CT血管成像和MRI对急性缺血性脑卒中侧支循环的诊断价值分析

朱石柱，黄立雪，程 浩，尹振琪，任慧杰

(北京市延庆区医院，北京大学第三医院延庆医院放射科，北京 102100)

急性缺血性脑卒中(AIS)是50～60岁以上中老年人群常见病变，文献报道我国发病率93/10万，患病率459/10万，每年新发患者数量约200万且逐渐趋于年轻化，疾病负担高居全球首位[1～3]。AIS根据病情严重程度可分为短暂性脑缺血(TIA)和急性脑梗死(ACI)，溶栓治疗是现阶段降低病死率和致残率有效方法，但关于溶栓时机选择还存有争议。既往研究表明侧支循环可对溶栓时机和预后造成明显影响，有效的侧支循环有利于减轻缺血半暗带(IP)损伤，对部分超出4.5～6 h溶栓时间窗的患者进行静脉溶栓仍可能获得良好效果，因此准确评估侧支循环对制定AIS治疗方案极为重要[4～6]。CT和MRI均为评估脑血管病变严重程度和侧支循环的有效方法，但目前仍缺少全面和统一诊断标准，本文研究CT血管成像(CTA)和多模式MRI对AIS患者侧支循环的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料2019年8月至2020年8月我院收治的AIS患者98例，纳入标准：①符合AIS诊断标准[7]；②完成CTA和MRI检查；③年龄≥30岁；④发病时间<24 h；⑤患者生命体征平稳；⑥患者和家属知晓本研究内容并签署知情同意书。排除标准：①伴出血性脑血管疾病；②合并严重感染、颅内肿瘤或系统性疾病；③伴AIS手术或溶栓史；④伴CT或MRI检查相关禁忌证。男52例，女46例，年龄43～85岁[(67.14±10.63)岁]，发病时间2～17 h[(7.59±2.04)h]，NIHSS评分8～19分[(13.07±2.46)分]，伴吸烟史31者例、伴饮酒史者23例。

1.2 方法

1.2.1CTA检查 采用GE公司Revolution型螺旋CT仪进行头部平扫，完成后经肘静脉团注100 ml对比剂碘普罗胺370，速度4.5～5.0 ml/s，10 min后采用Smart模式开始扫描，参数设置为层厚0.625 mm，管电压120 kV和电流150 mA，矩阵512×512，触发阈值200 HU，扫描范围主动脉弓至颅顶，将数据导入EBW工作站并采用容积再现(VR)、曲面重组(CPR)和最大密度投影(MIP)等技术进行三维重建，分析脑血管狭窄和侧支循环形成情况。

1.2.2MRI检查 嘱患者取仰卧位，采用Siemens公司Prisma型3.0 T磁共振仪和20通道头部线圈进行检查，所用序列包括T1WI、T2WI、T2-FLAIR、弥散加权成像(DWI)及动态磁敏感灌注加权成像(DSC-PWI)等，T1WI参数为TR 2000 ms，TE 9 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 230 mm×98.8 mm；T2WI参数为TR 5500 ms，TE 95 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 220 mm×100 mm；T2-FLAIR参数为TR 2000 ms，TE 9 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 230 mm×90.6 mm，DWI采用单次激发自旋回波序列(SE-EPI)扫描，参数为TR 6600 ms，TE 100 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 230 mm×100 mm，b值为0和1000 s/mm2，DSC-PWI所用对比剂为钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)，剂量0.1 mmol/kg，速率2 ml/s，参数为TR 1500 ms，TE 100 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，FOV 230 mm×100 mm，将各序列扫描数据导入AW 4.6工作站，以对侧大脑半球为参照，选择ROI并计算平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)、脑血容量(CBV)和脑血流量(CBF)等脑组织血流灌注参数。

