多時(shí)相CTA在急性缺血性腦卒中的研究進(jìn)展

任濤 田超 靳松

急性缺血性腦卒中（acute ischemic stroke,AIS）是指由各種原因引起的腦組織血液供應(yīng)障礙，并由此產(chǎn)生缺血缺氧性壞死，進(jìn)而出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙的一類高致殘率、高死亡率的急性腦血管疾病[1]。CT血管成像（CT angiography,CTA）是血管相關(guān)病變的重要評(píng)估方法，在AIS診斷方面具有重要價(jià)值[2]。多時(shí)相CTA（multiphase CTA,mCTA）是一種具有時(shí)間分辨力的顱內(nèi)血管成像技術(shù)[3]，廣泛應(yīng)用于AIS病人顱內(nèi)血管閉塞的檢測(cè)、側(cè)支循環(huán)狀態(tài)及血栓特點(diǎn)等的評(píng)估。本文對(duì)mCTA成像技術(shù)及在AIS中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 mCTA成像技術(shù)

隨著CT成像設(shè)備的不斷更新，其掃描速度明顯提高。在CTA掃描時(shí)，能夠使一期掃描完成并檢查床回位的時(shí)間短于兩期之間的時(shí)間間隔。目前，探測(cè)器寬度≥40 mm的CT成像設(shè)備均能夠完成mCTA的掃描。mCTA能夠在外周靜脈團(tuán)注對(duì)比劑后采集動(dòng)脈峰值期、靜脈峰值期及靜脈晚期3個(gè)時(shí)相的影像。動(dòng)脈峰值期掃描范圍為主動(dòng)脈弓到顱頂，靜脈峰值期和靜脈晚期掃描范圍為顱底到顱頂，依據(jù)腦血液循環(huán)時(shí)間各期時(shí)間間隔為8～16 s[3]。雖然mCTA獲得的影像較多，但后處理只需要使用各個(gè)設(shè)備廠商自主研發(fā)的軟件自動(dòng)生成各個(gè)時(shí)相的最大密度投影（maximum intensity projection,MIP）影像，將3個(gè)時(shí)相的影像并排顯示，即可清晰明了地展示血管內(nèi)對(duì)比劑隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)清除情況；此外，通過(guò)后處理軟件還可生成彩色編碼匯總圖，從而反映血管中對(duì)比劑強(qiáng)化的時(shí)間和程度，獲得3個(gè)時(shí)相的血流動(dòng)力學(xué)以及軟腦膜代償?shù)耐暾畔?，因此更容易評(píng)估AIS，尤其利于經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)生進(jìn)行診斷[4]。

與單時(shí)相CTA（single-phase CTA，sCTA）相比，mCTA因增加了2個(gè)時(shí)相（靜脈期、靜脈晚期）的采集時(shí)間，總采集時(shí)間長(zhǎng)于sCTA，但增加的時(shí)間并不會(huì)延長(zhǎng)AIS病人入院至溶栓時(shí)間（door to needle time,DNT）[5]；且mCTA的有效輻射劑量比sCTA高20%[3]。將管電壓由120 kV降至80 kV時(shí)，對(duì)比劑劑量由75 mL降至45 mL，病人所接受的輻射劑量也可顯著降低（僅為原來(lái)的16.5%）[6]。由此可見，低管電壓和低劑量對(duì)比劑的mCTA，可使病人所接受的輻射劑量低于常規(guī)120 kV的sCTA，并能獲得與其相似的血管對(duì)比。

與CT灌注成像（CT perfusion,CTP）相比，mCTA有效輻射劑量更低，僅為CTP的50%[3]。雖然通過(guò)CTP可獲得連續(xù)的動(dòng)、靜脈期影像，而mCTA僅提供3個(gè)時(shí)相的影像，但mCTA從影像采集、后處理到結(jié)果的解讀需要時(shí)間更短[2,7]。

2 mCTA在AIS中的應(yīng)用

2.1 檢測(cè)顱內(nèi)血管的閉塞 顱內(nèi)血管的閉塞或狹窄是引起AIS的主要原因，因此對(duì)其進(jìn)行快速、準(zhǔn)確診斷對(duì)治療決策至關(guān)重要。相比sCTA，mCTA更有利于對(duì)近端（A1、M1段）及遠(yuǎn)端（A2、M2、M3段）血管閉塞的診斷[8-10]。Volny等[8]應(yīng)用sCTA和mCTA診斷M2段、M3段的閉塞并比較2種檢查的診斷準(zhǔn)確性，結(jié)果顯示mCTA的診斷準(zhǔn)確性更高，且更利于經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)生進(jìn)行診斷。Hefferman等[9]對(duì)比分析了104例AIS病人的sCTA及mCTA影像，結(jié)果顯示應(yīng)用mCTA比sCTA診斷遠(yuǎn)端血管閉塞的敏感度高，由91.6%提高至96.6%，陰性預(yù)測(cè)值由86.9%提高至91.0%，診斷時(shí)間由66.7 s縮短至59.6 s。此外，mCTA上可以觀察到“血管延遲征”，即相較于正常血管，閉塞或重度狹窄的遠(yuǎn)端血管在mCTA上較晚達(dá)到增強(qiáng)峰值而延遲顯影，從而利于顯示經(jīng)軟腦膜反流的側(cè)支循環(huán)，是前循環(huán)血管閉塞的可靠指標(biāo)，它的應(yīng)用不僅能夠增加醫(yī)生對(duì)顱內(nèi)血管閉塞診斷的準(zhǔn)確性和診斷信心，提高遠(yuǎn)端血管閉塞的檢出率，還能縮短診斷時(shí)間[10]。

