单光子发射计算机断层摄影术在脑梗死中的应用进展

夏光明 黄虎翔（综述） 李 钢（审校）

单光子发射计算机断层摄影术（Single photon Emission Computed Tomography，SPECT）脑显像是利用放射性核素标记物随脑血流进入脑组织后形成放射性浓度差异，经过计算机处理再断层成像的特异性功能显像和分子显像，除显示脑结构外，更能显示脑组织的功能信息。近年来随着SPECT脑影像学的进展和临床应用，对脑梗死的早期诊断、病理生理、临床治疗及预后评价都有着重要的临床意义。

1 脑梗死的早期诊断

SPECT对急性脑梗死诊断阳性率达95%～100%，敏感性为61%～74%，特异性为88%～98%。SPECT在发病后6 h之内即可发现血流灌注降低，头颅CT大多在发病12～48 h后才出现低密度梗死灶，普通MRI 8 h出现脑水肿，48 h内SPECT对脑梗死的诊断阳性率明显高于CT，SPECT对血流敏感，其病变范围明显大于CT和MRI，与临床表现更为符合［1］。Jari等对比MR灌注成像（PWI）与SPECTECD灌注显像发现PWI体积要大于SPECT体积，SPECT虽然与PWI有较好的相关关系［2］，但是SPECT能更好地反映1周后的梗死体积，相对于PWI更能发现急性和亚急性脑梗死［3］。

2 脑梗死的病理生理

2.1 急性脑梗死的远隔效应

远隔效应是脑局灶性损害时远离病灶区域呈现脑功能过度兴奋或抑制现象。Wen Jang等应用Tc－99m HMPAO标记对基底节脑梗死6周的患者进行SPECT显像发现在梗死灶对侧的皮质区脑血流降低具有显著性差异，同时伴有肌酐和N－乙酰门冬氨酸代谢的降低，并且认为肌酐和N乙酰门冬氨酸代谢的降低与远隔效应有关，远隔效应的出现对脑梗死患者的康复是一个重要的负面影响因素［4］。Dorothee等对基底节脑梗死的患者进行MR检查没有发现皮层改变，而IMZ－SPECT检查发现皮层神经细胞明显减少，并认为远隔效应还与多突触联系有关［5］。

交叉性小脑功能失联络征象（crossed cerebellar diaschisis，CCD）是大脑病灶对侧小脑半球局部脑血流量减少，可能是急性期瘫痪肢体肌张力降低的原因。其机制可能是由于皮质缺血后皮质－脑桥－小脑传导通路阻断所致。Masashi等对（16±10）h的伴有严重皮层症状的急性期大脑中动脉脑梗死的患者和（10±5）d的亚急性期患者进行99mTc－HMPAO SPECT显像发现在急性期和亚急性期都出现了CCD，且在急性期和亚急性期小脑的灌注显像无显著的差别［6］。

Masahiro Kamouchi等对6 h内超急性期大脑中动脉脑梗死患者进行SPECT检测发现CCD在超急性期同样出现，在超急性期病灶同侧小脑血流量明显升高，对侧小脑半球血流量明显降低，小脑血流量与大脑半球（r＝0.44，P＜0.05）、前额叶（r＝0.44，P＜0.05）相关，而与梗死区域无关（r＝0.26，P＝0.3），与前颞叶显著相关（r＝0.58，P＜0.01），并认为大脑中动脉脑梗死超急性期CCD可能与前额叶和前颞叶低灌注有关［7］。

2.2 急性脑梗死的细胞凋亡

位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）在细胞凋亡时迅速重新分布到细胞膜外侧。Annexin V特异性的结合凋亡细胞膜表面的PS，而在正常脑组织中吸收极少至可忽略不计，因此能很好地显示脑组织的细胞凋亡。Mordechai等发现，细胞凋亡不仅在梗死病灶及缺血半暗带出现，在病灶对侧大脑也同时发生，这种远隔效应可能与多突触旁路导致的兴奋性氨基酸过度释放有关［8］。虽然Annexin V在颅骨内的浓聚及其副作用限制了临床上的使用，但是基因重组annexin V－128在颅骨内和其他组织中的吸收明显降低，可能会使得这一状况明显改观［9］。

2.3 急性脑梗死血脑屏障的破坏

二乙三胺五乙酸（DTPA）不通过血脑屏障，正常脑组织不吸收，在血脑屏障破坏的患者DTPA可以被明显的吸收。Yair等对大脑中动脉脑梗死的患者于发病36 h进行Tc－99m DTPA SPECT显像发现所有25例患者均伴有不同程度的血脑屏障破坏，其中血脑屏障破坏程度较重，或者血脑屏障破坏范围较大，累及大脑前动脉和大脑后动脉供血区域的患者进展为恶性大脑中动脉脉梗死［10］。Mordechai等应用Annexin V SPECT进行48 h内急性脑梗死显像判断血脑屏障，发现Annexin V高灌注区出现脑梗死，并与格拉斯哥昏迷量表呈显著的负相关，与NIH评分呈显著的正相关，与DTPA显示的血脑屏障渗透性有较好的相关性［8］。

