多时相CTA评估急性缺血性脑卒中患者侧支循环的应用价值

李志洁，孙中武，刘 斌

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)具有发病率高、致残率高、病死率高、复发率高的“四高”特点，是目前危害人类健康的常见疾病。侧支循环是缺血性脑卒中梗死核心的决定因素，也是影响血管内治疗和患者临床预后的主要因素[1-3]。因此，快速无创又相对客观全面的影像学评估成为研究热点。

CT可以评价侧支循环。常规单时相血管成像(single-phase CT angiography，sCTA)由于缺乏时间分辨率，很可能丢失血流动力学重要信息。CT灌注成像(CT perfusion，CTP)能够对缺血半暗带及梗死核心做定量分析，但脑覆盖区域有限，获取、处理和判读图像用时较长。多时相血管(multiphase CT angiography，mCTA)作为一种新成像技术，操作便捷，可减少运动伪影，图像易于快速诊断[4]。该研究的目的是探讨sCTA和mCTA对AIS患者侧支循环及CTP目标不匹配评估效能，比较三者对临床预后的预估价值。

1 材料与方法

1.1 病例资料连续选取2019年4月～2019年11月安徽医科大学第一附属医院急诊入院且发病时间在24 h内的AIS患者，进行多模态 CT 检查。纳入标准：① 患者年龄在18岁以上；② 美国国立卫生研究院卒中量表(national institute of health stroke, NIHSS)评分 >6分；③ 单侧大脑中动脉M1段和(或)颈内动脉血管闭塞；④ 影像资料完整并完成随访。排除标准：① 平扫提示颅内出血；② 先前存在同侧脑半球中度或重度中风；③ 患有任何终末期疾病；④ 无法配合完成 CT 检查、运动伪影大、图像质量差。

1.2 检查方法采用GE Revolution CT进行扫描。所有患者在急诊入院前均行头颅CT平扫、CTA、CTP多模态CT检查。平扫采用螺旋扫描，管电压120 kV，管电流200～500 mA。CTA采用螺旋扫描，覆盖范围80 mm，旋转时间0.5 s，螺距0.992 ∶1，管电压120 kV，管电流350～370 mA。采用双筒高压注射器经右肘正中静脉依次团注非离子型对比剂(碘帕醇370)50 ml及生理盐水30 ml，速率为5 ml/s。动脉期扫描范围为主动脉弓至颅顶，静脉期及静脉晚期扫描范围为全脑。三期扫描间隔8 s，总扫描时间约21.4 s。CTP为轴扫，旋转时间0.5 s，螺距0.984 ∶1，管电压100 kV，管电流120 mA。采用双筒高压注射器经右肘正中静脉依次团注非离子型对比剂(碘帕醇370)40 ml及生理盐水30 ml，速率为5 ml/s。将CTA、CTP原始数据分别以0.625 mm、2.5 mm层厚进行重建后处理。

1.3 图像处理和评价指标在后处理工作站(GE Advantage 4.7; GE Healthcare)上采用4D Perfusion软件对CTP图像进行后处理，以脑血容量(cerebral blood volume, CBV) <2 ml/100 g为阈值定义梗死核心[5-6]，以脑血流量达峰时间(peak time Tmax)>6 s为阈值认定为低灌注组织[7-8]。不匹配率=低灌注脑组织体积/梗死核心体积。输入阈值范围后，后处理软件将自动分割低灌注组织为蓝色区域，梗死核心为红色区域，并给出具体的数值。

表1 sCTA与mCTA脑侧支循环评分标准

在轴向最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)图像上，sCTA与mCTA脑侧支循环评分标准[4]见表1。由2名放射科医师对sCTA图像和mCTA图像进行独立盲审，意见不一致时，交由另一名高级放射科医师重新评估，直至协商取得一致。

临床预后良好标准：评估入院时和入院后2周的急性脑梗死患者的NIHSS评分。计算患者入院后2周时的NIHSS评分较入院时的下降比例，较入院时下降≥50%定义为较大的神经功能改善，代表临床预后良好，否则为临床预后差。

2 结果

2.1 基本资料统计本研究共纳入患者68例，其中男38例，女30例，年龄35～83(64.86±11.13)岁。单侧大脑中动脉M1段闭塞40例，M2段闭塞5例，颈内动脉血管闭塞13例，颈内动脉及M1段闭塞10例。其中33例进行抗血小板治疗，18例进行溶栓治疗，17例进行取栓治疗。临床预后良好的患者达47例。

