急性脑缺血介入治疗前后多层螺旋CT灌注成像的对照研究

作者：戚跃勇，邹利光，陈 轶，帅 杰，周 政，梅文铭    作者单位：1.第三军医大学新桥医院放射科，重庆 400037；2.神经内科；3.脑外科     【摘要】  目的 探讨多层螺旋CT灌注成像（MSCTP）在评价急性脑缺血介入治疗前后血流动力学改变的作用。方法 对48例急性脑缺血患者介入治疗前后分别行MSCTP检查，获得脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)及平均通过时间(MTT),计算出缺血边缘区和缺血中央区的RCBF、RCBV和RMTT值（病变侧与镜像的对侧相应值的比值），分析其介入治疗前后的变化。结果 介入治疗后缺血边缘区的RCBF值显著增加(P<0.01)，RMTT值显著减小(P<0.05),RCBV值无显著性增加(P>0.05)。而缺血中心区的RCBF和RCBV为轻度增加(P>0.05)，RMTT值轻度减小(P>0.05)。48例患者介入治疗前MSCTP均发现与临床症状相对应的脑灌注异常区。介入治疗后MSCTP患者异常灌注有改善者32例，明显改善者12例，无改善者3例，进一步加重者1例。结论 MSCTP可以较好地反映急性脑缺血介入治疗前后的血流动力学状况，有利于疗效的评价。

    【关键词】  急性脑缺血； 灌注成像； 体层摄影术,X线计算机

    A Comparative Study with  MultiSlice CT Perfusion Imaging：Before And After

    Interventional Therapy in Acute Cerebral Ischemia

    QI Yueyong, ZOU Ligaung, CHEN Yi, SHUAI Jie，ZHOU Zheng，MEI Wenming

    (Department of Radiology，Xinqiao  Hospital, Third Military Medical University, Chongqing  400037， China)

    Abstract： Objective  To evaluate the role of multislice CT perfusion（MSCTP） in monitoring hemodynamic changes in the patients with acute cerebral ischemia before and after interventional therapy. Methods  48 patients with acute cerebral ischemia were included in this prospective study. MSCTP was performed before and after interventional therapy during the injection of 50 ml of contrast material. Perfusion coverage was adjusted according to vascular territory of interest. Mean cerebral blood volume (CBV), cerebral blood flow (CBF), mean transit time (MTT) were calculated for different vascular territories in both hemisphere，and so the CBF ratios（RCBF），CBV ratios（RCBV）and MTT ratios（RMTT）on ischemic marginal region and ischemic central region.  Results  The RCBF was increased significantly on ischemic marginal region after interventional therapy(P<0.01), the RMTT significant difference (P<0.05), and the RCBV no significant difference(P>0.05). The RCBF RMTT and RCBV all showed no significant difference on ischemic central region after interventional therapy (P>0.05). All patients had a baseline perfusion abnormality. 32 of 48 cases showed improved perfusion after interventional therapy, 12 cases improved obviously, 3 cases no improved obviously and 1 case aggravated. Conclusion  MSCTP is a new method to evaluate hemodynamic changes in patients with acute cerebral ischemia before and after interventional therapy, provide particular informations about effect evaluation.

    Key words：  Acute cerebral ischemia； Perfusion imaging； Tomography, Xray computed

    急性脑缺血具有较高的发病率、致残率和死亡率,严重危害人类健康。近年来，血管内介入技术对其诊断和治疗发挥了重要作用。然而，在对血管内介入治疗疗效的评估方面，以往多以患者的临床表现为依据,而对介入治疗前后脑血流灌注功能的改变却缺乏深入的研究。多层螺旋CT灌注成像（multislice CT perfusion，MSCTP）可早期发现急性脑缺血血流动力学变化,是判断急性脑缺血介入治疗前后脑血流灌注功能改变的新型功能成像技术。本研究拟探讨MSCT灌注成像在急性脑缺血介入治疗前后血流动力学改变的表现及其应用价值。

