320排CT在單側大腦中動脈閉塞患者血流動力學改變及側支循環評估中的應用

陳軍法 袁建華 宋瓊 徐健 王振 羅祖炎

320排CT在單側大腦中動脈閉塞患者血流動力學改變及側支循環評估中的應用

陳軍法 袁建華 宋瓊 徐健 王振 羅祖炎

目的 探討320排CT在單側大腦中動脈（MCA）閉塞患者血流動力學改變及側支循環評估中的應用價值，以及對預后的評價作用。方法 對63例單側MCA閉塞患者行320排CT頭頸聯合多參數掃描，獲取常規CT血管造影（CTA）、4D-CTA及腦灌注圖像，分析常規CTA和4D-CTA圖像的側支狀況，計算側支循環評分與預后的相關性，并比較側支循環良好組和側支循環不良組的腦灌注差異。結果 在4D-CTA上側支循環良好者40例（63.5%），而在常規CTA上僅25例（39.7%）?；?D-CTA的側支循環評分與90d改良Rankin量表評分呈負相關（r=-0.616，P＜0.01）。側支循環良好組患側的相對腦血流量及相對腦血容量均高于側支循環不良組（均P＜0.01）。兩組患側的相對平均通過時間及相對平均達峰時間差異均無統計學意義（均P＞0.05）。結論 320排CT是評價單側MCA閉塞患者腦血流動力學改變和側支循環建立情況的有效方法，4D-CTA成像評估側支血流和預測預后較常規CTA更好。

大腦中動脈 側支循環 體層攝影術 X線計算機 灌注成像 血管成像

【 Abstract】 Objective To investigate the cerebral hemodynamic changes and collateral circulation in patients with unilateral middle cerebral artery(MCA)occlusion by 320-row-detector CT scan. Methods The data of the dynamic CT angiography(4D-CTA),conventional single-phase CTA and CT brain perfusion were acquired in 63 patients with unilateral MCA occlusion.Collateralization was assessed in both conventional CT angiography and dynamic CT angiography by using collateral grading score.Clinical outcomes(modified Rankin Scale)were assessed at 3-month follow-up,and the correlation of clinical outcome with the collateralflow score were analyzed.Collateral status was rated as good(≥50%)and poor(＜50%)of collaterals. Comparisons were made between the results of the two groups in CTP. Results According to 4D-CTA results 40 patients (63.5%)were classified as good collateral circulation,while there were only 25 cases(39.7%)as good collateral circulation on conventional CTA.There was a negative correlation between the distribution of mRS at 90 days and collateral flow score on 4D-CTA (r=-0.616,P＜0.001).The relative cerebral blood volume and cerebral blood flow in the affected side of patients with good collateral circulation were higher than those with poor collateralcirculation(P＜0.01),but there was no significant difference in relative mean transit time and time to peak between two groups(P＞0.05). Conclusion 320-row-detector CTscan is an effective way for analyzing the cerebral hemodynamic changes and collateral circulation in patients with unilateral middle cerebral artery occlusion.Compared with conventional CTA,4D-CTA has higher diagnostic value in evaluating collateral circulation and predicting clinicaloutcome.

【 Key words 】 Middle cerebral artery Collateral circulation Tomography X-ray computer Perfusion imaging Angiography

