雙源CT顱腦灌注成像聯(lián)合FGF21診斷腦梗死嚴(yán)重程度中的價(jià)值分析

鄧 靖， 張鶴齡， 王源江， 譚春苗

1. 海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科， 海南 海口 572000；2. 海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科, 海南 海口 572000

腦卒中在全球范圍內(nèi)具有較高的發(fā)病率，已成為成人死亡和后天殘疾的主要原因[1,2]。腦梗死是缺血性卒中的總稱，也是最常見的腦卒中類型，主要是由大腦動(dòng)脈閉塞引起[1]。目前，急性腦梗死的診斷主要依靠影像學(xué)診斷、病史及臨床表現(xiàn)，然而，常規(guī)CT診斷急性腦梗死時(shí)無法區(qū)別腦梗死區(qū)和缺血半暗帶。由于缺血半暗帶具有時(shí)限可逆性，盡早發(fā)現(xiàn)可恢復(fù)缺血半暗帶血流灌注，從而避免腦梗死區(qū)域擴(kuò)大。在急性腦梗死中，雙源CT(DECT)與單源CT(SECT)相比具有明顯診斷優(yōu)勢(shì)，已在多項(xiàng)研究中得到證實(shí)[3-6]。最初，DECT是為冠狀動(dòng)脈成像而設(shè)計(jì)的，因?yàn)樗粌H提供了狹窄區(qū)域的可視化，而且對(duì)于檢測(cè)和表征冠狀動(dòng)脈斑塊也有很高的準(zhǔn)確性，而且能夠反映腦組織生理學(xué)功能的變化，因此有利于區(qū)分腦梗死區(qū)和缺血半暗帶[7]。由于腦梗死發(fā)展過程中生理學(xué)功能的變化可通過檢測(cè)相關(guān)生理學(xué)指標(biāo)來辨別，因此，影像學(xué)技術(shù)聯(lián)合血漿學(xué)指標(biāo)是腦梗死早期診斷的一項(xiàng)有效措施。目前仍缺乏準(zhǔn)確性高的腦梗死早期診斷指標(biāo)。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(FGF21)是FGF超家族的最新成員，在心血管系統(tǒng)發(fā)育中發(fā)揮保護(hù)作用[8]。FGF21可以釋放到循環(huán)中，并可以穿越血液屏障(BBB)。目前，有文獻(xiàn)報(bào)道，血漿FGF21升高與急性缺血性卒中患者預(yù)后不良相關(guān)，提示FGF21可能是腦梗死的預(yù)后標(biāo)志物[9]。然而，目前尚不清楚FGF21的水平是否與腦梗死嚴(yán)重程度有關(guān)。基于上述背景，本研究旨在探討DECT顱腦灌注成像聯(lián)合FGF21診斷腦梗死嚴(yán)重程度的價(jià)值，旨在為腦梗死的早期診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究納入2017年3月至2021年6月海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院100例急性腦梗死患者作為病例組，包括男性58例，女性42例，年齡45～78歲。本研究為前瞻性研究，獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：均符合急性缺血性腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]；發(fā)病時(shí)間為6～24 h以內(nèi)；患者簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：腦腫瘤、肝腎功能異常、心肺功能異常、精神疾病、出血傾向疾病、惡性腫瘤等。另選取同期的30例體檢健康者作為對(duì)照組，包括男性18例，女性12例，年齡47～77歲。病例組和對(duì)照組患者的性別和年齡比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

1.2 方法

1.2.1DECT顱腦灌注成像檢查

儀器為德國(guó)西門子雙源炫速128排CT。采用平掃，平掃參數(shù)：120 kV，300 mA，掃描總時(shí)間9 s，層厚64×0.6 mm。平掃基礎(chǔ)上以基底節(jié)層面為中心，掃描覆蓋范圍20 cm。經(jīng)肘靜脈以流率5～6 mL/s注入45 mL對(duì)比劑(優(yōu)維顯300)，然后注入0.9%氯化鈉溶液30 mL。注射對(duì)比劑5 s后行興趣層面同步動(dòng)態(tài)CT軸掃，掃描參數(shù)：80 kV，250 mA，掃描總時(shí)間45 s，層厚1.2 mm，覆蓋范圍64×0.6 mm層，探測(cè)器24.0 mm×1.2 mm。將灌注原始數(shù)據(jù)傳入Syngo工作站進(jìn)行圖像分析，獲取腦血流量(CBF)和腦血容量(CBV)，計(jì)算患側(cè)與健側(cè)對(duì)稱部位的比值得出相對(duì)參數(shù)值[相對(duì)腦血流量(rCBF)和相對(duì)腦血容量(rCBV)]。

