頭顱CT灌注成像對頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能評估作用

趙麗娜，翟江玉，雷 明，陸青衛(wèi)，曹衛(wèi)強，成學靜，趙 凈

頸動脈狹窄常由頸動脈粥樣硬化導致，是老年群體中多發(fā)的一種腦血管疾病，可致腦缺血，嚴重時可引起腦梗死[1-2]。臨床上關于頸動脈狹窄的治療方案須根據(jù)患者腦血管儲備功能分別進行建立，而腦血管儲備功能包含側(cè)支循環(huán)和腦血管自身調(diào)控功能[3-4]，反映了機體顱內(nèi)毛細血管和小動脈調(diào)節(jié)血流量對腦組織供血的能力，臨床多采用其作為指標對缺血性腦梗死進行預防和監(jiān)測。本研究探討頭顱CT灌注成像對頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能的評估作用，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年5月—2019年5月于定州市人民醫(yī)院就診的符合納入及排除標準的100例頸動脈狹窄作為研究對象，其中中度頸動脈狹窄50例作為中度組，重度頸動脈狹窄50例作為重度組，另選取同期于該院進行體檢的健康志愿者50例作為對照組。中度組男27例，女23例；年齡35～80(66.46±11.14)歲；病程1～6(2.3±0.7)個月。32例發(fā)作時出現(xiàn)肢體乏力和麻木，15例表現(xiàn)為頭暈，3例表現(xiàn)為言語不清。重度組男28例，女22例；年齡30～80(67.06±12.14)歲；病程1～6(2.4±0.6)個月。27例發(fā)作時出現(xiàn)肢體乏力和麻木，19例表現(xiàn)為頭暈，4例表現(xiàn)為言語不清。對照組男24例，女26例；年齡32～80(65.13±10.93)歲。3組性別及年齡比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核并批準實施。

1.2納入及排除標準 納入標準：①中度組和重度組均符合頸動脈狹窄診斷標準[5]，頸動脈狹窄程度判斷參照北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除術(NASCET)標準[6]；對照組臨床神經(jīng)學及神經(jīng)影像學檢查均無異常發(fā)現(xiàn)，且與中重度組無血緣關系。②年齡18～80歲。③所有入選者和(或)其家屬均對本研究知情同意，并簽署了知情同意書。排除標準：①具有心和肺動脈重大疾病者；②言語溝通障礙者；③因某些原因不能配合研究者；④CT對比劑使用禁忌者。

1.3儀器與方法 3組均采用頭顱CT灌注成像進行診斷。儀器使用Siemens Somatom Sensation 64排螺旋CT，將聽眥線作為基線，先行常規(guī)三維CT掃描，排除占位性病變及腦出血等疾病的干擾，再以基底核層面為掃描中心行常態(tài)CT灌注成像，掃描范圍為29.6 mm(7.4 mm×4層)，并根據(jù)激光燈于患者體表做好標記。之后經(jīng)肘前靜脈以雙筒高壓注射器注入非離子型碘海醇對比劑(350 mg/ml，劑量：40～50 ml，速率：6 ml/s)，等待5 s后開始掃描，掃描時長40 s。在基態(tài)CT灌注成像完成后，使用Nero Perfusion軟件整理得到顱中動脈輸入函數(shù)時間，從而對CT血管造影掃描延遲時間進行確定，經(jīng)肘前靜脈以雙筒高壓注射器注入非離子型碘海醇對比劑(350 mg/ml，劑量：40～50 ml，速率：6 ml/s)，隨后注入0.9%氯化鈉注射液(劑量：50 ml，速率：6 ml/s)，CT血管造影掃描參數(shù)：80 kV，125 mAs，層厚4 mm，掃描范圍覆蓋患者頭頸部。所有入選者以仰臥位于檢查床上休息30 min后，面罩輸入混合氣體(5%二氧化碳，95%氧氣，流速：4 L/min)2 min，再行激發(fā)態(tài)CT灌注成像，掃描參數(shù)與常態(tài)CT灌注成像一致。提取數(shù)據(jù)，使用Nero Perfusion軟件，輸入動脈設為大腦前動脈，輸出靜脈設為上矢狀竇，分析得到腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過時間(MTT)、達峰時間(TTP)的偽彩圖?？紤]到頭顱CT灌注數(shù)據(jù)受個體差異的影響頗大(如血壓)，故計算中、重度組患側(cè)與健側(cè)的CBF、CBV相對比值，得到局部腦血流量(rCBF)、局部腦血容量(rCBV)；計算中、重度組患側(cè)與健側(cè)的MTT、TTP絕對差值，得到造影劑平均通過時間(dMTT)、造影劑達峰時間(dTTP)。對照組取動脈計算雙側(cè)灌注血流動力學參數(shù)比值和差值，得到rCBF、rCBV和dMTT、dTTP。

