急性缺血性腦卒中定量腦電圖特征與CT灌注成像參數(shù)的相關性

劉秀穎，藍瑞芳

廣西壯族自治區(qū)欽州市第一人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，欽州535000

2017 年《急性缺血性卒中血管內(nèi)治療影像評估中國專家共識》［1］指出，腦卒中是嚴重威脅我國人民健康的重大疾病，在所有新發(fā)的腦卒中患者中，70%是缺血性腦卒中，每年我國新發(fā)急性缺血性腦卒中（acute ischemic stroke，AIS）患者超過200 萬。目前CT 和MRI技術為腦卒中的診斷提供了巨大的幫助，但研究［2］表明，無論是顱腦CT還是MRI均無法做到實時監(jiān)測腦缺血性病變區(qū)域變化。定量腦電圖（quantitative EEG，QEEG）將常規(guī)腦電圖檢測的基本要素通過頻域或時域分析，利用函數(shù)模型轉化為各種量化的參數(shù)，使得臨床分析更加客觀［2-3］。腦電圖檢查較為簡便，能夠在床旁實現(xiàn)并動態(tài)觀察腦部異常放電情況。傳統(tǒng)觀點認為QEEG 有實時監(jiān)測的優(yōu)點，但是空間分辨率較低，定位腦卒中病變部位的價值不大［4］。但近年來研究［5］發(fā)現(xiàn)，QEEG 的異常δ 波與梗死中心對應，而θ 波和靜息電活動則與缺血半暗帶、腦水腫及神經(jīng)功能分離相關，這些發(fā)現(xiàn)均肯定了QEEG 檢查在缺血性腦卒中的定位價值。研究［6］還發(fā)現(xiàn)，QEEG不僅能夠判斷缺血性腦卒中的發(fā)生，還能反映病灶大小和病情嚴重程度。

腦CT 灌注成像作為一種準確評估腦部血流動力學變化的技術已經(jīng)在臨床上展開。在腦卒中診斷方面，不僅要早期發(fā)現(xiàn)缺血性病變區(qū)域，還要實時監(jiān)測缺血性病變區(qū)域的血流動力學變化，因此CT 灌注成像就顯得尤為重要。本研究分析AIS 患者QEEG 特征與CT 灌注成像參數(shù)之間的關聯(lián)，以期為AIS患者的臨床診斷提供幫助。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

本研究為橫斷面對照研究，共納入2014 年3 月至2016年6月欽州市第一人民醫(yī)院收治的AIS患者92例，年齡50～85歲。納入標準：①符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》［7］的診斷標準。②給予急診頭顱CT檢查。③首次發(fā)病，發(fā)病后立即被送往本院進行救治。④患者及家屬知情同意并簽署同意書。排除標準：①既往存在卒中史或癲癇等病史者。②短暫性腦缺血發(fā)作、后循環(huán)缺血者。③存在蛛網(wǎng)膜下腔出血、外傷引起出血者。④腔隙性腦梗死或者顱后窩梗死者。⑤有腦發(fā)育障礙、精神發(fā)育遲滯、藥物濫用及中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病史等患者。本研究獲得欽州市第一人民醫(yī)院倫理委員會的批準［倫審（科）第201407號］。

1.2 方法

1.2.1 CT 灌注成像檢查 采用雙源128 層CT 機（飛利浦，荷蘭）進行頭顱CT 平掃，根據(jù)掃描結果確定缺血性病變區(qū)域和CT 灌注成像感興趣區(qū)域。使用雙腔高壓注射器于肘正中靜脈以4.5～5.0 mL/s 的速率注射40 mL 非離子型對比劑（碘帕醇和碘佛醇，含碘370 g/L）；而后以相同速率注射35 mL 生理鹽水。在對比劑注射后延遲5 s 進行感興趣區(qū)域同步掃描，具體參數(shù)為：JOG 模式，球管電壓80 kV，電流125 mA，每秒1 圈，層厚5 mm，時間間隔0.4 s，掃描長度120 mm，矩陣512×512。獲得感興趣層面160幅圖像，采用EBW 軟件進行CT灌注成像圖像處理，在異常灌注缺血區(qū)分別對稱地手工勾畫感興趣區(qū)域，用鏡像的方法分別測量缺血性病變區(qū)域和對側區(qū)域的腦血 容 量（cerebral blood volume， CBV）、 腦 血 流 量（cerebral blood flow，CBF）、平均通過時間（mean transit time，MTT）和峰值時間（time to peak，TTP）等血流動力學參數(shù)。

