CT灌注成像结合血浆谷氨酸、γ氨基丁酸检测对诊断急性脑梗死的价值

　　作者：满晓　　作者单位：山东大学附属省立医院神经内科， 济南 250021

　　【摘要】目的探讨CT灌注成像(CTPI)结合检测血浆谷氨酸(Glu)、γ氨基丁酸(GABA)水平在诊断急性脑梗死及判断脑梗死体积中的应用价值。方法 对57例发病24h内的脑梗死患者行头颅CT平扫与CTPI检查，计算梗塞区相对脑血流量( rCBF)、平均通过时间( MTT)、峰值时间(TP);应用高效液相色谱法测定所有患者的血浆Glu、GABA水平。结果 普通CT平扫显示低密度灶者26例，均为责任病灶，未见异常者31例。CTPI显示灌注异常者54例，均为责任病灶，灌注正常者3例;CTPI显示患者rCBF、TP、MTT显著改变，病灶侧与对侧、病灶中心区与周边区比较，差异有统计学意义(P<0.05)。直线相关分析表明，血浆Glu、GABA水平与脑梗死体积呈正相关(r=0.88,P<0.01;r=0.47，P<0.01)。结论 CTPI结合检测血浆Glu、GABA水平变化，可以超早期诊断脑梗死并能有效判断梗死体积，有助于判断预后和制定治疗方案。

　　【关键词】 脑梗死,体层摄影术,x线计算机,谷氨酸 氨基丁酸

　　To investigate the application of computed tomography perfusion imaging(CTPI)combined with determination of Glu and GABA in the plasma in diagnosis of acute cerebral infarction (CI). Methods 57 patients with acute cerebral infarction onset within 24 hours were examined by conventional CT and CTPI. CTPI yielded a set of relative cerebral blood flow(rCBF), mean transmit time(MTT) and time to peak(TP). By mean of highperformance liquid chromatography, the levels of Glu and GABA in the plasma of all patients were determined. Results Conventional CT scan showed a lowdensity signal in 26 of 57 patients. CTPI revealed normal perfusion in 3 patients and hypoperfusion in 54 patients. The regional cerebral blood flow(rCBF), time to peak(TP), and mean transit time(MTT)were obviously changed in 54 patients by CTPI. The ischemic lesion side as compared with the opposite side, and the core of the ischemic lesion as compared with the peripheral zone were significantly changed(P<0.05). A linear correlation analysis showed that there were positive correlations between infarction volume and plasma levels of Glu and GABA (r=0.88, P<0.01; r=0.47, P<0.01) and the infarction volume. Conclusion CTPI combined with determination of Glu and GABA in plasma can be used in diagnosis of early stage of cerebral infarction and measurement of infarct volume, so it is great for prognosis and treatment.

　　Key words: Cerebral infarction; Tomography， Xray computed; Glutamic acid; γaminobutyric acid CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTPI)是反映活体血流动力学变化并进行定性、半定量、定量分析的新型功能成像技术，该技术能早期显示脑缺血的部位和病变范围大小，并且从影像学方面证实了半 暗带的存在[12]，为临床治疗提供了较为全面的影像学及血流动力学的信息。谷氨酸(Glu)和γ氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统重要的兴奋性和抑制性神经递质，脑缺血时Glu和GABA异常增高，其释放量与脑缺血体积、病情严重程度密切相关[3]。为判断CTPI和Glu、GABA在脑梗死中的诊断价值，本研究对发病<24?h的急性脑梗死(cerebral infarction, CI)患者行CTPI检测，并结合检测患者血浆Glu、GABA含量变化进行综合性分析。

　　1 资料与方法

　　1.1 临床资料 2004年12月～2005年12月间在山东大学附属省立医院神经内科就诊、发病<24?h的急性脑梗死患者57例，男39例，女18例，45～77岁，平均(58.1±6.1)岁。诊断均符合全国第四届脑血管病会议修订的标准并经普通头颅CT证实，排除脑出血、肿瘤，并除外感染、严重心、肝、肾病变者。通过复查CT(发病后3～14?d)，梗死体积按Pullicino法计算，其中梗死灶>10?cm3者19例，为大梗死组;梗死灶5～10?cm3者22例，为中梗死组;梗死灶<5?cm3者16例，为小梗死组。

　　1.2 方法

　　1.2.1 CT灌注成像 57例患者在发病24?h内，首先进行普通CT扫描，确定感兴趣层面作为动态扫描平面。通常选择基底节层面，因为该区域由大脑前、中、后动脉三条血管供应，是脑血管病的高发区。采用Marconi Mx8000多层螺旋CT扫描机(美国Marconi公司生产)，通过高压注射器经肘静脉快速注入非离子造影剂优维显300 (Ultravist 300，碘含量300?mg/mL,先灵药业有限公司生产)，流速8?mL/s，总量40?mL。与造影剂注射开始进行同步动态CT扫描。扫描条件：120?KV，300?mA，扫描速度1层/s，层厚10?mm。在所选择的层面连续扫描40?s，获得选定平面的40张图像，通过动态分析模块获取动脉及脑内感兴趣区的时间-密度曲线(timedensity curves;TDC)，经CT灌注软件处理获得CT灌注图像，并计算出局部脑血流量(rCBF)、平均通过时间(MTT)、最大峰值时间(TP)等血流动力学参数数值。

　　1.2.2 Glu、GABA的测定 抽取空腹静脉血2?mL，3?000?r/min离心10?min，取血浆，-30?℃保存待测。采用高效液相色谱法测定Glu、GABA水平。Glu和Asp氨基酸标准品由上海生化试剂一厂提供。仪器为美国PERKINELMER 公司生产的LC240型荧光检测器，高效液相色谱系统。

