支血流的代償速度。

圖1 多時相CTA評估二級側支循環(huán)的解讀

1.3 多時相CT血管成像評估側支循環(huán)的評分標準 目前文獻報道的應用mCTA評估側支循環(huán)的評分標準有：Tan評分、區(qū)域軟腦膜側支評分（regional leptomeningeal score，rLMC）及Alberta卒中項目早期CT評分（Alberta stroke program early CT score，ASPECTS）6點量表等[5]。

Tan評分針對大腦中動脈區(qū)域的軟腦膜側支充盈數(shù)量進行計數(shù)評分，將患側側支充盈數(shù)量達到健側區(qū)域的50%作為界線，血管充盈數(shù)量＜50%以下被認為是側支充盈程度較差[8]。

rLMC是基于側支延伸至患側大腦中動脈或頸內動脈（internal carotid，ICA）顱內段供血區(qū)的血流供應進行評分。主要依據(jù)ASPECTS，比較患側與健側ASPECTS中M1-6區(qū)、大腦前動脈區(qū)和基底節(jié)區(qū)、外側裂區(qū)側支血管數(shù)量，將每個區(qū)域分為3等級進行評分[9]。使用該方法評價側支循環(huán)的總分為20分，評分越高提示側支循環(huán)越好[6]。

Tan評分及rLMC評分量表主要評估側支血管的充盈數(shù)量，未包括充盈速度及清除程度，評估相對不全面。為此，Bijoy K.Menon等[1]提出了ASPECTS 6點量表評分方法，兼顧了側支血管充盈數(shù)量及側支代償速度。血管內治療小梗死灶和前循環(huán)近端閉塞并強調CT至再通時間最短化（Endovascular treatment for Small Core and Anterior circulation Proximall occlusion with Emphasis on minimizing CT to recanalization times，ESCAPE）研究在內的多項大型臨床試驗均應用ASPECTS 6點量表評分來評估患者二級側支循環(huán)狀態(tài)（圖2）[10]。

1.4 多時相CT血管成像間接評估腦組織灌注狀態(tài) 神經影像及血管內治療的發(fā)展使急性缺血性卒中的治療理念已由癥狀治療轉為血管內治療，可挽救半暗帶的評估也從單純的發(fā)病時間轉變?yōu)榻M織病理生理學狀態(tài)的評估[11]。因此，評估卒中急性期缺血半暗帶范圍、側支循環(huán)狀態(tài)及腦組織對氧的攝取力等腦儲備指標對于治療決策及預后評估至關重要。

缺血性卒中急性期病變局部毛細血管水平的灌注壓取決于其上游側支循環(huán)狀態(tài)，故mCTA對二級側支循環(huán)的評估也間接反映了病變局部腦組織灌注壓力[12]；目前對腦組織灌注的評估主要有CT和MRI灌注成像，但放射劑量大、圖像需后處理、評估僅限感興趣區(qū)等缺陷，使得灌注成像臨床應用受限。mCTA與CTP的原始圖像及掃描過程相似，且mCTA的血流清除程度對應了CTP的達峰時間，mCTA的充盈及延遲程度對應CTP的腦血流量、腦血容量[6-7，13]。因此，mCTA可以反映軟腦膜動脈造影劑的排泄過程，可以體現(xiàn)軟腦膜動脈供血區(qū)腦組織灌注壓的動態(tài)變化，臨床應用價值或可超過CTP。

mCTA原始圖像顯示的低密度影代表了缺血區(qū)，低密度延長至靜脈期表示核心壞死區(qū)可能性大，提示該區(qū)域灌注壓低、腦組織灌注量不足，相應軟腦膜動脈未充盈顯影[14-15]。尤其mCTA原始圖像靜脈期低密度病變最清晰，其體積大小與最終DWI所示梗死灶大小相似，直觀地反映了局部腦組織灌注量，成為腦組織灌注不良的風險標志[16]。

mCTA對局部血流動力學的評估也有一定的局限性，其受靜脈血流的影響，如靜脈盜血使軟腦膜動脈血流出現(xiàn)分流時，軟腦膜動脈內造影劑含量減少，mCTA顯示“血流清除迅速”，易造成對局部腦組織灌注壓的評估出現(xiàn)高估誤差[17]。