大腦中動脈（middle cerebral artery，MCA）閉塞是顱內缺血性卒中的重要危險因素，既往研究發現，同樣是MCA閉塞患者，其腦缺血情況、臨床癥狀和預后存在明顯差異，其中軟腦膜側支循環代償起著重要作用[1]?；贑T血管造影（computed tomography angiography，CTA）的側支循環評分是評估缺血性卒中預后的一個重要預測指標[2]。然而在常規單期相CTA上，側支血流強弱的評估很大程度上依賴于采集的時間和速度，很可能會丟失腦血流動力學的重要信息。320排CT的Z軸覆蓋范圍達16cm，采用低劑量間斷采集模式，能實現基于4DCTA的側支血流評估[3]。筆者通過與常規CTA對比，探討320排CT評估單側MCA閉塞患者血流動力學改變及側支循環的臨床價值及其與預后的關系，為相關治療策略與預后判斷提供影像學依據，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2010年10月至2014年12月在我院住院治療的單側癥狀性MCA閉塞患者。納入標準：（1）單側MCA閉塞，對側MCA及頸內動脈系統無血管狹窄或僅存在輕度狹窄（狹窄率＜30%），血管狹窄程度經頭頸CTA檢查確定；（2）CT影像資料完整并完成隨訪；（3）所有檢查均征得患者或家屬的知情同意。排除標準：（1）非動脈粥樣硬化性血管病者；（2）圖像運動偽影明顯者。對入組患者進行90d追蹤隨訪，用改良Rankin量表（mRS）進行評分，mRS評分≤2分認為預后良好；mRS評分＞2分認為預后不良。最終入組并完成隨訪的患者63例，男40例，女23例，年齡44～85歲，中位年齡65.3歲；預后良好者30例，預后不良者33例。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 使用Toshiba Aqulilion One 320排CT對患者進行全腦灌注掃描，選擇低劑量掃描參數（80kV、150～300 mA），矩陣512×512，層厚0.5mm，覆蓋范圍16cm。動脈期CTA采取管電壓80 kV，管電流300 mA，以保證圖像質量。使用雙筒高壓注射器經右肘正中靜脈依次團注非離子型對比劑（優維顯370）50ml及0.9%氯化鈉溶液30 ml，速率為5 ml/s。注藥后延遲7s開始掃描，動脈期時間間隔2s，靜脈期時間間隔為5s，總掃描時間60s，獲取19個時相的全腦動態容積數據。4D-CTA圖像以CT灌注數據為基礎，依據時間-密度曲線，融合動、靜脈期時相行多平面重建（maximum intensity projection，MIP）獲得。常規CTA掃描在完成腦CT灌注（CT perfusion，CTP）后，再追加非離子型對比劑（370mg/ml碘）0.6ml/kg對主動脈弓至顱頂進行頭頸部CTA掃描獲得，注射速率4.0ml/s，以CT灌注得到的動脈強化峰值時間為參考點進行采集。

1.2.2 圖像分析 由2位從事神經影像診斷的放射科醫師對常規CTA、4D-CTA的側支循環情況及腦灌注圖像進行獨立分析，結論一致達成診斷，不一致時協商取得共識，并記錄2位醫師所得測量值的平均值。CTP圖像分析與評價采用Toshiba 320排CT專門的后處理工作站灌注軟件（4D Perfusion Vitrea fx），左或右MCA為輸入動脈，上矢狀竇為輸入靜脈，由分析軟件自動獲得腦血流量（cerebral blood flow，CBF）、腦血容量（cerebral blood volume，CBV）、平均通過時間（mean transit time，MTT）及達峰時間（time to Peak，TTP）4個灌注參數。將灌注參數圖上MCA供血區設置為本研究感興趣區（ROI），用手動方法勾畫其大小，以中線為中軸線，鏡像方法測量雙側的CBF、CBV、MTT及TTP，重復3次后取其平均值，測量中盡可能地避開血管與腦溝回區。分別計算閉塞側與鏡像側的比值（rCBF、rCBV、rMTT、rTTP）。側支循環評分參考文獻[4]，1分：無側支血流；2分：側支血流的充填范圍＜50%；3分：側支血流的充填范圍＞50%，但＜100%；4分：等于或多于對側相應區域。3～4分為側支循環良好組，1～2分側支循環不良組。

1.3 統計學處理 應用SPSS18.0統計軟件，計量資料以表示，組間比較采用t檢驗；不同預后組間側支循環評分的比較采用χ2檢驗。側支循環評分與預后的關系采用Spearman相關分析。

2 結果

2.1 側支循環評分 常規CTA、4D-CTA側支循環評分的結果見表1。側支循環良好比例在4D-CTA上達到63.5%（40/63），而在常規CTA上只有39.7%（25/63）。有23.8%（15/63）的患者在常規CTA上表現為側支循環差，而在4D-CTA上側支循環良好（圖1，見插頁）?；?D-CTA的側支循環評分對預后的陽性預測值、陰性預測值分別為72.5%、95.6%；而常規CTA分別為72.0%、68.4%。常規CTA、4D-CTA側支循環評分與隨訪90d mRS評分均呈負相關（r=-0.476、-0.616，均P＜0.01），其中說明4D-CTA側支循環評分與預后的相關性更密切一些。

表1 常規CTA、4D-CTA側支循環評分與預后[例（%）]

2.2 灌注參數分析 基于4D-CTA分組的相對灌注值比較見表2，側支循環良好組患側的rCBF及rCBV均高于側支循環不良組（均P＜0.01），但兩組患側rTTP及rMTT差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表2 兩組患者CTP參數的比較

