计算机断层扫描灌注成像对aSAH后早期延迟性脑缺血的诊断价值

王海滨 王理 周合山 赖旭峰

延迟性脑缺血（DCI）是动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）后的一种严重并发症。通常发生在动脉瘤破裂后4～14d，与患者的致残率、病死率相关[1-2]。DCI主要表现为新的神经系统缺陷或伴有意识逐渐减退，逐渐发展为脑梗死，从而增加预后不良的风险[3-4]。因此，早期发现DCI尤为重要，以便于早期干预并改善患者预后。经颅多普勒超声、数字减影血管造影或CT血管造影常常用于诊断脑动脉痉挛引起的DCI[5-6]。脑血管痉挛可以引起DCI和缺血性神经损伤，其发生率高达30%～70%；但是脑血管痉挛并非导致DCI的唯一因素，再出血、术后并发症、感染、代谢紊乱、脑积水等都可能导致DCI。因此，需要更好的检查手段来识别潜在的脑缺血，而不是血管痉挛。计算机断层扫描灌注成像（CTP）是一种非侵入性、耗时较短的检查方法，可以通过检测脑灌注不足区域来诊断DCI。一些研究支持CTP作为临床检查脑微循环血流动力学的常用手段[7-9]；也有研究认为aSAH后8d脑组织灌注已相对平稳，CTP预测与诊断DCI的价值较低[10-11]。因此，本研究评估CTP对aSAH后早期DCI的诊断准确性，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2015年12月至2017年12月杭州市第一人民医院收治的59例aSAH患者为研究对象，根据SAH管理指南进行治疗[12]。纳入标准：（1）由CT血管造影或数字减影血管造影证实为aSAH；（2）发病后 48h内入院；（3）年龄≥18岁；（4）均在 aSAH 后 4d内进行腔内线圈或手术夹闭治疗；（5）发病1周内完善CT平扫、CT血管造影和CTP检查。排除标准：（1）其他原因引起的蛛网膜下腔出血，如脑外伤、动静脉畸形、硬脑膜动静脉瘘、烟雾病、脊髓血管病变、肿瘤性出血、高血压、血液系统疾病等；（2）入院时病程＞1周；（3）DCI治疗后进行CTP；（4）既往有脑梗死、颅内肿瘤、脑外伤、功能性脑病等病史；（5）其他原因导致的临床症状改变，如再出血、感染或脑积水等；（6）存在脑血管造影禁忌证，如颅内动脉硬化伴明显狭窄；（7）检查中患者躁动不安或无法配合者。术后随访2个月，依据DCI诊断标准分为DCI组21例、无DCI组38例。本研究经医院伦理委员会审查通过，所有患者的家属签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集 收集患者年龄、性别、BMI、入院诊断、合并症（高血压、糖尿病、冠状动脉疾病）、既往病史、改良版世界神经外科联盟分级量表[WFNS分级，根据格拉斯哥昏迷评分（GCS）和有无运动障碍分为5级，级别越高表示症状越重]、Fisher分级（根据SAH后24h内CT显示的出血量推测发生脑血管痉挛的危险性，分为4级，级别越高表示风险性越大）、动脉瘤位置、动脉瘤直径、手术方式等临床资料。所有患者入院后完善CT、CT血管造影、CTP等检查，常规给予钙离子拮抗剂预防脑血管痉挛。

1.2.2 CTP检查 应用128排双源CT系统（somatom definition FLASH，德国Forchheim西门子医疗公司）。检查前先行全脑平扫以确定灌注扫描的靶层面，然后使用高压注射器经肘静脉以5ml/s的流率快速团注非离子型对比剂（Ultravist 370mg/ml）50ml，再以相同的流率注射20ml 0.9%氯化钠溶液进行冲洗。注射开始后延迟5s进行动态扫描，包括完整的幕上大脑和基底节。所有采集的参数保持恒定（70kV，150mAs；层厚5mm，图像矩阵大小512×512，旋转时间 0.28s/周，准直器32×1.2mm），且CT灌注成像的总时间为36s。将CT扫描的图像轴位图像上传至西门子工作站[syngo MMWP（VE40A）]处理，选取 6～8 个感兴趣区进行重建与灌注参数计算。灌注参数包括脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）、平均通过时间（MTT）和达峰时间（TTP）。

1.2.3 DCI的诊断标准 DCI即发生在动脉瘤治疗后48h～6周期间的梗死，且伴有神经功能受损的表现，包括意识水平恶化（GCS至少降低2分且持续时间＞2h）、出现新的局灶性定位体征（如肢体瘫痪、感觉障碍、失语）、颅内压增高表现（如头痛、呕吐等）；同时排除其他可能引起神经状况恶化的原因（如电解质紊乱、癫痫发作、再出血、脑积水加重等）[13-14]。

1.3 统计学处理 应用SPSS 23.0统计软件。计量资料用表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验。绘制ROC曲线，推导各灌注参数诊断DCI的最佳阈值及其灵敏度、特异度。各灌注参数AUC比较采用Z检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床资料比较 DCI组中有10例患者脑梗死同时伴有神经功能受损表现，8例仅表现为脑梗死，3例有神经功能变化但CT未见明确低信号区；无DCI组均未表现出神经功能受损及CT阳性变化，见图1。两组患者在性别、年龄、BMI、合并症、WFNS分级、Fisher分级、肿瘤位置、肿瘤直径、手术方式等方面比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）；在灌注参数绝对值方面，DCI组较无DCI组的CBF、CBV均明显降低（均 P＜0.05），MTT、TTP 均明显延长（均 P＜0.01）；在CBV比值、CBF比值、MTT差值、TTP差值等灌注参数比较，两组差异亦均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