1.4觀察指標 ①比較3組基底核中心層面大腦皮層各指標，包括rCBF、rCBV、dMTT、dTTP，各指標數(shù)據(jù)由Nero-Perfusion軟件分析計算后得到。②分析中和重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與灌注參數(shù)關系，Willis環(huán)路情況由3D TOF進行評估，動脈節(jié)段(直徑≥1 mm)連續(xù)為通路開放，不連續(xù)則為閉塞[7]。

2 結果

2.13組CT灌注成像基底核中心層面大腦皮層各指標比較 3組CT灌注成像基底核中心層面大腦皮層各指標總體比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF，對照組大于中度組及重度組(中度組：t白=183.236、P白<0.001，t灰=132.396、P灰<0.001；重度組：t白=162.680、P白<0.001，t灰=139.365、P灰<0.001)，中度組大于重度組(t白=138.546、P白<0.001，t灰=158.443、P灰<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。白質(zhì)和灰質(zhì)rCBV，中度組大于對照組和重度組(對照組：t白=101.527，P白<0.001，t灰=123.874,P灰<0.001；重度組：t白=173.231，P白<0.001，t灰=131.114,P灰<0.001)，對照組大于重度組(t白=142.034，P白<0.001，t灰=104.152,P灰<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。白質(zhì)和灰質(zhì)dMTT、dTTP，重度組長于中度組及對照組(中度組：t白=107.804、P白<0.001，t白=108.119、P白<0.001，t灰=111.382、P灰<0.001，t灰=146.271、P灰<0.001；對照組：t白=86.113、P白<0.001，t白=94.341、P白<0.001，t灰=79.652、P灰<0.001，t灰=82.000、P灰<0.001)，中度組長于對照組(t白=102.428、P白<0.001，t白=113.168、P白<0.001，t灰=109.498、P灰<0.001，t灰=98.984、P灰<0.001)，差異有統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 中重度頸動脈狹窄患者和健康志愿者頭顱CT灌注成像基底核中心層面大腦皮層各指標比較

2.2中度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關系 中度頸動脈狹窄50例中Willis環(huán)路開放26例(包括開放和部分開放)，閉塞24例。中度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV、dMTT和dTTP比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 中度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關系

2.3重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關系 重度頸動脈狹窄50例中Willis環(huán)路開放27例(包括開放和部分開放)，閉塞23例。重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV和dMTT比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放者白質(zhì)和灰質(zhì)dTTP短于Willis環(huán)路閉塞者，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表3。

表3 重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關系

3 討論

頸動脈狹窄常引發(fā)腦缺血，嚴重時可引起腦梗死，在血流動力學上常表現(xiàn)為動脈遠端灌注壓下降，而人體的腦循環(huán)有自我調(diào)節(jié)功能，當動脈遠端灌注壓下降時，腦循環(huán)會通過調(diào)節(jié)機制對血管進行擴張，提高CBF從而對供血量進行改善[8-10]。因此，頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能亦會出現(xiàn)異常。近年來，CT灌注成像在掃描范圍和掃描精度上得到了較大發(fā)展，如今已能很好地顯示頭頸部血管情況，其對腦血管儲備功能進行檢測，或可成為頸動脈狹窄患者新的診斷方法[11]。因此，本研究采用頭顱CT灌注成像評估頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能，并進行對照研究，旨在為頸動脈狹窄診斷方案的選擇提供可靠依據(jù)。

