微血管表面通透性预测急性缺血性脑梗死自发性出血性转化

江岷芮，童海鹏，邓 洋，冉启胜，张伟国

(陆军军医大学大坪医院野战外科研究所放射科，重庆 400042)

出血性转化(hemorrhagic transformation， HT)指缺血性脑梗死患者合并继发性脑出血的现象[1]，是缺血性脑梗死常见的并发症之一，根据CT表现可将分为出血性梗死和脑实质出血[2-3]，根据患者是否接受溶栓治疗可分为自发性HT和继发性HT[4]。已有研究[5]证实，溶栓治疗会增大HT发生风险，是继发性HT的危险因素。预测HT对临床评估预后、治疗选择有重要意义。目前对于继发性HT的研究报道较多，而鲜见自发性HT相关研究，尤其是对自发性HT进行评估、预测的报道。本研究回顾性分析发生HT与未发生HT的脑梗死患者的CT灌注成像(CT perfusion imaging， CTPI)资料，探讨以微血管表面通透性(permeability surface， PS)预测急性缺血性脑梗死患者自发性HT的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年1月—2018年9月我院收治的43例急性缺血性脑梗死患者的CTPI资料，男24例，女19例，年龄50～88岁，平均(69.8±10.7)岁。纳入标准：①符合中华医学会于2014年发布的急性缺血性脑卒中诊治指南中的诊断标准[6]；②首诊颅脑CT检查排除颅内出血；③未接受静脉溶栓或血管内介入治疗；④脑梗死发病2周内，经CT或MR检查明确是否发生HT。排除标准：①接受溶栓治疗；②患有动脉畸形、动脉瘤等疾病；③既往有颅内出血史、颅脑外伤史；④严重心、肺、肝肾功能不全；⑤影像学检查资料不全。43例中，20例发生HT(HT组)，23例未发生HT(对照组)。HT组中，男13例，女7例，年龄50～88岁，平均(70.5±11.1)岁；对照组中，男11例，女12例，年龄53～86岁，平均(69.3±10.6)岁。

1.2 仪器与方法 采用Philips Brilliance iCT扫描仪行CT平扫及CTPI。CT平扫以听呲线扫描定位覆盖全脑。在平扫基础上行CTPI，对比剂为碘海醇(300 mgI/ml)，以Ulich高压注射器经肘静脉注入，流率6.5 ml/s，剂量50 ml；扫描范围8 cm，管电压80 kV，管电流200 mA，视野220 mm，层厚5 mm，层间隔5 mm，时间分辨力2 s，扫描层数16层，扫描时间60 s，共获得480帧CTPI图像。

1.3 图像后处理及参数采集 采用Kinetics灌注成像定量分析软件对CTPI数据进行后处理与分析。在CTPI中选取大脑前动脉作为输入动脉，以同层面上矢状窦作为输出静脉，将ROI放置于目标区域，软件自动生成PS、脑血容量(cerebral blood volume， CBV)及脑血流量(cerebral blood flow， CBF) 等参数图。在PS参数图中，将3个直径10 mm的ROI放置在异常区域，分别测量PS值后取平均值，并以脑中线为基线进行镜像反转，测量并记录3个ROI对侧区域的PS值，取平均值。同时测量CBF及CBV值，测量方法同PS。

1.4 统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件。计量资料以中位数(上下四分位数)表示，计数资料以百分率表示。HT组患侧与对侧间、HT组患侧与对照组患侧间CTPI参数比较采用Mann-WhitneyU检验。通过ROC曲线分析获得PS值预测自发性HT的敏感度、特异度及准确率。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CTPI参数比较

2.1.1 HT组患侧与对侧比较 HT组患侧PS值、CBV值较对侧明显升高，而CBF值较对侧明显降低，见表1、图1。

2.1.2 HT组患侧与对照组患侧比较 HT组患侧PS值、CBV值较对照组明显升高，而2组患侧间CBF值差异无统计学意义，见表2。

2.2 ROC曲线分析 以PS值0.032 4 ml/(100 ml·min)为临界值，诊断急性缺血性脑梗死患者自发性HT的ROC曲线见图2，AUC为0.952，敏感度为90.00%，特异度为82.60%，准确率为86.05%。

表1 HT组患侧与对侧CTPI参数比较[中位数(上下四分位数)，n=20]