2.4 脑梗死的脑血管储备功能

Satoshi等对已治疗后的颈内动脉和大脑中动脉系统脑梗死患者检测发现，脑血流量（rCBF）和脑血流储备（rCVR）均降低的患者随访再发脑梗死的危险性明显增加，同侧再发脑梗死的危险系数达到8.0（95%CI，1.9 to 34.4），全脑再发脑梗死的危险系数达到3.6（95%CI，1.4 to 9.3）；进一步乙酰唑胺负荷试验发现rCBF下降超过35.6%和rCVR下降超过23.7%平均在42.7月内再发脑梗死［11］。Julio等检测15例无脑梗死的胰岛素依赖型糖尿病患者脑血管功能储备，发现在基础SPECT中8.6%出现皮层低灌注区中33.8%伴有rCVR降低，而7.4%出现皮层高灌注区中48.2%显示rCVR降低，并建议对这些梗死前状态要进行有效的治疗［12］。

3 在脑梗死治疗中的应用

Tsutomu等99mTc－ECD标记SPECT显像研究大脑中动脉脑梗死患者脑缺血程度及与缺血时间的关系发现3 h内恢复脑血流灌注后患者预后与脑缺血程度无关，而在3～8 h内恢复脑血流灌注患者的预后与脑缺血程度以及缺血时间相关，进一步支持了溶栓治疗的严格时间限制［13］。

James等对3 h内rtPA溶栓的病例3 h内和24 h进行99mTc－HMPAO SPECT显像发现rtPA治疗组在24 h的脑血流量明显增加（87±16）%，而安慰剂组仅增加（28±30）%，脑血流量的增加与临床症状相符合，SPECT可作为rtPA临床治疗中的有效评估手段［14］。

Kuniaki等对6 h内血管内溶栓的患者治疗后99mTc－ECD跟踪显像发现，ECD低灌注是发生大脑损害的标志，部分ECD高灌注而后继发ECD低灌注区出现继发性脑出血，但是没有统计学意义；但是对3 h内血管内溶栓治疗后进行99mTc－HMPAO SPECT和99mTc－ECD SPECT联合 检测发现，血管内溶栓治疗后病灶ECD放射性活性与对侧相等的（相对活性0.9～1.1）缺血再灌注区不会出现脑损害，而放射性活性低于对侧（相对活性＜0.9）的区域将会出现不可逆性损害，HMPAO放射活性高于对侧（相对活性＞1.1），并且ECD呈低灌注的区域（相对活性＜0.9）将会出现出血性改变，且认为血管内溶栓治疗后的高灌注不但是非营养性的，而且可能导致继发性脑出血［15，16］。

王艺东等通过Tc－HL91 SPECT检查能清晰地显示完全及部分前循环脑梗死患者的脑乏氧组织，提示在梗死灶周围仍有部分脑组织存活，跟踪起病10余天还可见乏氧组织，提示即使错过溶栓治疗的脑梗死患者仍有必要采取积极有效的治疗措施［17］。

4 判断预后

SPECT可以从多方面进行急性脑梗死预后的判断。Hirano等在没有早期再灌注或临床恢复的前提下超早期（发病后6 h内）Tc－HMPAO SPECT脑显像rCBF阈值低于63.7%是预测最终梗死面积的可靠指标［18］。

Masashi等99mTc－HMPAO SPECT在大脑中动脉梗死的病例研究中发现急性期（16±6）h的灌注状态与60 d患者的斯堪的纳维亚评分（SSS）和巴塞尔指数（BI）无关，但是亚急性期（10±5）d HMPAO的放射性缺损程度与60 d神经功能呈显著相关，可预测60 d神经功能状态SSS（r＝0.69，P＜0.01），BI（r＝0.82，P＜0.01）［6］。

Bowler研究发现42%的脑梗死患者在1周内发生缺血区再灌注，但是仅有2%的再灌注与临床神经功能改善有关［19］。P Alan Barber等进一步对9 h内急性脑梗死的患者进行99Tc－HMPAO SPECT检查发现早期自发性再灌注可以明显提高预后［20］。

Ho－Chun等应用99mTc－EC－MN SPECT研究亚急性期脑梗死发现99mTc－EC－MN可以显示乏氧脑组织，ECD体积＞MR弥散成像（DWI）梗死体积＞乏氧体积，乏氧体积约占ECD体积的24.5%～28.1%；用ECD显像的梗死体积减去乏氧体积所得的净梗死体积作为独立预测因素比DWI、ECD、EC－MN显示的体积更能体现1月时的神经功能缺损状态［21］。

Jorg对108例脑梗死6h内99mTc－ECD SPECT半定量分析11例死亡中9例死于脑梗死患者SPECT放射性缺损等级积分＞140；剩余97例中有96例存活的患者SPECT放射性缺损等级积分≤140［22］。

Jun等应用99mTc－HMPAO－SPECT研究发现rCBF比rCBV更有利于预测急性脑梗死，在rCBF只有0.4～0.5，rCBV增加对预后是有好处的［23］。

Hiroki等对蛛网膜下腔出血的患者48 h内应用123IIMP SPECT显像发现皮质血流量明显减少的患者发生了迟发型脑梗死，其皮层脑血流量为（25.0±5.1）ml·100 g－1·min－1，而发生迟发型脑梗死的患者皮层脑血流量为（37.0±4.8）ml·100 g－1·min－1［24］。

5 总 结

普通CT和MR只能显示脑梗死的解剖结构改变，不能反映脑功能变化。脑功能成像的金标准虽然是PET，但其仪器与试剂价格昂贵，操作复杂，临床难以普及。SPECT操作简便，试剂储存方便，价格便宜，临床应用广泛。SPECT通过各种显影剂能很好地从不同方面显示脑的功能状态，对脑梗死的病理生理、早期诊断、治疗和预后都有着重要的临床意义。随着新型显影剂的开发与应用，SPECT在脑梗死中的应用将会取得更多的进展。

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