多模式CT在急性缺血性脑卒中侧支循环评估方法中的应用进展

周彪 刘淑云

[摘要] 急性缺血性脑卒中是全世界最常见的死因之一，也是致残的首要原因。缺血性脑卒中患者侧支循环越好，核心梗死体积越小，可挽救的缺血半暗带越多，当进行静脉溶栓、血管内治疗时，侧支循环越好的患者，颅内出血风险越小，临床预后越好。多模式CT可用来评估侧支循环，不同CT血管成像评估的特异度和敏感度不同，合理运用CT血管成像可快速、有效评估侧支循环。在不耽误治疗时间的情况下，尽可能完善侧支循环评估，有助于帮助临床决策和判断临床预后。探索多模式CT侧支循环评估对急性缺血性脑卒中患者的临床决策和判断预后具有重要意义，本文对国内外缺血性脑卒中患者多模式CT评估侧支循环的研究进展进行综述。

[关键词] 急性缺血性脑卒中;侧支循环;多模式CT

[中图分类号] R743.3          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）03（c）-0045-04

[Absrtact] Acute ischemic stroke is one of the most common causes of death in the world and the leading cause of disability. In patients with ischemic stroke， the better the collateral circulation is， the smaller the core infarction volume is， and the more ischemic penumbra can be saved. When intravenous thrombolysis and endovascular treatment are performed， the better the collateral circulation is， the smaller the risk of intracranial hemorrhage is and the better the clinical prognosis is. Multimode CT can be used to evaluate collateral circulation. Different CT angiography has different specificity and sensitivity. Reasonable use of CT angiography can quickly and effectively evaluate collateral circulation. Without delaying the time of treatment， the evaluation of collateral circulation should be perfected as far as possible， which is helpful for clinical decision-making and judgment of clinical prognosis. It is of great significance to explore the evaluation of multimode CT collateral circulation in patients with acute ischemic stroke. This paper reviews the research progress of multimode CT in evaluating collateral circulation in patients with acute ischemic stroke at home and abroad.

[Key words] Acute ischemic stroke; Collateral circulation; Multimode CT

急性缺血性脑卒中已成为全世界致残、致死的主要原因，已严重危害人民的健康[1]。在我国，急性缺血性脑卒中占全部脑卒中的70%～80%[2-3]。时间窗内给予血管再通是目前最有效的治疗方法[3-5]。血管再通治疗效果与侧支循环具有明显相关性，侧支循环越好，临床结局越好[6]。侧支循环的评估有赖于CT血管成像。目前常用的CT血管成像（CTA）模式主要有单时相、多时相、动态CTA、CT灌注及CTA静脉期成像等。准确而完整地评估侧支循环对缺血性脑卒中的个体化治疗具有重要意义，本文对国内外多模式CT评估侧支循环的研究进展进行综述。

1 多模式CT评估侧支循环

1.1 单时相CTA

单时相CTA是一种通过静脉注射造影剂，对单个时间点进行静态模式扫描的、无创的血管成像技术，扫描的时间点通常在感兴趣区域造影剂达到峰值时，因此，对于脑卒中患者，把握感兴趣区域造影剂达到峰值的时间点显得尤为重要。Vagal等[7]使用脑卒中介入管理Ⅲ试验数据，应用单时相CTA评估侧支循环，将侧支状态分为好（8～10分）、中等（6～7分）和差（0～5分）。该研究探讨了单时相CTA侧支状态与CT灌注成像（CTP）不匹配程度、核心梗死面积的关系，结果发现，较好的侧支循环与较小的缺血核心和较高的错配相关。另外，研究表明，对脑组织而言，侧支情况比时间长短更重要[8]，良好侧支循环的存在增加了缺血半暗带的大小，延长了治疗时间窗，并降低了梗死进展率[9]。虽然应用单时相CTA评估侧支循环，成像時间短，辐射剂量低[10]，但与多时相CTA相比，单时相不能反映血流延迟，不能反映血流速度[11]。