1.2.2 腦電圖檢查 患者完成CT灌注成像檢查返回病房后立即進行QEEG 檢查，使用數(shù)字化腦電圖監(jiān)測系統(tǒng)（Nihon Kohden，日本），按照10/20 系統(tǒng)安放電極，做16導聯(lián)單極采樣（Fp1、Fp2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6），GND 為參考電極，A1、A2 為耳電極，每次QEEG 監(jiān)測時間不少于2 h。每例患者以10 s為一個單元，于無偽跡波段進行采樣，間斷選取6 個采樣單元，取其均值。計算α 波指數(shù)、θ 波指數(shù)、δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)、α/δ 相對功率比（α/δ power ratio，ADR）、（δ+θ）/（α+β）相對功率比［（δ+θ）/（α+β） power ratio，DTABR］、腦 對稱 指 數(shù)（brain symmetry index，BSI）。腦電圖頻段劃分標準：δ波（1.0～3.9 Hz）、θ 波（4.0～7.9 Hz）、α 波（8.0～13.9 Hz）、β 波（14.0～29.9 Hz）。

1.2.3 神經(jīng)功能評定 于患者入院后采用美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）對其神經(jīng)功能缺損情況進行評分，得分范圍0～25分，得分越高說明神經(jīng)缺損越嚴重。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 20.0 軟件進行分析，定量資料采用x±s 表示，定性資料采用n（%）表示。缺血性病變區(qū)域與對側區(qū)域比較采用配對t檢驗。QEEG特征、CT掃描灌注成像參數(shù)和NIHSS 評分三者之間相互關系采用Pearson 相關性分析。P＜0.05認為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

92 例AIS 患者中男60 例、女32 例，平均年齡（68.55±8.73）歲，NIHSS評分（13.17±6.54）分。

2.2 缺血性病變區(qū)域和對側區(qū)域的CT 灌注成像參數(shù)、QEEG特征比較

AIS患者缺血性病變區(qū)域與對側區(qū)域相比，CBF減少（P=0.000），MTT（P=0.000）和TTP（P=0.000）延長，δ波指數(shù)（P=0.000）、慢波指數(shù)（P=0.000） 和BSI （P=0.000）升高，ADR（P=0.000）和DTABR（P=0.000）降低，差異具有統(tǒng)計學意義（表1）。

表1 AIS 患者缺血性病變區(qū)域和對側區(qū)域的CT 灌注成像參數(shù)、QEEG特征比較Tab 1 Comparison of CT perfusion imaging parameters and QEEG features between ischemic and contralateral regions of the AIS patients

2.3 CT 灌注成像參數(shù)、QEEG 特征和NIHSS 評分之間的相關性分析

Pearson 線性相關性分析顯示，MTT 與δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)、BSI 呈正相關，與ADR、DTABR 呈負相關（均P=0.000）；TTP 與δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)、BSI 呈正相關，與ADR、DTABR 呈負相關（均P=0.000）；CBF 與δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)、BSI 呈負相關（均P=0.000），與ADR（P=0.000）、DTABR（P=0.022）呈正相關（表2）。

表2 AIS患者缺血病變區(qū)域CT灌注成像參數(shù)與QEEG特征的相關性分析Tab 2 Correlation analysis between CT perfusion imaging parameters and QEEG features in the ischemic area of AIS patients

進一步分析NIHSS 評分與CT 灌注成像參數(shù)及QEEG特征之間的相關性（表3），發(fā)現(xiàn)NIHSS 評分與CBF、ADR、DTABR 呈負相關，與MTT、TTP、δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)和BSI呈正相關（均P=0.000）。

表3 缺血病變區(qū)域CT 灌注成像參數(shù)、QEEG 特征與NIHSS 評分相關性分析Tab 3 Correlation analysis of CT perfusion imaging parameters，QEEG features and NIHSS scores in the ischemic area

3 討論

AIS作為臨床上常見的一種疾病，具有起病急、進展快、病情重、致殘率和致死率高的特點。早期確定缺血性病變區(qū)域及其灌注情況，對于制定治療方案和評估預后具有重要意義。CT 雖然可以很好地確定缺血病灶，但是在發(fā)病初期相當一部分缺血病灶由于缺血程度不同難以在CT 上得到很好的展現(xiàn)。CT 灌注成像是判斷缺血性病變區(qū)域血流狀態(tài)的一種檢查手段，通過注射造影劑能夠觀察腦部血流狀態(tài)。研究［8］發(fā)現(xiàn)，腦卒中急性期即使有血管代償和側支循環(huán)的形成，血流通過細小的側支循環(huán)到達病灶區(qū)域的速度較慢，無法滿足受累腦組織正常的代謝需求，通過CT 灌注成像觀察不同腦部區(qū)域的血流動力學變化可以很好地確定病灶區(qū)域。腦電圖是記錄腦部自發(fā)形成的生物電位情況，臨床上常用于癲癇、腦炎、顱內(nèi)占位性病變活動的檢查和診斷。研究［9］發(fā)現(xiàn)，當腦組織血流中斷時間超過3 s 時，腦電圖即在該區(qū)域出現(xiàn)異常變化。AIS患者因機體產(chǎn)生大量的氧自由基，能夠對患者神經(jīng)元細胞產(chǎn)生損傷，導致患者出現(xiàn)腦水腫等一系列病理生理變化［10-11］。由于AIS 患者早期病情進展迅速，及時動態(tài)地確定缺血性病變區(qū)域的變化對于評估治療效果和臨床預后具有重要意義。在動態(tài)監(jiān)測方面，腦電圖作為一種較為簡便的手段，在臨床上較容易實現(xiàn)，但是目前對于其監(jiān)測效果仍存在爭論［12-13］。CT 灌注成像在評估缺血性病變區(qū)域血流灌注情況方面效果較好，但是無法做到實時監(jiān)測。因此，研究QEEG 特征和CT 灌注成像之間的相關性對于后期應用QEEG 進行缺血性腦卒中動態(tài)監(jiān)測并指導臨床治療具有積極意義。