本研究結果顯示，白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF，對照組大于中度組及重度組，中度組大于重度組，差異有統(tǒng)計學意義。提示頸動脈狹窄會引起rCBF下降，且隨病情加重rCBF下降得更為明顯。分析原因可能是當頸動脈血管阻塞超過50%時，腦血管的自我調(diào)節(jié)能力將失去代償性，腦供血反饋機制消退大半，發(fā)生腦缺血和腦梗死的風險增加，這與賈紅艷[12]的研究一致。本研究結果顯示，白質(zhì)和灰質(zhì)rCBV，中度組大于對照組和重度組，對照組大于重度組，差異有統(tǒng)計學意義。提示腦動脈反饋機制隨頸動脈狹窄病情變化而情況不同。在頸動脈狹窄為中度時，腦血管開放了側(cè)支循環(huán)，并通過增高代謝和血管擴張來維持局部CBV水平的穩(wěn)定，故rCBV水平中度組會較對照組略為上升。而在頸動脈狹窄為重度時，腦阻力血管已經(jīng)擴張到最大狀態(tài)，血管擴張使CBF增高的能力開始下降，同時側(cè)支循環(huán)開放能力亦會在長期繃緊下減弱，CBV水平因無法繼續(xù)維持會開始降低，出現(xiàn)白質(zhì)、灰質(zhì)rCBF對照組大于重度組的情況，這與顏燕紅等[13]及鄭彩端和鄭書剛[14]的研究結果基本一致。本研究結果顯示，白質(zhì)和灰質(zhì)dMTT、dTTP，重度組長于中度組及對照組，中度組長于對照組，差異有統(tǒng)計學意義。提示頸動脈狹窄會影響患者的腦供血能力。相較于rCBF、rCBV而言，dMTT和dTTP敏感度更高，在反映腦血管損傷后擴張能力受限性上更好，其延遲愈大，說明血流到達感興趣區(qū)的通路愈遠，而腦血管血流動力學的損傷亦愈嚴重[15]。本研究結果顯示重度組dMTT和dTTP遠長于中度組和對照組，說明其血流清除率已經(jīng)明顯下降，血栓及有害物質(zhì)較難被清除，腦梗死的風險大大增加。

Willis環(huán)路是腦側(cè)支循環(huán)的評價指標，而關于頸動脈狹窄患者腦側(cè)支循環(huán)與腦血流動力學的關系，醫(yī)學界向來存在爭議。王正陽等[16]研究認為側(cè)支循環(huán)代償與腦動力學損傷存在一定聯(lián)系，而Rostamzadeh等[17]研究認為腦動力學是否出現(xiàn)損傷并不能由腦側(cè)支循環(huán)的情況體現(xiàn)，與Willis環(huán)路的開放與否亦無聯(lián)系。本研究結果顯示，中度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV、dMTT和dTTP比較差異均無統(tǒng)計學意義。提示中度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路是否開放可能與腦血流動力學參數(shù)并無聯(lián)系。分析原因可能為在頸動脈血管阻塞未超過70%時，血流情況尚在腦血管的代償能力內(nèi)，且次級側(cè)支循環(huán)的形成亦可承擔初級側(cè)支循環(huán)的部分功能，使得腦血流動力學參數(shù)上并未有明顯體現(xiàn)[18-19]。本研究結果顯示，重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV和dMTT比較差異無統(tǒng)計學意義；重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放者白質(zhì)和灰質(zhì)dTTP短于Willis環(huán)路閉塞者，差異有統(tǒng)計學意義。提示重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路閉塞會嚴重影響白質(zhì)和灰質(zhì)的dTTP。分析原因可能是在頸動脈血管堵塞超過70%后，腦血管自我調(diào)節(jié)機制使正常血管擴張，會影響缺血組織的灌注時間使其產(chǎn)生延遲[20]。結合王正陽等[16]和Rostamzadeh等[17]的研究報道，或可推論Willis環(huán)路情況與腦血流動力學存在聯(lián)系，但在患者為中度頸動脈狹窄時，其情況或因腦血管自我調(diào)節(jié)機制而被掩蓋。然而，在頸動脈狹窄患者中，其側(cè)支循環(huán)與腦血流動力學的相互作用機制仍值得進一步研究。

綜上所述，頭顱CT灌注成像可較好地評估頸動脈狹窄患者的腦血管儲備功能，能夠為腦缺血和腦梗死的預防提供幫助。