四維CT血管造影評(píng)估的急性缺血性腦卒中患者腦側(cè)支循環(huán)與預(yù)后的相關(guān)性

陶景山，臧曉進(jìn)，戴益盛，劉斌

(江蘇省濱?？h人民醫(yī)院影像科，江蘇 濱海 224500)

軟腦膜側(cè)支在維持急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)患者動(dòng)脈閉塞遠(yuǎn)端大腦區(qū)域內(nèi)的血供方面起著至關(guān)重要的作用[1]，側(cè)支循環(huán)的有效建立對(duì)后期神經(jīng)功能的恢復(fù)亦具有重要作用[2]。因此，側(cè)支循環(huán)狀態(tài)可能與AIS患者的預(yù)后相關(guān)。近年來(lái)，臨床主要應(yīng)用CT血管成像來(lái)研究側(cè)支循環(huán)狀態(tài)[3]，但傳統(tǒng)的CT血管成像(computed tomography angiography，CTA)不能獲得多個(gè)時(shí)點(diǎn)的信息，而動(dòng)態(tài)四維CT血管造影(four-dimensional computed tomography angiography，4D-CTA)技術(shù)是將CTA的無(wú)創(chuàng)與數(shù)字減影血管造影(digital substraction angiography，DSA)的動(dòng)態(tài)多時(shí)點(diǎn)采集相結(jié)合，通過(guò)一段時(shí)間內(nèi)多次、連續(xù)、不同時(shí)間點(diǎn)的CT采集掃描可以評(píng)估頸內(nèi)血管內(nèi)的血流情況[4]。目前探討基于4D-CTA的多時(shí)相CTA(multiphase CTA，mCTA)腦側(cè)支循環(huán)評(píng)分(以下簡(jiǎn)稱為mCTA評(píng)分)預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后的研究較少。基于此，本研究旨在探討mCTA評(píng)分與AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析2020年1月至9月江蘇省濱?？h人民醫(yī)院收治的4.5 h內(nèi)接受靜脈溶栓治療的51例AIS患者的臨床資料，排除4例脫落病例(2例合并腦出血，1例既往有腦卒中史，1例有頭顱移動(dòng)偽影)，最終納入47例AIS患者。其中男31例，女16例，年齡33～79(62.45±8.77)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》[5]中關(guān)于AIS的診斷標(biāo)準(zhǔn)；年齡18～81歲；發(fā)病至溶栓時(shí)間<4.5 h；基線美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(national institutes of health stroke scale，NIHSS)評(píng)分≥12分；均于靜脈溶栓后行4D-CTA檢查；簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：AIS合并出血性腦卒中、腦出血；因圖像質(zhì)量問(wèn)題而不能測(cè)量梗死核心體積者；既往有腦卒中史；腎功能不全或?qū)Ρ狙芯恐袑?duì)比劑過(guò)敏。

1.2 檢查方法

先行非增強(qiáng)CT(non-contrast computed tomography，NCCT)掃描(排除出血)，再行全腦CTA、CT灌注成像(CT perfusion，CTP)掃描，最后24 h的隨訪影像檢查采用CT平掃。具體方法：先行NCCT掃描，范圍從顱底到顱頂，參數(shù)：350 mAs，120 kV，矩陣512×512，層厚5 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間1 s。然后行全腦CTA、CTP一次掃描，在90 mAs、80 kV下進(jìn)行“搖籃床”模式動(dòng)態(tài)掃描，使用高壓注射器于肘前靜脈以4 ml/s的速度注射40 ml濃度為370 mgI/ml的碘普羅胺對(duì)比劑，隨后同速度注射生理鹽水30 ml進(jìn)行沖洗，延遲4 s后行動(dòng)態(tài)容積掃描，參數(shù)：準(zhǔn)直32 mm×1.2 mm，矩陣512×512，層厚5 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5，共持續(xù)45 s。

1.3 圖像處理

(1)CTP數(shù)據(jù)后處理：應(yīng)用Syngo.via商業(yè)工作站中CT神經(jīng)灌注軟件對(duì)所有患者的基線圖像進(jìn)行重建分析，依據(jù)基線CTP的CT容積腦灌注成像(volume perfusion CT，VPCT)重建4D-CTA，從而獲得冠狀位、矢狀位、軸位圖像，厚度為20 mm；然后手動(dòng)進(jìn)行四維降噪，自動(dòng)選擇要輸入重建的動(dòng)脈，采用去卷積算法分別測(cè)量Tmax>6 s的病灶體積、局部腦血流量(regional cerebral blood flow，rCBF)<30%的病灶體積；同時(shí)采用mCTA、區(qū)域軟腦膜側(cè)支循環(huán)(regional leptomeningeal collateral，rLMC)評(píng)分對(duì)4D-CTA上的動(dòng)脈高峰期圖像進(jìn)行評(píng)分。(2)CPA數(shù)據(jù)后處理：使用4D-CTA，重建四維大腦后動(dòng)脈(posterior cerebral artery，PCA)腦血管成像，確定AIS患者病灶及梗死的部位，并在層厚為25 mm條件下重建最大密度投影以評(píng)估側(cè)支循環(huán)狀態(tài)。(3)CT平掃數(shù)據(jù)后處理：測(cè)量梗死核心體積。

