成人煙霧病不同臨床表現患者全腦CTP與CTA影像特征研究*

徐佳佳,舒進鵬,陳曉榮

湖北醫藥學院附屬國藥東風總醫院醫學影像部,湖北十堰 442000

煙霧病又稱顱底異常血管網病,是一種原因未明,以頸內動脈虹吸部及大腦前、中動脈起始部進行性狹窄或閉塞為特征,并繼發顱底異常血管網形成的腦血管病。煙霧病發病年齡為8個月至71歲,發病呈5歲及40歲雙峰分布。根據其臨床表現,可分為缺血型和出血型。缺血型多見于兒童患者,而出血型則以成人患者多見,約占所有成人煙霧病的50%[1-2]。有研究表明煙霧病腦出血以腦室旁出血居多,且成人煙霧病自發性出血往往起病較急,無明顯預兆,病情危重,具有較高的致死率和致殘率,而且容易反復出血,通常預后較差[3]。雖然目前數字減影血管造影(DSA)檢查仍是煙霧病診斷的金標準,但血管介入存在較大風險,而且對微循環的血流動力學變化顯示不夠直觀與精確。本研究擬采用目前應用廣泛、快捷、可靠且無創的影像學檢查——CT血管成像(CTA)及CT灌注成像(CTP)進行相關研究[4-6],對成人煙霧病顱底異常血管擴張、新生血管網情況及腦灌注異常區域血流動力學參數進行觀察分析,為不同臨床表現的成人煙霧病患者實施早期手術或制訂個體化治療方案提供參考。

1 資料及方法

1.1一般資料 回顧性分析2018年1月至2021年12月在本院經DSA檢查或(和)臨床確診的成人煙霧病患者82例,根據臨床表現分為3組:無癥狀組24例(48個大腦半球),其中男13例(54.2%)、女11例(45.8%),年齡27～77歲、平均(54.38±12.49)歲;腦缺血組26例(52個大腦半球),其中男12例(46.2%)、女14例(53.8%),年齡33～76歲、平均(55.34±9.76)歲;腦出血組32例(64個大腦半球),其中男17例(53.1%)、女15例(46.9%),年齡34～76歲、平均(56.94±11.24)歲?；颊叩募{入標準:(1)年齡超過18歲;(2)符合《煙霧病與煙霧綜合征診斷與治療中國專家共識(2017)》中的煙霧病診斷標準;(3)未行顱內外血管吻合術治療;(4)已行全腦 CTP和頭頸部CTA檢查。排除標準:(1)全腦CTP或頭頸部CTA等影像檢查結果不完善;(2)頭頸部 CTA或全腦CTP圖像不理想,不能完整顯示所需要觀察血管和組織灌注的情況;(3)病史及影像學檢查提示可能存在與以下腦血管煙霧樣改變相關的疾病,如動脈粥樣硬化、自身免疫性疾病、腦膜炎、腦腫瘤、唐氏綜合征、神經纖維瘤病、顱外傷等。選擇同期在本院行全腦CTP和頭頸部CTA檢查且結果正常、年齡匹配的20例(40個大腦半球)受檢者作為對照組,其中男10例(50%)、女10例(50%),年齡32～75歲、平均(53.29±14.02)歲。各組性別、年齡比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。本研究經本院醫學倫理委員會批準(LW-2023-56)。

1.2方法

1.2.1全腦CTP檢查 采用荷蘭Philip公司256層iCT執行CTP檢査,檢查前將身體金屬物去除,患者取仰臥位和平靜呼吸狀態,盡量避免活動、吞咽動作,參數設置管電壓80 kV,管電流量150～200 mAs,層厚5 mm,矩陣512×512,先行平掃,掃描4 s后使用雙筒高壓注射器經肘靜脈注射對比劑(碘帕醇或優維顯),碘濃度為370 mg/mL,注射速率4.0～4.5 mL/s,總量40 mL,后續等量生理鹽水;灌注掃描覆蓋范圍包括顱底至顱頂,保持掃描層面與聽眥線平行,共掃描25期,灌注掃描總時間約50 s。灌注檢查完成后將數據信息傳入Portal工作站,使用Brallian perfusion 4.5軟件來標記動、靜脈,分別標記大腦中動脈或大腦前動脈起始處和上矢狀竇后部,再逐層調整中線。軟件自動生成腦血容量(CBV)、腦血流量(CBF)、平均通過時間(MTT)、達峰時間(TTP)等血流動力學參數值及相應的偽彩圖。