圖2 mCTA的3個時相中ASPECTS 6點量表對側支循環(huán)狀態(tài)的評估

1.5 側支循環(huán)評估對血管內治療時間窗的影響 對于大動脈閉塞的缺血性卒中患者，血管內治療取得良好預后的關鍵取決于毛細血管水平側支循環(huán)狀態(tài)，即缺血半暗帶、半暗帶與核心梗死灶的比值等指標。只有側支循環(huán)良好的患者才能通過血管內治療獲得良好的血管再通率及臨床預后。mCTA原始圖像可以反映上述指標，其原始圖像動脈期低密度影代表缺血半暗帶，靜脈期低密度影代表核心梗死灶[10，18-21]。荷蘭急性缺血性卒中血管內治療多中心隨機臨床試驗（Multicenter Randomized Clinical Trials of Endovascular Treatment of Acute Ischemic Stroke in the Netherlands，MR CLEAN）及ESCAPE這兩項開創(chuàng)血管內治療里程碑的臨床研究，均應用mCTA篩選側支循環(huán)中等-良好的卒中患者作為入組標準。研究結果顯示側支循環(huán)良好、ASPECTS 4～5分的前循環(huán)近端閉塞患者經機械取栓可獲得良好轉歸[22-23]。而應用DWI或CTP聯(lián)合臨床不匹配治療覺醒卒中及遲發(fā)型卒中患者用Trevo裝置行神經介入治療研究（DWI or CTP Assessment with Clinical Mismatch in the Triage of Wake Up and Late Presenting Strokes Undergoing Neurointervention with Trevo，DAWN）研究和影像評估篩選缺血性卒中患者行血管內治療研究3（Endovascular Therapy Following Imaging Evaluation for Ischemic Stroke 3，DEFUSE 3）在入組患者篩查中，分別強調了臨床癥狀/半暗帶面積與梗死核心的不匹配，無論從影像學還是臨床評估，均強調了大的半暗帶面積、小的核心梗死灶對機械取栓與血管再通的重要性[19-21]。

上述研究為超時間窗缺血性卒中患者血管再通治療方案的制定帶來了新的思路，依據(jù)上述研究，2018年AHA/ASA對急性缺血性卒中早期管理指南做出了更改，將特定卒中患者血管內治療時間窗擴展為6～24 h[24]。急性缺血性卒中的治療方案也由單純的“時間就是大腦”轉變?yōu)椤安±砩韺W就是大腦”、“側支就是大腦”[25]。

2 多時相CT血管成像與血管管壁通透性的評估

圖3 “斑點征”在mCTA上出現(xiàn)的模式

對梗死后出血轉換患者何時啟動抗栓藥物，如何預測再發(fā)出血及血栓風險一直是困擾臨床的重要問題。目前認為梗死后出血轉化可能涉及的機制有缺血腦組織缺氧、水腫導致靜脈壓力升高、微循環(huán)障礙等。另外，酸性代謝產物堆積導致血管管壁通透性增加，腦組織再灌注后血液滲漏，被認為是出血轉化的基礎[26]。

對于血管管壁通透性較高的腦出血患者，mCTA可顯示為特征性的高密度“斑點征”，即造影劑滲漏至血腫周邊、與病變血管相連的點狀強化病灶[27-28]。mCTA可顯示不同時相“斑點征”的特點，有助于對血腫擴大的病理生理學機制的研究。David Rodriguez-Luna等[29]研究了123例急性腦出血患者，利用mCTA研究了“斑點征”的出現(xiàn)時相及機制，并將“斑點征”的出現(xiàn)模式分為：①模式A：出現(xiàn)在動脈峰值期的“斑點征”，發(fā)生率最低，對血腫擴大的預測價值最大，其出現(xiàn)說明機體自身止血機制尚未啟動，需要通過降低血壓、應用止血藥物預防再出血風險；②模式B：“斑點征”不僅出現(xiàn)在動脈峰值期，也見于靜脈期及靜脈晚期；③模式C：僅出現(xiàn)于靜脈期及靜脈晚期的“斑點征”；④模式D：“斑點征”僅出現(xiàn)于靜脈晚期（圖3）。靜脈峰值期或靜脈晚期檢測到的“斑點征”發(fā)生率高，可能與靜脈壓力高、代謝產物堆積有關，僅反映靜脈管壁通透性的增加，相對于動脈峰值期的“斑點征”，其預示血腫擴大的風險較小[29-30]。