3 討論

側支循環是評估缺血性卒中臨床結局的重要預測指標，是影響治療決策的重要因素之一[5]。評價癥狀性MCA粥樣硬化狹窄或閉塞患者的側支循環有多種方法[5-7]。數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）仍為金標準，但DSA屬有創檢查，費時且有并發癥[6]。CT作為一種無創性的檢查技術，可用于評估軟腦膜側支[5]。本研究使用320排CT的探測器寬度達16cm，球管旋轉1周就可覆蓋整個大腦，一次掃描可以獲得全腦動態CTA圖像及全腦灌注圖像，真正實現顱腦的“一站式”檢查[8]。雖然常規CTA的側支循環評分是一個獨立的預測指標，然而，有些在常規CTA上表現為側支循環差的患者仍然預后良好[2]。本研究中23.8%（15/63）的患者在常規CTA上表現為側支循環差而臨床預后良好，而在4D-CTA上顯示側支循環良好。筆者推測這些患者的側支循環是存在的，但由于對比劑的延遲到達，而沒有在常規CTA單時相掃描時顯示，而320排CT能實現全腦容積灌注，生成的4D-CTA能反映對比劑從動脈流入到靜脈流出的全過程，可顯示常規CTA未能顯示的側支循環，因此可以更充分的評估側支血流。本研究顯示，與常規CTA相比，4D-CTA不僅側支顯示率更高，而且陰性預測值達95.6%，表明在4D-CTA上側支循環不良的患者往往預示預后差。

顱內側支循環代償一般通過三級側支循環途徑建立，分為以Willis環為主的原發性側支循環和以軟腦膜吻合支和腦外代償為主的繼發性側支循環[9]。當MCA閉塞時，側支循環以大腦前、后動脈軟膜支吻合代償為主，可全部或部分代償缺血區的血液供應[10]，因此部分MCA閉塞患者臨床預后仍良好。筆者對本組患者隨訪90d，結果發現30例患者mRS評分≤2分，臨床預后相對較好；33例臨床預后差，9例患者死亡?；?D-CTA的側支評分與90d mRS評分呈負相關，側支循環評分對于臨床結局的陽性預測值達72.5%。

本組腦灌注異?；颊弑憩F為患側TTP、MTT延長，CBF下降，CBV增加或下降。依據4D-CTA側支分級分為側支循環良好組和側支循環不良組，比較其相對腦灌注值，兩組間患側rTTP、rMTT差異無統計學意義，但側支循環良好組患側rCBF、rCBV高于側支循環不良組。TTP和MTT的延長與血流灌注通路的延長和血流緩慢有關，當MCA閉塞時，無論有無側支循環的建立，患側TTP、MTT均會出現明顯延遲。CBF和CBV反映了腦缺血的程度及腦循環的代償能力[11]。CBV的增高提示腦循環的代償能力良好，CBV降低的越明顯，反映側支代償能力越差，發生腦梗死的危險性越大。本研究結果顯示，當MCA閉塞時，良好側支循環的建立能使患側CBV增加，CBF下降程度減輕。

本研究的局限性：（1）作為一個單中心研究，總體樣本量較小，有待進一步增加樣本量；（2）側重側支循環評分與預后的相關性，因此結果未與DSA對照；（3）僅考慮了單側MCA閉塞患者的情況，多血管病變情況還有待進一步研究。

綜上所述，與常規CTA相比，基于4D-CTA的側支循環評分能更好的評估側支血流，且與預后相關性更密切，同時CTP定量分析能客觀評估腦灌注代償情況。320排CT一站式掃描技術是評估單側MCA閉塞患者腦血流動力學改變和側支循環建立情況的有效方法，能為患者的治療、隨訪及預后判斷提供影像學依據。

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Evaluation of cerebral hemodynamic changes and collateral circulation in patients with unilateral middle cerebral artery occlusion by 320-row-detector CT scan

CHEN Junfa,YUAN Jianhua,SONG Qiong,et al.Department of Radiology,Zhejiang Provincial People's Hospital,Hangzhou 310014,China

2016-01-04）

（本文編輯：嚴瑋雯）

浙江省醫藥衛生科技計劃項目（2011R CB005）

310014 杭州，浙江省人民醫院放射科

陳軍法，E-mail：cjf2002@126.com