多模式CT在缺血性卒中诊疗中的应用
2017-01-10高圆圆徐运
高圆圆,徐运
随着人口老龄化进程的加速及人们生活方式的改变,脑血管病已成为危害人类健康的主要疾病,具有发病率高、致残率高、致死率高的特点[1],以缺血性卒中最为常见,占所有卒中的65%~80%[2],早期诊断、治疗及病因预测至关重要。急性缺血性卒中3 h时间窗内静脉溶栓治疗的安全性和有效性已得到证实[3],但由于时间限制,真正获益的人群较少。多模式影像指导下的溶栓治疗被认为是可以扩展时间窗的有效方法,而多模式计算机断层扫描(computed tomography,CT)以其方便、快速、经济、可操作性强的优势成为指导急性缺血性卒中溶栓治疗的重要方法。所谓多模式CT是指CT平扫(non-contrast CT,NCCT)、CT血管成像(CT angiography,CTA)和CT灌注成像(CT perfusion,CTP)的联合应用。现就多模式CT在缺血性卒中诊疗中的应用展开综述。
1 多模式CT在指导急性缺血性卒中溶栓治疗中的应用
1.1 NCCT NCCT对急性缺血性卒中的敏感性较差,早期发现率仅有52%~65%[4],但其对急性脑出血及蛛网膜下腔出血的敏感性较高,可用于排除颅内出血避免误诊,且可以提供脑组织的结构信息,显示一些早期缺血的征象。因此,NCCT仍被各国指南推荐为急性缺血性卒中的首选影像学检查方法[3]。
1.2 CTA CTA是非创伤性的血管成像技术,经周围静脉高速注入造影剂,在脑血管内造影剂充盈受损高峰期利用螺旋CT进行连续的薄层立体容积扫描,再经计算机进行图像后处理,最终重建靶血管三维形态的血管成像技术。CTA可以同时获取颈动脉系统、椎动脉系统及大脑Willis环的三维图像,并能从不同角度观察血管结构,较准确地显示病灶与周围组织结构的关系,评价大血管的狭窄程度和闭塞血管部位、长度及周围侧支循环情况[5],为早期溶栓治疗提供参考依据。CTA对侧支循环的评估仅限于Willis环周围的主干血管,特异度和敏感度都>90%[6],对血管小分支显示不理想,且不能动态观察血流方向、评估血流速度,但结合CT灌注扫描,可以弥补这一不足。
1.3 CTP CTP的理论基础为核医学的示踪剂稀释原理和中心溶剂定律[7],静脉注入造影剂后,在选定层面进行连续动态扫描,获取该层面内每一像素的时间-密度曲线(time-density curve,TDC),进而对组织、器官血流动力学变化进行定量分析的功能性成像技术。其主要的参数包括脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、平均通过时间(mean transit time,MTT)、达峰时间(time to peak,TTP)等。CTP在脑缺血症状出现30 min后即可出现灌注异常[8],诊断急性缺血性卒中的灵敏度高达80%,特异度高达95%[9]。不同参数的敏感性和诊断价值目前尚存在争议,有研究者认为CBV和CBF是诊断梗死区域最敏感、最可靠的指标[10];也有研究者认为TTP对缺血情况的反应最为敏感,其次为CBF和CBV[11];而KOENIG等[12]则认为TTP在判定梗死区域上特异性不高,仍需要大量临床研究证实。TTP和MTT被认为是显示脑灌注异常较为敏感的指标,TTP延长主要是由血流速度减慢和侧支循环开放所致,常与CTA结合从功能和解剖两个不同角度评估侧支循环的情况[13],而MTT延长主要提示脑灌注不足及储备功能受损。
挽救缺血半暗带是早期溶栓治疗的理论基础[14]。单纯依靠时间窗指导溶栓治疗,而忽视血管病变部位、侧支循环代偿情况、缺血耐受程度等方面的个体差异,存在固有的局限性。而CTP可以超早期发现核心梗死的部位、范围、程度,较准确地判断缺血半暗带的范围及持续时间,为临床医生提供缺血组织病理生理学改变的影像学依据,指导个体化溶栓治疗[15]。CTP判断缺血半暗带的方法主要有对比法和不匹配法两种,KLOTZ等[16]研究发现相对CBF(relative CBF,rCBF)即患侧与健侧CBF的比值<0.20时,无论采取任何措施,脑组织均无法存活,而rCBF处于0.20~0.35之间时,溶栓治疗的效果明显[16]。不匹配法将CBF明显下降而CBV保持正常或轻度上升的区域判定为半暗带区[17],目前不匹配法的实际应用价值更高。
