雙能CT在評估急性腦梗死側(cè)支循環(huán)的研究進展

閆景偉

【摘要】 急性腦梗死具有病發(fā)時間短、治療效率較低、死亡率較高、后遺癥強等典型特征，嚴重威脅中老年人生命健康。良好的側(cè)支循環(huán)可以縮小梗死體積，降低腦梗死的復(fù)發(fā)風險、改善患者的預(yù)后。有效建立側(cè)支循環(huán)不僅可以減少神經(jīng)損傷的發(fā)生，還可以降低二次腦梗死發(fā)生風險。雙能CT可以利用鈣化分布圖來區(qū)分顱內(nèi)出血灶和鈣化灶，可以輔助急性腦梗死血管內(nèi)治療后早期顱內(nèi)出血的診斷。探討雙能CT評估急性腦梗死側(cè)支循環(huán)對患者的臨床決策以及預(yù)后具有重要意義，因此本文對雙能CT在評估急性腦梗死側(cè)支循環(huán)的研究進展進行綜述。

【關(guān)鍵詞】 雙能CT 急性腦梗死 側(cè)支循環(huán)

Research Progress of Dual-energy CT in Evaluating Collateral Circulation of Acute Cerebral Infarction/YAN Jingwei. //Medical Innovation of China， 2024， 21（04）： -179

[Abstract] Acute cerebral infarction has the typical characteristics of short onset time， low treatment efficiency， high mortality and strong sequelae， which seriously threatens the life and health of middle-aged and elderly people. Good collateral circulation can reduce the volume of infarction， reduce the risk of recurrence of cerebral infarction and improve the prognosis of patients. Effective establishment of collateral circulation can not only reduce the occurrence of nerve injury， but also reduce the risk of secondary cerebral infarction. Dual-energy CT can distinguish intracranial hemorrhage and calcification by calcification map， and can assist in the early diagnosis of intracranial hemorrhage after intravascular therapy of acute cerebral infarction. To explore the significance of dual-energy CT to evaluate collateral circulation in patients with acute cerebral infarction for clinical decision and prognosis， this article reviews the research progress of dual-energy CT in evaluating collateral circulation in acute cerebral infarction.

[Key words] Dual-energy CT Acute cerebral infarction Collateral circulation

急性腦梗死是由于大腦血液回流阻滯，以至于引起局部范圍的腦部相關(guān)組織呈進行性缺血性軟化或壞死。臨床上，腦血管病中最多見的類型是腦梗死，占我國腦卒中的69.6%～70.8%。其基本病因有心源性栓塞、小動脈閉塞、大動脈粥樣硬化等。因為致死率較高以及發(fā)病時間較急的緣故，對患者的生命健康具有威脅性[1-2]。大腦側(cè)支循環(huán)是指血液通過側(cè)支動脈血管到達缺血區(qū)域，以至于缺血組織重新得到血液灌注的代償過程。研究表明，大概率會發(fā)生缺血的組織位置，腦部側(cè)支循環(huán)可進行血液運輸，代償性地維持腦部器官的生理機能。良好的側(cè)支循環(huán)可以縮小梗死體積，降低腦梗死復(fù)發(fā)風險、改善患者預(yù)后[3]。因此對急性腦梗死患者的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)進行早期、精準的評估可以有效判斷梗死灶擴大的風險。早期CT掃描時間分辨率較低，兩次掃描的圖像難以達到精準配準，直到2006年，雙能CT（dual-energy computed tomography，DECT）系統(tǒng)出現(xiàn)了突破性的技術(shù)進展，在出血的基礎(chǔ)上，由于碘X射線密度下的康普頓散射成分和光電之間的差異，其可以用于區(qū)分出血和碘對比劑[4]。DECT是利用物質(zhì)基于能量幅度的差異性呈現(xiàn)X線衰減值的基本原則，采取電腦軟件用多種顏色來區(qū)分來源不同的組織進行定性。雙能CT可以檢測出亞臨床性的病變形成，對于病情發(fā)生發(fā)展可以進一步精確而全面的評估[5]。鑒于此，本文對雙能CT在評估急性腦梗死側(cè)支循環(huán)的研究進展進行綜述。

1 側(cè)支循環(huán)