1.2 多时相CTA

传统单时相CTA没有时间分辨率，而当颅内血管狭窄时，侧支循环显示往往是延迟的，因此单时相CTA会低估侧支循环程度。多时相CTA是单次注射静脉造影剂后多个时间点扫描，检查时受活动影响较小，能够更好地评估侧支循环的真实情况，可以显示单时相成像技术不能显示的侧支血管。多时相CTA评估的侧支与CTP核心梗死相关性更好，更能预测预后。Lu等[12]比较单时相CTA和多时相CTA评估侧支循环，以及它们预测急性缺血性脑卒中患者CT灌注不匹配程度和临床结局的能力。结果发现，多时相CTA对侧支循环的估计优于单时相CTA。多时相CTA侧支循环评分>3分患者CT灌注错配比大，并且这些患者中获得了良好的临床结果。单时相CTA是一种单次快拍成像，因此，如果在动脉期早期进行检查，可能会将侧支循环良好的患者错误地归类为不良。但与单相CTA辐射剂量比较，多时相CTA辐射剂量较高[10]。这些技术目前主要用于研究或试验，临床上的推广应用仍然需要时间。

1.3 動态CTA

动态CTA近年来已经发展成为将CTA的无创性与动态采集数字减影血管造影相结合的技术。该技术也被称为4D-CTA，并且能够通过连续多次的CT采集对一段时间的颅内血管系统的血液动力学进行非侵入性评估。传统的单时相CTA能够对急性缺血性脑卒中进行颅内血管系统的快速非侵入性评估。虽然解剖学评估尚可，但血流动力学的评估是受限的，因为在造影剂推注过程中只有1个单个时间点获得影像信息，评估血流动力学能力有限[13]。在评估侧支循环程度、预测随访梗死体积的能力、预测3个月后的的临床结局方面，4D-CTA比常规CTA更好，特别是对那些将接受血管内介入治疗的患者[14]。尽管有很多优点，但4D-CTA成像需要后期处理、全脑灌注扫描，图像采集时间延长，并且在CT的设置中，辐射剂量比常规CTA中的更高[14]。

1.4 CTA静脉期成像

目前使用CTA的临床神经放射学评估主要侧重于颅脑动脉侧支循环。关于脑静脉侧支循环的评估少有涉及。动物研究表明，缺血性脑卒中后皮质静脉血流的存在与偏瘫的严重程度降低和梗死体积较小有关[15]。基于这些发现，认为有皮质静脉流出的动物普遍有良好的侧支循环，而不良侧支循环动物将显示减少或缺乏静脉流出。一些研究已经将其作为良好侧支循环替代标志。在临床研究上，已经有人研究了CTA中静脉的侧支情况。Munuera等[16]研究发现，患者CTA上静脉低密度是灌注差、预后差的标志，早期静脉期的低密度静脉体征可视为持续性延迟-晚期静脉期皮质静脉充盈，延迟-晚期静脉相皮质静脉充盈与较差的侧支循环状态和较大的低灌注组织体积独立相关，静脉充盈的程度和速度与患者预后相关。未来需要大样本前瞻性研究来确定静脉期皮质静脉充盈延迟在脑卒中预后中的作用。

1.5 CT灌注

CT灌注成像原理是单次静脉注射造影剂后，对感兴趣区域连续扫描。先采集图像，然后进行数学建模，计算出脑血流参数，如对比剂平均通过时间（MTT）、对比剂峰值时间（TTP）、脑血流容量（CBV）、局部脑血流流量（CBF）等参数，可用于评估脑血流灌注情况。先采集图像，然后进行数学建模，计算出脑血流参数，如MTT、TTP、CBV、CBF等参数，可用于评估脑血流灌注情况，反映梗死核心区、缺血半暗带区、正常脑组织区。Consoli等[17]用脑血管造影分析了侧支状态与CTP参数之间的关系，结果显示，较好的CTA侧支状态与CTP测量的较小的缺血核心体积和较高错配比相关。侧支循环评分高的患者比侧支循环评分低的患者从成功的再通中获益更多[18]。目前已用于急性缺血性脑卒中患者血管内治疗的筛选，特别是发病超过6 h或醒后脑卒中的患者[19-20]。

2 侧支循环评估与临床意义

2.1 分级评估方案

尽管目前评估侧支循环的方法多种多样，但脑血管造影仍然是金标准，目前最常用的侧支循环评估分级是美国介入和治疗神经放射学会提出的基于脑血管造影的侧支循环评估系统[21]。不同的临床试验开发了各种各样的侧支循环评分系统[22]。最初的侧支循环评估主要用于前循环侧支评估，集中在大脑中动脉，较简单，只记录侧支循环存在或不存在，有时增加中等侧支循环[23]。后来评分系统越来越多，出现一些变化，如与对侧比较，侧支循环充盈速度，逆行灌注的程度等[24]。虽然大多数评分系统已经被小样本临床验证并显示与临床结局相关性，但很少有人将这些评分系统相互比较。Yeo等[25]比较了Miteff评分法、Maas评分法、改良Tan评分以及Alberta卒中项目早期计算机断层扫描评分法，其中只有Miteff评分良好的侧支循环是预测良好临床结局是独立预测因子。