2 多模式CT在预测急性缺血性卒中出血转化中的应用
出血转化(hemorrhagic transformation,HT)是急性缺血性卒中的主要并发症之一[18]。约有20%的缺血性卒中患者会出现自发性脑出血,静脉溶栓后其出血风险会升高至49.6%[19],如何早期预测HT的风险成为近期临床研究的热点问题。缺血性卒中后HT的主要病理学机制包括缺血性损伤所致血管通透性增高、闭塞血管再通所致再灌注损伤及侧支循环开放所致再灌注损伤等。目前认为血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)破坏和缺血再灌注损伤对HT发生起到关键作用[20],而CTP的血管表面通透性(permeability of surface,PS)参数可以用于评估BBB破坏及病变区微血管情况[21]。正常脑实质组织BBB完整,造影剂不会进入组织间隙,PS值接近于0,当BBB的完整性受到破坏时,造影剂可通过毛细血管内皮渗出到组织间隙,PS值明显升高,从而间接地反映了BBB破坏程度。相关研究已证实,早期BBB破坏预示着脑HT,因此PS参数可以用于早期预测缺血性卒中患者HT风险[22]。AVIV等[21]对41例急性缺血性卒中患者进行PS定量分析,研究发现发生HT的患者PS均值为0.49 ml/(100 ml·min),而未发生HT的患者PS均值为0.09 ml/(100 ml·min),两组比较差异具有显著性,且PS阈值达0.23 ml/(100 ml·min)时,预测HT的敏感性和特异性较高,可达77%和94%。HOM等[23]研究也发现若按照欧洲急性卒中协作研究Ⅲ的标准来诊断症状性HT及恶性水肿,PS的敏感度可达100%。PS对指导急性缺血性卒中患者的溶栓治疗及预测HT风险的临床应用价值主要体现在对处于时间窗内但存在BBB破坏的缺血性患者,慎用溶栓治疗;而对发病时间较长而BBB完整的患者,可适当延长溶栓治疗的时间窗。
3 多模式CT在缺血性卒中病因预测中的应用
颅内外动脉粥样硬化所致的管腔狭窄或闭塞是缺血性卒中最常见的病因,常好发于颈动脉分叉处,根据斑块的性质不同,可分为软斑块、钙化斑块及混合性斑块[24]。而软斑块即不稳定斑块与缺血性卒中的发生密切相关,早期诊断和治疗至关重要。CTA不仅可以清晰地显示血管腔及血管壁的细微变化,还可以根据管腔面积的改变评估血管的狭窄程度,并根据CT值评估斑块的性质,为缺血性卒中病因预测提供影像学依据。一个纳入26项研究共864例患者的系统综述显示以数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)为金标准,CTA对70%~99%的颈内动脉狭窄的敏感性和特异性分别为85%和93%,说明其在诊断重度颈内动脉狭窄上与DSA有良好的一致性[25]。CTP可以敏感地显示由颈动脉狭窄所致的血流动力学改变,所得的脑血流参数与正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography,PET)测得的CBF具有显著相关性[26]。HE等[27]研究发现颈动脉狭窄患者,患侧血管较健侧血管TTP延迟4 s即表明已有血流动力学改变。CTA可以清晰显示病变区域的供血情况,测量血管狭窄的程度,评估斑块性质及数量,CTP可以提供CBF、TTP等血流动力学参数,客观评价颈动脉狭窄及闭塞情况,为缺血性卒中早期预防和治疗提供影像学依据。
4 展望
对于缺血性卒中的患者,多模式CT检查可快速提供多重信息:NCCT可排除颅内出血等其他疾病,CTA可明确血管狭窄的程度、闭塞血管的部位、长度及侧支循环情况,CTP可提供血流动力学参数,明确核心梗死及缺血半暗带区,从解剖学、病理生理学、血流动力学、病因学上综合评价脑组织结构、血管及血流灌注情况,为缺血性卒中患者个体化治疗及二级预防提供客观的影像学依据,在缺血性卒中的诊断、治疗及病因预测方面有着广阔的临床价值及应用前景。
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