多模态CT用于急性缺血性脑卒中进展

宋青泽，张 继

(1.大连医科大学研究生院，辽宁 大连 116044；2.泰州市人民医院放射科，江苏 泰州 225300)

卒中是全球第二大致死病因，我国是全球卒中终生风险最高的国家[1]。随着人口老龄化，我国将面临更严峻的防治卒中挑战。急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke, AIS)是临床最常见的致死性和致残性神经系统疾病；对于AIS患者而言，治疗每延误1 min，将有190万个脑细胞死亡[2]。多模态CT对诊断和治疗AIS具有重要临床价值。本文对多模态CT用于AIS进展进行综述。

1 平扫CT

平扫CT是应用最为广泛的评估卒中的影像学技术，也是评估卒中的第一选择，可简单、迅速区分缺血性卒中与出血性卒中；对急性卒中患者在排除颅内出血后可即刻于CT检查床上进行静脉溶栓。尽管平扫CT中的缺血性改变滞后于MR弥散加权成像，但其中某些征象可反映早期缺血性改变，如豆状核/岛叶带模糊、皮质脑沟肿胀和脑实质密度减低等。

根据Alberta脑卒中早期CT(Alberta stroke program early CT， ASPECT)评分可对缺血性卒中病变进行快速半定量评价，评估早期缺血改变的严重程度，现已广泛用于临床。ASPECT为负向评分，在大脑中动脉供血的10个不同区域中，将6个边界不明显的皮质区域标记为M1～M6，其余4个区域为皮质下结构尾状核(C)、豆状核(L)、内囊(IC)及岛状带(I)，其中任何区域内出现早期缺血改变即减1分。BARBER等[3]报道，以ASPECT评分预测早期AIS患者功能结局的敏感度为78%、特异度为96%，预测其症状性脑内出血(symptomatic intracerebral hemorrhage, SICH)的敏感度为90%、特异度61%，且观察者间一致性较好。基于人工智能分析的ASPECT评分有助于消除观察者间差异[4-5]；以RAPID和e-ASPECTS分析为代表，其评估结果与有经验的影像科医师相近[6-7]。

临床应用ASPECT评分时，需考虑方法学方面的局限性：①由于不同脑区的评分权重不等，ASPECT评分相同的卒中病变可能因其位置不同而存在不同程度缺血；②ASPECT评分包括缺血性改变核心梗死区和缺血半暗带区[8]，经治疗后半暗带区可能恢复正常；ASPECT评分<6分的AIS患者通常预后较差，但不建议因早期ASPECT评分较低而将其排除在再灌注治疗之外[9-10]。ASPECT评分仅是一种辅助诊断工具，应根据多种影像学检查及临床特征综合制定治疗AIS的策略。

2 CT血管成像

卒中患者存在急性神经功能缺损时，头颈部CT血管成像(CT angiography, CTA)显示动脉闭塞可迅速确诊AIS，并能提供重要病因学信息，包括潜在的近端栓塞源，如动脉粥样硬化斑块、从主动脉弓到颅顶的血栓、血管发育异常、管腔充盈缺损、动脉瘤及动脉夹层等。最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)和多平面重建(multiplanar reformation， MPR)图像能以高分辨率显示血管，可用于确定是否需要进行手术干预。CTA空间分辨率优于MR血管成像(MR angiography, MRA)，且与MR检查相比禁忌证相对较少。

再灌注治疗对早期卒中效果显著，故早期识别大血管闭塞尤为重要。CTA是临床常用检查血管手段。责任血管闭塞后，核心梗死程度与侧支循环状态呈负相关[11-13]。AIS局部脑组织血流灌注量由原供血血管损伤程度和侧支血管建立状况共同决定，侧支血流是AIS发展为梗死及其缺血半暗带范围的主要影响因素。静脉溶栓(intravenous thrombolysis, IVT)和血管内血栓切除术(endovascular thrombectomy, EVT)治疗AIS的效果高度依赖于侧支循环代偿程度[14-16]，再灌注效果亦受到侧支循环影响[11,17]，再灌注治疗后出血风险随侧支循环不畅而增加[18-19]。借助数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)、经颅多普勒(transcranial Doppler, TCD)、CTA、MRA等影像学技术[20]，可无创或微创定性和/或定量判断卒中患者侧支循环状况。DSA是评估侧支循环的金标准，但过程繁琐且有创，需针对多支血管进行造影，以综合评估侧支循环，且可能忽略后循环及软脑膜对侧支循环的影响。MAIER等[21]发现，DSA对约40%颈动脉闭塞患者无法确定侧支血管。CTA能可视化侧支血管，相比DSA具有明显优势。动态CTA是近年来逐渐发展起来的将CTA与DSA相结合的技术，可检测颅内血管血流动力学，相比传统CTA，其时间及空间分辨率更佳，可提高评估血栓负荷及侧支循环的准确性，且在时间、成本和无症状栓塞事件发生率等方面具有优势[22]。

