郝 寧， 王 妮綜述， 呂曉紅審校

腦血管側支循環(huán)評價方法

郝 寧， 王 妮綜述， 呂曉紅審校

目前腦卒中在全球致死病因中已成為第二大因素，具有高發(fā)病率、高致殘率、高復發(fā)率的特點。其中缺血性卒中在腦血管病中最為常見，占60%～80%[1]，嚴重危害人們的健康。近年研究發(fā)現(xiàn)良好的側支循環(huán)可以穩(wěn)定腦血流、減少腦梗死灶的容積，最大限度的挽救缺血半暗帶、改善預后、減低復發(fā)的風險。因此側支循環(huán)越來越受到人們的重視，尋找準確而完整的評價側支循環(huán)的方法對于缺血性卒中的個體化治療及預后，制定相應的治療方案有著極其重要的意義。

1 數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiogrphy，DSA)

DSA被認為是評估側支循環(huán)的金標準，基于DSA的評估方法多達數(shù)十種，最為常用的評估分級是美國神經(jīng)介入和治療神經(jīng)放射學會/介入放射學會(American Society of Interventional and Therapeutic Neuroradiology/Society of Interventional Radiology，ASITN/SIR)側支血流分級系統(tǒng)，此分級系統(tǒng)將側支循環(huán)血流分為5級，0級：沒有側支血流到缺血區(qū)域；1級：緩慢的側支血流到缺血周邊區(qū)域，伴持續(xù)的灌注缺陷；2級：快速的側支血流到缺血周邊區(qū)域，伴持續(xù)灌注缺陷，僅有部分到缺血區(qū)域；3級：靜脈晚期可見緩慢但是完全的血流到缺血區(qū)域；4級：通過逆行灌注血流快速而完全的灌注到整個缺血區(qū)域[2]。

DSA評估側支循環(huán)其優(yōu)點是空間分辨率高，能很好的顯示各種側支循環(huán)途徑，清楚的顯示腦缺血后側支循環(huán)的形態(tài)和功能。但也存在一定的缺陷：由于血管狹窄形狀與成像投影角度的關系，可以造成假陰性；插管和注射造影劑可能會引起血管痙攣，甚至血管損傷；動脈嚴重狹窄和閉塞后，DSA不顯示血管遠端情況；DSA是有創(chuàng)檢查，對操作者要求較高，并非能隨時進行且價格昂貴，患者不易接受。

2 經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial doppler，TCD)

2.1 TCD TCD是通過測定大動脈血流速度、方向來評估腦血管側支循環(huán)的。其評價方法為[3，4]：如患者眼動脈(ophthalmic artery，OA)檢測到與健側血流相反，伴低搏動改變，或血流雙向，壓迫患側面動脈和顳淺動脈后流速下降，則判斷患者頸內(nèi)動脈系統(tǒng)顱內(nèi)血供通過頸外動脈代償；若檢測到患側大腦前動脈(anterior cerebral artery，ACA)反向血流，對側ACA血流速度增快，壓迫對側頸總動脈(common carotid artery，CCA)時患側大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)或反向的ACA血流速度下降，則判斷為患側頸內(nèi)動脈系統(tǒng)顱內(nèi)血供通過健側經(jīng)Willis環(huán)前交通動脈(anterior communicating artery，ACoA)側支循環(huán)代償；若患側大腦后動脈血流速度升高，高于健側PCA流速的50%伴有基底動脈流速增快或壓迫患側CCA檢測到患側大腦后動脈(posterior cerebral artery，PCA)的P1段、后交通動脈(posterior communicating artery，PCoA)及基底動脈血流速度增快，則判斷患側頸內(nèi)動脈系統(tǒng)顱內(nèi)血供通過同側PCA經(jīng)Willis環(huán)PCoA側支循環(huán)代償；若MCA探測區(qū)域及探測角度相近的部位，探測到多個流速不同形態(tài)各異的血流信號，考慮為新生血管生成。

2.2 經(jīng)顱彩色多普勒超聲( transcranial color-coded duplex sonography，TCCD) TCCD是一種相對較新的顯示腦實質和顱內(nèi)血管結構實時情況的無創(chuàng)性技術。它可以顯示小動脈分支和靜脈結構，與傳統(tǒng)的TCD相比，能更準確的顯示血管解剖結構。而有些患者由于顱內(nèi)動脈僅部分顯示或完全不顯示，不能獲得準確的顱內(nèi)動脈血流動力學資料，此時可以應用彩色能量多普勒(color doppler energy，CDE)，CDE相對不受血流速度、方向和聲速的影響，提高了血管的顯示率。