表2 HT组患侧与对照组患侧CTPI参数比较[中位数(上下四分位数)]

图1患者女，75岁，突发言语含糊、左侧肢体乏力8hA.CT平扫示右侧大脑半球体积较对侧稍增大，脑沟变浅，右侧侧脑室前角及后角变窄，右侧颞叶可见斑片状低密度影；B～D.CTPI示右侧大脑半球PS增高，以右侧颞叶较为显著(B)，右侧颞叶CBV局限性轻度增高(C)且CBF减低(D)；E.发病后未接受静脉溶栓或血管内介入治疗，入院第3天复查头颅CT平扫发现HT

3 讨论

1991年Miles等[7]首次提出CTPI，其成像原理是在静脉快速团注一定量对比剂后，对选定大脑层面进行连续快速动态CT扫描，获得该层面脑组织所有体素的时间-密度曲线，通过CT值的动态变化，采用不同数学模型和图像处理技术，获得PS、CBV及CBF等灌注参数，以这些参数反映脑组织生理和病理状态下血流动力学改变。CTPI时间分辨力越高，动脉输入函数越准确，对各参数的定量计算也更为精确，但也会带来辐射剂量增加的弊端。本研究采用Philips Brilliance iCT扫描仪，原始扫描参数设置时间分辨力为4 s，覆盖全脑，为尽可能地在不增加辐射剂量的前提下获得更为准确的灌注参数，检查时采用2 s的时间分辨力，获得半脑的灌注参数图，同时采用Kinetics灌注成像定量分析软件进行图像后处理。

CTPI参数可反映脑组织缺血的程度，对评估及预测溶栓治疗后脑梗死患者HT具有重要临床意义[8-9]。缺血导致脑组织CBF值下降超过65%时，HT的发生风险明显增加[10]；对于大脑中动脉闭塞患者，缺血脑组织平均CBF<0.18时即可认为HT高危[11]。Hamann等[11]报道，发生在微血管水平的HT主要是血脑屏障完整性破坏和渗透性改变所致。血脑屏障被破坏的主要机制如下[12]：基质的蛋白水解酶降解了血脑屏障的层黏连蛋白、纤维链接蛋白等成分，使得血脑屏障被破坏；缺血再灌注后，脑磷脂分解产生花生四烯酸，构成的自由基破坏了细胞中的蛋白质、脂质、核酸，启动细胞信号传导，从而破坏血脑屏障。此外，缺血再灌注后产生的活性氧可激活一系列细胞因子，促进白细胞聚集炎症反应，最后导致局部微血管通透性改变。脑梗死后，脑组织血流动力学发生变化，血脑屏障被破坏，血管通透性增高，可导致HT发生。HT是缺血性脑梗死患者常见的并发症；国外研究[13-14]报道，急性缺血性脑梗死后自发性HT的发生率为10%～43%，且经药物溶栓后HT的发生率提高2～3倍。溶栓治疗是HT的危险因素之一，其发生率与溶栓治疗时间、药物种类、剂量及给药途径均密切相关[15]。本研究中43例均接受溶栓治疗，HT发生率为46.51%(20/43)。Kassner等[16]研究报道，血脑屏障破坏所致局部微血管PS改变是导致HT的主要原因。本研究中HT组患侧PS值明显高于对照组患侧PS值(Z=-5.065，P<0.001)，与Aviv等[17]的研究结果一致。为排除溶栓治疗对HT的影响，本研究分析应用PS早期预测自发性HT的价值，ROC曲线分析显示，以0.032 4 ml/(100 ml·min)为临界值，诊断敏感度、特异度及准确率分别为90.00%、82.60%及86.05%，提示PS升高与自发性HT发生有关，检测PS值可为临床制定个性化治疗方案提供参考依据，也有助于评估预后。

图2 以PS值0.032 4 ml/(100 ml·min)诊断急性缺血性脑梗死患者自发性HT的ROC曲线

本研究的局限性：①样本量较少，有待增大样本量进一步分析；②CTPI扫描范围有限，时间分辨力2 s条件下仅能扫描8 cm范围16层图像，包含前循环或后循环，不能显示灌注范围以外的病灶。

综上所述，利用CTPI定量分析PS值可对急性缺血性脑梗死患者自发性HT的发生进行预测，有助于临床制定有针对性的治疗方案，提高疗效。