1.2.3数据收集 所有患者均接受数字减影血管成像(DSA)检查，并由2名临床经验丰富的放射介入医师分别计算毛细血管指数评分(capilary index score，CIS)，将大脑中动脉供血区动脉峰期前后位DSA或CTA图像等分为3个扇形区域，每个区域侧支循环良好计1分，不良计0分，再将得分相加为最终评分，总分为0～3分，以得分≥2分为有侧支循环，<2分为无侧支循环。以DSA诊断结果为金标准，将98例患者分为有侧支循环组37例和无侧支循环组61例，比较两组CTA和MRI检查结果MTT、TTP、CBV和CBF等指标并分析两种检查方法对侧支循环诊断价值，以两种检查方法任意阳性为阳性，判断CTA和MRI对AIS患者侧支循环联合诊断价值。

1.3 统计学方法应用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析。计数资料以率(%)表示，比较采用χ2检验；计量资料以均数±标准差表示，采用t检验；作ROC曲线并计算曲线下面积(AUC)分析MTT、TTP、CBV和CBF对侧支循环诊断价值，采用Kappa一致性检验分析CTA和MRI两种检查方法联合诊断价值。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 CTA对AIS患者侧支循环检查结果分析CTA检查结果显示98例AIS患者中无侧支循环60例，一级侧支形成21例，二级侧支形成17例，以DSA诊断结果为金标准，CTA评估AIS患者侧支循环形成的灵敏度为88.52%，特异度为83.78%，准确率为86.73%，一致性Kappa值为0.719。见表1。

表1 AIS患者ROI区域CTA检查结果比较

2.2 AIS患者ROI区域MRI检查结果比较两组患侧MTT和TTP均高于健侧，CBF均低于健侧，且有侧支循环组MTT和TTP低于无侧支循环组(P<0.05)。见表2。

表2 AIS患者ROI区域MRI检查结果比较

2.3 MRI检查ROI灌注参数对侧支循环诊断价值MRI检查显示ROI灌注参数MTT、TTP、CBF及三者联合诊断AIS患者侧支循环良好的AUC为0.707、0.813、0.735和0.892，灵敏度分别为77.05%、73.77%、72.13%和83.61%，特异度分别为59.46%、78.38%、75.68%和86.49%。见表3和图1。

表3 MRI检查ROI灌注参数对侧支循环诊断价值

图1 MRI参数MTT、TTP、CBF及三者联合诊断AIS患者侧支循环的ROC曲线

2.4 CTA和MRI对脑侧支联合诊断价值CTA和MRI联合诊断AIS患者侧支循环的灵敏度为93.44%，特异度为75.68%，准确率为86.73%，与DSA检查一致性Kappa值为0.710。见表4。

表4 CTA和MRI对脑侧支联合诊断价值

2.5 典型病例患者男，62岁，入院前1 d晨起时无明显诱因突发失语，伴双侧侧肢体无力，无法独立行走，既往高血压病史，遵医嘱规范服药，否认糖尿病、冠心病和脑卒中等病史。入院时查体血压158/92 mmHg，心率92次/分，心律不齐，双肺呼吸音粗，未闻及明显干性或湿性啰音，腹软，无压痛及反跳痛，左侧肢体肌力1级，右侧3级，四肢肌张力正常但健反射减弱。入院后给予MRI、CT和DSA检查，其中T1WI显示脑干、侧脑室旁和基底节区小片低信号(图2a)；T2WI显示脑干、侧脑室旁和基底节区小片高信号(图2b)；DWI显示脑干病灶弥散受限(图2c)；T2-FLAIR显示病灶呈高信号影(图2d)；CT平扫表现为脑干、侧脑室旁、双侧基底节区多发小片状稍低密度影，边缘模糊(图2e)；CTA可见大脑前动脉及分之多处血流中断或官腔狭窄(图2f)；DSA检查显示大脑前动脉A2段梗阻(图2g)。

