基于RAPID软件CT灌注参数评估急性缺血性脑卒中患者侧支循环

宋青泽，尹宏宇，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)

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke, AIS)为最常见脑卒中类型。基于影像学检查个体化评估AIS患者脑血流灌注有助于制定治疗决策。一站式脑卒中CT检查可缩短检查时间并快速明确诊断，筛选适于接受再灌注治疗的侧支循环丰富的AIS患者。AIS侧支循环状态与灌注治疗风险及获益密切相关，多期相CT血管造影(multi-phase CT angiography, mCTA)是可靠的AIS侧支循环评估方法[1]，但评估过程较繁琐耗时。RAPID为处理CT灌注(CT perfusion, CTP)数据的自动化后处理软件。本研究观察基于RAPID软件的CTP参数评价AIS患者侧支循环的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年1月—2021年8月94例于泰州市人民医院接受一站式脑卒中CT检查的AIS患者，男55例，女39例，年龄31～85岁，平均(67.1±13.4)岁。纳入标准：①前循环(包括颈内动脉、大脑中动脉及大脑前动脉)闭塞AIS患者(发病时间<24 h)，临床诊断及治疗均符合《缺血性卒中脑侧支循环评估与干预中国指南(2017)》[2]，CT检查后均接受血管内再通治疗；②影像学资料齐全，图像质量符合研究要求。排除标准：①出血性卒中、既往大面积脑梗死及烟雾病等；②既往脑肿瘤或脑外科手术病史；③双侧大脑半球缺血性卒中；④对比剂过敏。记录入院时美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale, NIHSS)评分、血糖、胆固醇、糖尿病、高血压及心房颤动病史等。本研究经院伦理委员会批准，检查前患者或家属签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Definition AS+ 128层CT机行脑卒中一站式CT检查。以头部CT平扫排除颅内出血后，应用容积灌注CT模式行CTP扫描：采用高压注射器以流率4.5～6.0 ml/s注射对比剂碘普罗胺60～90 ml后，以40 ml生理盐水冲管，延迟5 s开始扫描，范围自枕骨大孔至侧脑室以上水平，准直0.6 mm，管电压80 kV，管电流200 mAs。

1.3 图像分析 将CTP数据导入RAPID软件(iSchemaView Inc, Menlo Park, CA)，自动得出CTP参数，包括血流峰值时间(time to maximum, Tmax)>4 s、>6 s、>8 s、>10 s的低灌注区体积(VTmax>4 s、VTmax>6 s、VTmax>8 s、VTmax>10 s)和梗死核心区体积[VCBF<30%，CBF指脑血流量(cerebral blood flow)]、脑血流不匹配(即缺血半暗带)体积及低灌注强度比值(hypoperfusion intensity ratio, HIR)。于Siemens Syngo.via V10后处理工作站对CTP源图像行最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)重建，获得mCTA图像，重建层厚26 mm，层间距0.4 mm。依据时间-密度曲线在动脉峰值期重建动脉期图像，依次后推4～5个期相，确定平衡期及延迟期[3]。由2名分别具有3年及15年神经影像学诊断经验的住院医师及主任医师观察mCTA重建图像，根据mCTA侧支循环评分标准[3]评估侧支循环状态：0分，患侧闭塞动脉供血区域内，各时相均无血管显影；1分，患侧闭塞动脉供血区域内，各时相仅有少量血管显影；2分，患侧闭塞动脉远端血管显影延迟2个时相、血管显影程度下降、血管数量减少，或远端血管显影延迟1个时相、部分区域内无血管显影；3分，患侧闭塞动脉远端血管显影延迟2个时相而血管分布范围及显影程度正常，或远端血管显影延迟1个时相且血管数量减少；4分，患侧闭塞动脉远端血管显影延迟1个时相而血管分布范围及显影程度正常；5分，患侧闭塞动脉远端血管显影无延迟、血管分布范围正常、血管显示正常或增多。以mCTA评分≥4分为侧支循环良好[4]，≤3分为侧支循环不良。

1.4 统计学分析 采用SPSS 25.0及MedCalc 20.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，以中位数(上下四分位数)表示不符合者，组间行独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验。采用χ2检验比较计数资料。以Kappa检验分析2名医师评估mCTA侧支循环评分的一致性：Kappa≤0.20为一致性较差，0.20

2 结果

2.1 一般资料 94例中，51例侧支循环良好(良好组)，43例侧支循环不良(不良组)。良好组年龄及入院时NIHSS评分均低于不良组(P均<0.05)，组间其余各项差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1及图1。2名医师对侧支循环评分的一致性较强(Kappa=0.786，P<0.05)。

