雙能CT在評估急性腦梗死側支循環的研究進展

閆景偉

【摘要】 急性腦梗死具有病發時間短、治療效率較低、死亡率較高、后遺癥強等典型特征，嚴重威脅中老年人生命健康。良好的側支循環可以縮小梗死體積，降低腦梗死的復發風險、改善患者的預后。有效建立側支循環不僅可以減少神經損傷的發生，還可以降低二次腦梗死發生風險。雙能CT可以利用鈣化分布圖來區分顱內出血灶和鈣化灶，可以輔助急性腦梗死血管內治療后早期顱內出血的診斷。探討雙能CT評估急性腦梗死側支循環對患者的臨床決策以及預后具有重要意義，因此本文對雙能CT在評估急性腦梗死側支循環的研究進展進行綜述。

【關鍵詞】 雙能CT 急性腦梗死 側支循環

Research Progress of Dual-energy CT in Evaluating Collateral Circulation of Acute Cerebral Infarction/YAN Jingwei. //Medical Innovation of China， 2024， 21（04）： -179

[Abstract] Acute cerebral infarction has the typical characteristics of short onset time， low treatment efficiency， high mortality and strong sequelae， which seriously threatens the life and health of middle-aged and elderly people. Good collateral circulation can reduce the volume of infarction， reduce the risk of recurrence of cerebral infarction and improve the prognosis of patients. Effective establishment of collateral circulation can not only reduce the occurrence of nerve injury， but also reduce the risk of secondary cerebral infarction. Dual-energy CT can distinguish intracranial hemorrhage and calcification by calcification map， and can assist in the early diagnosis of intracranial hemorrhage after intravascular therapy of acute cerebral infarction. To explore the significance of dual-energy CT to evaluate collateral circulation in patients with acute cerebral infarction for clinical decision and prognosis， this article reviews the research progress of dual-energy CT in evaluating collateral circulation in acute cerebral infarction.

[Key words] Dual-energy CT Acute cerebral infarction Collateral circulation

急性腦梗死是由于大腦血液回流阻滯，以至于引起局部范圍的腦部相關組織呈進行性缺血性軟化或壞死。臨床上，腦血管病中最多見的類型是腦梗死，占我國腦卒中的69.6%～70.8%。其基本病因有心源性栓塞、小動脈閉塞、大動脈粥樣硬化等。因為致死率較高以及發病時間較急的緣故，對患者的生命健康具有威脅性[1-2]。大腦側支循環是指血液通過側支動脈血管到達缺血區域，以至于缺血組織重新得到血液灌注的代償過程。研究表明，大概率會發生缺血的組織位置，腦部側支循環可進行血液運輸，代償性地維持腦部器官的生理機能。良好的側支循環可以縮小梗死體積，降低腦梗死復發風險、改善患者預后[3]。因此對急性腦梗死患者的側支循環狀態進行早期、精準的評估可以有效判斷梗死灶擴大的風險。早期CT掃描時間分辨率較低，兩次掃描的圖像難以達到精準配準，直到2006年，雙能CT（dual-energy computed tomography，DECT）系統出現了突破性的技術進展，在出血的基礎上，由于碘X射線密度下的康普頓散射成分和光電之間的差異，其可以用于區分出血和碘對比劑[4]。DECT是利用物質基于能量幅度的差異性呈現X線衰減值的基本原則，采取電腦軟件用多種顏色來區分來源不同的組織進行定性。雙能CT可以檢測出亞臨床性的病變形成，對于病情發生發展可以進一步精確而全面的評估[5]。鑒于此，本文對雙能CT在評估急性腦梗死側支循環的研究進展進行綜述。

1 側支循環

1.1 側支循環的定義

腦梗死逐漸向年輕化的趨勢發展，具有起病急、發展快的特點，對患者的生命安全具有不良影響。急性腦梗死的治療包括靜脈溶栓、神經介入治療以及其他治療[6-7]。側支循環，是指當大血管閉塞時血流通過側支血管到達遠端缺血區，進而讓缺血組織得到灌注代償的一個過程。根據解剖結構，大腦側支循環可以分為一級側支循環、二級側支循環以及三級側支循環，一級特指通過Willis環的血流代償；二級側支循環指通過眼動脈、軟腦膜吻合動脈、顱外段側支循環等較小的側支與側支間的吻合支的血流代償；三級側支循環屬于新生血管（即毛細血管），在缺血后一段時間才慢慢形成。Wills環是大腦底部連接大腦前循環和大腦后循環吻合動脈環，其提供側支血流的能力取決于組成血管的大小及連續性。Willis環在人群中存在顯著的形態變異，一些解剖學變異可能會影響血流的血流動力學，從而導致不同類型及程度的腦血管疾病。二級側支循環一般在腦組織缺血數天后才能形成，主要包括大腦前動脈、大腦中動脈和大腦后動脈遠端之間及大腦后動脈和小腦上動脈之間的顱內軟腦膜吻合[8-9]。三級側支循環指新生血管，三級側支循環腦梗死患者的血流代償程度較高，發生出血轉化的概率較高，患者的預后較好。而一級、二級的側支循環患者的血流代償程度較低，因此在對于該類患者進行治療時，其重點在于采取手術介入等方法，進而促進良好側支循環的建立[10]?；趥戎аh的形成與開放對急性腦梗血管內治療的預后有著重要影響。因此，有效評估急性腦梗死側支循環已經成為臨床醫師開展研究的熱點[11]。

