320排容積CT全腦灌注在缺血性腦血管病變中的應(yīng)用研究

缺血性腦血管病(ischemic cerebrovascular disease，ICVD)指因腦血管痙攣、狹窄或閉塞導(dǎo)致的腦血供不足，造成腦組織缺血、缺氧，進(jìn)而引發(fā)系列神經(jīng)功能損傷癥候群，是我國第一大致殘疾病，早診斷、早治療十分必要[1]。CT腦灌注成像(CT perfusion，CTP)是一種有效、方便的功能性檢查手段，可準(zhǔn)確反映腦血流灌注狀況，早期發(fā)現(xiàn)腦組織形態(tài)學(xué)改變前腦血流動力學(xué)異常[2]。既往CTP受CT機探測器寬度限制，腦灌注成像無法覆蓋全部腦組織，難以一次性得到全腦灌注參數(shù)，而320排容積CT探測器寬160 mm，可覆蓋整個大腦，在灌注成像時能利用一次對比劑注射得到全腦灌注圖像，較既往CT在病變顯示及檢出上更具優(yōu)勢[3]。本研究將320排容積CT全腦CTP用于ICVD診斷中，探討其臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月—2018年12月72例擬診ICVD病人為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：病人臨床表現(xiàn)為頭痛、頭暈、面部麻木、反應(yīng)遲鈍、伴不同程度偏身麻木、肢體無力等癥狀，發(fā)病時間2～72 h，能配合檢查，對本研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)常規(guī)CT檢查發(fā)現(xiàn)腦出血，伴嚴(yán)重心功能不全、肝腎功能障礙、甲狀腺功能亢進(jìn)、出血性疾病等，過敏體質(zhì)，無法取得檢查配合。72例病人中男40例，女32例；年齡46～73(56.36±6.24)歲；發(fā)病時間2～72(29.36±5.84)h；入院24 h內(nèi)均經(jīng)常規(guī)CT檢查排除腦出血后，行320排容積CT檢查。

1.2 方法 病人明確無碘劑過敏、肝腎功能不全等；取仰臥位，用束頭帶、楔形軟枕將頭部固定，囑病人眼睛、嘴閉合不動；采用CT：Toshiba Aqulilion One 320CT行全腦CTP掃描，掃描范圍從顱底向上160 mm，肘正中靜脈留置20G套管針，采用雙通道高壓注射器，對比劑為優(yōu)維顯370 mgI/mL。19圈容積掃描協(xié)議，共分5個序列，第1序列延遲7 s掃1圈；第2序列10.7 s開始，掃描3圈，每圈間隔2 s；第3序列17 s開始，掃描6圈，每圈間隔2 s；第4序列29.4 s開始，掃描4圈，每圈間隔2 s；第5序列39.1 s開始，掃描5圈，每圈間隔 5 s。管電壓和管電流分別為80 kV和300 mA，注射流速以5 mL/s注入 60 mL對比劑后，注入相同速率40 mL生理鹽水。將19個容積數(shù)據(jù)傳至4D-Perfusion 軟件Vitrea fx工作站，以單點取樣方式標(biāo)識正常側(cè)大腦中動脈，確定動脈輸入函數(shù)、靜脈輸出函數(shù)，自動生成局部腦血流量(CBF)、局部腦血容量(CBV)、平均通過時間(MTT)、達(dá)峰時間(TTP)等參數(shù)，同時生成相應(yīng)的CBF、CBV、MTT、TTP的冠狀、矢狀、橫斷及三維全腦灌注圖像；通過軟件鏡面測量工具，測量彩色灌注圖中任意感興趣區(qū)(ROI)灌注參數(shù)絕對值。雙側(cè)大腦半球?qū)ΨQ測量，將容積數(shù)據(jù)導(dǎo)入4D-Vascular軟件包自動行血管減影成像，獲得19個對比劑經(jīng)動脈流入、靜脈流出的動態(tài)CT血管成像圖(4D-CTA)。分析腦血管狹窄或閉塞情況，其中狹窄分?jǐn)?shù)=(遠(yuǎn)端正常血管直徑-最狹窄處血管直徑)/遠(yuǎn)端正常血管直徑，多發(fā)狹窄時以最狹窄處為測量區(qū)域，狹窄分?jǐn)?shù)0%為無狹窄，1%～29%為輕度，30%～69%為中度，70%～99%為重度，100%為閉塞。由2名具有豐富神經(jīng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗醫(yī)師對全腦CTP、4D-CTA圖像及參數(shù)進(jìn)行評價。

2 結(jié) 果

2.1 CT平掃結(jié)果 72例病人中CT平掃結(jié)果中，43例未見明顯異常，29例共發(fā)現(xiàn)37個腦缺血病灶，均顯示為小片狀密度輕度降低，未發(fā)現(xiàn)占位效應(yīng)，病灶主要見于基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室旁、半卵圓中心位置。