本研究結果顯示，與對側區(qū)域相比，缺血性病變區(qū)域CBF 減少，MTT 和TTP 延長，δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)和BSI 升高，ADR 和DTABR 降低，進一步證實了CT 灌注成像和QEEG 在AIS 中的診斷價值。研究［14］顯示，QEEG能夠敏感地監(jiān)測腦血流下降引起的腦細胞代謝紊亂和神經(jīng)元異常放電活動，特別是δ 波變化指數(shù)（即δ 波指數(shù)在缺血性腦卒中急性期的變化），可以作為對患者預后的良好預測指標。動物實驗表明，當人為抑制大腦血液循環(huán)后，首先出現(xiàn)α 波功率增加，β 波功率下降，約15 s后α 波功率開始下降，δ 波功率開始升高，25 s 后δ 波也開始下降，30 s 后開始出現(xiàn)電靜息，恢復循環(huán)后60～90 s各波逐漸恢復［15］?？梢婋S著腦血流的下降，無法滿足正常腦細胞活動時，腦電圖即開始發(fā)生相應改變。Pearson線性相關性分析顯示，MTT 和TTP 均與δ 波指數(shù)、慢波指數(shù)、BSI呈正相關，與CBF、ADR、DTABR呈負相關，證實了CT 灌注成像參數(shù)與QEEG 特征之間存在較強的相關性。有研究［15］分析不同腦血流量與QEEG 之間的關系發(fā)現(xiàn)，當腦血流低于35 mL/（100 g·min）時快β 波節(jié)律消失，腦血流量低于18 mL/（100 g·min）時開始出現(xiàn)δ波節(jié)律，低于10 mL/（100 g·min）時腦電圖出現(xiàn)全面抑制。在QEEG 特征方面，常用于缺血性腦卒中評估的指標主要有相對功率比和BSI，其中ADR 和DTABR 較為常用，是公認和較為準確穩(wěn)定的評估及預測指標。BSI通過腦電圖功率頻譜分析和轉化計算獲得，代表大腦左右半球功率頻譜的差異，能夠量化評估兩側半球在頻率分布、波幅大小方面的差異。BSI 變化范圍為0～1，越接近0 代表差異越小，越接近1 代表差異越大。研究［16］表明，在AIS 中，當BSI＞0.270 時，患者缺血性病變區(qū)域神經(jīng)功能缺損較嚴重，預后較差。

腦卒中發(fā)生腦電圖異常與灌注不足時腦組織的神經(jīng)生理變化有關。神經(jīng)血管耦合減少和缺血半暗區(qū)腦血流量減少可引起慢波活動增加，快波活動衰減。腦血流量的大幅下降導致低頻率波活動增加，后者與進行性神經(jīng)元死亡有關［17］。研究［18］顯示，谷氨酸濃度（興奮性神經(jīng)遞質）的異?？赡芘c20～30 mL/（100 g·min）的CBF水平有關，且與存活的神經(jīng)元產(chǎn)生δ波有關。以上研究均說明早期通過QEEG 和CT 灌注成像監(jiān)測缺血性病變區(qū)域血流變化和腦電圖異?？稍u估患者神經(jīng)功能缺損情況，本研究中NIHSS評分和各指標之間的相關性也證實了這一點。

本研究分析了QEEG 特征和CT 灌注成像參數(shù)之間的相關性及兩者與NIHSS 評分的相關性，發(fā)現(xiàn)QEEG 能夠作為動態(tài)監(jiān)測AIS 缺血性病變區(qū)域變化的一項可靠技術手段，也能夠早期動態(tài)評估患者神經(jīng)功能缺損情況，及時指導臨床調整治療策略。但限于樣本量較小，后期這一結論需要加大樣本量進一步論證；另外，由于腦電圖設備型號各異，不同的參數(shù)導聯(lián)均會影響QEEG 的空間特異性和準確性，各廠家采用的QEEG 參數(shù)及算法也大不相同。

綜上所述，AIS 患者的QEEG 特征與CT 灌注成像參數(shù)之間存在相關性，早期動態(tài)監(jiān)測QEEG 能夠有效評估患者缺血灶變化和神經(jīng)元損傷情況。