2.3 超聲造影 超聲造影的檢查與其它造影檢查類似，也是通過靜脈注射造影劑，來觀察顱內(nèi)動脈及測量血流動力學參數(shù)，應用超聲造影能克服常規(guī)超聲存在的顱骨穿透不良、低速血流等影響顯示率不足，能更好的對側支循環(huán)作出評價。

綜上所述，經(jīng)顱多普勒超聲可客觀的反應顱底大動脈的血流及血流動力學改變，有助于了解Willis環(huán)側支循環(huán)的情況，其檢測前交通動脈側支循環(huán)建立的敏感性為94%，檢測后交通動脈的敏感性為86%～88%[5]，具有無創(chuàng)、操作安全、便捷、廉價，并有利于患者長期檢測隨診。其局限性在于對小的血管如脈絡膜前動脈等不能顯示，同時因患者顱骨肥厚導致穿透不良，而且檢查結果易受到操作者的主觀影響。

3 核磁共振檢查

3.1 磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA) MRA是應用磁共振技術對血管和血流的應用描繪及其特征的顯示，主要側重通過血管形態(tài)學對血管功能作出診斷，相位對比血管成像(phase-contrast MRA，PC--MRA)和三維時間飛躍法(3D time of flight，3D-TOF)為最常用的序列。PC-MRA法可應用評價Willis環(huán)，重點關注大腦前動脈A1段和后交通動脈，并根據(jù)大腦中動脈和大腦后動脈內(nèi)有無血流信號，判斷Willis環(huán)的血流方向和基本流速，可反映交通動脈開放及血流狀態(tài)等信息。3D-TOF-MRA則可顯示前、后交通動脈的解剖結構，應用TOF法可進行顱內(nèi)動脈流速的測定，通過各部位動脈血管流速信息推測側支循環(huán)的建立。因此MRA可顯示W(wǎng)illis環(huán)，包括MCA近段和基底動脈遠段，能直接準確的顯示W(wǎng)illis環(huán)及側支血流代償情況[6]。MRA也能顯示軟腦膜吻合支，表現(xiàn)為吻合支的供血血管增粗，分支變多，阻塞的血管供血區(qū)出現(xiàn)逆行血管影(梗死病灶內(nèi)一般無血管影，因側支循環(huán)的建立，側支血流供應，在梗死區(qū)域內(nèi)可出現(xiàn)血管影，即為逆行血管影)。MRA可在結構和功能方面顯示側支途徑的代償作用，是一種無創(chuàng)的血管檢查技術。

3.2 磁敏感加權成像(susceptibility weighted imaging，SWI) SWI在腦血管病中有諸多應用，不僅能夠監(jiān)測腦梗死后再灌注損傷所致的微量出血，還能清楚顯示參與腦梗死側支循環(huán)的軟腦膜血管[7]。機制是：急性腦梗死后，腦組織周圍血流低灌注、氧攝取分數(shù)增加、血氧飽和度降低。使血液中的脫氧血紅蛋白與氧合血紅蛋白比例升高，組織間的磁敏感差異性增加，最終導致靜脈內(nèi)的脫氧血紅蛋白增多，脫氧血紅蛋白具有很強的順磁性，感效應增強[8]；而當急性腦梗死發(fā)生以后，腦梗死周圍側支循環(huán)可以很快建立。其中軟腦膜側支循環(huán)是重要的組成部分，軟腦膜側支循環(huán)為慢流速細小血管，其內(nèi)血氧飽和度較低，磁敏感效應較強。SWI正是利用這種磁敏感效應，使得梗死區(qū)周圍軟腦膜側支血管得以清晰顯示，閆海燕等[9]研究發(fā)現(xiàn)梗死區(qū)微血管數(shù)目較對側非梗死區(qū)明顯減少或消失而恢復期梗死區(qū)內(nèi)微血管數(shù)目增多，從而說明梗死區(qū)域側支循環(huán)形成。

3.3 液體衰減反轉恢復系列(fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR) 近年來研究發(fā)現(xiàn)在急性卒中患者或慢性顱內(nèi)動脈狹窄或閉塞患者的FLAIR系列上發(fā)現(xiàn)一種微小、異常的點狀或線狀血管高信號影，通過腦血管造影證實為動脈異常信號，遂被命名為FLAIR血管高信號征(FLAIR vascular hyperintensity，F(xiàn)VH)[6]。研究顯示在側支循環(huán)建立的患者中大多可以觀察到FVH的征象。Sanossian等[10]對74例急性卒中患者研究發(fā)現(xiàn)有53例出現(xiàn)FVH征象，DSA檢查發(fā)現(xiàn)有豐富的軟腦膜側支循環(huán)，Azizyan等[11]的研究同時也證實了FVH征象的出現(xiàn)與血管閉塞后側支循環(huán)形成，內(nèi)部血流緩慢有關。以上研究說明FVH征象提示側支循環(huán)的形成，這為臨床提供了一種簡單、便捷、經(jīng)濟的影像學方法來評估患者側支循環(huán)形成情況。

