趙麗娜,翟江玉,雷 明,陸青衛(wèi),曹衛(wèi)強,成學靜,趙 凈
頸動脈狹窄常由頸動脈粥樣硬化導致,是老年群體中多發(fā)的一種腦血管疾病,可致腦缺血,嚴重時可引起腦梗死[1-2]。臨床上關(guān)于頸動脈狹窄的治療方案須根據(jù)患者腦血管儲備功能分別進行建立,而腦血管儲備功能包含側(cè)支循環(huán)和腦血管自身調(diào)控功能[3-4],反映了機體顱內(nèi)毛細血管和小動脈調(diào)節(jié)血流量對腦組織供血的能力,臨床多采用其作為指標對缺血性腦梗死進行預(yù)防和監(jiān)測。本研究探討頭顱CT灌注成像對頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能的評估作用,現(xiàn)報告如下。
1.1一般資料 選取2018年5月—2019年5月于定州市人民醫(yī)院就診的符合納入及排除標準的100例頸動脈狹窄作為研究對象,其中中度頸動脈狹窄50例作為中度組,重度頸動脈狹窄50例作為重度組,另選取同期于該院進行體檢的健康志愿者50例作為對照組。中度組男27例,女23例;年齡35~80(66.46±11.14)歲;病程1~6(2.3±0.7)個月。32例發(fā)作時出現(xiàn)肢體乏力和麻木,15例表現(xiàn)為頭暈,3例表現(xiàn)為言語不清。重度組男28例,女22例;年齡30~80(67.06±12.14)歲;病程1~6(2.4±0.6)個月。27例發(fā)作時出現(xiàn)肢體乏力和麻木,19例表現(xiàn)為頭暈,4例表現(xiàn)為言語不清。對照組男24例,女26例;年齡32~80(65.13±10.93)歲。3組性別及年齡比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核并批準實施。
1.2納入及排除標準 納入標準:①中度組和重度組均符合頸動脈狹窄診斷標準[5],頸動脈狹窄程度判斷參照北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)(NASCET)標準[6];對照組臨床神經(jīng)學及神經(jīng)影像學檢查均無異常發(fā)現(xiàn),且與中重度組無血緣關(guān)系。②年齡18~80歲。③所有入選者和(或)其家屬均對本研究知情同意,并簽署了知情同意書。排除標準:①具有心和肺動脈重大疾病者;②言語溝通障礙者;③因某些原因不能配合研究者;④CT對比劑使用禁忌者。
1.3儀器與方法 3組均采用頭顱CT灌注成像進行診斷。儀器使用Siemens Somatom Sensation 64排螺旋CT,將聽眥線作為基線,先行常規(guī)三維CT掃描,排除占位性病變及腦出血等疾病的干擾,再以基底核層面為掃描中心行常態(tài)CT灌注成像,掃描范圍為29.6 mm(7.4 mm×4層),并根據(jù)激光燈于患者體表做好標記。之后經(jīng)肘前靜脈以雙筒高壓注射器注入非離子型碘海醇對比劑(350 mg/ml,劑量:40~50 ml,速率:6 ml/s),等待5 s后開始掃描,掃描時長40 s。在基態(tài)CT灌注成像完成后,使用Nero Perfusion軟件整理得到顱中動脈輸入函數(shù)時間,從而對CT血管造影掃描延遲時間進行確定,經(jīng)肘前靜脈以雙筒高壓注射器注入非離子型碘海醇對比劑(350 mg/ml,劑量:40~50 ml,速率:6 ml/s),隨后注入0.9%氯化鈉注射液(劑量:50 ml,速率:6 ml/s),CT血管造影掃描參數(shù):80 kV,125 mAs,層厚4 mm,掃描范圍覆蓋患者頭頸部。所有入選者以仰臥位于檢查床上休息30 min后,面罩輸入混合氣體(5%二氧化碳,95%氧氣,流速:4 L/min)2 min,再行激發(fā)態(tài)CT灌注成像,掃描參數(shù)與常態(tài)CT灌注成像一致。提取數(shù)據(jù),使用Nero Perfusion軟件,輸入動脈設(shè)為大腦前動脈,輸出靜脈設(shè)為上矢狀竇,分析得到腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過時間(MTT)、達峰時間(TTP)的偽彩圖??紤]到頭顱CT灌注數(shù)據(jù)受個體差異的影響頗大(如血壓),故計算中、重度組患側(cè)與健側(cè)的CBF、CBV相對比值,得到局部腦血流量(rCBF)、局部腦血容量(rCBV);計算中、重度組患側(cè)與健側(cè)的MTT、TTP絕對差值,得到造影劑平均通過時間(dMTT)、造影劑達峰時間(dTTP)。對照組取動脈計算雙側(cè)灌注血流動力學參數(shù)比值和差值,得到rCBF、rCBV和dMTT、dTTP。
1.4觀察指標 ①比較3組基底核中心層面大腦皮層各指標,包括rCBF、rCBV、dMTT、dTTP,各指標數(shù)據(jù)由Nero-Perfusion軟件分析計算后得到。②分析中和重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與灌注參數(shù)關(guān)系,Willis環(huán)路情況由3D TOF進行評估,動脈節(jié)段(直徑≥1 mm)連續(xù)為通路開放,不連續(xù)則為閉塞[7]。