图1 患者男，76岁，右侧大脑中动脉闭塞 A～C.头部动脉期(A)、平衡期(B)、延迟期(C)重建mCTA图示右侧大脑中动脉供血区域内仅少量血管显影，mCTA侧支循环评分为1分； D、E.灌注参数图示梗死核心区体积(紫色区域)为105 ml，缺血半暗带体积(绿色区域体积—紫色区域体积)为146 ml，HIR为0.7

表1 94例AIS患者一般资料

2.2 CTP参数 良好组VTmax>4 s、VTmax>6 s、VTmax>8 s、VTmax>10 s、VCBF<30%及HIR均小于不良组(P均<0.05)；组间缺血半暗带体积差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 94例AIS患者CTP参数 [中位数(上下四分位数)]

2.3 相关性分析 mCTA侧支循环评分与VTmax>6 s、VTmax>8 s、VTmax>10 s、VCBF<30%及HIR均呈中度负相关(r=-0.523、-0.615、-0.699、-0.786及-0.730，P均<0.05)，与VTmax>4 s无明显相关性(r=-0.247，P>0.05)。

2.4 ROC曲线分析 CTP参数VTmax>4 s、VTmax>6 s、VTmax>8 s、VTmax>10 s、VCBF<30%、HIR评估侧支循环状态的AUC分别为0.643、0.756、0.793、0.834、0.892、0.851，见表3及图2A。经二元logistic回归分析获得联合回归模型Logit(P)=6.820-0.051×VCBF<30%-4.435×HIR-0.053×年龄，其评估侧支循环状态的AUC为0.911(图2B)，与VCBF<30%及HIR差异均无统计学意义(Z=0.909、1.988，P=0.363、0.057)。

图2 CTP参数(A)及联合回归模型(B)评估AIS侧支循环状态的ROC曲线

表3 CTP参数及联合回归模型预测AIS患者侧支循环状态的效能

3 讨论

观察AIS脑侧支循环状态对评估梗死核心区的进展、预后及患者筛选血管内血栓清除术适应证具有重要意义[5]。CTP后处理软件为临床快速、准确评估AIS侧支循环及缺血半暗带提供了方法，但各版本特性、阈值设定等不同，以之评估脑缺血组织结果有所差异[6]。RAPID是临床常用CTP后处理软件之一，能自动评估AIS缺血半暗带等参数[7]。基于RAPID软件处理CTP数据、进而筛选适合接受再灌注治疗的AIS患者的有效性已获证实[8-9]。本研究以mCTA评估AIS患者侧支循环状态，结果较以单期相CTA评估更为准确[10]。

Tmax是最常用CTP参数之一，Tmax>6 s对应的VTmax>6 s包括可挽救缺血半暗带及不可逆核心梗死区，以较高阈值(>10 s)可能识别脑灌注缺血更严重区域。脑灌注缺血严重提示侧支循环不良，中等程度缺血可能与侧支血流充盈缓慢有关[11]。本研究结果显示，Tmax>6 s、>8 s及>10 s对应的VTmax>6 s、VTmax>8 s及VTmax>10 s均与mCTA侧支循环评分相关。

HIR定义为VTmax>10 s/VTmax>6 s。WANG等[12]发现，基于Syngo.via软件的CTP参数HIR<0.68预示AIS患者侧支循环良好；LIN等[13]则认为基于MIStar软件的CTP参数延迟时间(delay time, DT)>6 s预示侧支循环良好，DT>6 s与DT>2 s对应的低灌注区体积的比值与动态CTA侧支循环评分显著相关。徐佳等[14]的MR灌注加权成像研究结果显示，HIR<0.4提示AIS患者侧支循环良好。本研究中，HIR与mCTA侧支循环评分呈中度相关，相关系数大于Tmax；以HIR=0.45为截断值评估AIS侧支循环良好的AUC为0.851，结果与上述研究[14]结果相近，提示HIR是评价AIS侧支循环状态的可靠指标。MOKIN等[15]指出，VCBF<30%是再灌注治疗成功后AIS最终脑梗死体积的预测因素，而最终脑梗死体积与侧支循环密切相关，故VCBF<30%可反映AIS患者侧支循环状态。本研究以VCBF<30%判断AIS侧支循环良好的AUC为0.892，而包括CTP参数HIR、VCBF<30%及年龄的联合模型的AUC为0.911，与VCBF<30%及HIR差异均无统计学意义，原因可能在于上述参数与侧支循环不同程度相关。

综上，基于RAPID软件获得的CTP参数VCBF<30%及HIR可有效评估AIS患者侧支循环状态，同时获得缺血半暗带及梗死核心区等关键信息，为临床制定个体化治疗方案提供客观依据[16]。本研究的主要局限性：①为单中心回顾性研究，样本量较小，结果可能存在偏倚；②患者于脑卒中一站式CT检查后即接受血管内再通治疗，未能以数字减影血管造影结果为金标准评估侧支循环。