大脑中动脉狭窄或闭塞患者侧支循环320排计算机断层扫描血管成像联合脑灌注成像研究

林盛东，黎红华，陈信坚，崔敏，邹佳妮，易娟

大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）狭窄或闭塞是亚洲人群缺血性卒中的重要危险因素[1]。相关研究表明[2]，有效的侧支循环代偿能提高病变血管远端的血流灌注，缓解相应脑组织的缺血损伤，从而降低缺血性卒中的发生率。本研究利用320排计算机断层扫描血管成像（computed tomography angiography，CTA）及脑灌注成像（computed tomography perfusion imaging，CTP），对单侧MCA重度狭窄或闭塞的急性缺血性卒中患者侧支循环及相应脑灌注进行对比分析，为颅内动脉狭窄患者临床治疗的选择以及预后的判断提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2013年6月～2014年3月中国人民解放军广州军区武汉总医院神经内科住院部的急性缺血性卒中患者，所有患者均在入院1周内行头部320排CTA、CTP检查，由2名有经验的放射科医师共同阅片，意见不一致时通过会商确定，根据CTA检查结果，分为有侧支循环组和无侧支循环组。

入选标准：①符合全国第四届脑血管病学术会议修订的关于缺血性卒中诊断标准[3]，并经头颅计算机断层扫描（computed tomography，CT）和（或）磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）证实；②年龄在18岁以上，且处于急性期（发病1周以内）的患者；③入院后常规影像学检查如经颅多普勒（transcranial Doppler，TCD）或磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）提示存在单侧MCA重度狭窄或闭塞，且为此次缺血性卒中的责任病灶，对侧MCA正常或轻度狭窄的患者；④所有入选病例均取得患者知情同意，并经过医院的伦理委员会批准后执行。

排除标准：非动脉粥样硬化性血管病者，包括可能的心源性脑栓塞（患者存在心房颤动、病态窦房结综合征、瓣膜性心脏病、6个月内的心肌梗死、心肌病等）、动脉炎、动脉夹层、高凝状态、恶性肿瘤、急慢性炎症等。

收集入选患者的年龄、性别、既往病史（高血压[4]、糖尿病[5]、卒中[6]）、吸烟（吸烟史1年以上，平均每日10支以上）等基线资料。

1.2 仪器与方法 采用东芝 Aquilion ONE 320排动态容积CT扫描仪，用动态容积扫描方式，覆盖范围为16 cm，扫描管电压、管电流分别为80 kV、150～300 mA，并使用双筒高注射器（Em-power 9900P型）经肘静脉注射50 ml非离子型对比剂，注射速率为5 ml/s，再以相同速率注射生理盐水20 ml。将获得的影像数据全部导入专用软件包进行后处理。软件可自动生成头部CTA及动态CTA图像。CTP选择健侧MCA作为输入动脉，上矢状窦作为输出静脉，由分析软件自动生成平均通过时间（regional mean transit time，rMTT），平均达峰时间（regional time to peak，rTTP），局部脑血流量（regional cerebral blood flow，rCBF），局部脑血容量（regional cerebral blood volume，rCBV）等灌注参数，同时获得全脑灌注三维图像，采用伪彩色对图像进行后处理。

1.3 计算机断层扫描血管成像分析 由2名以上有经验的放射科医师共同阅片，采用基于CTA的软脑膜侧支评分（Pial Collateral Score）[2]评价有无侧支循环；血管狭窄程度采用北美症状性颈动脉内膜切除术方法[7]，分级标准：轻度狭窄＜29%，30%～69%为中度狭窄，70%～99%为重度狭窄，100%为闭塞。

1.4 脑灌注成像分期 手工勾勒感兴趣区（region of interest，ROI），对灌注异常区CTP进行如下分期[8]：Ⅰ1期：TTP延长，MTT、rCBF及rCBV正常；Ⅰ2期：TTP和MTT延长，rCBF正常，rCBV正常或轻度升高；Ⅱ1期：TTP及MTT延长，rCBF下降，rCBV正常或轻度下降；Ⅱ2期：TTP及MTT延长，rCBF及rCBV下降。其中，脑灌注代偿包括灌注无异常、Ⅰ1期、Ⅰ2期，脑灌注失代偿包括Ⅱ1期、Ⅱ2期。

1.5 统计学分析 采用SPSS 19.0软件处理数据，计量资料符合正态分布的用均数±标准差表示，采用t检验，不符合正态分布的用中位数（四分位数）表示，采用Z检验。计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 一般资料对比 研究共纳入72例患者，其中男47例，女25例，年龄20～84岁，平均年龄（55.00±13.04）岁，有侧支循环组58例，年龄20～84岁；无侧支循环组14例，年龄31～76岁。有侧支循环组与无侧支循环组两组年龄、性别、高血压、糖尿病、吸烟史、既往卒中史均无显著差异（表1）。

2.2 计算机断层扫描血管成像结果 58例有侧支循环组中有20例（34.48%）MCA重度狭窄患者和38例（65.52%）MCA闭塞患者；14例无侧支循环组中有9例（64.29%）MCA重度狭窄患者和5例（35.71%）MCA闭塞患者，有侧支循环患者以MCA闭塞居多，二者之间差异有显著性（表2）。

