李鵬飛 趙施竹

河南省鶴壁煤業(yè)公司總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,河南省鶴壁市 458000

腦卒中介入治療(Endovascular stroke treatment，EST) 是急性腦卒中患者近端腦內(nèi)病變治療的重要方法，無論是否進(jìn)行溶栓。使用計(jì)算機(jī)斷層(CT)掃描排除顱內(nèi)出血(Intracerebral haemorrhage，IH)[1]或確定ASPECTS評(píng)分[2]，EST后使用CT，高密度IH與高密度的血腦屏障(Blood-brain barrier，BBB) 破壞有時(shí)難以區(qū)別。這二者都可以掩蓋潛在進(jìn)展腦梗死[3]。DECT能夠可靠區(qū)分IH和造影劑外滲，也可用于EST之前的梗死早期檢測[4]。 DECT技術(shù)是基于光和物質(zhì)相互作用，并且依賴物質(zhì)和放射能量。 三種物質(zhì)分解技術(shù)(Three-material decomposition technique，TMDT)可以重建混合圖像，即物質(zhì)圖，在使用造影劑時(shí)則謂之碘圖(Iodine map，IM)，或虛擬非對(duì)比(Virtual noncontrast，VNC)圖[5-6]。此技術(shù)應(yīng)用可量化三種物質(zhì)混合成分，包括碘和血液之間的區(qū)分，檢出肺栓塞或心肌缺血、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、痛風(fēng)病變影像或金屬偽影消除[7-8]。近來，DECT派生TMDT新用途是盡可能早期檢測腦水腫與梗死[8-9]。這些改良VNC系列[8]或骨髓水腫系列，稱為“X線圖”[9]。此技術(shù)基于腦的主要組成為白質(zhì)(White matter，WM)、灰質(zhì)(Grey matter，GM)和水，WM和GM之間吸收不同是由于脂質(zhì)成分不同，而梗死發(fā)生過程中積聚相對(duì)多數(shù)量的水。本研究的目的是評(píng)價(jià)改良GM和水含量圖，即“水腫圖”，是否能夠在EST后比標(biāo)準(zhǔn)VNC或BW系列更好發(fā)現(xiàn)早期腦梗死。

1 對(duì)象和方法

1.1 觀察對(duì)象 選取2016年1月—2018年6月共46例患者進(jìn)入研究，男25例，女21例，平均年齡63歲(35～90歲)?；颊呷朐汉蠹纯踢M(jìn)行CT檢查，并進(jìn)行EST及治療后DECT檢查。從發(fā)病至DECT掃描時(shí)間為(6±2)h。所有患者進(jìn)行血管介入治療。

1.2 雙能計(jì)算機(jī)斷層 使用DECT掃描儀(Somatom Definition Flash,Siemens Healthcare,Erlangen,Germany)在EST后1h內(nèi)進(jìn)行腦掃描，管電壓和管電流分別為100kV和360mA及140kV和360mA，螺距因子0.45，采集模式增量,準(zhǔn)直32mm×0.6mm， 層厚4mm，圖像內(nèi)核H30f，中度光滑，視野200mm。

1.3 圖像重建 所有二次重建圖像與源圖像的軸向排列一致，顯示視窗200mm，圖像矩陣512 ×512像素(EM和BW系列層厚4mm，增量4mm;內(nèi)核:H30f中度光滑；標(biāo)準(zhǔn)VNC系列層厚1mm,增量1mm)。圖像重建在專用后處理工作站進(jìn)行(Brain Hemorrhage;Syngo CT workplace 2012B,Siemens Healthcare,Erlangen, Germany)。EM設(shè)定是根據(jù)18例患者數(shù)值確定， EM是可視化GM和水含量的成像方法，是在假設(shè)腦由GM、WM和水組成前提下生成的[9]。18例患者的GM密度100kV時(shí)為(38.7±2.7) HU、Sn140kV時(shí)為(31.4±3.1)HU，WM的密度分別為(29.7±1.8)HU(100kV)和(27.1±0.6) HU(Sn140kV)。 梗死灶密度為(29.5±3.8)HU(100kV)和(25.8±3.7)HU(Sn140kV)。與WM密度相似。 最終選定39/31HU(100kV/Sn140kV)生成EM第一個(gè)組件， 30/26HU為第二組件。 選取斜率1.3，因其或使梗死達(dá)到最好主觀視覺效果。優(yōu)化EM系列使梗死可視化更理想，可以補(bǔ)償GM和WM之間的差別，與文獻(xiàn)一致[10]。 EM 系列比源圖像噪聲高，與顱骨相鄰大腦周圍呈現(xiàn)相對(duì)稍低密度 ，然而總的質(zhì)量很好。

