CT血管成像技术与灌注成像技术对急性缺血性脑卒中侧支循环诊断敏感度与准确率的影响

卢亮，孙敏

靖江市人民医院影像科，江苏靖江 214500

在脑卒中中急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke, AIS）占85%左右，结合病情严重程度分为急性脑梗死（acute cerebral infarction, ACI）与短暂性脑缺血（transient ischemic attack, TIA），目前主要通过溶栓治疗将其致残率与病死率降低，但如何选择溶栓时机还存在争议。研究显示，溶栓时机与预后的影响因素之一为侧支循环，有效的侧支循环可将缺血半暗带损伤减轻，即使部分患者超出溶栓时间窗（4.5～6 h）开展静脉溶栓治疗仍有一定效果[1]，因此对侧支循环予以准确评估，有利于临床科学制定治疗方案。目前临床普遍观点为侧支循环的建立经由三级途径，即Willis 环血流代偿、软脑膜吻合于其他侧支及缺血后血管新生，维持缺血脑组织血流灌注处于一定水平并将梗死灶体积与数量减轻。当前临床主要通过CT、CTP 等技术对脑血管病变严重程度及侧支循环等予以评估，但缺乏统一与全面的诊断标准。现选取靖江市人民医院2018年6月—2021年10月收治的70 例AIS 患者为研究对象，对CTA与CTP 扫描的结果进行分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院收治的AIS 患者70 例中男39 例，女31 例；年龄40～82 岁，平均（63.57±8.45）岁；发病时间1.5～18 h，平均（7.24±2.65）h；美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS）评分为8～20 分，平均（13.15±2.85）分；饮酒史20 例，吸烟史29 例。所有患者均知晓本研究并签署知情同意书，本院医学伦理委员会审核通过。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①临床症状为头晕头痛，伴随失语或偏瘫及身体活动不利等，与临床AIS 诊断标准相符；②均完成CTA、CTP 检查；③发病时间在24 h 内，年龄≥30岁；④生命体征处于平稳状态，初次发病；⑤检查前未开展溶栓治疗；⑥影像学检查提示为单侧病灶，且脑梗死灶直径≥20 mm。排除标准：①合并系统性疾病、严重感染或颅内肿瘤者；②合并出血性脑血管疾病者；③既往溶栓史或AIS 手术史者；④CT 检查相关禁忌证者；⑤发病至检查的时间在24 h 以上者；⑥合并神经系统疾病或精神异常者；⑦既往重大头颅外伤史者。

1.3 方法

所有患者均开展CTA 与CTP 扫描。其中CT 平扫与CTA 扫描应用德国西门子So-matom Definition AS 128 层螺旋CT 机，从主动脉弓扫描至颅底区域，扫描参数设置如下：300 mA 为管电流，120 kV 为管电压，0.923 为螺距，512×512 为矩阵，1.0 mm 为层厚。静脉留置针将右肘静脉的静脉通道开通，双筒高压注射器（mallinckrodt高压注射器）将碘海醇对比剂（国药准字H20000599；规格：100 mL:35 g）注射至静脉通道中，注射速度为5.0 mL/s，总剂量为65 mL；0.9%的氯化钠注射液（国药准字H14020821；规格：500 mL:4.5 g）的注射速度为5.0 mL/s，总剂量40 mL。而后开展CTA 造影，颈总动脉显影处于肉眼可见的状态时将螺旋扫描手动启动，从颅底扫描至颅顶，分别开展多时相扫描，即动脉期、延时期与静脉期，0.625 mm 为层厚，80 kV 为管电压，选择65 mLAuto 造影剂，其速度为5.0 mL/s。再开展CTP 灌注成像，检查前叮嘱患者家属将患者身上所有金属配饰取下，取平卧位，先平扫头颅部位，平扫结果无异常，再于基底节平面开展CTP 扫描，此为中心层面，若平扫摄片结果提示存在早期梗死病灶则设置CTP 扫描中心层面为梗死病灶的最大层面。设置参数如下：150 mA 为管电流，80 kV 为管电压，扫描速度为0.75 s/圈，准直器宽度为64×0.6 mm，螺距为1.4，层厚为5.0 mm，512×512为矩阵。同样使用双筒高压注射器将碘海醇对比剂 注射至静脉通道中，注射速度为5.0 mL/s，总剂量65 mL；0.9%的氯化钠注射液的注射速度为 5.0 mL/s，总剂量40 mL。