图2 AIS患者MRI、CT和DSA检查 a：T1WI；b：T2WI；c：DWI；d：T2-FLAIR；e：CT平扫；f：CTA；g：DSA

3 讨论

脑卒中是我国居民致死和致残的首位疾病，其中约85%为AIS，随着医学水平发展和AIS治疗策略不断完善，脑侧支循环在改善预后中的作用逐渐引起重视[8]。目前普遍认为侧支循环主要通过Willis环血流代偿、软脑膜和其他侧支吻合以及缺血后新生血管等三级途径建立，可为缺血脑组织维持一定水平血流灌注并减少梗死灶数量和体积，因此准确评估并改善侧支循环有利于提升AIS治疗效果和改善预后[9]。

2018版中国急性缺血性脑卒中诊治指南提出对于不清楚发病时间或超出溶栓时间窗的AIS患者应完善多模态影像学检查，以筛选符合血管再通治疗条件的患者，从而最大限度改善患者预后，因侧支循环是影响疗效的重要因素，如何快速和准确评价侧支循环显得至关重要[10]。DSA是现阶段评估脑血管狭窄的金标准，可清楚显示各级脑血管解剖形态，但操作难度高、价格昂贵且具有一定创伤性，难以作为常规手段反复开展，而CTA的发展和应用可有效弥补上述不足，既往文献报道CTA和DSA用于颈动脉狭窄程度评估具有良好符合率[11]。吕沙沙等[12]以126例AIS患者为样本进行研究表明CTA对颅内动脉病变具有良好诊断价值。本研究发现CTA诊断AIS患者侧支循环形成的灵敏度为88.52%，特异度为83.78%，准确率为86.73%，一致性Kappa值为0.719，与刘斌等[13]报道结果相近。CTA是通过静脉注入造影剂的微创血管成像，分辨率和清晰度良好，图像经过处理后可准确评估脑组织血流灌注水平，随着多层螺旋CT逐渐推广应用和后处理技术改善，在头颈部血管成像中的应用将逐渐增多[14]。本研究显示CTA对侧支循环诊断也具有较高准确率，随着扫描设备和后期处理技术不断改进，将有可能成为新的脑血管狭窄和侧支循环形成有效检查方法。

MRI技术具有多模式、多序列和多参数等特征，不仅可以从解剖形态上评估脑血管狭窄和脑组织梗死严重程度，还可利用功能成像直接检测脑组织血流灌注和代谢水平，从而为AIS治疗方案选择和预后评估提供详细参考信息[15]。边祥兵等[16]研究认为多模式MRI核心序列成像可准确判断AIS患者发病9 h内血管病变和侧支循环情况。本研究采用T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI和PWI等多种序列检查AIS患者脑血管病变，在此基础上测量脑组织血流灌注参数MTT、TTP、CBV和CBF，结果显示AIS患侧MTT和TTP明显高于健侧，CBF明显低于健侧，且有侧支循环组MTT和TTP明显低于无侧支循环组，CBF则明显高于无侧支循环组，提示MRI脑血流灌注参数可为诊断有无侧支循环提供参考信息。本研究作ROC曲线进行分析显示综合应用MTT、TTP、CBF诊断AIS患者侧支循环有利于提升诊断效能。但单独应用仍存在较多漏诊和误诊。MRI多模式检查可定量分析MTT、TTP和CBF等脑组织灌注参数，通常情况下缺血性脑卒中患者由于血管狭窄或梗阻，导致血流速度和血流量下降，但是由于代偿机制存在，MTT、TTP和CBF可正常或变化不明显，从而造成诊断敏感度和特异度较低。因两种方法评估内容不同，联合检测有利于提升诊断准确率，本研究结果显示以CTA和MRI任意一项检测阳性为有侧支循环进行诊断，灵敏度可达93.44%，有利于发现更多可能存在侧支循环的AIS患者并及时给予血管再通治疗，从而提升临床诊治水平。

综上所述，CTA和MRI用于AIS患者侧支循环诊断均具有较高价值，联合诊断有利于提升灵敏度，为合理治疗和改善预后提供参考信息。