1.2.2腦CTA檢查 在完成全腦CTP檢查后5 min進行頭頸部CTA檢查,CTA檢查所用儀器亦采用256層iCT機(荷蘭Philip公司),檢查前將身體金屬物去除,患者取仰臥位和平靜呼吸狀態,盡量避免活動、吞咽動作,采用雙筒高壓注射器,經肘靜脈注入對比劑(碘帕醇或優維顯),碘濃度為370 mg/mL,總量45～55 mL,注射速率為4.0～4.5 mL/s,后續40 mL生理鹽水;掃描參數:管電壓120 kV,管電流量150～200 mAs,矩陣512×512,掃描層厚為5 mm,螺距1,容積掃描(范圍:從主動脈弓下緣至顱頂,以足側至頭側為掃描方向);將數據信息傳入Portal圖像后處理工作站,選擇動脈時相數據,采用曲面重建(CPR)、最大密度投影重建(MIP)、容積再現技術(VR)。

由2位有經驗的高年資影像科醫師雙盲讀片,判讀煙霧病的Suzuki分級,參照改良法的 Suzuki分級標準,且雙側血管改變單獨分開進行分級。0級:無煙霧病征象;Ⅰ級:頸內動脈分叉部輕到中度狹窄,無或僅出現少許異常增生血管;Ⅱ級:頸內動脈分叉部重度狹窄或大腦前/中動脈近端閉塞不伴明顯增生的血管網;Ⅲ級:大腦前動脈及中動脈閉塞,伴明顯增生的血管網[大腦前動脈或(及)中動脈分支順行通過明顯增生的血管網隱約顯影];Ⅳ級:大腦前及中動脈完全閉塞,無或僅出現少許異常增生血管(不伴大腦前或中動脈分支順行通過明顯增生的血管網顯影)。

2 結 果

2.1各組煙霧病患者改良法Suzuki分級情況比較 經CTA檢查,82例煙霧病患者改良法Suzuki分級為0級15個大腦半球,Ⅰ級26個大腦半球,Ⅱ級41個大腦半球,Ⅲ級37個大腦半球,Ⅳ級45個大腦半球。無癥狀組、腦缺血組、腦出血組間改良法Suzuki分級情況比較,差異有統計學意義(H=25.024,P<0.05)。隨后進行多組間兩兩比較,結果顯示:腦出血組與腦缺血組間、無癥狀與腦出血組間、無癥狀與腦缺血組間改良法Suzuki分級情況比較,差異均有統計學意義(Z=-3.405,P=0.001;Z=-2.865,P=0.004;Z=-4.488,P<0.001),且腦出血組病變血管以改良法Suzuki分級Ⅱ～Ⅲ級(68.7%)居多,腦缺血組以Ⅳ級(59.6%)居多,無癥狀組以Ⅰ級(39.6%)較多。見表1及圖1、2。

注:患者1,女,67歲;A為CT平掃顯示右側額顳葉及基底節區梗塞;B、C分別為MIP及VR顯示右側大腦中動脈起始部狹窄、閉塞,顱底見少許煙霧血管形成,右側大腦中動脈走行區側支循環稀少,改良法Suzuki分級為Ⅳ級。

注:患者2,男,54歲;A為CT平掃顯示右側基底節區出血破入腦室;B、C分別為MIP及VR顯示雙側頸內動脈末端狹窄、閉塞,顱底見豐富的煙霧血管形成,雙側大腦中動脈走行區側支循環血管較多,改良法Suzuki分級為Ⅲ級。

表1 各組煙霧病患者改良法Suzuki分級情況比較[n(%)]

2.2煙霧病患者各組與對照組CTP圖像參數比較 無癥狀組CBV、CBF、MTT及TTP與對照組比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。腦缺血組CBV、CBF明顯低于對照組,MTT、TTP較對照組明顯延長,差異均有統計學意義(P<0.05)。腦出血組CBV、CBF與對照組比較,差異均無統計學意義(P>0.05),但MTT、TTP較對照組明顯延長(P<0.05)。腦缺血組CBV、CBF與腦出血組相比,差異均有統計學意義(P<0.05);無癥狀組CBV、CBF、MTT、TTP與腦缺血組相比,差異均有統計學意義(P<0.05);無癥狀組MTT、TTP與腦出血組相比,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2及圖3、4。

注:患者3,男,49歲;A為CT平掃示右顳葉腦梗死;B、C、D、E分別為CBV、CBF、MTT、TTP表現;CTP灌注偽彩圖示右側顳葉區域CBF及CBV明顯下降,MTT及TTP明顯延長,血流呈低灌注高阻力的表現。