1.4 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)后神經(jīng)功能評(píng)分：采用90 d改良Rankin量表(modified Rankin scale，mRS)評(píng)分[6]評(píng)估AIS患者神經(jīng)功能的預(yù)后。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：0分為完全無(wú)癥狀；1分為雖有癥狀但無(wú)顯著的神經(jīng)功能障礙；2分為輕度殘疾；3分為中度殘疾；4分為中重度殘疾；5分為重度殘疾；6分為死亡。mRS評(píng)分越高提示AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后越差，其中0～2分提示預(yù)后良好，3～6分提示預(yù)后不良。

mCTA評(píng)分[7]：0分為任何時(shí)相無(wú)一血管顯影；1分為任何時(shí)相只有少部分血管顯影；2分為延遲2個(gè)相位時(shí)范圍減小、程度下降，或延遲1個(gè)相位時(shí)無(wú)血管顯影；3分為延遲2個(gè)相位時(shí)范圍與程度均正常，或延遲1個(gè)相位時(shí)有少部分血管顯影；4分為延遲1個(gè)相位時(shí)范圍與程度均正常；5分為無(wú)延遲相位且范圍與程度均正常。mCTA評(píng)分越高提示AIS患者腦側(cè)支循環(huán)越好。

rLMC評(píng)分[8]：包括大腦中動(dòng)脈(6個(gè)區(qū)域)、基底節(jié)區(qū)(1個(gè)區(qū)域)、大腦前動(dòng)脈(1個(gè)區(qū)域)及外側(cè)裂區(qū)(1個(gè)區(qū)域)。前三者評(píng)分分別為0、1、2分(0分：無(wú)動(dòng)脈顯影；1分：患側(cè)動(dòng)脈顯影較健側(cè)少；2分：患側(cè)動(dòng)脈顯影較健側(cè)多或相等)。外側(cè)裂區(qū)為0、2、4分(0分：無(wú)動(dòng)脈顯影；2分：患側(cè)動(dòng)脈顯影較健側(cè)少；4分：患側(cè)動(dòng)脈顯影較健側(cè)多或相等)?？偡?0分，rLMC評(píng)分越高提示AIS患者腦側(cè)支循環(huán)越好。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

根據(jù)90 d mRS評(píng)分，將47例AIS患者分為側(cè)支循環(huán)不良組(19例)與側(cè)支循環(huán)良好組(28例)。

2.1 2組患者臨床資料比較

與側(cè)支循環(huán)良好組比較，側(cè)支循環(huán)不良組的基線NIHSS評(píng)分更高，半影體積(Tmax>6 s)及梗死核心體積(rCBF<30%)更大，錯(cuò)配比更小，mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分及90 d mRS評(píng)分更低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。

表1 2組患者臨床資料比較Table 1 Comparison of baseline data between two groups

2.2 mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分與各指標(biāo)的相關(guān)性

Spearman分析顯示，mCTA評(píng)分與基線NIHSS評(píng)分、半影體積(Tmax>6 s)、梗死核心體積(rCBF<30%)、錯(cuò)配比呈負(fù)相關(guān)；與rLMC評(píng)分、90 d mRS評(píng)分呈正相關(guān)。rLMC評(píng)分與基線NIHSS評(píng)分、半影體積(Tmax>6 s)、梗死核心體積(rCBF<30%)、錯(cuò)配比、90 d mRS評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)；與mCTA評(píng)分呈正相關(guān)(表2)。

表2 mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分與各指標(biāo)的相關(guān)性Table 2 Correlation between mCTA, rLMC and various indicators

2.3 影響AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的單因素logistic回歸分析

單因素logistic回歸分析結(jié)果顯示，基線NIHSS評(píng)分、梗死核心體積(rCBF<30%)、mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分是影響AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后的影響因素(P<0.05；表3)。

2.4 預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的多因素logistic回歸分析及ROC分析

以側(cè)支循環(huán)狀態(tài)為因變量(1=預(yù)后良好，2=預(yù)后不良)，以基線NIHSS評(píng)分、梗死核心體積(rCBF<30%)、mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分為自變量進(jìn)行多因素logistic回歸分析。因腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估的變量有mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分2個(gè)變量，故分成模型1、2進(jìn)行分析，模型1采用mCTA評(píng)分納入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)mCTA評(píng)分是預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的唯一指標(biāo)(P<0.05)；模型2采用rLMC評(píng)分納入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基線NIHSS評(píng)分是預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的唯一指標(biāo)(P<0.05；表4)。最后將mCTA評(píng)分、基線NIHSS評(píng)分再進(jìn)行多因素logistic回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)mCTA評(píng)分、基線NIHSS評(píng)分均是預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的指標(biāo)(表5)。