2.2 全腦CTP結(jié)果 72例病人中發(fā)現(xiàn)腦灌注正常21例(見圖1)；腦灌注異常51例，共發(fā)現(xiàn)76個病灶，33例為單發(fā)病灶，18例多發(fā)病灶，病灶可見于基底節(jié)區(qū)、額葉、顳葉、頂葉、半卵圓中心、小腦半球、額顳及顳枕交界區(qū)。常規(guī)CT平掃所見的37個病灶在全腦CTP上病灶范圍明顯大于CT平掃所見病灶，且全腦CTP較常規(guī)CT多發(fā)現(xiàn)39個病灶，18個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV、CBF、MTT無明顯變化，TTP延長(見圖2)；14個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV、CBF無明顯變化，TTP、MTT延長；23個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV輕度降低或無明顯變化，CBF降低，MTT、TTP明顯延長(見圖3)，17個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV、CBF降低，MTT、TTP明顯延長(見圖4)。

圖1 腦灌注正常圖像

圖2 腦梗死前期Ⅰ期圖像

圖3 腦梗死前期Ⅱa期圖像

圖4 腦梗死缺血半暗帶圖像

2.3 51例病人76處異常灌注區(qū)與健側(cè)鏡像區(qū)灌注參數(shù)比較 異常灌注區(qū)與健側(cè)鏡像區(qū)灌注參數(shù)CBV值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，異常灌注區(qū)灌注參數(shù)CBF值低于健側(cè)鏡像區(qū)(P<0.05)，MTT值、TTP值均高于健側(cè)鏡像區(qū)(P<0.05)。詳見表1。

表1 51例病人76處異常灌注區(qū)與健側(cè)鏡像區(qū)灌注參數(shù)比較(±s)

2.4 4D-CTA結(jié)果 72例病人均獲得良好4D-CTA圖像，13例CTA未見明顯血管異常，59例存在不同程度血管狹窄或閉塞，其中輕度狹窄11例，中度狹窄18例，重度狹窄21例，閉塞9例；狹窄或閉塞血管分布在頸內(nèi)動脈23例，大腦中動脈19例，大腦前動脈7例，大腦后動脈6例，椎基底動脈4例。

2.5 4D-CTA腦血管狹窄程度和腦灌注異常關(guān)系 腦血管重度狹窄或閉塞共30例，其中灌注異常28例(93.33%)；腦血管無狹窄或輕中度狹窄共42例，其中灌注異常7例(16.67%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=6.15，P<0.05)。詳見表2。

表2 4D-CTA腦血管狹窄程度和腦灌注異常情況 單位：例

2.6 血管狹窄程度與腦灌注參數(shù)的相關(guān)性分析 Spearman相關(guān)性分析顯示，顱內(nèi)動脈、頸動脈狹窄程度與MTT、TTP呈正相關(guān)(P<0.05)，與CBV、CBF無相關(guān)性(P>0.05)。詳見表3。

表3 血管狹窄程度與腦灌注參數(shù)的相關(guān)性分析

3 討 論

早期診斷、及時治療是減少ICVD致死、致殘率的關(guān)鍵所在，但對早期ICVD而言，腦組織雖出現(xiàn)血流動力學(xué)等病理改變，但其形態(tài)學(xué)變化不明顯，難以通過常規(guī)頭顱CT或MRI平掃發(fā)現(xiàn)病灶[4-7]。CTP可定量評估腦血流動力學(xué)改變，發(fā)現(xiàn)早期異常灌注區(qū)域，現(xiàn)已廣泛用于ICVD早期腦灌注損傷、側(cè)支循環(huán)建立等評估，為ICVD早診斷、早治療提供影像學(xué)依據(jù)[8-9]。傳統(tǒng)多排CT往往以腦血管病高發(fā)區(qū)基底節(jié)層面為中心掃描，掃描范圍相對局限，掃描覆蓋范圍以外的病灶容易出現(xiàn)漏診，而320排CT掃描范圍不僅可覆蓋全腦，通過團(tuán)注對比劑行容積掃描，同時獲得全腦CTP、4D-CTA成像，對腦血管病變顯示更為全面，且避免了傳統(tǒng)CT相同層面反復(fù)掃描造成的輻射以及CTP后再行CT血管造影導(dǎo)致的對比劑用量增加[10-11]。320排CTP可完成CT平掃、全腦CTP、4D-CTA一站式檢查。本研究結(jié)果顯示，72例病人CT平掃結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)29例共37個腦缺血病灶，病灶主要見于基底節(jié)區(qū)、側(cè)腦室旁、半卵圓中心位置；而全腦CTP發(fā)現(xiàn)腦灌注異常51例，共76處病灶，且病灶可見于基底節(jié)區(qū)、額葉、顳葉、頂葉、半卵圓中心、小腦半球、額顳及顳枕交界區(qū)，提示全腦CTP較常規(guī)CT平掃不僅能提高早期腦缺血灶檢出率，且能擴(kuò)大病灶檢出范圍。