CTA最显著的局限性是仅能评估大血管，高达39%的AIS患者CTA未见明显血管闭塞[23]，可能与存在小动脉病变有关，如腔隙性脑梗死或低于CTA分辨率的远端血管闭塞；故头颈部CTA未见血管闭塞并不能排除缺血性卒中可能。

3 CT灌注成像

CT灌注成像(CT perfusion, CTP)指在经外周静脉注入对比剂的同时对感兴趣组织或器官所在层面进行连续、多次CT扫描，对比剂到达组织引起的CT值变化与每个时间点的对比剂浓度呈正比，故可生成每个体素的时间-密度曲线，并计算相关灌注参数，如脑血流量(cerebral blood flow, CBF)、脑血容量(cerebral blood volume, CBV)、平均通过时间(mean transit time, MTT)、达峰时间(time to peak, TTP)及血流峰值时间(time to maximum, Tmax)等。上述参数均需于体素水平测量，故对组织中较小的缺血变化较为敏感，可用于评估微循环，显示超过CTA分辨率的小缺血灶，其敏感性不亚于MR弥散加权成像。

CTP可准确评估缺血核心和缺血半暗带。早期有研究者[24]以绝对CBV<2 ml/100 g定义缺血核心、相对MTT>145%定义半暗带。目前已逐渐改为采用相对CBF(relative CBF, rCBF)评估缺血核心，根据不同后处理软件将缺血核心的rCBF阈值范围设定为30%～45%[25-26]；用于评估缺血半暗带范围的参数已从MTT变为Tmax，缺乏再灌注情况下，Tmax>6 s被认为存在组织梗死[27]。基于CT灌注参数的rCBF、rCBV、低灌注强度比值(hypoperfusion intensity ratio， HIR)等均与卒中患者侧支循环状态密切相关，如GUENEGO等[28]认为HIR<0.4预示AIS患者侧支循环良好。基于CT灌注参数评估侧支循环状况或能免去多期相CTA评估侧支循环的繁琐流程，缩短评估时间，有利于及时开展临床治疗[29]。

目前随机临床试验(DAWN and DEFUSE 3)[30-31]已将多模态CT成像列为常规评估急性缺血性卒中的方式之一；基于影像学所见的可挽救半暗带体积结合患者实际情况选择再灌注患者，并由此打破了基于“时间窗”进行选择的局限性。研究[32]结果表明，对于侧支循环血流良好的患者，即使症状出现超过6.0 h，仍能存在相当大的缺血半暗带；但在侧支循环状态差者，即使发病未超过4.5 h，可挽救缺血半暗带体积亦可能极小，且常伴有大的核心梗死。

随着CTP的广泛应用，其灌注后处理技术的缺陷亦逐渐暴露：患者头部倾斜角度过大时，大脑轴向切面的距离将与颈内动脉起始处不等距，可能出现假半影；根据镜像对称原理，CTP软件以健侧rCBF/rCBV作为判定异常的指标，大脑半球之间的不完全对称可能导致结果偏倚。近年来，全自动人工智能灌注软件(如RAPID等)逐渐用于临床，并通过自动化算法实现了快速检测、诊断AIS，提高了临床医师解读神经影像的速度和准确性；CTP参数阈值的改进使其评估缺血半暗带和核心梗死更为准确。智能灌注软件能有效提示灌注异常，提醒医师结合CTP源图像等进行综合判断，以获得准确、真实的灌注信息；其结果可通过手机或院内图像存储与传输系统(picture archiving and communication system, PACS)于第一时间传送至卒中救治中心，帮助临床快速识别需要接受血管再通治疗的患者。完整的多模态CT已可将部分患者的EVT窗口延长至24 h，使更多急性卒中患者获益。对发病6～16 h内、影像学明确为前循环大血管闭塞且符合DEFUSE 3和DAWN标准的AIS患者，推荐进行EVT治疗[33]。

综上所述，多模态CT可迅速诊断AIS并评估其严重程度，指导临床治疗。不同CT灌注软件预测的缺血核心及缺血半暗带体积存在差异，应综合多模态CT结果、结合临床选择治疗策略。