    1  资料与方法

    1.1  临床资料  病例纳入标准：① 急性脑缺血患者的临床诊断符合全国第4届脑血管病会议修订的诊断标准[1]；② 急性脑缺血患者发病后行MSCT平扫及MSCTP检查者；③ 急性脑缺血患者介入治疗后行MSCT平扫及MSCTP检查者。病例排除标准：① 介入治疗前后的MSCT平扫及MSCTP检查不全面者；② 介入治疗前后的MSCTP检查时间间隔超过1周者；③ 介入治疗后的MSCT平扫及MSCTP检查的图象质量不能达到诊断要求者。我院2004年1月至2008年6月期间符合上述要求者48例，男23例,女15例,年龄39～81岁,平均58.5±18.6岁。颅内外动脉狭窄患者39例，包括颈内动脉颅外段狭窄18例,颈内动脉颅内段狭窄11例，大脑中动脉狭窄7例，椎动脉狭窄2例,基底动脉狭窄1例，均置入了血管内支架[2]。脑动脉血栓性疾病9例，均行动脉溶血栓治疗[2]。

    1.2  CT灌注成像  采用GE Lightspeed 16层和GE Lightspeed 64层螺旋CT扫描仪。所有病例先行常规CT轴位平扫，层厚10 mm，层距10 mm。根据CT平扫表现和(或)临床表现定位扫描层面，若平扫可见明显低密度缺血灶，则以病灶为中心层面。经肘正中静脉采用高压注射器，注射针头22G，经肘前静脉高压注射器团注50 m1非离子型碘对比剂(300 mg/ml)，注射速度4.0 ml/s。应用MSCT Togglingtable技术行灌注扫描，采用Cine(0.5 s/r)，层厚5 mm/4i，重组层厚10 mm/2i，延迟5 s后进行连续动态灌注扫描。管电压80 kV，管电流200 mA，扫描速度2次/s，4层/次，扫描层厚5 mm，扫描时间50 s。数据通过局域网传输至ADW 4.3工作站。于介入治疗后复查CT灌注成像时，要求其扫描平面、范围和成像参数及与术前保持基本一致。

    1.3  图像处理及灌注参数测量  应用Perfusion 3软件分析,手工或自动选取靶动脉及流出静脉,通过去卷积运算获得脑组织时间密度曲线(timedensity curve,TDC)。计算并显示反映脑组织血流灌注状态的脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、平均通过时间(mean transit time,MTT)伪彩色参数图像[3]。对急性脑缺血病变范围最大的灌注异常区域的边缘和中央部分自动放置或人工勾画感兴趣区(ROI)，多点测量，并通过镜像工具测量健侧组织灌注参数值，平均每处ROI测量3～5次，取平均值。将病变侧CBF、CBV和MTT值除以镜像的对侧相应值得到相应的RCBF、RCBV和RMTT值，分别对照分析缺血边缘区和缺血中央区的RCBF、RCBV和RMTT值。

    1.4  统计学分析  采用SPSS 12.0版统计软件进行统计学分析。统计结果均以x±s表示，溶栓前后缺血区与对照区的脑灌注参数比值使用配对t检验以检验差异的显著性,以P<0.05为差异有统计学意义。

    2  结    果

    48例中有25例MSCT平扫发现异常改变，表现为病变区密度轻度减低、局部脑沟消失，其中合并大脑中动脉高密度影9例，豆状核或脑岛皮质境界不清者4例。23例MSCT平扫未发现与临床症状相对应的病灶。介入治疗后MSCT平扫均显示脑梗死的低密度区，其中7例可见病变区内局限性高密度影，为局限性造影剂滞留。介入治疗前后缺血边缘区和缺血中央区的RCBF、RCBV和RMTT值的对照见表1。表1  介入治疗前后RCBF、RCBV和RMTT值对照结果*与治疗前比较：*表示P<0.05，表示P<0.01

    介入治疗后缺血边缘区的RCBF值显著增加(P<0.01)，RMTT值显著减小(P<0.05),具有统计学意义，RCBV值虽有增加，但无统计学意义(P>0.05)。而缺血中心区的RCBF和RCBV为轻度增加，RMTT值轻度减小，均无统计学意义(P>0.05)。48例患者介入治疗前MSCTP均发现与临床症状相对应的异常脑灌注区。介入治疗后32例患者异常灌注有改善，表现为脑灌注异常范围有缩小；12例患者异常灌注明显改善,表现为CBF、CBV和MTT值基本恢复到正常水平；3例患者异常灌注无改善，表现为异常灌注范围及CBF、CBV和MTT值较术前无明显改变；1例患者异常灌注进一步加重，表现为缺血灌注区进一步增大。