1.4 圖像分析 所有患者EM和其他系列的梗死主觀可檢測性由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富專家評(píng)估。成像數(shù)據(jù)按隨機(jī)順序呈現(xiàn)。梗死和鄰近大腦視覺對(duì)比(1=對(duì)比良好； 2=中度；3=低度；4=無法對(duì)比)及圖像噪聲出現(xiàn)(1=無噪聲；2=小噪聲不影響梗死評(píng)價(jià)；3=中度噪聲對(duì)梗死評(píng)價(jià)稍有影響；4=嚴(yán)重噪聲明顯影響梗死評(píng)價(jià))評(píng)定依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行[3]。

1.5 隨訪影像 隨訪影像評(píng)價(jià)由2名經(jīng)驗(yàn)豐富專家在治療后(24±4)h進(jìn)行，分析隨訪影像評(píng)估梗死(圖1和圖2)，患者進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化CT(n=32)或彌散/和磁敏感加權(quán)成像(SWI)序列(n=14)。應(yīng)用內(nèi)部圖片存檔和通信系統(tǒng)(PACS;IMPAX EE R20 XIV v2014,Agfa,Mortsel,Belgium)和專用工作站測量密度興趣區(qū)(ROI)，將3個(gè) ROIs (直徑5～10mm)放置在每位患者明顯梗死區(qū)及相應(yīng)對(duì)側(cè)區(qū)域。 從平均組織密度出發(fā)，計(jì)算各系列上與腦梗死對(duì)側(cè)差異(CID)，作為兩組織對(duì)比的客觀指標(biāo)。所有重建DE序列中和隨訪成像的梗死體積采用三維后處理工作站(Advantage Workstation 4.6/VolumeShare 5;General Electric Company; Fairfield,CT,USA)測量。為此，所有系列進(jìn)行數(shù)字化傳遞到工作站。 梗死是在軸向平面上使用標(biāo)記工具進(jìn)行環(huán)形標(biāo)記。一旦在所有切片中標(biāo)記完畢，該對(duì)象就會(huì)被“剪刀工具”在所有切片中進(jìn)行裁剪，保留選定的部分。在此之后，可以使用另一個(gè)工具來確定梗死體積。

圖1 尾狀核(紅色箭頭)和殼核(黒色箭頭)缺血性病變示例

注：BW(A)、VNC(B)和EM(C)系列圖像。BW和VNC圖像病變顯示不太清楚，而EM圖像可清楚識(shí)別低密度梗死灶。圖D為隨訪CT描繪梗死范圍。

圖2 尾狀核梗死示例

注：BW(A)、VNC(B)和EM(C)圖像。EM圖像梗死灶顯示與鄰近腦實(shí)質(zhì)相對(duì)明顯的對(duì)比(箭頭所示)。D為隨訪CT結(jié)果(箭頭所示)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用GraphPad Prism,Version 7(GraphPad Software Inc,La Jolla,CA,USA)和 SPSS23。連續(xù)性數(shù)值組應(yīng)用Mann-Whitney檢驗(yàn)或Kruskal-Wallis檢驗(yàn)及Dunn’s事后。分類變量比較使用χ2檢驗(yàn)。ROC分析用于確定各系列敏感性和特異性。由ROC圖派生優(yōu)登指數(shù)的最大值分析計(jì)算分界值[11]。兩位解讀者之間的內(nèi)部分級(jí)變異應(yīng)用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC) 或Cohen’s kappa 系數(shù)確定。取P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

描述性資料見表1，共確定110處梗死，95處為幕上，15處為幕下：丘腦7處、殼核22處、尾核12處、腦橋4處、小腦11處、島葉19處、在枕葉8處、額葉6處、顳葉11處、頂葉10處。EM系列梗死灶密度最低(1.64±4.25)HU，其次是VNC(25.44±5.51)HU和BW(37.49±13.75)HU。EM顯示最高 CIDs(73.34±49.32)HU，高于VNC(8.30±4.74)HU和BW(-1.72±13.29)HU。 EM上，周圍梗死密度(8.67±26.13)HU高于幕下梗死密度(-2.72±50.07)HU與中央梗死密度(-4.44±57.59)HU(P=0.628)。 密度測量和梗死體積的等級(jí)內(nèi)一致度很好(表1)。第一位讀片者對(duì)EM系列110處梗死檢出99處(90.0%)，第二位讀片者為100處(90.9%)，顯著優(yōu)于 VNC 或 BW系列(P<0.01)。 梗死的可檢測性獨(dú)立于梗死部位：第一位讀片者46處深部腦梗死在EM系列上確定44處，49處幕上梗死確定22處；第二位讀片者分別確定45/46處和 44/49處。 進(jìn)而，經(jīng)EM系列第一位讀片者確定11/15處幕下梗死，第二位讀片者確定89/95處幕上梗死和11/15處幕下梗死。

