頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)后腦過(guò)度灌注綜合征影像學(xué)研究進(jìn)展

張 琳，何 文，程令剛

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院超聲科，北京 100160)

頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)(carotid endarterectomy，CEA)是預(yù)防頸動(dòng)脈粥樣硬化狹窄患者發(fā)生缺血性卒中的重要手段。對(duì)于頸動(dòng)脈狹窄50%以上的有癥狀患者及70%以上的無(wú)癥狀患者，在符合手術(shù)條件的前提下可進(jìn)行手術(shù)干預(yù)[1]；但CEA圍手術(shù)期可能發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥，其中術(shù)后腦過(guò)度灌注綜合征(cerebral hyperperfusion syndrome，CHS)因高致死率及致殘率成為關(guān)注重點(diǎn)。CEA后腦高灌注定義為頸動(dòng)脈狹窄手術(shù)修復(fù)后同側(cè)腦血流量(cerebral blood flow，CBF)顯著增加，遠(yuǎn)高于腦組織代謝所需。CHS是腦高灌注引起的臨床綜合征，表現(xiàn)為同側(cè)頭痛、癲癇發(fā)作、局灶性神經(jīng)功能缺損及腦出血等[2]，可發(fā)生于CEA術(shù)后數(shù)小時(shí)至1個(gè)月，平均為術(shù)后5天[3]。GALYFOS等[4]提出如下診斷CHS標(biāo)準(zhǔn)：①血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)同側(cè)大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery，MCA)血流速度較術(shù)前增加>100%；②血壓急劇升高，達(dá)惡性高血壓水平(收縮壓>200 mmHg，舒張壓>100 mmHg)；③頭痛，多為手術(shù)側(cè)；④局部癲癇發(fā)作、局灶性神經(jīng)功能缺失，影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)水腫和/或顱內(nèi)出血；滿足①及其余任意一條即可診斷CHS。本文對(duì)CHS影像學(xué)檢查方法及研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 SPECT

SPECT是能較為準(zhǔn)確地評(píng)估腦灌注的影像學(xué)方法之一，但耗時(shí)長(zhǎng)且費(fèi)用昂貴。CBF較術(shù)前增加>100%、CO2和乙酰唑胺試驗(yàn)顯示術(shù)前患側(cè)腦血管反應(yīng)性(cerebrovascular reactivity，CVR)<20%及MCA與小腦活動(dòng)變化比率>10%可診斷腦高灌注，其中量化及三維評(píng)估CBF和CVR是理想方法[5-6]。長(zhǎng)期頸動(dòng)脈狹窄致慢性腦缺血、繼發(fā)自身調(diào)節(jié)機(jī)制受損，血管收縮功能障礙，最終導(dǎo)致CBF降低、CVR受損及術(shù)后CBF過(guò)高而誘發(fā)CHS[7]。以乙酰唑胺負(fù)荷或CO2激發(fā)的CVR評(píng)估腦灌注儲(chǔ)備的原理是腦灌注壓降低可致代償性血管舒張區(qū)域CVR減低，受損血管擴(kuò)張受限，使CBF少量增加甚至不增加[8]。HOSODA等[6]觀察500例CEA前患側(cè)靜息CBF與乙酰唑胺激發(fā)后CVR，發(fā)現(xiàn)術(shù)前CVR降低是CEA后發(fā)生CHS的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，較術(shù)前靜息CBF更為準(zhǔn)確。多項(xiàng)研究[9-10]均肯定了SPECT輔助診斷腦高灌注及CHS的作用。定性觀察15O H2O PET或乙酰唑胺激發(fā)后SPECT圖像以評(píng)估CVR的觀察者間一致性較高[10-11]。ACKER等[11]以15O H2O PET與99m锝-六甲基丙烯胺肟(99mtechnetium-hexamethyl propyleneamineoxime，99Tcm-HMPAO)SPECT定量與定性觀察腦血管儲(chǔ)備情況，發(fā)現(xiàn)15O H2O PET可檢出99Tcm-HMPAO陰性的腦血管狹窄與腦血管儲(chǔ)備受損，提示SPECT對(duì)CVR受損的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值低于PET，其評(píng)估CVR的準(zhǔn)確率尚待提高。