注:患者4,女,58歲;A為CT平掃顯示左側顳葉出血破入腦室;B、C、D、E分別為CBV、CBF、MTT、TTP表現;CTP灌注偽彩圖示左側顳葉區域CBF、CBV輕度下降,MTT、TTP明顯延長,血流呈高灌注高阻力的表現。

表2 各組患者全腦CT灌注數值比較

3 討 論

煙霧病是臨床較為少見的腦血管閉塞性疾病,以單側或雙側顱內動脈末端慢性進行性狹窄或閉塞以及顱底出現異常血管擴張等為主要病理特征。煙霧病早期因腦血管供血減少出現頭昏、頭痛、肢體乏力,或者一過性腦缺血發作,當血管狹窄或閉塞嚴重時出現偏癱等腦梗死癥狀。當病變進一步發展,為保證腦部血供,其深穿支血管普遍擴張增生,形成豐富的側支循環及密集的毛細血管網,隨著血流沖擊,鏡下見側支血管內彈力層的嚴重破壞,中膜萎縮,導致管壁變薄,管腔增大或形成粟粒狀、囊狀小動脈瘤,血流壓力突然變化,可能會引起小動脈瘤的破裂出血[7-8]。根據改良法Suzuki分級煙霧病可以分為側支循環豐富的Ⅱ級、Ⅲ級和側支循環匱乏的Ⅰ級、Ⅳ級。成人煙霧病可分為缺血型和出血型,缺血型常見于Ⅰ級和Ⅳ級,而出血型則多為Ⅱ級和Ⅲ級。而且較多研究表明腦底脈絡膜前動脈及其分支髓動脈的擴張、腦底異常新生血管網、微動脈瘤形成和病變區域血流灌注情況,均與自發性出血有緊密的聯系[9-12]。

基于目前成人煙霧病中自發性腦出血的病因學研究的現狀,筆者認為有必要對煙霧病自發性腦出血的責任血管進行更加深入的分類研究,以探明何種異常表現的血管具有更高的破裂危險性,同時對相應供血區域的腦血流動力學情況進行監測,找出何種血流動力學參數的變化是引起異常血管破裂的直接推手,以此來進一步闡明成人煙霧病出血型的病因并通過影像學手段篩選出具有較高自發性出血風險的成人煙霧病患者。

隨著對腦卒中病因診斷和治療的重視,MRA、DSA和CTA檢查越來越多地應用于非高血壓性腦出血、不明原因腦梗死和蛛網膜下腔出血(SAH)的病因檢查。有研究認為在中樞神經血管檢查中,直徑較大動脈瘤的腦血管造影檢查準確性與3D-CTA檢查相同;而對特殊形狀及微小動脈瘤的顯像效果,則3D-CTA檢查優于腦血管造影檢查;后交通動脈起始部壺形擴張常遮擋緊鄰的微小動脈瘤[13-14]。此外,3D-CTA檢查在顯示瘤體形狀、瘤頸開口大小,以及與載瘤動脈及周圍結構解剖關系上優于DSA檢查,可作為無創評估煙霧病血管情況的重要方法。湯韜等[15]研究表明成人出血型煙霧病約48.6%是由于脈絡膜前動脈破裂出血,35.1%是由于增生的煙霧樣血管破裂出血所致,16.2%是由于動脈瘤破裂出血所致。韓廣淞等[16]認為脈絡膜前動脈及其分支髓動脈主要供應側腦室脈絡叢及腦室壁,煙霧病出血部位多位于腦室周圍及腦室內,研究表明煙霧病腦出血的概率與煙霧樣異常血管豐富程度有關,血管越是豐富,腦出血的概率越大,而且同種血管擴張的患者腦出血率明顯高于腦缺血率。以上報道說明煙霧病出血型的原因與腦底的脈絡膜前動脈及其分支髓動脈的異常擴張,腦底異常的新生血管網和微動脈瘤的形成有關,雜亂無章的新生血管網構架往往比較脆弱,血流動力學異常的變化易引起自發性腦出血,癥狀相對嚴重,往往預后較差。本研究確診成人煙霧病中腦出血患者為32例,腦出血組改良法Suzuki分級為Ⅱ～Ⅲ級的比例(68.7%)高于其他各組。