進(jìn)一步探討mCTA評(píng)分、基線NIHSS評(píng)分對(duì)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的價(jià)值，受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析顯示，當(dāng)mCTA評(píng)分≤3分時(shí)可判斷AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良，此時(shí)曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.887，靈敏度為82.4%，特異度為90.1%；當(dāng)基線NIHSS評(píng)分>5分時(shí)可判斷AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良，此時(shí)AUC為0.859，靈敏度為68.5%，特異度為84.7%；mCTA評(píng)分+基線NIHSS評(píng)分的AUC為0.918，靈敏度為89.6%，特異度為92.4%。

表3 影響AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的單因素logistic回歸分析Table 3 Univariate logistic regression analysis on prognosis of neurological function in patients with AIS

表4 影響AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后的多因素logistic回歸分析Table 4 Multivariate logistic regression analysis on prognosis of neurological function in patients with AIS

表5 影響AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后的多因素logistic回歸分析(綜合2個(gè)模型)Table 5 Multiple logistic regression analysis on prognosis of neurological function in AIS patients (combining 2 models)

3 討 論

有研究顯示，側(cè)支循環(huán)狀態(tài)會(huì)影響缺血性腦組織存活的時(shí)間，側(cè)支循環(huán)的開(kāi)放意味著可以挽救的缺血腦組織更多，降低了梗死體積擴(kuò)大、出血轉(zhuǎn)化及死亡的風(fēng)險(xiǎn)，從而改善預(yù)后[9，10]。當(dāng)發(fā)生AIS時(shí)，患者神經(jīng)功能損傷程度取決于側(cè)支循環(huán)的建立及其開(kāi)放速度[11]。目前我國(guó)影像學(xué)評(píng)估側(cè)支循環(huán)建立的方法較多，本研究通過(guò)4D-CTA采用mCTA評(píng)分(時(shí)相劃分最為全面)與rLMC評(píng)分(區(qū)域劃分最為精細(xì))評(píng)估AIS患者的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，并探討其與預(yù)后的關(guān)系。

本研究結(jié)果顯示，與側(cè)支循環(huán)良好組相比，側(cè)支循環(huán)不良組的NIHSS評(píng)分更高，半影體積(Tmax>6 s)及梗死核心體積(rCBF<30%)更大，錯(cuò)配比更小，mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分及90 d mRS評(píng)分更低(P<0.05)。說(shuō)明側(cè)支循環(huán)越差，基線NIHSS越高[12]，梗死核心體積越大，mCTA評(píng)分、rLMC評(píng)分越低，預(yù)后越差。張銘思等[13]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，側(cè)支循環(huán)良好與較小梗死灶體積相關(guān)。Tmax是反映腦組織缺血最靈敏的指標(biāo)[14]。本研究選擇將Tmax>6 s的偽彩圖像測(cè)量的病灶體積定義為半影，將rCBF<30%的偽彩圖像測(cè)量的病灶體積定義為梗死核心體積，可能與本研究采用內(nèi)卷積核算法有關(guān)系，使Tmax評(píng)估缺血程度更加準(zhǔn)確。mCTA評(píng)分、rLMC與90 d mRS評(píng)分相關(guān)系數(shù)分別為0.874、-0.387，說(shuō)明mCTA評(píng)分評(píng)估AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后時(shí)的腦側(cè)支循環(huán)時(shí)相評(píng)分較rLMC更優(yōu)，原因是mCTA評(píng)分較rLMC評(píng)分具有較高的時(shí)間分辨率，包括3個(gè)時(shí)相信息，且每期圖像可進(jìn)行多個(gè)區(qū)域的腦側(cè)支循環(huán)評(píng)估。Lin等[15]報(bào)道與傳統(tǒng)mCTA和CTP相比，mCTA評(píng)分對(duì)AIS患者具有更好的預(yù)后預(yù)測(cè)，且診斷準(zhǔn)確性較高，與本研究結(jié)果相似。logistic回歸分析顯示，mCTA腦側(cè)支循環(huán)評(píng)分、基線NIHSS評(píng)分是預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后的指標(biāo)。ROC結(jié)果顯示，判斷AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的最佳截?cái)嘀凳莔CTA評(píng)分≤3分，基線NIHSS評(píng)分>5分，二者聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良的價(jià)值更好，此時(shí)AUC為0.918，靈敏度為89.6%，特異度為92.4%，準(zhǔn)確率為90.7%。提示，mCTA評(píng)分+基線NIHSS評(píng)分聯(lián)合預(yù)測(cè)AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后價(jià)值更高。原因可能是最終梗死核心體積是腦側(cè)支循環(huán)狀態(tài)的主要決定因素[16]。

綜上所述，mCTA評(píng)分可以獨(dú)立預(yù)測(cè)AIS患者的神經(jīng)功能預(yù)后，當(dāng)mCTA評(píng)分≤3分時(shí)預(yù)示AIS患者神經(jīng)功能預(yù)后不良。本研究也存在一些不足，如樣本量少，患者神經(jīng)缺損程度較輕，日后需進(jìn)行大樣本、多中心的研究，以期為預(yù)測(cè)AIS神經(jīng)功能預(yù)后提供更有價(jià)值的參考。