2.2 評(píng)估側(cè)支循環(huán)狀態(tài)及病人預(yù)后 mCTA主要針對(duì)二級(jí)側(cè)支循環(huán)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括血管充盈程度、血流清除及血流充盈延遲程度等。目前，應(yīng)用最多的評(píng)估側(cè)支循環(huán)的評(píng)分方法是Alberta卒中項(xiàng)目早期CT評(píng)分（Alberta stroke program early CT score，ASPECTS）[3]。該評(píng)分兼顧評(píng)價(jià)充盈的側(cè)支血管數(shù)量及代償速度，具體為：0分，閉塞動(dòng)脈的供血區(qū)域均無(wú)血管顯影；1分，閉塞動(dòng)脈供血區(qū)域內(nèi)僅有少量血管顯影；2分，閉塞動(dòng)脈遠(yuǎn)端血管顯影延遲2個(gè)時(shí)相，血管顯示程度下降/血管數(shù)量減少，或遠(yuǎn)端血管顯影延遲1個(gè)時(shí)相，部分區(qū)域內(nèi)無(wú)血管顯影；3分，閉塞動(dòng)脈遠(yuǎn)端血管顯影延遲2個(gè)時(shí)相，但血管分布的范圍和顯示程度正常，或遠(yuǎn)端血管顯影延遲1個(gè)時(shí)相，閉塞動(dòng)脈供血區(qū)域內(nèi)的某些部分遠(yuǎn)端血管顯示程度下降（血管變細(xì)）/血管數(shù)量減少；4分，閉塞動(dòng)脈遠(yuǎn)端血管顯影延遲1個(gè)時(shí)相，但血管分布的范圍和顯示程度正常；5分，閉塞動(dòng)脈遠(yuǎn)端血管顯影無(wú)延遲，血管分布范圍正常，血管數(shù)量正?；蛟龆?。評(píng)分在4～5分為良好，2～3分為中等，0～1分為較差。

基于mCTA的ASPECTS評(píng)分預(yù)測(cè)臨床預(yù)后的能力明顯優(yōu)于sCTA[11]。有研究[12]顯示ASPECTS評(píng)分可以提高對(duì)較小體積梗死（梗死核心區(qū)體積<31 mL）的檢出能力，從而更好地預(yù)測(cè)病人預(yù)后。王等[13]基于49例AIS病人的mCTA影像分析側(cè)支循環(huán)狀態(tài)與靜脈溶栓治療預(yù)后關(guān)系，結(jié)果表明ASPECTS評(píng)分良好的側(cè)支代償提示病人近期神經(jīng)功能恢復(fù)較好，癥狀性腦出血發(fā)生率、致殘率和病死率均較低。另有研究[14]表明ASPECTS評(píng)分良好的側(cè)支循環(huán)與AIS病人靜脈溶栓治療后較好的臨床轉(zhuǎn)歸呈正相關(guān)。由此可見，mCTA可以為靜脈溶栓的AIS病人的預(yù)后評(píng)估提供參考，通過(guò)評(píng)估其側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，有利于臨床早期制定合理的治療方案，改善病人預(yù)后。

此外，一些大血管閉塞（頸內(nèi)動(dòng)脈末端、M1、M2段）的AIS病人可行機(jī)械取栓改善預(yù)后，mCTA可以反映血管閉塞的位置、血管狹窄的嚴(yán)重程度以及側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，為機(jī)械取栓的早期選擇提供更多的信息[5，15]。機(jī)械取栓術(shù)后病人動(dòng)脈期可見良好的側(cè)支循環(huán)，提示預(yù)后良好，術(shù)后出血性轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)較低[16]。Beaulieu等[17]應(yīng)用mCTA對(duì)248例擬行動(dòng)脈內(nèi)治療的前循環(huán)AIS病人進(jìn)行術(shù)前評(píng)估，其中204例為時(shí)間窗內(nèi)（發(fā)病時(shí)間≤6 h），44例為超時(shí)間窗（發(fā)病時(shí)間>6 h或發(fā)病時(shí)間未知），結(jié)果顯示，時(shí)間窗內(nèi)病人與超時(shí)間窗病人的ASPECTS評(píng)分相似，術(shù)后24 h癥狀性出血性轉(zhuǎn)化及90 d時(shí)神經(jīng)功能恢復(fù)情況差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。該研究表明對(duì)于超時(shí)間窗的AIS病人可進(jìn)行術(shù)前mCTA評(píng)估以確定是否進(jìn)行動(dòng)脈內(nèi)治療。mCTA為超時(shí)間窗AIS病人治療方案的制定帶來(lái)了新思路，從而使動(dòng)脈內(nèi)治療時(shí)間窗擴(kuò)展為6～24 h[18]。因此，AIS的治療思路也由單純的“時(shí)間就是大腦”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皞?cè)支就是大腦”[19]。