當頸內動脈與大腦中動脈發生狹窄時,病變初期的患者機體可以通過控制腦內小動脈和毛細血管平滑肌的代償性收縮與擴張來維持腦血流的相對穩定,此時頸內動脈或大腦前/中動脈狹窄程度尚不嚴重,機體的儲備能力尚能彌補腦血流灌注的不足,處于此階段的煙霧病患者可表現為無癥狀或可能僅表現為一過性輕微的短暫性腦缺血發作(TIA)發作[17-18]。本研究中無癥狀組患者24例,約占總人數的29.3%,改良法Suzuki分級多為Ⅰ級。當煙霧病病程發展至后期時腦循環儲備失代償,煙霧狀側支血管數量減少,腦組織血管灌注壓力嚴重下降時,則易引起局部或者大范圍腦組織不可逆性的缺血壞死,癥狀較重可表現為患側大腦皮層的大片梗塞灶,典型的可表現為多灶性分布,基底節區的梗塞少見,也可偶爾發現有腦干和小腦的梗塞灶。本組研究中腦缺血患者26例,改良法Suzuki分型多為Ⅳ級。

CTP檢查能在CTA血管成像的宏觀檢查前提下反映腦實質的微循環血管構架情況,分析患側腦室腦實質是處于高通低阻、高通高阻、低通高阻、低通低阻中的哪一種狀態。有研究報道煙霧病患者易合并顱內動脈瘤,且是出血型煙霧病的重要病因,動脈瘤形成的可能原因是煙霧病血管代償引起的壓力負荷增加或血流重新分配所引起的局部血流量增加。樊延龍等[19]研究表明DSA或CTA等影像學檢查雖然能夠從腦血管形態上確診煙霧病,卻不能評估患者的灌注情況。對于經DSA或CTA證實的煙霧病患者,還需要結合灌注成像結果和患者癥狀綜合判斷是否需要進行血管重建術。逯瑤等[20]研究表明CTA檢查顯示無癥狀組側支循環代償良好,而卒中組側支循環少,代償不良,CTP檢查顯示無癥狀組和輕微TIA組的灌注參數與正常對照無明顯差異,卒中組則表現為明顯的CBV、CBF下降,MTT、TTP明顯延長,沒有討論缺血性腦卒中和出血性腦卒中的差異。由于顱底新生的異常血管網管壁有不同程度的玻璃樣變性,彈力層斷裂和中膜退變,管壁變性薄弱,可形成粟粒樣微動脈瘤,當血流動力學發生變化時導致血管壓力變化,可引起顱底新生血管的破裂出血,因此高通高阻狀態的血流壓力相對較高,引起新生血管破裂出血的風險較高,低通高阻的低灌注狀態往往容易引起腦梗死。高通高阻是指CBV和CBF輕度增加,MTT和TTP延長的灌注特點;低通高阻是指CBV和CBF下降,MTT和MTT延長的灌注特點。因此,術前了解煙霧病患者的血流動力學狀態,評估腦缺血或出血區域灌注情況,對于臨床手術決策具有重要意義。本研究探討腦缺血組、腦出血組及無癥狀組患者血流動力學的差異,對煙霧病的血流動力學特點做進一步的探索。腦出血組的CBV、CBF較對照組略有下降,但差異均無統計學意義(P>0.05),MTT、TTP較對照組明顯延長,所表現的血流動力學特點是高通高阻型,此類型患者的煙霧狀增生血管內壓力較高,若血壓波動較大,易導致血管及微動脈瘤的破裂出血。腦缺血組的CBV、CBF較對照組明顯下降,MTT、TTP明顯延長,所表現的血流動力學特點是低通高阻型,長期腦組織血流灌注嚴重下降,從而容易出現腦梗死。無癥狀組的腦灌注各參數與對照組無明顯差異,尚處于腦循環儲備能力的代償期。

CTP和CTA兩種檢查方式均可在一定程度上對腦血管異常情況及腦組織灌注情況進行反映,臨床上也有將上述兩種檢查方式聯合應用來判斷煙霧病的血管側支循環和腦灌注情況的研究,但是以往在煙霧病病變血管的分型研究上較為粗放,未進行細化分級,且對于不同臨床表現的患者腦灌注特點分析不夠深入,或者只針對缺血型煙霧病腦灌注參數進行分析,而忽視了出血型及無癥狀型煙霧病患者的灌注參數特點分析。但本研究納入的病例數較少,可能會對研究結果產生一定影響,在接下來的研究中需要更大樣本量做進一步的研究。

綜上所述,成人煙霧病出血型、缺血型及無癥狀型患者的腦動脈CTA改良法Suzuki分級及全腦CTP灌注參數具有一定差異,能夠輔助判斷成人煙霧病患者病情的發展階段和臨床分型等,對臨床個性化診療具有指導意義,值得進一步深入研究。