3.4 動脈自旋標記(arterial spin labeling，ASL)灌注成像技術 ASL技術是利用射頻脈沖將血液中的水分子進行反轉，到達目標層面后進行信號采集，再對未加視頻脈沖的同一層面進行信號采集，2次采集的圖像進行剪影，就可得到腦血流圖像。而在ASL上通常存在動脈內(nèi)穿行偽影(arterial transit artifact，ATA)這一特殊現(xiàn)象，是由于動脈內(nèi)血流速度減慢，被標記的血液滯留在血管內(nèi)，經(jīng)采集后出現(xiàn)在腦表面的高信號。有學者對ATA進行研究并根據(jù)患者隨訪結果推斷ATA的出現(xiàn)可能與軟腦膜動脈吻合形成的側支循環(huán)有關。Zaharchuk等[12]發(fā)現(xiàn)ATA出現(xiàn)的強度在判斷側支循環(huán)的有無及出現(xiàn)的程度上與DSA具有中度一致性。

供血區(qū)動脈自旋標記(territorial arterial spin labeling，TASL)，也稱血管標記動脈自旋標記(vessel-encoded arterial spin labeling，VE-ASL)是以ASL原理為基礎但只對單根血管進行標記。這種方法可以直接觀察到每根供血動脈的供血范圍，對動脈交通支的開放及二級側支循環(huán)是否建立能較為明確的顯現(xiàn)[13]。

3.5 動態(tài)對比增強MRI(dynamic contrast enhancement MRI，DCE MRI) DCE-MRI的理論基礎是側支循環(huán)形成時，新生腦膜吻合支發(fā)育不成熟，毛細血管網(wǎng)的血腦屏障不完善，使得低分子量的對比劑從血管中漏出，導致縱向弛豫率升高，在T1序列中信號強度升高。研究發(fā)現(xiàn)在對側支循環(huán)進行評分時滲透性的增高程度與DSA具有良好的一致性。

3.6 動態(tài)磁敏感灌注加權成像(dynamic susceptibility contrast-enhanced perfusion-weighted imaging，DSC-PWI) PWI有4個常用的參數(shù)分別為腦血容量(cerebral blood volume，CBV)、腦血流量(Ccerebral blood flow，CBF)、平均通過時間(mean transition time，MTT)、達峰時間(time to peak，TTP)。其中CBV代表單位體積腦組織的血管床容積；CBF表示單位時間內(nèi)流經(jīng)一定腦組織血管結構的血流量；MTT表示血液流經(jīng)感興趣區(qū)域血管結構的時間；TTP表示感興趣區(qū)域從開始注射對比劑到濃度達到峰值的時間。有研究表明在顱內(nèi)動脈狹窄或閉塞的患者中，側支循環(huán)良好建立表現(xiàn)為MTT及TTP延長，CBV增加，CBF正常。其中MTT和TTP的延長主要因為缺血狀態(tài)下側支循環(huán)形成，使腦血流需要更長的時間到達病灶處。相反CBV及CVF明顯下降則表明側支代償不足或無側支循環(huán)形成[6]。kim等[14]對PWI原始圖像后處理后建立了側支血流圖，其側支血流圖評級與DSA評分具有良好的一致性。在PWI若CBF降低，CBV增高，MTT延長者則提示半暗帶存在。側支循環(huán)可明顯改善缺血半暗帶的轉歸，因此對缺血半暗帶的評價可以間接反映局部側支循環(huán)形成情況。

MR側支循環(huán)的成像方法有很多，評價標準不一，其中廣泛應用臨床的主要是灌注成像。其中ASL是目前側支循環(huán)研究領域的熱點之一。但成像方法的多樣性則帶來了評價標準的不統(tǒng)一。MR在評價側支循環(huán)評價中缺乏金標準，許多研究僅僅是方法學之間一致性的研究。