    3  讨    论

    急性脑缺血主要是由头颈部动脉狭窄、心脏或头颈部动脉血栓脱落以及急性脑动脉血栓形成等因素导致，它是引起急性缺血性脑梗死的主要原因。急性缺血性脑梗死患者缺血中心区的脑组织可以在几分钟内就出现坏死，导致不可逆性损伤。为减少缺血脑组织坏死可采取：① 改善缺血脑组织供血，使闭塞的脑血管尽早再通，恢复血液循环，使缺血脑组织重新得到血供；② 保护缺血脑组织避免遭受代谢毒物的进一步损害[2]。近年来，随着影像学早期诊断与介入治疗的进展,尤其是缺血半暗带概念的提出以及经导管血管内溶栓治疗与支架置入的开展，使其治疗从传统被动的支持疗法及防治并发症，发展到主动以抢救脑缺血半暗带为治疗目的的介入治疗。脑缺血半暗带是指围绕脑缺血核心周围的具有潜在可逆性损伤的梗死周边低灌注区，虽其电生理反应已停止，但其膜结构却保持完整。这部分组织，具有双向改变的可能，既可通过改善脑血流量使半暗区的功能恢复，也可因脑血流量得不到改善而进一步发展为坏死。目前,早期溶血栓可以使闭塞的血管再通,恢复供血,挽救濒死的脑组织,是治疗急性脑梗死首选有效方法。但在介入治疗前,必须明确如下几个问题：① 是否存在缺血半暗带，有缺血半暗带者才有溶血栓的价值；② 明确脑梗塞是出血性还是缺血性，是新发性还是陈旧性,是持续性还是短暂性，只有对于新发的持续性缺血性脑梗塞才可以进行溶血栓治疗；③ 预测发生溶血栓后出血的危险性。介入治疗后还需明确其疗效，以指导下一步的临床治疗。介入治疗后通常依据患者临床症状的改善程度进行神经功能缺损评分，可间接反映缺血脑组织的血流恢复情况,评价溶血栓治疗的有效性,但由于临床疗效受多种因素的影响,有时临床症状并不能反映脑组织的血流灌注情况。因此，MSCT检查，尤其是MSCTP检查是目前明确介入治疗前后这些问题的主要手段[47]。

    介入治疗前MSCT平扫检查目的是:① 早期诊断，其主要征像有脑动脉高密度征、局部脑肿胀征和脑实质密度降低征；② 除外脑出血以便溶血栓治疗；③ 了解有无不利于溶血栓治疗的其它CT征象。介入治疗后MSCT检查有利于即可明确有无术后出血。本组病例介入治疗前MSCT平扫均支持行介入治疗。介入治疗后MSCT平扫可见颅内造影剂滞留，尤其是局限性的造影剂滞留需与局部出血进行鉴别：造影剂滞留者其内常可见散在的正常脑组织，其密度与周围其他部位滞留的造影剂相同，无明显的占位效应，周围无水肿环，且短时间内复查会迅速廓清。本组病例介入治疗后MSCT平扫可见7例局限性造影剂滞留，均与术后并发出血进行了鉴别。

    MSCTP能够通过监测溶栓前后脑血流动力学参数的变化,判断脑组织血流恢复程度,为临床评价溶栓疗效提供可靠依据。本组例中MSCT平扫23例未见异常，但MSCTP检查均发现与临床症状相对应的脑灌注异常区，说明MSCTP具有更高的敏感性。介入治疗后,全脑血流动力学变化经历了由一个平衡被打破到另一个平衡重新建立的复杂过程[2]。脑组织血流灌注程度的改善得益于颅内外大血管狭窄的解除、血栓的溶解、颅内血管侧支循环建立以及脑血管自身调节机制启动。与此同时，脑灌注压升高还可以使低灌注区脑组织的局部血容量增加，促进侧支循环的建立。介入后复查MSCTP显示缺血边缘区的RCBF值显著增加，RMTT值明显缩短，说明缺血边缘区具有半暗带，为可逆性低灌注区，通过介入治疗较好地得以挽救，从而缩小了梗死灶的范围。缺血中心区的RCBF、RCBV和RMTT与介入治疗前均无统计学差异,说明该区域脑组织已发生了不可逆性坏死。因此，MSCTP可较好地反映急性脑缺血介入治疗前后的血流动力学变化，准确量化缺血脑组织的血流恢复情况，可为急性脑缺血介入治疗疗效的判断提供了一种新更全面准确而直观的影像学评价方法。

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