2.2 sCTA和mCTA的对比评价sCTA评估侧支循环良好的有25例，而mCTA评估侧支循环良好的有29例，二者的评价结果不一致(P=0.02)。sCTA和mCTA侧支循环评分与CTP梗死核心、不匹配率的统计资料见表2。侧支循环等级越高，不匹配率越大，梗死核心体积越小(P<0.01)。

sCTA和mCTA侧支循环评分对CTP目标不匹配的评估效能见图1。mCTA评估CTP目标不匹配的准确率为0.82，高于sCTA 0.742(P=0.02)。mCTA侧支循环评分>2分时，敏感性93.3%，特异性60.9%，对CTP目标不匹配的评估效果更佳。图2是1例典型病例表现血管造影对侧支循环及CTP不匹配的评估。sCTA、mCTA侧支循环评分及CTP目标不匹配对临床预后的预估效能详见图3。三者的AUC分别为76.7%、85.1%、87.5%。mCTA侧支循环评分与CTP目标不匹配对临床预后的预估效果相仿(P=0.29)，但优于sCTA(P<0.01)。mCTA侧支循环>2分的敏感性93.6%，特异性66.7%，CTP目标不匹配的敏感性89.4%，特异性85.7%。

图1 sCTA与mCTA侧支循环评分对CTP目标不匹配的评估效能

图2 1例AIS患者的多模态CT图像分析

表2 不同侧支循环等级组间梗死核心、不匹配率比较

3 讨论

目前评价AIS患者侧支循环的多模态CT成像方法有平扫、CTA、CTP。CT平扫用于排除出血病变以及识别早期缺血征象。CTA用于判断闭塞血管、狭窄部位、侧支循环代偿评价。受血管内造影剂通过时间的影响，部分在静脉期及延迟期显示的侧支在扫描采集时间内可能未完全显示，导致常规sCTA可能会低估侧支循环等级，这也可解释即使部分患者sCTA显示侧支循环较差，但临床预后相对良好[9]。mCTA提高了时间分辨率，通过采集动脉期、静脉期、静脉晚期的图像，更加精准地评估软脑膜动脉灌注情况。Kim et al[10]证实mCTA对侧支循环的评估效能与数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)有较好的一致性。ESCAPE试验[11]表明mCTA显示的侧支状态是影响临床预后的决定因素，可用于筛选适合行血管内治疗的AIS患者。最新的DEFUSE 3试验[12]证明即使超过6 h治疗时间窗(发病时间在6～16 h内)，当灌注图像的缺血半暗带较大、梗死核心较小时，对前交通循环梗死的AIS患者行机械取栓治疗仍具有重要意义。CTP虽然能够对缺血半暗带、梗死核心做定量分析，但受运动伪影影响较大、后处理缺乏统一标准算法，可能影响对图像的准确判读。相比之下，mSCTA扫描简单，对设备要求不高。Faststroke软件可以很直观地评估脑侧支循环，指导治疗，为临床争取治疗时间缩短时间窗。

图3 sCTA和mCTA侧支循环评分、CTP目标不匹配对临床预后的预估效果

既往研究[2,10,13]表明良好的侧支循环与较大的缺血半暗带、较小的梗死核心相关，也往往预示着良好的临床预后。IMS III试验[2]表明基线侧支循环与临床预后结果密切相关，可以筛选适合行血管内治疗的患者。Menon et al[4]认为丰富的侧支循环提示相对好的低灌注组织恢复，经血管内治疗后能够取得良好的治疗效果，相对好的临床预后。Lu et al[14]发现当mSCTA侧支循环评分>3分时，对CTP不匹配的评估效果及对临床预后的预估效果最佳。而在本研究结果中，当mCTA侧支循环>2分时，对CTP目标不匹配的评估效果最佳。造成这一差异可能是因为两项研究使用的CTP后处理软件不同，Lu et al[14]将梗死核心设定阈值为脑血容量小于健侧的30%，所以算法结果有所不同，但本研究将CTP图像重建成2.5 mm层厚进行后处理，一定程度上减少了计量误差。本研究发现sCTA与mCTA对侧支循环评价的结果不一致(P=0.02)，部分sCTA脑侧支循环评分较差的患者在mCTA上脑侧支循环评分良好。mCTA对CTP目标不匹配评估的准确性为82%，优于sCTA 74.2%。mCTA侧支循环评分与CTP目标不匹配对临床预后的预估效果相仿(P=0.29)，但优于sCTA(P<0.01)。这表明在大脑中动脉M1 段和(或)颈内动脉闭塞的AIS患者中，侧支循环评分越高，不匹配率越大，梗死核心面积越小。与mCTA相比，sCTA可能低估了患者侧支循环等级，mCTA对CTP目标不匹配的评估效能及临床预后的预测效能更佳。

本研究也存在一定的局限性：① 研究样本含量较少，这在一定程度上限制了研究效能；② 研究人员对sCTA和mCTA脑侧支循环的评分具有一定的主观差异性；③ 由于CTP后处理算法限制，缺血半暗带、梗死核心的量化值存在一定误差。

总之，mCTA可以结合CTP成为筛选适合行血管内治疗患者的可靠方法，在AIS患者脑侧支循环评价及辅助临床医师预测患者临床预后方面具有重要意义。