1.1 側(cè)支循環(huán)的定義

腦梗死逐漸向年輕化的趨勢發(fā)展，具有起病急、發(fā)展快的特點，對患者的生命安全具有不良影響。急性腦梗死的治療包括靜脈溶栓、神經(jīng)介入治療以及其他治療[6-7]。側(cè)支循環(huán)，是指當大血管閉塞時血流通過側(cè)支血管到達遠端缺血區(qū)，進而讓缺血組織得到灌注代償?shù)囊粋€過程。根據(jù)解剖結(jié)構(gòu)，大腦側(cè)支循環(huán)可以分為一級側(cè)支循環(huán)、二級側(cè)支循環(huán)以及三級側(cè)支循環(huán)，一級特指通過Willis環(huán)的血流代償；二級側(cè)支循環(huán)指通過眼動脈、軟腦膜吻合動脈、顱外段側(cè)支循環(huán)等較小的側(cè)支與側(cè)支間的吻合支的血流代償；三級側(cè)支循環(huán)屬于新生血管（即毛細血管），在缺血后一段時間才慢慢形成。Wills環(huán)是大腦底部連接大腦前循環(huán)和大腦后循環(huán)吻合動脈環(huán)，其提供側(cè)支血流的能力取決于組成血管的大小及連續(xù)性。Willis環(huán)在人群中存在顯著的形態(tài)變異，一些解剖學變異可能會影響血流的血流動力學，從而導(dǎo)致不同類型及程度的腦血管疾病。二級側(cè)支循環(huán)一般在腦組織缺血數(shù)天后才能形成，主要包括大腦前動脈、大腦中動脈和大腦后動脈遠端之間及大腦后動脈和小腦上動脈之間的顱內(nèi)軟腦膜吻合[8-9]。三級側(cè)支循環(huán)指新生血管，三級側(cè)支循環(huán)腦梗死患者的血流代償程度較高，發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的概率較高，患者的預(yù)后較好。而一級、二級的側(cè)支循環(huán)患者的血流代償程度較低，因此在對于該類患者進行治療時，其重點在于采取手術(shù)介入等方法，進而促進良好側(cè)支循環(huán)的建立[10]?；趥?cè)支循環(huán)的形成與開放對急性腦梗血管內(nèi)治療的預(yù)后有著重要影響。因此，有效評估急性腦梗死側(cè)支循環(huán)已經(jīng)成為臨床醫(yī)師開展研究的熱點[11]。

1.2 側(cè)支循環(huán)的臨床意義

腦梗死容易導(dǎo)致缺血性半暗帶的形成，也就是梗死灶的周圍可以伴有腦組織的水腫。改善腦循環(huán)、建立側(cè)支循環(huán)，對拯救缺血半暗帶、降低死亡率具有重要意義[12]。側(cè)支循環(huán)在其病理生理過程中具有重要意義，由于腦梗死的發(fā)病過程存在腦動脈側(cè)支循環(huán)開放和建立，而側(cè)支循環(huán)主要指的是大血管閉塞或者是大血管出現(xiàn)嚴重狹窄，從旁邊或者是其他部位生成小的毛細血管，供給大血管所支配的區(qū)域，使得大血管所供給區(qū)域功能正常，以減輕腦損傷。因此有效建立側(cè)支循環(huán)不僅可以減少神經(jīng)損傷的發(fā)生，還可以降低二次腦梗死發(fā)生風險[13-15]。腦側(cè)支循環(huán)會增加卒中后缺血半暗帶血供，其對于腦梗死預(yù)后具有重要作用。若想改善患者病情，則需要良好的腦側(cè)支循環(huán)[16]。Muehlen等[17]研究表明，側(cè)支循環(huán)形成可以提高腦梗死患者血管再通的成功率，對患者的遠期預(yù)后具有重要意義。于成超等[18]研究表明，腦梗死患者的側(cè)支循環(huán)越差，其預(yù)后不良的風險越高。而樊琪等[19]亦表明，良好的側(cè)支循環(huán)可以改善急性腦梗死患者的局部腦組織灌注，而較少腦梗死灶的容積，對患者的預(yù)后具有積極作用，且可以降低梗死的復(fù)發(fā)風險。以上研究均表明了側(cè)支循環(huán)對該患者的預(yù)后具有重要等預(yù)測價值。