2.2 临床意义

侧支循环对接受静脉溶栓、血管内治疗患者的预后具有重要的预测价值。Saarinen等[26]研究了105例接受静脉溶栓治疗的急性缺血性患者的侧支循环状态与临床结局的关系。有36%的近端闭塞并且良好的侧支患者3个月后出现良好功能预后。在多变量分析中，侧支评分是患者临床结局的独立预测因素。良好的侧支状态增加了约9倍有利临床结局的概率。Brunner等[27]分析了前循环中近端动脉闭塞患者溶栓治疗后基线侧支循环对早期结局和症状性颅内出血风险的影响。结果显示，246例受试者中，205例（83%）患有良好的侧支循环，41例（17%）患者侧支循环差。与侧支循环良好的患者相比，不良侧支患者院内死亡率更高，症状性颅内出血风险更高，良好的早期临床结局比例更低。Leng等[28]meta分析侧支循环对预测颅内动脉闭塞的血管内治疗在急性缺血性脑卒中中的有效性和安全性的作用。共有58项研究参与，共纳入6194例，结果显示，在这些接受血管内治疗的患者中，与差的侧支循环患者相比，良好的侧支循环可增加3个月时良好的功能结局，降低围术期颅内出血风险和3个月死亡率。

综上所述，尽管评估侧支循环的影像学方法多种多样，单时相CTA已经成为评估侧支循环最常用的成像模式，不同成像方法的敏感度、特异度存在差异，不同级别的医院应根据自身的实际情况，从结构上和功能上全面评估侧支循环，帮助患者更好地进行临床决策。

[参考文献]

[1]  GBD 2013 Risk Factors Collaborators，Forouzanfar MH，Alexander L. Global，regional，and national comparative risk assessment of 84 behavioural，environmental and occupational，and metabolic risks or clusters of risks for 195 countries and territories，1990-2017：a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017 [J]. Lancet，2018，392（10159）：1923-1994.

[2]  國家卫生健康委员会急诊医学质控中心，中国医师协会急诊医师分会，世界中医药学会联合会急症专业委员会.中国急性缺血性脑卒中急诊诊治专家共识[J].中国急救医学，2018，38（4）：281-287.

[3]  中国卒中学会，中国卒中学会神经介入分会，中华预防医学会卒中预防与控制专业委员会介入学组.急性缺血性卒中血管内治疗中国指南2018[J].中国卒中杂志，2018，13（7）：706-729.

[4]  中华医学会神经病学分会，中华医学会神经病学分会脑血管病学组，中华医学会神经病学分会神经血管介入协作组.中国急性缺血性脑卒中早期血管内介入诊疗指南2018[J].中华神经科杂志，2018，51（9）：683-691.

[5]  Powers WJ，Rabinstein AA，Ackerson T，et al. Guidelines for the early management of patients with acute ischemic stroke：2019 update to the 2018 guidelines for the early management of acute ischemic stroke：a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association [J]. Stroke，2019，2019：Str0000000000000211.

[6]  中国卒中学会脑血流与代谢分会.缺血性卒中脑侧支循环评估与干预中国指南（2017）[J].中华内科杂志，2017， 56（6）：460-471.

[7]  Vagal A，Menon BK，Foster LD，et al. Association between CT angiogram collaterals and CT perfusion in the interventional management of stroke Ⅲ trial [J]. Stroke，2016， 47（2）：535-538.

[8]  Vagal A，Aviv R，Sucharew H，et al. Collateral clock is more important than time clock for tissue fate [J]. Stroke，2018，49（9）：2102-2107.

[9]  Vilela P，Rowley HA. Brain ischemia：CT and MRI techniques in acute ischemic stroke [J]. Eur J Radiol，2017， 96：162-172.

[10]  Schregel K，Tsogkas I，Peter C，et al. Outcome prediction using perfusion parameters and collateral scores of multi-phase and single-phase CT angiography in acute stroke：need for one，two，three，or thirty scans？ [J]. J Stroke，2018，20（3）：362-372.