經(jīng)全腦CTP檢測CBF、CBV、MTT、TTP等參數(shù)分析，能實現(xiàn)腦血流動力學(xué)變化的定量評估，CBF與CBV常用于梗死核心區(qū)和缺血半暗帶的描述，二者病理生理過程為動態(tài)發(fā)展，當(dāng)CBF輕度下降，CBV可經(jīng)自我調(diào)節(jié)不發(fā)生明顯變化，機體無明顯臨床癥狀；當(dāng)CBF再次下降而導(dǎo)致神經(jīng)元功能紊亂，表現(xiàn)出一定臨床癥狀，此時因毛細(xì)血管自我代償及調(diào)節(jié)，CBV可輕度或明顯升高，上述兩種情況意味著該處腦組織雖有梗死趨勢，但如及時恢復(fù)灌注水平，腦組織仍可存活，參數(shù)圖顯示CBF和CBV區(qū)域不匹配，此時稱為缺血半暗帶[8]。如果該處CBF進(jìn)一步降低，可造成嚴(yán)重失代償，CBV會明顯降低，即便恢復(fù)灌注，該處腦組織仍會發(fā)展成不可逆性腦梗死，參數(shù)圖上顯示CBF、CBV區(qū)域不匹配向部分匹配方向發(fā)展，此時稱梗死核心區(qū)[12-13]。TTP延長與血流速度減慢、側(cè)支循環(huán)供血相關(guān)，能最早顯示腦血流及血流速度變化，評估側(cè)支循環(huán)代償能力，是腦灌注異常敏感指標(biāo)；MTP延長說明血液經(jīng)過所有腦組織供血血管的平均通過時間增加，反映腦局部微循環(huán)血流時間，其延長表明腦灌注壓下降、腦血流儲備力受損[14-15]。本研究結(jié)果顯示，全腦CTP 參數(shù)圖中17個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV、CBF降低，MTT、TTP明顯延長，提示已發(fā)生腦梗死，無缺陷半暗帶存在，治療效果不佳；23個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV變化不大或升高，CBF輕度降低，MTT、TTP明顯延長，提示半暗帶存在，此時積極治療能預(yù)防半暗帶轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ｋ溃?2個病灶中心區(qū)表現(xiàn)為CBV、CBF無明顯變化，TTP和或MTT延長，提示為早期缺血代償期，僅腦血流速度發(fā)生改變，經(jīng)及時治療，可不轉(zhuǎn)化為梗死灶。本研究顯示對比異常灌注區(qū)與健側(cè)鏡像區(qū)灌注參數(shù)發(fā)現(xiàn)，兩側(cè)CBV值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但異常灌注區(qū)灌注參數(shù)CBF值低于健側(cè)鏡像區(qū)，MTT值、TTP值均高于健側(cè)鏡像區(qū)。這也與既往報道一致[15-16]。

運用全腦CTP所得各動態(tài)容積數(shù)據(jù)能將各期血管圖像重建，獲得4D-CTA圖像，320排4D-CTA技術(shù)是一種新型的CT掃描方法，掃描床不需要移動，X射線連續(xù)發(fā)射、探測器連續(xù)采集數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行動態(tài)掃描，采集全腦動脈的多期圖像，從而從多期掃描中找到準(zhǔn)確顯示顱腦動脈的最佳期相，并以此確定責(zé)任血管，觀察血管狹窄程度[17-19]。本研究中72例病人均獲得良好4D-CTA圖像，13例CTA未見明顯血管異常，59例存在不同程度血管狹窄或閉塞，其中輕度11例，中度18例，重度21例，閉塞9例；責(zé)任血管中頸內(nèi)動脈23例，大腦中動脈19例，大腦前動脈7例，大腦后動脈6例，椎基底動脈4例。分析腦血管狹窄程度和腦灌注異常關(guān)系發(fā)現(xiàn)，腦血管重度狹窄或閉塞灌注異常占比高于腦血管無狹窄或輕中度狹窄，且顱內(nèi)動脈、頸動脈狹窄程度與MTT、TTP呈正相關(guān)(P<0.05)，提示腦血管狹窄程度與腦灌注有關(guān)，與惠浩等[20]報道一致。

綜上所述，320排容積CTP用于ICVD檢查中，能同時獲得常規(guī)CT掃描、全腦CTP、4D-CTA圖像，可全面評估腦缺血病灶、腦血流灌注及腦血管情況，對ICVD病情判斷、鑒別診斷及治療具有重要的參考價值。