2 DECT

影像學檢查可較直觀地顯示腦梗死的范圍、有無出血、陳舊腦梗等，幫助臨床判斷組織缺血后是否可逆、血流動力學以及血管狀況的改變。頭顱CT是腦梗死常用的醫(yī)學影像檢查方法。隨著技術(shù)的發(fā)展，DECT已經(jīng)成為改善急診神經(jīng)成像的有效工具，利用它可以為患者帶來多種益處，DECT是CT發(fā)展的重要趨勢。與傳統(tǒng)CT比較，DECT能展現(xiàn)出更多的成像優(yōu)勢以及潛在價值[20-21]。DECT通過使用兩個獨立的能譜采集數(shù)據(jù)，改進了傳統(tǒng)的非對比頭部CT，從而提高了CT成像，提高了對比分辨率，減少了圖像噪聲和射束硬化偽影，并在同等劑量下實現(xiàn)了成分材料的光譜分離[22]。在缺血期間，由于血腦屏障的破壞，內(nèi)皮細胞受損，使得造影劑滲漏到腦間質(zhì)中。傳統(tǒng)的CT對于這種單純造影劑滲漏以及出血情況難以區(qū)分。現(xiàn)如今，已有研究表明，DECT可以有效區(qū)分造影劑滲漏和出血轉(zhuǎn)化[23]。DECT通過在圖像采集中使用不同的能量水平，使碘和血液在行為和密度上有所不同，從而將對比劑殘留與急性出血區(qū)分開來。DECT核心思想是利用不同物質(zhì)在不同射線能量下衰減系數(shù)變化不同的特性進行成像[24]。它利用兩種互異的能譜信息進行圖像重建，以獲得較高的探測精度，所以它要求在進行檢測時，采用不同能量的X射線分別穿透被檢物體，并采集其在兩個互異能譜下的衰減信息。因此，雙能CT成像系統(tǒng)中含有兩組具有能量響應(yīng)差異的采集設(shè)備[25-26]。目前臨床上可使用3種不同類型的DECT：（1）雙源DECT，即在2個探測器上投射2個不同kV設(shè)置的X射線管；（2）單源DECT，即在1個探測器上快速切換2 kV設(shè)置；（3）雙層探測器CT，即1個源和1個雙層探測器，可區(qū)分高、低能量水平[27]。

3 DECT評估腦梗死側(cè)支循環(huán)

神經(jīng)功能缺失加重及恢復(fù)與缺血半暗帶具有關(guān)聯(lián)性，而腦梗死治療的目的在于挽救缺血半暗帶，其治療重點為早期開通閉塞血管、保護和開放側(cè)支循環(huán)和保護缺血神經(jīng)組織等。所以術(shù)前評估側(cè)支循環(huán)分級對患者術(shù)后出血風險具有重要意義。DECT在檢測血栓持久性或早期再血栓形成方面很有價值，DECT可以利用不同球管電壓下碘劑所導(dǎo)致的X線衰弱差異，以此識別碘劑所致密度增高?？赡芸蓪Τ鲅c外滲的對比劑進行準確判斷[28]。Byrne等[29]在血栓切除術(shù)后1 h內(nèi)進行的雙能CT檢查中，發(fā)現(xiàn)了與絕對最大碘濃度相比，造影劑染色的腦實質(zhì)內(nèi)相對碘濃度（與上矢狀竇內(nèi)相比）是更可靠的腦出血預(yù)測因子。Li等[30]研究表明，DECT的三個定量參數(shù)和臨床預(yù)測因子在識別血管內(nèi)治療后腦實質(zhì)腦梗死患者的腦出血并發(fā)癥方面顯示出很好的預(yù)測性能，這可能有助于更好的臨床決策。黎冠峰[31]研究表明，DECT可以有效鑒別急性腦梗死血管內(nèi)治療術(shù)后碘對比劑外滲以及早期腦出血并指導(dǎo)臨床治療。Chen等[32]研究表明，在急性缺血性卒中血管內(nèi)血栓切除術(shù)后，DECT顯示出極好的準確性和特異性來區(qū)分腦出血和造影劑外滲。有研究認為DECT是鑒別對比劑外滲和術(shù)后出血的金標準，其可以利用鈣化分布圖來區(qū)分顱內(nèi)出血灶和鈣化灶，可以輔助對急性腦梗死血管內(nèi)治療后早期顱內(nèi)出血的診斷，且其具有較高的準確性[33-36]。

4 小結(jié)

術(shù)前評估側(cè)支循環(huán)分級對急性腦梗死患者術(shù)后出血風險具有重要意義。DECT是改善急診神經(jīng)成像的有效工具，其為CT發(fā)展的重要趨勢。其可以利用兩種互異的能譜信息進行圖像重建，以獲得較高的探測精度。其可以利用鈣化分布圖來區(qū)分顱內(nèi)出血灶和鈣化灶，可以輔助對急性腦梗死血管內(nèi)治療后早期顱內(nèi)出血的診斷。鑒于由于目前針對DECT雙能CT在評估急性腦梗死側(cè)支循環(huán)的研究數(shù)量有限，因此需大樣本的深入研究，以將其推廣至臨床應(yīng)用。

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