原始图像被获取后向工作站传输并开展后处理，三维重建主要应用容积再现技术（volume rendering,VR）、最大密度投影（maximum intensity projection, MIP）及曲面重组（curved planar reformations, CPR）等技术，对脑血管狭窄及侧支循环构成等情况予以观察。

1.4 观察指标

70 例患者均接受数字剪影血管成像（digital subtraction angiography, DSA）检查，由2 名丰富临床经验的放射介入医师将毛细血管指数评分（capillary index score,CIS）计算出来，等分划分大脑中动脉供血区动脉峰期前后位CTA 图像或DSA 图像为3 个扇形区域，若该区域有良好的侧支循环为1 分，不良为0 分，再将评分加总为最终得分，分值范围为0～3 分，总分＜2 分则提示有侧支循环，若≥2 分则为无侧支循环。将DSA 诊断结果作为金标准，70 例患者分为无侧支循环组42 例与有侧支循环组28 例，对CTP 检查中CBF、CBV、MTT 及TTP 等指标予以比较，并评估CTP 与CTA 诊断侧支循环的临床价值。

1.5 统计方法

采用SPSS 18.0 统计学软件处理数据，计量资料符合正态分布，以(±s)表示，采用t检验；计数资料以频数和百分率（%）表示，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CTA 诊断AIS 侧支循环的结果分析

CTA 诊断70 例AIS 患者的结果显示，41 例无侧支循环，18 例一级侧支循环，11 例二级侧支循环，以DSA检查结果为金标准，CTA 诊断准确率为90.00%（63/70），敏感度为90.48%（38/42），特异度为89.29%（25/28），见表1。

表1 CTA 诊断AIS 侧支循环的结果分析Table 1 Analysis of the results of CTA diagnosis of AIS collateral circulation

2.2 70 例AIS 有无侧支循环组ROI 区域CTP 检查参数比较

有侧支循环组患侧CBF、CBV 均低于同组健侧，高于无侧支循环组患侧；患侧MTT 与TTP 均高于同组健侧且低于无侧支循环组患侧，差异有统计学意义（P＜0.05）；无侧支循环组患侧CBF 低于同组健侧，MTT 与TTP 高于同组健侧，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 70 例AIS 有无侧支循环组ROI 区域CTP 检查参数比较(±s)Table 2 Comparison of CTP examination parameters in the ROI region in 70 AIS with and without collateral circulation groups(±s)

表2 70 例AIS 有无侧支循环组ROI 区域CTP 检查参数比较(±s)Table 2 Comparison of CTP examination parameters in the ROI region in 70 AIS with and without collateral circulation groups(±s)

组别有侧支循环组（n=28）无侧支循环组（n=42）部位患侧健侧患侧健侧t/P（有侧支循环组组内比较）值t/P（无侧支循环组组内比较）值t/P（两组患侧比较）值CBF［mL/（100 g·min）］57.89±4.28 61.41±3.86 53.92±4.19 62.10±4.77 3.232/0.002 8.350/＜0.001 3.851/＜0.001 CBV（mL/100 g）2.58±0.30 2.60±0.36 2.42±0.28 2.63±0.36 2.088/0.042 0.691/0.491 2.244/0.028 MTT（s）4.51±0.92 3.20±0.82 5.35±1.07 3.26±0.96 5.625/＜0.001 9.422/＜0.001 3.398/0.001 TTP（s）16.69±1.59 13.89±1.52 19.03±1.71 14.10±1.22 6.736/＜0.001 15.210/＜0.001 5.766/＜0.001

2.3 CTP 检查ROI 灌注参数诊断AIS 侧支循环的情况分析

CTP 诊断70 例AIS 患者的结果显示41 例无侧支循环，29 例有侧支循环，以DSA 检查结果为金标准，CTP诊断准确率为87.14%（61/70），敏感度为88.10%（37/42），特异度为85.71%（24/28），见表3。

表3 CTP 检查ROI 灌注参数诊断AIS 侧支循环的情况分析Table 3 Analysis of CTP examination of ROI perfusion parameters for diagnosis of AIS collateral circulation