1.2 側支循環的臨床意義

腦梗死容易導致缺血性半暗帶的形成，也就是梗死灶的周圍可以伴有腦組織的水腫。改善腦循環、建立側支循環，對拯救缺血半暗帶、降低死亡率具有重要意義[12]。側支循環在其病理生理過程中具有重要意義，由于腦梗死的發病過程存在腦動脈側支循環開放和建立，而側支循環主要指的是大血管閉塞或者是大血管出現嚴重狹窄，從旁邊或者是其他部位生成小的毛細血管，供給大血管所支配的區域，使得大血管所供給區域功能正常，以減輕腦損傷。因此有效建立側支循環不僅可以減少神經損傷的發生，還可以降低二次腦梗死發生風險[13-15]。腦側支循環會增加卒中后缺血半暗帶血供，其對于腦梗死預后具有重要作用。若想改善患者病情，則需要良好的腦側支循環[16]。Muehlen等[17]研究表明，側支循環形成可以提高腦梗死患者血管再通的成功率，對患者的遠期預后具有重要意義。于成超等[18]研究表明，腦梗死患者的側支循環越差，其預后不良的風險越高。而樊琪等[19]亦表明，良好的側支循環可以改善急性腦梗死患者的局部腦組織灌注，而較少腦梗死灶的容積，對患者的預后具有積極作用，且可以降低梗死的復發風險。以上研究均表明了側支循環對該患者的預后具有重要等預測價值。

2 DECT

影像學檢查可較直觀地顯示腦梗死的范圍、有無出血、陳舊腦梗等，幫助臨床判斷組織缺血后是否可逆、血流動力學以及血管狀況的改變。頭顱CT是腦梗死常用的醫學影像檢查方法。隨著技術的發展，DECT已經成為改善急診神經成像的有效工具，利用它可以為患者帶來多種益處，DECT是CT發展的重要趨勢。與傳統CT比較，DECT能展現出更多的成像優勢以及潛在價值[20-21]。DECT通過使用兩個獨立的能譜采集數據，改進了傳統的非對比頭部CT，從而提高了CT成像，提高了對比分辨率，減少了圖像噪聲和射束硬化偽影，并在同等劑量下實現了成分材料的光譜分離[22]。在缺血期間，由于血腦屏障的破壞，內皮細胞受損，使得造影劑滲漏到腦間質中。傳統的CT對于這種單純造影劑滲漏以及出血情況難以區分?，F如今，已有研究表明，DECT可以有效區分造影劑滲漏和出血轉化[23]。DECT通過在圖像采集中使用不同的能量水平，使碘和血液在行為和密度上有所不同，從而將對比劑殘留與急性出血區分開來。DECT核心思想是利用不同物質在不同射線能量下衰減系數變化不同的特性進行成像[24]。它利用兩種互異的能譜信息進行圖像重建，以獲得較高的探測精度，所以它要求在進行檢測時，采用不同能量的X射線分別穿透被檢物體，并采集其在兩個互異能譜下的衰減信息。因此，雙能CT成像系統中含有兩組具有能量響應差異的采集設備[25-26]。目前臨床上可使用3種不同類型的DECT：（1）雙源DECT，即在2個探測器上投射2個不同kV設置的X射線管；（2）單源DECT，即在1個探測器上快速切換2 kV設置；（3）雙層探測器CT，即1個源和1個雙層探測器，可區分高、低能量水平[27]。

3 DECT評估腦梗死側支循環

神經功能缺失加重及恢復與缺血半暗帶具有關聯性，而腦梗死治療的目的在于挽救缺血半暗帶，其治療重點為早期開通閉塞血管、保護和開放側支循環和保護缺血神經組織等。所以術前評估側支循環分級對患者術后出血風險具有重要意義。DECT在檢測血栓持久性或早期再血栓形成方面很有價值，DECT可以利用不同球管電壓下碘劑所導致的X線衰弱差異，以此識別碘劑所致密度增高?？赡芸蓪Τ鲅c外滲的對比劑進行準確判斷[28]。Byrne等[29]在血栓切除術后1 h內進行的雙能CT檢查中，發現了與絕對最大碘濃度相比，造影劑染色的腦實質內相對碘濃度（與上矢狀竇內相比）是更可靠的腦出血預測因子。Li等[30]研究表明，DECT的三個定量參數和臨床預測因子在識別血管內治療后腦實質腦梗死患者的腦出血并發癥方面顯示出很好的預測性能，這可能有助于更好的臨床決策。黎冠峰[31]研究表明，DECT可以有效鑒別急性腦梗死血管內治療術后碘對比劑外滲以及早期腦出血并指導臨床治療。Chen等[32]研究表明，在急性缺血性卒中血管內血栓切除術后，DECT顯示出極好的準確性和特異性來區分腦出血和造影劑外滲。有研究認為DECT是鑒別對比劑外滲和術后出血的金標準，其可以利用鈣化分布圖來區分顱內出血灶和鈣化灶，可以輔助對急性腦梗死血管內治療后早期顱內出血的診斷，且其具有較高的準確性[33-36]。

4 小結

術前評估側支循環分級對急性腦梗死患者術后出血風險具有重要意義。DECT是改善急診神經成像的有效工具，其為CT發展的重要趨勢。其可以利用兩種互異的能譜信息進行圖像重建，以獲得較高的探測精度。其可以利用鈣化分布圖來區分顱內出血灶和鈣化灶，可以輔助對急性腦梗死血管內治療后早期顱內出血的診斷。鑒于由于目前針對DECT雙能CT在評估急性腦梗死側支循環的研究數量有限，因此需大樣本的深入研究，以將其推廣至臨床應用。

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