2.3 脑灌注成像结果 72例患者中CTP显示与临床症状相对应灌注异常区68例（94.44%），灌注无异常患者4例，且此4例均为有侧支循环组患者。CTP异常患者中，54例有侧支循环，其中Ⅰ1期25例，Ⅰ2期11例，Ⅱ1期15例，Ⅱ2期3例；14例无侧支循环，其中Ⅰ1期1例，Ⅰ2期2例，Ⅱ1期6例，Ⅱ2期5例。合计脑灌注代偿期43例，脑灌注失代偿期29例。

表1 有侧支循环组与无侧支循环组一般资料比较

表2 有侧支循环组与无侧支循环组MCA狭窄或闭塞分布情况比较

有侧支循环组脑灌注代偿患者40例（68.97%），无侧支循环组灌注代偿患者3例（21.43%），两组灌注代偿率差异有显著性（表3）。

在CTP异常的68例患者中，有侧支循环者患侧的CBV及CBF显著高于无侧支循环组患侧的CBV及CBF，但2组患侧MTT及TTP差异无显著性（表4）。

3 讨论

亚洲人群中MCA重度狭窄或闭塞的发生率最高，其中血流动力学改变引起脑组织灌注衰竭是卒中发病的主要原因[9]。MCA脑血流阻断后，有些患者会发生大面积脑梗死，严重的神经功能缺失，但有些患者神经功能缺失却相对较少甚至没有明显的临床症状，这种差异不仅与MCA狭窄程度有关，还与侧支循环开放程度密切相关[10]。多数学者认为侧支循环的建立可提高局部脑血流灌注，使脑缺血症状得到不同程度的缓解[2]。

目前，X线数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）被认为是评价颅内血管病变的金标准，但DSA为有创检查技术，操作风险较大，甚至可造成局部神经系统并发症的发生[11-12]。与DSA的对比研究表明，在诊断脑血管狭窄时，CTA总符合率达96.9%，其对脑血管中重度狭窄和闭塞的诊断符合率为100%[13-14]。近年来，新投入临床使用的320排CT能一圈扫描完成全脑形态成像、动态容积功能成像以及全脑灌注成像[15]，具有“0时像差”和“全脑覆盖成像”的优点，在脑血管病检查中具有其独特的优势及临床应用价值，但目前国际上应用320排CTA联合CTP来评估侧支循环的研究尚比较少。

Kitagawa等[16]研究显示，脑血管急性闭塞性病变可导致慢性脑血流灌注不足，进而促使其周围的侧支循环血管的建立，提示脑灌注不足可以促进侧支循环的形成。如果建立了充分的侧支循环，即使MCA出现重度狭窄或完全闭塞，其脑灌注仍可维持在正常的水平[17]。本研究发现，无论MCA重度狭窄或闭塞患者均能产生有效的侧支循环，但以闭塞患者居多，这与以往的文献报道相符[18]。为进一步了解侧支循环与脑血流灌注之间的关系，本研究对有侧支循环组和无侧支循环组脑灌注代偿情况进行比较，发现有侧支循环组脑灌注代偿率显著高于无侧支循环组，而且4例脑灌注无异常患者，均已建立了侧支循环，提示侧支循环在改善脑灌注不足方面存在重要作用，也与既往的研究结果相符。

以往的研究认为，TTP和MTT是显示脑灌注损伤较敏感的指标，能在早期发现脑缺血病变[19]。在高艳等[17]的研究结果显示：无论有无侧支循环，症状侧MCA支配区和分水岭区的CBF组间差异均不显著，症状侧MCA区的TTP组间差异亦不显著。本研究对CTP阳性患者中，有侧支循环组和无侧支循环组患侧的脑灌注参数进行比较，发现2组间患侧TTP、MTT之间差异无显著性，但有侧支循环组患侧CBV、CBF较无侧支循环组有升高。当MCA重度狭窄或闭塞时，无论有无侧支循环的建立，患侧TTP、MTT均会出现明显延迟，但侧支循环的建立，能使患侧CBV、CBF增加，减轻脑灌注不足所带来的损伤。

表3 有侧支循环组与无侧支循环组脑灌注情况比较

表4 CTP异常患者中有侧支循环与无侧支循环患侧脑灌注参数值比较

综上所述，单侧MCA重度狭窄或闭塞时，由于侧支循环的建立，患侧的脑血流灌注能得到明显改善。应用320排CTA联合CTP技术，可评价MCA重度狭窄或闭塞患者的脑灌注代偿情况，定量分析脑灌注参数，同时客观评价侧支循环建立情况，为颅内动脉狭窄患者临床治疗方案的选择，以及预后的判断提供有效的影像学依据。但本研究人群比较局限，没有进行侧支循环、脑灌注情况与卒中预后的比较，研究样本量仍偏少，脑侧支循环与脑灌注代偿之间的相关性仍需更大样本、更进一步的数据观察研究来明确。

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