3 讨论

脑卒中好发于中老年人，为常见致死致残性疾病，资料称我国患病率为459/10 万，发病率约为93/10 万，每年约有200 万新发案例[2-3]，且随着人们生活压力的增加与不良行为习惯的暴露，该病呈现出年轻化趋势，我国该病负担在全球范围内居于首位。脑侧支循环即大脑供血动脉闭塞或狭窄严重时大脑血流借助新生血管或其他血管吻合后有旁路形成，血液借此可抵达脑部缺血区域，以灌注代偿缺血区域。在脑供血中大脑侧支循环系统的代偿作用十分突出，此为AIS 最终梗死体积的主要影响因素，也是血管内治疗与功能预后的主要影响因素[4]。大脑侧支循环一般有3 个级别，Willis环为一级，作为脑内最主要且最重要的代偿途径，可为颅脑动脉的相互沟通搭建桥梁并快速贯通前后循环血流与左右大脑半球。Willis 环与大脑动脉的连接涵盖大脑前中后动脉，任意一支动脉闭塞或狭窄Willis 环上其他血管会发挥“侧支循环”代偿功能，重新分配血液后对脑部血液供应予以维持，故而侧支循环代偿能力得以正常发挥的前提为Willis 环结构的完整性[5-7]。但普通人群仅42%～52%有完整的Willis 环[8-9]，而多数AIS患者自身Willis 环结构缺乏完整性，难以提供良好的侧支循环代偿而引起梗死。Willis 环代偿与供血需求难以满足时便会发挥二级代偿作用，新生血管则为三级侧支循环，若次级代偿仍无法于供血需求相满足则会成为最终侧支代偿途径。

目前临床主要通过DSA、CT 及CTP 等技术以定性或定量评估卒中患者侧支循环情况，便于医生将个体化医疗方案制订出来并评估预后与卒中分级。其中DSA 为脑血管狭窄的评估金标准，可将各级脑血管解剖形态等清晰显示出来，但价格昂贵且操作难度较大，且存在创伤性，故难以推广使用。CT 的主要优势在于成像时间短、操作简易、无创及经济性较高等，使用的技术主要为CTA，以检测AIS 患者脑血液动力学信息与侧支循环情况，有利于预测脑部再灌注、功能恢复及出血风险等进行预测，亦可良好预警术后出血转移风险等。CTA 即将造影剂经静脉注入的微创血管成像技术，有良好的清晰度与分辨率，图像经处理后可对脑组织血流灌注水平予以准确评估。本组结果显示CTA 诊断准确率为90.00%，敏感度为90.48%，特异度为89.29%。孙凤涛等[10]的研究结果显示CTA 对一级侧支循环的检测特异度为100.00%，敏感度为96.0%，准确度为95.2%，本研究与其相近。随着后期处理技术与扫描设备的持续改进，CTA 会成为脑血管狭窄与侧支循环评估的有效方法之一。

研究显示，CTP 作为脑血管与脑血流功能造影成像技术，1 次注射对比剂后便可获取到影像学资料，进而于短时间内评估全脑血管与灌注情况。且CTP 还可结合示踪剂原理，利用实践-密度曲线计算脑血流关注图，获取相关脑灌注参数后比较患侧与健侧数据，以准确反映脑血流灌注情况，其中CVB 水平提高或正常直接关联于侧支循环供应的有效性[11-13]。另外，CTP 还可为临床对脑卒中侧支循环情况予以了解提供相关信息，显示缺血半暗带与梗死核心区等，便于早期预测脑卒中有无恶性小脑水肿发生风险[14]，成像快且获取难度低，在急救过程中可与CTA、CT 平扫等数据相结合，提高梗死体积与梗死灶预测的准确性，进一步指导临床制定诊疗方案。本研究采取多个扫描方式评估AIS 脑血管病变并测量脑组织血流灌注参数，结果显示，有侧支循环组患侧CBF、CBV 均低于同组健侧，高于无侧支循环组患侧；患侧MTT 与TTP均高于同组健侧且低于无侧支循环组患侧（P＜0.05）。梁仁涛等[15]的研究结果显示急性缺血性脑卒中患者经全脑动态容积CT 血管造影CT 灌注成像一体化检查后发现梗死区CBV 为（0.95±0.41）mL/100 g，CBF 为（14.06±6.12）[mL/(100 g·min)]比对应健侧区明显更低，TTP 与MTT 分别为（24.59±7.52）s、（3.85±0.89）s 比对应健侧区更高（P＜0.05）。提示CTP 脑血流灌注参数亦可为临床诊断AIS 有无侧支循环提供参考。本组结果还显示CTP 诊断准确率为87.14%，敏感度为88.10%，特异度为85.71%。

综上所述，临床要结合实际情况合理选择CTA 或CTP 扫描技术，或联合采取CTP 与CTA 的诊断方式，均可为临床制订诊疗方案提供科学参考。