2 CT灌注成像

CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTP)較SPECT更加快速便捷，費(fèi)用相對(duì)較低，臨床應(yīng)用廣泛，可測(cè)量CBF、腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、達(dá)峰時(shí)間(time to peak，TTP)和平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time，MTT)等參數(shù)[12]，也可通過(guò)乙酰唑胺激發(fā)試驗(yàn)評(píng)估CVR，同時(shí)提供腦部形態(tài)學(xué)信息；通過(guò)觀察CEA術(shù)后CTP參數(shù)變化可預(yù)測(cè)發(fā)生CHS的可能[13-14]。CHS多表現(xiàn)為CBF和CBV升高、MTT延長(zhǎng)及TTP縮短[15]。靜息MTT增加是CVR受損的靜態(tài)定量指標(biāo)，CBF變化百分比也是預(yù)測(cè)CHS的基礎(chǔ)指標(biāo)之一，而CBV在腦血管損害或發(fā)生CHS時(shí)可能保持不變，發(fā)生自動(dòng)調(diào)節(jié)舒張功能的血管中，小動(dòng)脈僅占小部分，大部分為靜脈，故通過(guò)調(diào)節(jié)血管舒張功能致CBV增加的幅度有限[13,16]。YOSHIE等[13]基于乙酰唑胺激發(fā)試驗(yàn)測(cè)量頸動(dòng)脈支架植入術(shù)前后CTP參數(shù)，評(píng)價(jià)其變化情況，發(fā)現(xiàn)根據(jù)乙酰唑胺激發(fā)后MTT絕對(duì)值診斷CHS的效能最高，其曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.91，最佳截?cái)嘀禐?.87 s；術(shù)前、術(shù)后靜息MTT及CBF變化百分比差異顯著。CHANG等[14]的研究結(jié)果顯示，相對(duì)TTP(relative TTP，rTTP)指數(shù)[(患側(cè)rTTP-對(duì)側(cè)rTTP)/對(duì)側(cè)rTTP]為0.22與相對(duì)CBV(relative CBV，rCBV)指數(shù)[(患側(cè)rCBV-對(duì)側(cè)rCBV)/對(duì)側(cè)rCBV]為0.15結(jié)合臨床指標(biāo)是預(yù)測(cè)CHS的最佳模型，提示CTP可評(píng)估腦血流動(dòng)力學(xué)并識(shí)別有發(fā)生CHS風(fēng)險(xiǎn)患者，且可快速檢出CHS繼發(fā)腦水腫與腦出血。

3 MRI

可用于預(yù)測(cè)CHS的MRI技術(shù)包括動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比灌注加權(quán)成像(dynamic susceptibility contrast perfusion weighted imaging，DSC-PWI)、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)序列、MR血管造影(MR angiography，MRA)及動(dòng)脈自旋標(biāo)記MR灌注成像(arterial spin labeling MR perfusion imaging，ASL-MRI)等。

DSC-PWI通過(guò)計(jì)算CBF、CBV和MTT等參數(shù)獲得腦血流動(dòng)力學(xué)信息，具有空間分辨率高、無(wú)輻射、可利用單一成像所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行形態(tài)學(xué)和功能分析等優(yōu)點(diǎn)[17]；CEA術(shù)后CBF較基線值增加>100%、MTT延長(zhǎng)可能提示CHS。術(shù)前CVR減低和CBV增加也是預(yù)測(cè)CHS的危險(xiǎn)因素。FUKUDA等[18]比較DSC-PWI腦血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)和動(dòng)態(tài)133Xe-SPECT腦灌注圖，發(fā)現(xiàn)DSC-PWI 所示MTT增加值與用藥前后133Xe-SPECT測(cè)定的腦灌注儲(chǔ)備減少具有良好相關(guān)性，即MTT延長(zhǎng)預(yù)示CVR受損。WANG等[19]以SPECT測(cè)值為標(biāo)準(zhǔn)，以灌注加權(quán)成像測(cè)量術(shù)前絕對(duì)CBV(absolute CBV，aCBV)、rCBV與術(shù)后CBF，發(fā)現(xiàn)術(shù)前aCBV與rCBV升高預(yù)測(cè)術(shù)后CHS的敏感度與SPECT相近。術(shù)中通過(guò)PWI對(duì)重建血管進(jìn)行即刻評(píng)估，可獲得早期血流動(dòng)力學(xué)改變信息。

ASL-MRI以動(dòng)脈血中的磁標(biāo)記質(zhì)子為內(nèi)源性示蹤劑，具有無(wú)創(chuàng)、安全、可重復(fù)及成本低等優(yōu)點(diǎn)，既可在術(shù)前定量評(píng)價(jià)CBF變化及腦血管側(cè)支循環(huán)代償功能、明確CBF異常灌注區(qū)，又能用于術(shù)后長(zhǎng)期隨訪評(píng)估治療效果[20-21]。據(jù)報(bào)道[22]，ASL-MRI與SPECT獲得的CBF具有較高一致性，可替代SPECT技術(shù)評(píng)估腦灌注。LIN等[23]指出，CBF空間變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)增高、全腦灌注容積比減低、大腦前動(dòng)脈A1段和或前交通動(dòng)脈缺失、大動(dòng)脈卒中史均與CHS發(fā)生顯著相關(guān)，表明ASL可用于評(píng)估CEA術(shù)后CHS情況。

此外，F(xiàn)LAIR序列和MRA等可在術(shù)前、術(shù)后評(píng)估腦灌注異常中發(fā)揮作用。FLAIR序列的敏感度及特異度均高于其他序列。WAN等[24]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前FLAIR序列出現(xiàn)血管高信號(hào)(FLAIR vascular hyperintensity，F(xiàn)VH)腦區(qū)的術(shù)后CBF較術(shù)前均升高>50%，其中1例出現(xiàn)典型CHS癥狀，F(xiàn)VH預(yù)測(cè)CBF升高>50%的敏感度、特異度、假陽(yáng)性率和假陰性率分別為100%、80%、20%和0，提示術(shù)前FVH可作為預(yù)測(cè)術(shù)后CHS的指標(biāo)。

