CT灌注成像联合无创血管造影评估头颈部动脉狭窄的价值

许 云， 于吉利， 倪 炯， 王培军

(同济大学附属同济医院影像科，上海 200065)

脑卒中是全球第2大死亡原因，脑卒中死亡人数占全球死亡人数的11.8%。头颈部动脉粥样硬化是引起缺血性脑卒中的常见原因[1]。研究[2]证明，对于发生急性脑卒中的患者，脑CT灌注成像(computed tomography perfusion, CTP)是判断患者预后强有力的检查。由于血管狭窄部位、小血管代偿扩张及侧支循环情况因人而异，部分头颈部动脉中度，甚至重度狭窄、闭塞的患者早期常规CT平扫无异常表现，因此综合多种影像学方法来评估脑卒中患者血管情况、判断预后及指导个体化治疗尤为重要。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析同济大学附属同济医院2015年6月1日—2017年2月1日期间神经内科接诊的拟诊为缺血性脑卒中患者共163例，患者均有不同的临床症状。颈内动脉(internal carotid artery, ICA)组共80例，其中男性51例，女性29例，年龄44～90岁，平均(67.8±10.2)岁。轻度组25例，中度组41例，重度组14例。大脑中动脉(middle cerebral artery, MCA)组83例，其中男性45例，女性38例，年龄44～90岁，平均(67.8±10.2)岁。轻度组46例，中度组12例，重度组25例。纳入标准： 近30d内出现短暂性脑缺血发作或者非致残性卒中；排除标准： (1) 通过实验室检测，影像学检查，超声检查等临床检查，己明确诊断为脑出血或者其他原因所导致的缺血性脑血管病，如心脏病、动脉炎、血管畸形、血液成分改变；(2) 颅内外血管存在连续串联病变，狭窄近段或远段存在动脉瘤。组间年龄、性别及高血压、糖尿病患者比例等差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 仪器与方法

采用Aquilion ONE(320排)CT(东芝医疗集团)机完成全部CT扫描。采用Verio 3.0T MRI(西门子医疗系统有限公司)完成颈动脉增强MRA(CE-MRA)检查。

行全脑灌注扫描时头固定，以眦耳线为基线，注射对比剂前行CT常规平扫排除出血病变，注药后7s行第1期动态容积扫描，共采集19组容积图像共6080 幅，重建层厚0.5mm，视野240mm；扫描管电压80kV，第1组容积扫描管电流采用300mA，以后各组扫描管电流采用100mA，球管旋转时间1s/r。经肘静脉团注对比剂碘海醇(370mgI/mL)60mL，注射速率为5.0mL/s。在完成脑CTA+CTP检查前后不超过48h的情况下，完成颈动脉CTA： 覆盖范围从主动脉弓至颅底，使用对比剂碘海醇(370mg I/mL)0.6mL/kg，注射速率4.0mL/s。使用智能跟踪触发技术，示踪点设在主动脉弓水平，到达阈值后延时4s开始扫描。或者颈动脉CE-MRA： 先采用快速梯度回波序列获取颈部血管定位像，然后即行冠状位容积扫描，范围从主动脉弓到Willis环。使用顺磁性对比剂钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)15mL(0.1～0.3mmol/kg)，速率2.5mL/s。经延迟时间，启动快速梯度扫描。主要扫描参数如下： TR及TE均为最小值，翻转角25°，扫描野300～400mm，矩阵512×320，层厚0.8mm。

1.3 图像处理

由2名影像科高年资医师分别进行图像后处理。脑灌注图像后处理采用Toshiba320排CT专门的后处理工作站灌注软件(4D Perfusion Vitrea fx)，左或右大脑中动脉为输入动脉，上矢状窦为输入静脉。由分析软件自动获得相对脑血流量(relative cerebral blood flow, rCBF)、相对脑血容量(relative cerebral blood valume, rCBV)、平均通过时间(mean transit time, MTT)及达峰时间(time to peak, TTP)4个灌注参数的伪彩图。比较两侧大脑半球的灌注情况，判断有无血流灌注异常区。手动对称性绘制感兴趣区(region of interest, ROI)，分别记录双侧CTP参数。勾画区域避开钙化灶、血管。分别计算rCBF、rCBV、TTP、MTT的增加率。其增加率按照以下公式计算： CTP增加率=(患侧CTP-健侧CTP)/健侧CTP。颈动脉CTA或CE-MRA图像利用减影技术获得颈动脉重建图像。

1.4 评价标准

动脉狭窄程度分级参照北美症状性颈动脉内膜切除实验组(NASCET)标准，即： 狭窄率=[1-(最狭窄处直径/狭窄远端正常直径)]×100%。根据狭窄率将患者分为： 轻度狭窄(0～29%)、中度狭窄(30%～69%)、重度狭窄(70%～100%)[3]。

颈内动脉侧支循环评级[4]： 通过CTA对Willis环进行定性评价，Willis环血管开放情况的判断： Willis环各组成血管的边缘光滑清楚、起止点及走形显示清楚、显示连续的认为血管存在；未见显示者认为血管缺如。分为侧支循环良好组和侧支循环不良组。大脑中动脉侧支循环评分参考文献[5]，1级： 无侧支血流；2级： 侧支血流的充填范围<50%；3级： 侧支血流的充填范围>50%，但<100%；4级： 侧支血流充填范围≥对侧相应区域。以50%为界，分为侧支循环良好组和侧支循环不良组。