有研究認為，sCTA所示的“斑點征”預測血腫擴大風險的敏感度僅為51%，mCTA敏感性及特異性均較sCTA高[31]。相對于臨床常用的sCTA，mCTA在檢測血管管壁通透性、預測血腫擴大的風險方面具有更大的價值。但mCTA所檢測的這種特征性造影劑外滲征象是否可用于缺血性卒中患者出血轉化風險的評估，尚有待進一步臨床研究證實。

3 多時相CT血管成像與血栓滲透性的評估

動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性與卒中發(fā)生相關，而血栓的滲透性則與溶栓效果、血管再通具有相關性[32]。可滲透性血栓指動脈粥樣硬化斑塊內部具有一定量孔隙，允許少量血液通過的血栓，它的可滲透性不僅為閉塞動脈遠端腦組織提供了血供及氧，同時允許溶栓藥物隨血液進入斑塊內部，提高溶栓療效[33]?？蓾B透性血栓在SWI上呈現(xiàn)為低信號的磁敏感血管征，為血管再通率高、溶栓療效好的標志之一[34]。

mCTA中存在血栓的血管有顯影的衰減，但在可滲透性血栓后方，造影劑存在星點狀顯影增強，通過衰減后增強值（thrombus attenuation increase，TAI）及應用后處理軟件測量這些孔隙的空隙率（void fraction）可以對血栓滲透性進行評估。國外研究證實血栓滲透性與臨床預后及溶栓效率有關，TAI值越高、溶栓效率及臨床轉歸越好[35-36]。

4 多時相CT血管成像與血栓長度的評估

除了血栓的滲透性，血栓長度同樣影響溶栓后血管再通效果，一項回顧性研究顯示，與血管再通的患者相比，未實現(xiàn)再通的患者血栓體積明顯較大。多因素分析顯示，血栓體積與血管未再通具有獨立相關性，預測血管未再通的血栓體積界限值為200 mm[37]。另有研究評估了動脈粥樣硬化斑塊長度與血管再通的相關性，結果顯示，長度＞8 mm的動脈粥樣硬化斑塊其早期溶栓的成功率較低[38]。早期明確急性缺血性卒中患者動脈粥樣硬化斑塊的長度不僅有助于血管內治療支架型號的選擇，也可能是臨床評估溶栓療效的依據(jù)。

動脈粥樣硬化斑塊長度的影像學評估技術包括DSA、NCCT及mCTA。無論是DSA的有創(chuàng)性，還是NCCT的容積效應，在評估斑塊長度上均存在一定缺陷，而mCTA則通過測量近端血管顯影斷端至遠端鄰近側支的直線距離作為斑塊的長度，并將3個時相圖進行疊加，以最大密度投影圖像作為測量斑塊長度的最佳值，可獲得更為準確血栓長度值，與DSA顯影及手術取栓實際斑塊長度接近[39-40]。

綜上所述，mCTA作為一種新型影像檢查技術，可提供不同時期軟腦膜動脈的代償狀態(tài)，通過血管充盈程度、血流清除程度、血流充盈延遲程度，評估二級側支循環(huán)開放狀態(tài)；同時可以間接評估腦組織灌注狀態(tài)，檢測病變區(qū)血管通透性改變、檢測血栓長度及血栓滲透性，有助于臨床超窗患者血管內治療方案的制定、評估臨床預后轉歸。

【點睛】本文對多時相CTA在評估急性缺血性卒中患者的二級側支循環(huán)狀態(tài)、血栓狀態(tài)及血管管壁通透性等性狀評估研究進行了總結，有助于臨床對急性缺血性卒中患者溶栓或血管內治療策略的選擇和預后判斷。