4 經(jīng)顱多普勒與經(jīng)顱彩色編碼實(shí)時(shí)超聲成像

經(jīng)顱多普勒(transcranial Doppler，TCD)是CEA圍手術(shù)期檢測(cè)腦血流灌注的最常用技術(shù)之一，可用于評(píng)估和預(yù)測(cè)圍手術(shù)期發(fā)生CHS風(fēng)險(xiǎn)，具有無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)及可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，并能根據(jù)腦血流速度評(píng)估圍手術(shù)期腦異常灌注、檢測(cè)術(shù)中可能導(dǎo)致腦缺血的微栓子脫落、監(jiān)測(cè)術(shù)中MCA平均血流速度(mean blood flow velocity，Vm)以調(diào)整血壓減少轉(zhuǎn)流管使用以及評(píng)估側(cè)支循環(huán)建立情況和CVR等[15,21,25]。實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)CEA術(shù)后MCA Vm較基線值增加1.5倍以上預(yù)測(cè)CHS具有較高敏感度和特異度，以術(shù)后24 h測(cè)值排除CHS的準(zhǔn)確率較高[26]。然而腦血流速度增加并非一定伴隨CHS發(fā)生。張洪偉等[27]認(rèn)為，術(shù)側(cè)MCA Vm與術(shù)后缺血性腦卒中、CHS等并發(fā)癥的發(fā)生并無(wú)絕對(duì)因果關(guān)系，而與交通支開放程度、術(shù)側(cè)及對(duì)側(cè)頸動(dòng)脈狹窄程度、腦血管的自身調(diào)節(jié)機(jī)制等多種因素有關(guān)。術(shù)前充分了解病史、評(píng)估一般狀況及監(jiān)測(cè)圍手術(shù)期TCD對(duì)于整體評(píng)估患者狀態(tài)是非常必要的。

經(jīng)顱彩色多普勒實(shí)時(shí)超聲成像(transcranial color-code real time sonography，TCCS)解決了TCD不能可視化調(diào)節(jié)入射聲波角度的問(wèn)題，可進(jìn)行實(shí)時(shí)腦血管二維顯像，并能提供彩色多普勒血流信息，所測(cè)血流數(shù)據(jù)更加可靠。FUJIMOTO等[28]認(rèn)為根據(jù)TCCS所測(cè)CEA前后MCA流速較基線增加1.5倍以上可預(yù)測(cè)CHS，具有高敏感度和特異度；流速增加2倍以上時(shí)，預(yù)測(cè)敏感度達(dá)75%，特異度達(dá)99%。此外，聯(lián)合TCCS與TCD對(duì)于CEA術(shù)前評(píng)估顱內(nèi)側(cè)支循環(huán)、預(yù)測(cè)術(shù)后CHS高危患者、提高CEA成功率與安全性具有指導(dǎo)意義[29]。每日監(jiān)測(cè)TCCS有助于發(fā)現(xiàn)CEA后CBF變化，進(jìn)一步提高對(duì)CHS的認(rèn)識(shí)并積極加以預(yù)防[30]。

5 小結(jié)與展望

影像學(xué)技術(shù)在診斷CHS中發(fā)揮著重要作用。目前SPECT是診斷CHS的金標(biāo)準(zhǔn)，但因其成本較高，放射源獲取困難，不適用于重復(fù)檢查，且圖像后處理易受分辨率及醫(yī)師診斷水平等因素的影響，主觀性強(qiáng)、重復(fù)性差。CTP與MRI同樣可用于分析腦血流動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)CHS繼發(fā)腦水腫及腦出血，還可進(jìn)行重復(fù)檢查及追蹤預(yù)后，且圖像分辨率高于SPECT，目前已成為臨床首選術(shù)后檢查方式。也有學(xué)者[31]指出，利用特殊圖像處理軟件對(duì)數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)圖像進(jìn)行后處理得到的達(dá)峰前曲線積分(peak-curvilinear integral，PCI)可作為高灌注出血風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)指標(biāo)。此外，CTP聯(lián)合TCD及TCCS是CEA前后較常用的腦血流動(dòng)力學(xué)評(píng)估方法。TCD操作便捷、可實(shí)時(shí)成像，廣泛用于CEA圍手術(shù)期評(píng)估，而TCCS較TCD結(jié)果更加可靠，但同樣面臨操作者依賴性的問(wèn)題，且可能因顱骨遮擋顯像效果不穩(wěn)定。未來(lái)的研究方向應(yīng)集中于聯(lián)合應(yīng)用多種影像學(xué)技術(shù)，以求預(yù)測(cè)、診斷CHS效能及效率最大化。