1.5 统计学处理

2 结 果

2.1 不同狭窄程度组CTP定性诊断结果

163例均行头颅CTA+CTP，其中12例行颈动脉CTA检查，151例行颈动脉CE-MRA。对80例ICA组及83例MCA组灌注参数图进行定性诊断，两组病例随着狭窄程度的增加，灌注异常的概率增加，其中ICA组3例轻度狭窄、5例中度狭窄、13例重度狭窄，MCA组1例轻度狭窄，7例中度狭窄，24例重度狭窄出现灌注异常，见图1。ICA组轻、中度狭窄组诊断为灌注异常的患者表现为患侧rCBV增加或降低，rCBF增加或降低，MTT正常或延迟，TTP延迟；而MCA组中轻度狭窄组诊断为灌注异常的患者rCBF增加，rCBV下降，MTT延迟。其余阳性患者rCBV、rCBF、MTT差异无统计学意义(P≥0.05)，TTP延迟(P<0.05)。

图1 患者ICA或MCA狭窄后CTP伪彩图表现Fig.1 CTP pseudocolor images of patients with ICA or MCA stenosisA、B、C： 病例1，左侧颈内动脉床突段-交通段闭塞，左侧大脑半球TTP、MTT延长；A： TTP图；B： MTT图；C： 头颅CTA-MIP重建；D、E： 病例2，右侧大脑中动脉重度狭窄，右侧颞叶、部分额顶叶TTP延长；D： 头颅CTA-MIP重建；E： TTP图；F、G、H： 病例3，左侧颈内动脉起始处重度狭窄，左侧颞叶TTP、MTT延长；F： TTP图；G： MTT图；H： 颈动脉CTA-CPR重建；C、D、H图中箭头标注闭塞处或狭窄处

2.2 不同狭窄程度组CTP参数

Pearson相关性检验结果显示，ICA狭窄程度与TTP增加率有相关性(P<0.05)；MCA狭窄程度与rCBV、MTT、TTP增加率有相关性(P<0.05)。ICA组、MCA组间CTP增加率相关性见表1。

2.3 ICA与MCA中重度组侧支循环开放程度与CTP参数

将ICA和MCA中重度组患者根据侧支循环分级分为良好组和不良组，ICA狭窄病例良好组共41例，灌注异常6例，不良组共14例，灌注异常12例；MCA狭窄病例良好组共15例，2例灌注异常，不良组共22例，灌注异常21例。可见当ICA、MCA中重度以上狭窄时，侧支循环不良者发生卒中概率增加。比较组间CTP参数增加率，rCBV增加率、rCBF增加率及MTT增加率差异无统计学意义(P>0.05)，TTP增加率差异有统计学意义(P<0.05)，说明侧支循环不良者，TTP增加率较高，且MCA组TTP增加率相关性(r=-0.725，P<0.05)较ICA组高(r=-0.618，P<0.05)。

表1 ICA、MCA动脉狭窄程度与CTP增加率的相关性Tab.1 Correlation between the degree of arterial stenosis and the increase rate of CTP in ICA and MCA patients

表中率均为中位数(P50)，括号中数值为P25～P75；与轻度比较，*P<0.05；与中度比较，#P<0.05

3 讨 论

一般情况下，脑血管自动调节能力可以使脑血流量保持在一个相对稳定的范围内。但血管狭窄导致局部脑组织血供下降，而侧支循环开放不佳时，常常导致局部脑组织灌注压减低，脑灌注压减低终将使CBV和CBF减低，表现为MTT和TTP的延长。320排容积CT联合CTP可以反映脑的微循环情况，可以显示早期梗死核心及半暗带范围[6]。研究[7]证明，20%～30%的缺血性脑病继发于颈内动脉狭窄。因此，早期发现头颈部血管和脑灌注异常对及时干预和个体化治疗缺血性卒中非常重要。

ICA及MCA狭窄程度与灌注参数之间的关系各文献报道结论并不完全一致。程晓青等利用CTP分析单侧MCA狭窄或闭塞患者脑储备能力及侧支循环情况，并没有分析MCA狭窄程度与灌注的相关性。徐雪冬等[8]认为ICA是否闭塞与脑灌注关系并不大。而李继梅等[9]分析有症状ICA狭窄患者血流动力学改变与脑梗死亚型的相关性，发现脑血流灌注降低与ICA狭窄程度有一定关联。但是目前大部分报道均未考虑侧支循环开放程度在缺血性脑病中的影响。本研究中，综合考虑ICA及MCA狭窄及侧支循环的影响，结果同以前的文献略有不同[8-10]。本研究发现相同狭窄程度时，MCA狭窄患者较ICA狭窄患者出现灌注异常的概率较高，且MCA狭窄程度还与rCBV增加率、MTT增加率呈正相关，TTP增加率相关性较MTT增加率相关性高。ICA与MCA中重度狭窄组侧支循环开放程度与TTP增加率之间具有相关性。推测可能的原因是对于ICA狭窄患者来说，颅内侧支循环有Willis环、软脑膜交通支等，当这些侧支循环不全开放或者完全开放都将影响脑血流动力学改变，而对于MCA狭窄患者，Willis环对于其远端脑组织血流动力学改变影响较小，故其影响因素较少，CTP也较为敏感，且不同患者侧支血管开放情况不同，局部血管阻塞后，通过血流的时间延长以及局部侧支循环的开放，血流通过侧支循环所需的时间较长，所以TTP可以间接反映侧支循环的状况。故颅内血管狭窄对于脑组织的影响较颅外血管高，更需要给予积极的干预。

综上所述，320排CT行头颅CTP联合CTA检查具有安全、无创、快捷的特点，能够显示灌注异常的范围，了解患者的脑血流灌注异常程度，同时从功能学和形态学上综合分析头颈部动脉狭窄情况，能给临床选择诊疗方案提供影像学依据。