表1 腦窗(BW)、虛擬非增強(qiáng)(VNC)和水腫圖(EM)系列及隨訪圖像(FU)影像學(xué)檢查的資料

梗死可檢測性的ROC分析，臨界值< 50.70 HU時(shí)，EM系列顯示最大的曲線下面積(AUC=0.97，P<0.01)，最高的敏感性(90.91%)和特異性(93.64%)及優(yōu)登指數(shù)(0.84) ；然后是VNC(AUC=0.91,P<0.01;敏感性=80.91%;特異性=90.91%,優(yōu)登指數(shù)=0.72)和BW系列(AUC=0.54,P=0.27;敏感性=40.00%;特異性=79.09%;優(yōu)登指數(shù)=0.19)。

主觀視覺評(píng)價(jià)方面，EM 系列顯示最高的視覺梗死對(duì)比(2.30±1.20，P<0.01)，其主觀影像噪聲亦最嚴(yán)重 (2.37±0.70，P<0.01)。 VNC 系列 (3.25±0.85) 梗死對(duì)比較低，BW系列最低 (3.57±0.70，P=0.02)。BW系列噪聲(1.21±0.51)稍低于VNC(1.28±0.55)，(P=1.00)，4例患者發(fā)生出血轉(zhuǎn)化，1例為右側(cè)島葉、1例為右側(cè)殼核、1例為左側(cè)丘腦、1例為左側(cè)尾核。

3 討論

本研究中，改良VNC系列重建DECT檢查 ，能夠更好檢出早期腦梗死，優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)BW或VNC系列。這種方法又稱為水腫圖，即EM，它可以描述為改良GM水地圖[9]，由TMDT生成，最初用于EST后檢測梗死。EM系列顯示顯著低的梗死客觀密度值，在梗死和相應(yīng)對(duì)側(cè)區(qū)之間密度差異較高，假定其代表梗死可檢測性，EM系列檢測能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他系列。EM系列對(duì)梗死的主觀檢測能力非常優(yōu)秀，其敏感性和特異性最大，雖然具有最大的噪聲，仍然優(yōu)于其他系列。讀片者之間的可重復(fù)性很高。

腦卒中期間，常常發(fā)生BBB破壞，這比出血轉(zhuǎn)化更加多見。如果出現(xiàn)BBB的破壞，EST期間碘CA應(yīng)用導(dǎo)致造影劑染色腦組織，可能會(huì)掩蓋BW系列腦梗死病變，而VNC不然[3]。在這種情況下使用CA，DECT是區(qū)別造影劑染色和IH的實(shí)用工具[4-7]，可能優(yōu)于常規(guī)VNC系列對(duì)EST后患者梗死范圍的檢測[12]。不過，EST后24h，在大多數(shù)情況下BW系列能夠看到梗死。最近兩項(xiàng)使用DECT的研究目的是為了印證梗死發(fā)生后盡可能早發(fā)現(xiàn)梗死[8-9]。檢測率具有可比性， Mohammed 等得出的敏感性為93.3%，特異性為100%，而文獻(xiàn)[9]則“與DWI相似”，本研究分別為90.91和93.64%。 在這三種研究中，視覺形象的印象是相同的。噪聲大，出現(xiàn)邊緣變暗偽影。 由于發(fā)病時(shí)間至應(yīng)用新術(shù)前或EST后梗死檢測缺乏有用的數(shù)值，這一時(shí)間只能通過水在梗死區(qū)內(nèi)積聚的假設(shè)來確定。梗死可檢測性的限制，即顱骨旁或顱底附近，需要進(jìn)一步研究。其他的影像內(nèi)核應(yīng)用，或?qū)茈妷簠?shù)的設(shè)置，需要有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

本研究中9%的患者有梗死的出血轉(zhuǎn)化，與其他研究相似[13-15]。根據(jù)目前的指南，患者開始給予40mg依諾肝素，2次/d，并給予負(fù)荷量的阿司匹林，但是，對(duì)于新發(fā)或是IH增長患者應(yīng)當(dāng)停止或減量。

綜上，本研究應(yīng)用DECT EM圖即改良VNC圖，在EST后早期檢測梗死是很可靠的。溶栓和EST后盡早抗凝是很必要的， 但需要重視腦出血的風(fēng)險(xiǎn)。