[11]  Boers AM，Jansen IG，Berkhemer OA，et al. Collateral status and tissue outcome after intra-arterial therapy for patients with acute ischemic stroke [J]. J Cereb Blood Flow Metab，2017，37（11）：3589-3598.

[12]  Lu SS，Zhang X，Xu XQ，et al. Comparison of CT angiography collaterals for predicting target perfusion profile and clinical outcome in patients with acute ischemic stroke [J]. Eur Radiol，2019，29：4922-4929.

[13]  Cao R，Qi P，Liu Y，et al. Improving prognostic evaluation by 4D CTA for endovascular treatment in acute ischemic stroke patients：a preliminary study [J]. J Stroke Cerebrovasc Dis，2019，28（7）：1971-1978.

[14]  Kaschka IN，Kloska SP，Struffert T，et al. Clot burden and collaterals in anterior circulation stroke：differences between single-phase CTA and multi-phase 4D-CTA [J]. Clin Neuroradiol，2016，26（3）：309-315.

[15]  Sasaki M，Honmou O，Radtke C，et al. Development of a middle cerebral artery occlusion model in the nonhuman primate and a safety study of i.v. infusion of human mesenchymal stem cells [J]. PLoS One，2011，6（10）：e26577.

[16]  Munuera J，Blasco G，Hernandez-Perez M，et al. Venous imaging-based biomarkers in acute ischaemic stroke [J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry，2017，88（1）：62-69.

[17]  Consoli A，Andersson T，Holmberg A，et al. CT perfusion and angiographic assessment of pial collateral reperfusion in acute ischemic stroke：the CAPRI study [J]. J Neurointerv Surg，2016，8（12）：1211-1216.

[18]  Tong E，Patrie J，Tong S，et al. Time-resolved CT assessment of collaterals as imaging biomarkers to predict clinical outcomes in acute ischemic stroke [J]. Neuroradiology，2017，59（11）：1101-1109.

[19]  Nogueira RG，Jadhav AP，Haussen DC，et al. Thrombectomy 6 to 24 hours after stroke with a mismatch between deficit and infarct [J]. New Engl J Med，2018，378（1）：11-21.

[20]  Albers GW，Marks MP，Kemp S，et al. Thrombectomy for stroke at 6 to 16 hours with selection by perfusion imaging [J]. New Engl J Med，2018，378（8）：708-718.

[21]  Trial design and reporting standards for intra-arterial cerebral thrombolysis for acute ischemic stroke [J]. Stroke，2003，34（8）：e109-e137.

[22]  McVerry F，Liebeskind DS，Muir KW. Systematic review of methods for assessing leptomeningeal collateral flow [J]. AJNR Am J Neuroradiol，2012，33（3）：576-582.

[23]  Roberts HC，Dillon WP，Furlan AJ，et al. Computed tomographic findings in patients undergoing intra-arterial thrombolysis for acute ischemic stroke due to middle cerebral artery occlusion：results from the PROACT Ⅱ trial [J]. Stroke，2002，33（6）：1557-1565.

[24]  Maas MB，Lev MH，Ay H，et al. Collateral vessels on CT angiography predict outcome in acute ischemic stroke [J]. Stroke，2009，40（9）：3001-3005.

[25]  Yeo LL，Paliwal P，Teoh HL，et al. Assessment of intracranial collaterals on CT angiography in anterior circulation acute ischemic stroke [J]. Am J Neuroradiol，2015， 36（2）：289-294.

[26]  Saarinen JT，Rusanen H，Sillanp？覿？覿 N. Collateral score complements clot location in predicting the outcome of intravenous thrombolysis [J]. Am J Neuroradiol，2014，35（10）：1892-1896.

[27]  Brunner F，Tomandl B，Hanken K，et al. Impact of collateral circulation on early outcome and risk of hemorrhagic complications after systemic thrombolysis [J]. Int J Stroke，2014，9（8）：992-998.

[28]  Leng XY，Fang H，Leung TW，et al. Impact of collaterals on the efficacy and safety of endovascular treatment in acute ischaemic stroke：a systematic review and meta-analysis [J]. J Neurol Neurosurg Psych，2016，87（5）：537-544.

（收稿日期：2019-04-09  本文編辑：李亚聪）