1.2.2FGF21檢測(cè)

抽取外周靜脈肝素抗凝血2 mL，3000 r/min離心15 min，分離血漿并分裝，-80 ℃凍存。通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法(ELISA)對(duì)人血漿FGF21進(jìn)行檢測(cè)，F(xiàn)GF21 ELISA試劑盒(貨號(hào)：SEKH-0176)購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司，嚴(yán)格按照說明書操作、檢測(cè)。

1.2.3神經(jīng)功能評(píng)分

采用美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)[11]進(jìn)行評(píng)分，NIHSS評(píng)分<1分為輕度，5～15分為中度，>15分為重度[12]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

本研究使用SPSS 21.0和GraphPad Prism v8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)量資料組間比較采用卡方檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用t檢驗(yàn)、非參數(shù)檢驗(yàn)或單因素方差分析及Tukey事后檢驗(yàn)。通過受試者操作特征(ROC)曲線分析各參數(shù)的診斷價(jià)值。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同腦梗死嚴(yán)重程度患者的基線資料比較

病例組不同腦梗死嚴(yán)重程度患者的性別和年齡比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同腦梗死嚴(yán)重程度患者的基線資料

2.2 不同腦梗死嚴(yán)重程度患者的rCBF和rCBV水平

病例組患者的平均rCBF為0.42±0.27，平均rCBV為0.55±0.32。rCBF和rCBV水平隨著腦梗死嚴(yán)重程度增加而降低(P<0.05)。見表2。

表2 不同腦梗死嚴(yán)重程度患者的rCBF和rCBV水平

2.3 rCBF和rCBV對(duì)腦梗死嚴(yán)重程度的診斷價(jià)值

按照嚴(yán)重程度將腦梗死患者分為輕度組(n=47)和中重度組(n=53)，rCBF診斷腦梗死嚴(yán)重程度的曲線下面積(AUC)、敏感性和特異性分別為0.800、67.92%和89.36%，rCBV為0.892、86.79%和82.98%，rCBF+rCBV為0.926、73.58%和95.74%。見圖1。

圖1 rCBF(a)、rCBV(b)及rCBF+rCBV(c)診斷腦梗死嚴(yán)重程度的ROC曲線

2.4 兩組的血漿FGF21水平比較

對(duì)照組血漿FGF21水平為(113.53±30.05)pg/mL，病例組血漿FGF21水平為(189.07±47.49)pg/mL，對(duì)照組明顯低于病例組(t=8.219，P<0.001)。病例組中，輕度、中度和重度腦梗死患者的血漿FGF21水平分別為(155.46±26.14)pg/mL、(193.65±36.93)pg/mL和(239.73±34.03)pg/mL，隨著腦梗死嚴(yán)重程度的增加，F(xiàn)GF21水平升高(F=65.212，P<0.05)。

2.5 血漿FGF21對(duì)腦梗死嚴(yán)重程度的診斷價(jià)值

血漿FGF21診斷腦梗死的AUC、敏感性和特異性分別為0.915、96.00%和70.00%。血漿FGF21診斷腦梗死嚴(yán)重程度的AUC、敏感性和特異性分別為0.899、73.58%和95.74%。見圖2。