　　1.3 统计学处理 各组数据采用±s表示。CTPI检查结果分析采用配对设计的两样本均数t检验及成组设计的两样本均数t检验。不同梗死体积的Glu、GABA均数值的比较采用单因素的方差分析和q检验。采用直线相关分析脑梗死患者梗死灶大小与血浆Glu、GABA含量关系。P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 CT平扫结果 57例患者中，显示低密度灶者26例，未见异常者31例。CT平扫对脑梗死早期诊断的敏感性为45.61%。

　　2.2 CTPI结果 57例患者中，灌注异常者54例，26例虽经普通CT显示低密度灶，但在CTPI显示的病灶范围增大。经临床追踪观察和复查CT证实，小体积脑梗死13例，中体积脑梗死22例，大体积脑梗死19例;灌注正常者3例，后复查头颅CT证实均为小体积脑梗死。CTPI对脑梗死早期诊断的敏感性为94.74%。

　　CTPI异常者显示病灶周边、中心与对侧的信号明显不同，病灶中心信号明显降低，周边逐渐增强，呈阶梯样改变。病灶较对侧相应区时间密度曲线低平，波峰后移，见表1，表2。由表1和表2可见，病灶平均区rCBF显著低于对照区，TP、MTT明显延长。病灶中心区rCBF显著低于病灶周边区，TP、MTT明显延长。

　　2.3 脑梗死患者早期血浆Glu、GABA水平与病灶大小的关系 见表3。血浆Glu、GABA含量与脑梗死病灶大小有关，梗死灶越大，其含量越高(P<0.05)。

　　2.4 脑梗死患者血浆Glu、GABA水平与梗死体积的相关性分析 经直线相关分析表明,脑梗死患者血浆Glu、GABA水平与梗死体积呈直线正相关关系，相关系数分别为r=0.88，P<0.01;r=0.47，P<0.01。

　　3 讨 论

　　3.1 CTPI在诊断脑梗死中的应用价值 CT是神经影像学最常用的检查方法，急性脑卒中发作的患者一般均行CT检查以除外脑出血。急性脑梗死在发病早期尤其是2～6小时内的超急性期，病灶区脑组织内主要是水和电解质含量的变化，表现为细胞毒性水肿，并逐步过渡为血管性脑水肿，这时在常规CT平扫图像上通常无明显形态学改变或仅有局部脑沟消失、变浅等形态学改变。传统的CT成像不能早期诊断脑梗死，而CTPI可以从病理生理角度出发，显示缺血早期脑血流动力学变化，给脑缺血患者的早期确诊、早期治疗提供了依据。并且，CTPI还可以被用于连续观察缺血再灌注后的脑血流情况，为研究溶栓治疗后脑组织病理生理机制提供了一种有效的方法。

　　本研究中的57例脑梗死患者(复查CT证实)，经CTPI检查，54例均能显示与神经系统相对应的病灶，CTPI的敏感率达94.7%，这与正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层(SPECT)对缺血灶的发现率相似[4]。而57例脑梗死患者首次普通CT仅有26例显示缺血病灶，脑梗死早期的敏感率仅为45.6%。国内外学者一致认为[56]：在急性脑缺血形态学改变之前，CTPI是脑梗死早期显示缺血病灶部位、范围和程度的重要方法之一。26例在首次普通CT显示出低密度灶的患者，在CTPI上显示的病灶范围比普通CT显示的病灶范围更大。并且，在CTPI上显示病灶的中心，周边与对侧的信号明显不同，中心区灌注量明显下降，峰值时间显著延长，而周边区自中心区向外灌注量逐步增加，峰值时间渐渐缩短，呈阶梯样改变，这与其他学者的研究结果是一致的[7]。对于半暗带和梗死区的血流量及通过时间等血流动力学参数的动态变化规律，国内尚未见报道，国外学者对于明确半暗带组织的各种参数阈值意见尚不完全统一。本研究结果表明，在CT灌注成像的各项血流动力学参数中， rCBF、TP对脑缺血的显示具有高度敏感性。小体积或中体积脑梗死，rCBF、TP图像显示的缺血面积大于MTT图像显示的缺血面积，而在大体积脑梗死中，rCBF、TP、MTT三种图像显示的病灶大小一致，这与Konig等[8]的研究结果相似。3例小体积脑梗死患者CTPI显示正常，究其阴性表现的原因可能为：①　低信噪比;②　大脑白质中空间分辨率较低。 提示，CTPI对小体积梗死的诊断不如SPECT敏感。

　　3.2 血浆Glu、GABA在脑梗死中的应用价值 氨基酸类神经递质分为两类：兴奋性氨基酸(excitatory amino acid，EAA)与抑制性氨基酸(inhibitory amino acid，IAA)。脑缺血后氨基酸的改变是一种复杂的病理生理改变过程，Glu的兴奋毒性作用引起神经元损伤，已得到大家的认可[9]。GABA的释放增加，在脑缺血保护机制中亦起到了不容忽视的作用[10]。

　　有研究表明[11]，脑梗死时，氨基酸递质异常释放与梗死部位及梗死体积不同有关。血管近端阻断造成大灶梗死时，氨基酸递质释放的速度较远端小血管阻断引发小灶梗死时增加50%。发生脑梗死时，血脑屏障破坏，Glu、GABA的渗透性增加，因此脑梗死患者血中Glu、GABA水平可间接反映脑的Glu、GABA水平变化，反映患者的病情轻重程度。本研究结果提示，Glu、GABA升高水平与梗死体积大小有关，梗死体积越大，其血浆Glu、GABA增高越明显。测定血浆中Glu、GABA升高的水平，可作为脑缺血损害程度的一个指标。CTPI结合检测血浆Glu、GABA水平变化，可以超早期诊断脑梗死并有效判断梗死体积，有助于判断预后和制定治疗方案。

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