4 CT檢查

4.1 CT血管造影(computed tomography angiography，CTA) CTA是通過靜脈注射碘化造影劑后，經(jīng)螺旋CT掃描進行血管重建成像，CTA在評估Willis環(huán)的解剖變異時準確性較高，但在描述發(fā)育不良的結構時存在一定局限性。而臨床上CTA常常用于對軟腦膜側支循環(huán)的評估。包括區(qū)域軟腦膜評分(regional Leptomeningeal Score，rLMC)[15]和軟腦膜側支評分[16](pial collateral score)。rLMC評分基于對軟腦膜動脈和豆紋動脈的分級(0分：無；1分：較少；2分：等于或多于對側相應區(qū)域)，評估的區(qū)域即為Alberta卒中項目早期CT評分(Alberta Stroke Program Early CT Score，ASPECTS)中的10個區(qū)域包括核團層面的M1-M6及島葉、豆狀核、尾狀核和內(nèi)囊后肢。外側溝的軟腦膜評分為0、2或4。軟腦膜側支評分是基于在延遲血管造影圖像上閉塞動脈支配區(qū)內(nèi)血管的逆行對比模糊效應，分級為：1分：閉塞血管的遠端部分有側支循環(huán)重建(例如：若大腦中動脈M1段閉塞，則M1閉塞遠端的部分被重建)；2分：側支重建血管出現(xiàn)在與閉塞血管相鄰的近端部分(例如：若大腦中動脈M1段閉塞，血流重建出現(xiàn)在M2近端)；3分：側支重建血管出現(xiàn)在與閉塞血管相鄰的遠端部分(例如：如果大腦中動脈M1段閉塞，重建血管與M2段遠端相連)；4分：側支重建血管出現(xiàn)在閉塞血管兩段遠端(例如：如果大腦中動脈M1段閉塞，側支重建血管與M3段的分支相連)；5分：閉塞血管支配區(qū)無或僅有較少的側支血管重建。常規(guī)CTA側支血流強弱的評估很大程度上取決于采集時間和速度，往往易丟失腦血流動力學重要信息。4D-CTA是以CT灌注數(shù)據(jù)為基礎，依據(jù)時間密度曲線，融合動、靜脈期時相做最大密度投影獲得，生成的4D-CTA能反應對比劑自動脈流入至靜脈流出的全過程，可顯示常規(guī)CTA未能顯示的側支循環(huán)[17]。有研究發(fā)現(xiàn)非時變CTA血管成像技術(time-invariant computed tomography angiography，TI-CTA)能更好的評估側支循環(huán)的真實水平，不受延遲對比影響，在血管輪廓、中小動脈的能見度及整體成像質量方面優(yōu)于其他成像方法[18]。

4.2 CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTP) CTP原理同PWI類似，包括CBV、CBF、TTP、MTT4個重要的參數(shù)，而其參數(shù)的判讀及評估側支循環(huán)的方法也與PWI相同，即MTT及TTP延長，CBV增加，CBF正常表明側支循環(huán)建立良好；若CBV及CVF明顯下降則表明側支代償不足或無側支循環(huán)形成；若CBF降低，CBV增高，MTT延長者則提示半暗帶存在。

通過血流灌注情況評價側支循環(huán)情況還包括：氙增強CT( Xenon-enhanced computed tomography，Xe-CT )、單光子發(fā)射CT(single-photon emission computed tomography，SPECT)、正電子發(fā)射斷層成像術(positron emission tomography，PET)等，這些評估方法各有優(yōu)勢及不足，分別從不同角度反映側支循環(huán)情況。

5 球囊閉塞試驗(ballon occlusion test，BOT)

BOT是一種經(jīng)皮經(jīng)血管用球囊閉塞頸內(nèi)動脈，以評估腦血管代償供血能力的技術，由Serbinenko于1974年首次報道，由于其定位明確、操作簡便、測量直觀、結果可靠，被廣泛用于評價顱內(nèi)側支循環(huán)?；痉椒╗19]是在腦血管造影過程中利用不可脫球囊在一段時間內(nèi)臨時阻斷目標動脈，通過對患者臨床癥狀和數(shù)字減影血管造影術(DSA)影像分析，評估該動脈閉塞后患者可能出現(xiàn)的相應血液動力學改變。由于其具有有創(chuàng)性一般只用于頸內(nèi)動脈自身病變，頸內(nèi)動脈走行區(qū)域鄰近病變，需要將其結扎犧牲或長時間阻斷的術前評估。

綜上所述，隨著檢查技術的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，腦血管側支循環(huán)的檢查方法也越來越多，大體分為了直接法和間接法，直接法包括：DSA、MRA、CTA、TCD，間接方法包括：CT灌注、MR灌注、FLAIR、SWI、PET、SPECT、Xe-CT等。但是每種檢查技術均存在各自的優(yōu)缺點，均不能用單一的方法準確而完整的評價側支循環(huán)的形成情況，也就不能更好的指導臨床治療和及時判斷患者預后情況，給臨床醫(yī)生及患者諸多不便。因此，我們寄希望有一種更好的方法在給患者帶來最小的痛苦及費用的前提下能全面而系統(tǒng)的對腦血管側支循環(huán)做出評估。但在現(xiàn)有的技術條件下，則可以通過2種或多種技術聯(lián)合以達到理想的結果。

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1003-2754(2017)09-0849-03

R743

2017-05-10；

2017-08-21

(吉林大學白求恩第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科和神經(jīng)科學中心，吉林長春 130021)

呂曉紅，E-mail：lvxiaohong. student@sina. com