圖2 血漿FGF21診斷腦梗死(a)及其嚴(yán)重程度(b)的ROC曲線

2.6 rCBF和rCBV聯(lián)合血漿FGF21對(duì)腦梗死嚴(yán)重程度的診斷價(jià)值

rCBF、rCBV聯(lián)合血漿FGF21診斷腦梗死嚴(yán)重程度的AUC、敏感性和特異性分別為0.955、84.91%和95.74%。見圖3。

圖3 rCBF和rCBV聯(lián)合血漿FGF21診斷腦梗死嚴(yán)重程度的ROC曲線

3 討論

與其他影像學(xué)檢查相比，DECT更容易發(fā)現(xiàn)病灶，且可反映不同疾病病灶的生理學(xué)功能變化，在早期診斷和治療中優(yōu)勢(shì)明顯，已經(jīng)逐漸應(yīng)用于多種疾病的臨床診治中[13,14]。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，CT灌注成像診斷腦梗死的敏感性和特異性分別為93%和98%[15]，CBF和CBV參數(shù)是診斷梗死灶的主要可靠指標(biāo)[16]。王振奎等[17]報(bào)道了640層螺旋CT腦灌注成像中相對(duì)腦血流量(rCBF)和相對(duì)腦血容量(rCBV)在超早期腦梗死中的變化，發(fā)現(xiàn)與健側(cè)相比，腦梗死區(qū)rCBF和rCBV更低。然而，目前尚無rCBF和rCBV診斷腦梗死嚴(yán)重程度的報(bào)道。本研究中發(fā)現(xiàn)，rCBF和rCBV水平隨著腦梗死嚴(yán)重程度升高而降低。有文獻(xiàn)報(bào)道，rCBF<0.2可判定梗死核心區(qū)，rCBF在0.2～0.6之間為缺血半暗帶，rCBF>0.66為正常腦組織[18]。本研究中，輕度、中度和重度腦梗死患者的rCBF依次為0.61±0.22、0.38±0.19和0.14±0.10，基本與上述文獻(xiàn)結(jié)果符合。

本研究按照NIHSS評(píng)分對(duì)腦梗死進(jìn)行分級(jí)，然后根據(jù)嚴(yán)重程度將腦梗死患者分為輕度組和中重度組，考察了rCBF和rCBV診斷腦梗死嚴(yán)重程度的價(jià)值，結(jié)果表明，rCBF診斷腦梗死嚴(yán)重程度的AUC和敏感性低于rCBV(0.800和67.92%vs0.892和86.79%)，而特異性高于rCBV(89.36%vs82.98%)。提示rCBF有助于降低漏診情況，而rCBV有助于降低誤診情況。此外，rCBF聯(lián)合rCBV診斷腦梗死嚴(yán)重程度的AUC和特異性(0.926和95.74%)均高于單獨(dú)診斷。提示臨床診斷中同時(shí)檢測(cè)這兩項(xiàng)指標(biāo)可最大限度提高診斷準(zhǔn)確性。

NIHSS評(píng)分是評(píng)價(jià)腦梗死嚴(yán)重程度的權(quán)威方法，但NIHSS評(píng)分與缺血體積、部位和時(shí)間以及患者的并發(fā)癥等多種因素有關(guān)。僅通過影像學(xué)檢查并無法有效判斷患者病情，比如，當(dāng)主要的功能區(qū)或傳導(dǎo)束發(fā)生缺血時(shí)，患者病情嚴(yán)重但影像學(xué)檢測(cè)無法體現(xiàn)。因此，結(jié)合其他診斷措施可能有助于規(guī)避這一不足。研究表明，F(xiàn)GF21是一種心血管疾病生物標(biāo)志物。在一項(xiàng)對(duì)9697例2型糖尿病患者的研究中，基線FGF21水平升高與所有心血管事件和腦血管風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[19]。血漿FGF21升高與急性腦梗死患者的預(yù)后不良相關(guān)[9]。另外，F(xiàn)GF21對(duì)缺血性腦病也有治療作用。在腦梗死后6 h開始對(duì)局灶性缺血性卒中伴2型糖尿病雄性小鼠每日使用重組人FGF21治療持續(xù)14 d，可顯著改善小鼠的神經(jīng)功能[20]。還有研究指出FGF21通過FGFR1/β-klotho激活PI3K/Akt信號(hào)通路促進(jìn)新生大鼠缺氧缺血性腦損傷后的功能恢復(fù)[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，腦梗死患者的血漿FGF21水平顯著降低，并且隨著腦梗死嚴(yán)重程度的增加，血漿FGF21水平逐漸升高。該結(jié)果與上述文獻(xiàn)報(bào)道一致。本研究還表明，血漿FGF21在診斷腦梗死(AUC、敏感性和特異性分別為0.915、96.00%和70.00%)及腦梗死嚴(yán)重程度(AUC、敏感性和特異性分別為0.899、73.58%和95.74%)方面具有較高的準(zhǔn)確性。為此，本研究進(jìn)一步考察了rCBF和rCBV聯(lián)合血漿FGF21對(duì)腦梗死嚴(yán)重程度的診斷價(jià)值，結(jié)果表明，聯(lián)合診斷的AUC(0.955)高于單獨(dú)診斷，而特異性(95.74%)不低于單獨(dú)診斷。表明上述指標(biāo)的聯(lián)合診斷價(jià)值更高。

綜上所述，本研究表明rCBF和rCBV聯(lián)合血漿FGF21對(duì)腦梗死嚴(yán)重程度的診斷價(jià)值高于單獨(dú)診斷，該方法可能有助于腦梗死的早期診斷及治療，具有較高的臨床應(yīng)用潛力。