2.3 評(píng)估血栓長(zhǎng)度 準(zhǔn)確評(píng)估血栓長(zhǎng)度是臨床評(píng)價(jià)溶栓效果的重要依據(jù)。在AIS病人的急診治療中，靜脈溶栓的成功率與血栓長(zhǎng)度成反比。對(duì)于長(zhǎng)度>8 mm的血栓，通過(guò)靜脈溶栓血管再通的成功率較低，而采用機(jī)械取栓可以獲得較高的血管再通率以及較低的癥狀性出血發(fā)生率，病人的預(yù)后比較滿意[20-21]。應(yīng)用sCTA往往會(huì)高估血栓長(zhǎng)度，可能是由于血栓遠(yuǎn)端血管顯示欠清晰以及血管壁塌陷所致[22]。而mCTA能夠測(cè)量近端血管顯影斷端至遠(yuǎn)端鄰近側(cè)支的直線距離，獲得更為準(zhǔn)確的血栓長(zhǎng)度，其結(jié)果與DSA、手術(shù)病理測(cè)得實(shí)際血栓長(zhǎng)度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[23]。Guzzardi等[24]的研究也顯示mCTA可以準(zhǔn)確測(cè)量血栓長(zhǎng)度，且較長(zhǎng)血栓（超過(guò)10 mm）的血栓長(zhǎng)度與病人NIHSS評(píng)分呈正相關(guān)。另外，對(duì)于機(jī)械取栓的AIS病人，血栓長(zhǎng)度也與遠(yuǎn)端栓塞并發(fā)癥相關(guān)[25]。由此可見，mCTA是測(cè)量AIS病人血栓長(zhǎng)度的一種可靠、有效的方法。

2.4 評(píng)估血栓滲透性 除了血栓長(zhǎng)度，血栓滲透性同樣影響著靜脈溶栓后血管再通的效果。血栓滲透性的評(píng)價(jià)指標(biāo)是血栓衰減后增強(qiáng)值（thrombus attenuation increase，TAI），其在CTA中通過(guò)測(cè)量血栓的密度獲得[26]。TAI值高，說(shuō)明血栓內(nèi)部孔隙多、密度低或者血管處于亞閉塞狀態(tài)，反映血栓滲透性高，這有利于靜脈溶栓，從而使AIS病人獲得良好的臨床預(yù)后[25]。Santos等[27]前瞻性研究221例前循環(huán)AIS病人的mCTA影像，通過(guò)測(cè)量各個(gè)時(shí)相的TAI評(píng)價(jià)血栓滲透性，結(jié)果表明動(dòng)脈期TAI值越高，血栓滲透性越高，靜脈溶栓效率及臨床轉(zhuǎn)歸越好。然而，應(yīng)用mCTA評(píng)估的血栓滲透性與動(dòng)脈內(nèi)治療再通率之間的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。

2.5 評(píng)估血管壁通透性 AIS病人的并發(fā)癥之一為出血性轉(zhuǎn)化，而出血性轉(zhuǎn)化可能由血管壁通透性增加所致[28]。mCTA可通過(guò)評(píng)估血管壁通透性預(yù)測(cè)出血性轉(zhuǎn)化。Li等[29]回顧性分析64例AIS病人的mCTA和CTP聯(lián)合影像，結(jié)果顯示，mCTA側(cè)支評(píng)分聯(lián)合CTP可以評(píng)價(jià)血管壁通透性，且血管壁通透性與出血性轉(zhuǎn)化顯著相關(guān)。但mCTA的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)與血管壁通透性的關(guān)系尚不明確，與不同類型出血性轉(zhuǎn)化是否相關(guān)亦需要進(jìn)一步研究。

3 小結(jié)與展望

mCTA作為無(wú)創(chuàng)性檢查技術(shù)，可以提高顱內(nèi)血管閉塞檢測(cè)的準(zhǔn)確性，改善側(cè)支循環(huán)狀態(tài)的評(píng)估，評(píng)估血栓長(zhǎng)度及血栓滲透性，對(duì)病變區(qū)血管壁通透性的檢測(cè)也具有一定的潛能。mCTA為AIS個(gè)體化治療方案的制定以及病人預(yù)后轉(zhuǎn)歸的預(yù)測(cè)提供重要依據(jù)，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

目前mCTA的研究主要集中在前循環(huán)AIS病人中，在后循環(huán)AIS病人中的應(yīng)用價(jià)值有待進(jìn)一步探索。此外，人工智能在AIS病人的sCTA中已有相關(guān)研究[30]，未來(lái)在mCTA中的應(yīng)用值得進(jìn)一步探索。比如，基于mCTA深度開發(fā)人工智能在AIS的形態(tài)學(xué)、功能學(xué)等多元特征分析中的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而評(píng)估AIS的發(fā)病機(jī)制，以及早期預(yù)測(cè)AIS的發(fā)生。