图1 aSAH患者CT、CT血管造影及CTP检查结果 {a：CT显示左侧大脑中动脉动脉瘤（箭头所示）；b：CT显示左侧裂池内蛛网膜下腔出血（箭头所示）；c：CT血管造影显示左侧大脑中动脉M1段动脉瘤（箭头指示）；d：CTP显示左侧侧裂池蛛网膜下腔出血[CBF 47.17ml/（100g·min）、CBV 3.39ml/100g、TTP 17.92s、MTT 5.74s]，右侧正常侧裂池区 [CBF 72.80ml/（100g·min）、CBV 3.76ml/100g、TTP 10.08s、MTT 3.31s]；患侧 CBF、CBV 明显降低，MTT、TTP明显延长}

2.2 不同灌注参数的诊断效能 CBV、CBF、MTT、TTP的 AUC 分别为 0.739、0.803、0.771、0.791，最佳阈值分别为1.79ml/100g、17.22ml/（100g·min）、9.50s、11.48s，见表2和图2a。CBV比值、CBF比值、MTT差值、TTP差值的 AUC 分别为 0.766、0.895、0.810、0.766，最佳阈值分别为 0.88、0.86、0.68s、1.31s，见表 2 和图 2b。其中CBF比值、MTT差值的AUC较高，其灵敏度分别为0.79、0.71，特异度分别为 0.81、0.67。

3 讨论

DCI是aSAH的常见并发症，发生率达20%～40%[1-4]。目前正电子发射断层扫描、磁共振灌注、单光子发射计算机断层扫描以及氙-CT在内的灌注成像技术都存在扫描时间过长、需要患者高度配合等技术限制，不适合aSAH急性期患者的脑灌注状态评估；因此，未能在临床普及。CTP作为一种相对较新的技术，只需要1min的扫描时间，就能对脑灌注作快速定性及定量评估。CTP不仅适用于脑血管疾病，还可用于创伤性脑损伤或脑肿瘤[5-11]。但是，目前关于CTP检查DCI的各参数意义存在争议。由于患者基本情况及血管条件存在异质性，且扫描设备、处理软件及方法不同，各参数尚无统一阈值。因此，本研究拟通过aSAH后早期CTP检查DCI的绝对及相对参数来评估其诊断价值。

表1 两组患者临床资料比较

表2 不同灌注参数的ROC曲线分析结果

图2 不同灌注参数的ROC曲线（a：灌注参数绝对值；b：灌注参数相对值）

本研究结果发现DCI发生率为35.6%（21/59），与其他文献相似[5-8]。Sanelli等[15]研究发现DCI常发生在aSAH后4～16d，高峰时间为8d；aSAH 后1周左右，血管的自动调节机制开始发挥作用，脑组织灌注相对平稳。此外，也有研究表明入院时（在SAH后72h内）CTP不能预测DCI，但在DCI的时间窗内（SAH后4～14d）可用于DCI诊断[10]。本研究发现无DCI组CTP指标也有不同程度的变化，可能与患者的基本情况及血管条件异质性有关。Pham等[16]已确认CT灌注能在SAH后2～5d检测即将发生的脑梗死。因此，本研究选择在aSAH后4～6d内完善CTP检查。本研究结果证实，sSAH后DCI患者在DCI时间窗的早期阶段，CTP血流灌注异常程度高于无DCI患者。经ROC曲线分析，除CBV外，其余CTP灌注参数AUC＞0.75，因此可用于良好的诊断测试。本研究发现灌注参数的相对值具有较高的灵敏度，可以有效减少绝对值或个体差异引起的偏倚。其中CBF比值、MTT差值的AUC＞0.80，灵敏度分别为 0.79、0.71，特异度分别为 0.81、0.67。DCI组异常区域MTT较正常区域延长1.29s，与Dankbaar等[17]研究结果相似，即MTT＞5.9s或异常侧区域较正常侧区域延长1.1s可作为诊断阈值。不同研究中CBF的最佳阈值各异，但都认为具有较高的敏度和特异度。Greenberg等[18]认为CBF为35ml/（100g·min）时诊断DCI的准确性最高。而Ciris等[19]检测全脑皮质灌注结果显示，包括血管的皮质CBF正常范围为（58±13）ml/（100g·min），不包括血管的皮质CBF正常范围为（44±7）ml/（100g·min）。因此，应根据异常区域来设定CBF的参数值。

综上所述，CTP能提供脑血流动力学证据，对aSAH后早期（4～6d）DCI具有诊断价值。通过绝对及相对灌注参数的测量，除CBV外，其余灌注参数均有良好的诊断准确性；其中CBF比值、MTT差值诊断DCI的价值最好。但本研究也存在一定的限制性：（1）危重患者需要机械通气，故将其排除，因此样本量减少；（2）在SAH后4～6d只进行了1次CTP，仅能反映当时的脑组织微循环灌注状态，无法获得各参数在SAH不同时期的数据，可能错过阳性结果；（3）预先定义了灌注测量的扫描区域，以尽量减少观察者的偏见，而DCI可能是多灶性的，预定义的感兴趣区中可能未能包含低灌注区域。

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