2.13組CT灌注成像基底核中心層面大腦皮層各指標比較 3組CT灌注成像基底核中心層面大腦皮層各指標總體比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF,對照組大于中度組及重度組(中度組:t白=183.236、P白<0.001,t灰=132.396、P灰<0.001;重度組:t白=162.680、P白<0.001,t灰=139.365、P灰<0.001),中度組大于重度組(t白=138.546、P白<0.001,t灰=158.443、P灰<0.001),差異有統(tǒng)計學意義。白質(zhì)和灰質(zhì)rCBV,中度組大于對照組和重度組(對照組:t白=101.527,P白<0.001,t灰=123.874,P灰<0.001;重度組:t白=173.231,P白<0.001,t灰=131.114,P灰<0.001),對照組大于重度組(t白=142.034,P白<0.001,t灰=104.152,P灰<0.001),差異有統(tǒng)計學意義。白質(zhì)和灰質(zhì)dMTT、dTTP,重度組長于中度組及對照組(中度組:t白=107.804、P白<0.001,t白=108.119、P白<0.001,t灰=111.382、P灰<0.001,t灰=146.271、P灰<0.001;對照組:t白=86.113、P白<0.001,t白=94.341、P白<0.001,t灰=79.652、P灰<0.001,t灰=82.000、P灰<0.001),中度組長于對照組(t白=102.428、P白<0.001,t白=113.168、P白<0.001,t灰=109.498、P灰<0.001,t灰=98.984、P灰<0.001),差異有統(tǒng)計學意義。見表1。
表1 中重度頸動脈狹窄患者和健康志愿者頭顱CT灌注成像基底核中心層面大腦皮層各指標比較
2.2中度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關(guān)系 中度頸動脈狹窄50例中Willis環(huán)路開放26例(包括開放和部分開放),閉塞24例。中度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV、dMTT和dTTP比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
表2 中度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關(guān)系
2.3重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關(guān)系 重度頸動脈狹窄50例中Willis環(huán)路開放27例(包括開放和部分開放),閉塞23例。重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV和dMTT比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放者白質(zhì)和灰質(zhì)dTTP短于Willis環(huán)路閉塞者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見表3。
表3 重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路情況與CT灌注參數(shù)關(guān)系
頸動脈狹窄常引發(fā)腦缺血,嚴重時可引起腦梗死,在血流動力學上常表現(xiàn)為動脈遠端灌注壓下降,而人體的腦循環(huán)有自我調(diào)節(jié)功能,當動脈遠端灌注壓下降時,腦循環(huán)會通過調(diào)節(jié)機制對血管進行擴張,提高CBF從而對供血量進行改善[8-10]。因此,頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能亦會出現(xiàn)異常。近年來,CT灌注成像在掃描范圍和掃描精度上得到了較大發(fā)展,如今已能很好地顯示頭頸部血管情況,其對腦血管儲備功能進行檢測,或可成為頸動脈狹窄患者新的診斷方法[11]。因此,本研究采用頭顱CT灌注成像評估頸動脈狹窄患者腦血管儲備功能,并進行對照研究,旨在為頸動脈狹窄診斷方案的選擇提供可靠依據(jù)。
本研究結(jié)果顯示,白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF,對照組大于中度組及重度組,中度組大于重度組,差異有統(tǒng)計學意義。提示頸動脈狹窄會引起rCBF下降,且隨病情加重rCBF下降得更為明顯。分析原因可能是當頸動脈血管阻塞超過50%時,腦血管的自我調(diào)節(jié)能力將失去代償性,腦供血反饋機制消退大半,發(fā)生腦缺血和腦梗死的風險增加,這與賈紅艷[12]的研究一致。本研究結(jié)果顯示,白質(zhì)和灰質(zhì)rCBV,中度組大于對照組和重度組,對照組大于重度組,差異有統(tǒng)計學意義。提示腦動脈反饋機制隨頸動脈狹窄病情變化而情況不同。在頸動脈狹窄為中度時,腦血管開放了側(cè)支循環(huán),并通過增高代謝和血管擴張來維持局部CBV水平的穩(wěn)定,故rCBV水平中度組會較對照組略為上升。而在頸動脈狹窄為重度時,腦阻力血管已經(jīng)擴張到最大狀態(tài),血管擴張使CBF增高的能力開始下降,同時側(cè)支循環(huán)開放能力亦會在長期繃緊下減弱,CBV水平因無法繼續(xù)維持會開始降低,出現(xiàn)白質(zhì)、灰質(zhì)rCBF對照組大于重度組的情況,這與顏燕紅等[13]及鄭彩端和鄭書剛[14]的研究結(jié)果基本一致。本研究結(jié)果顯示,白質(zhì)和灰質(zhì)dMTT、dTTP,重度組長于中度組及對照組,中度組長于對照組,差異有統(tǒng)計學意義。提示頸動脈狹窄會影響患者的腦供血能力。相較于rCBF、rCBV而言,dMTT和dTTP敏感度更高,在反映腦血管損傷后擴張能力受限性上更好,其延遲愈大,說明血流到達感興趣區(qū)的通路愈遠,而腦血管血流動力學的損傷亦愈嚴重[15]。本研究結(jié)果顯示重度組dMTT和dTTP遠長于中度組和對照組,說明其血流清除率已經(jīng)明顯下降,血栓及有害物質(zhì)較難被清除,腦梗死的風險大大增加。
Willis環(huán)路是腦側(cè)支循環(huán)的評價指標,而關(guān)于頸動脈狹窄患者腦側(cè)支循環(huán)與腦血流動力學的關(guān)系,醫(yī)學界向來存在爭議。王正陽等[16]研究認為側(cè)支循環(huán)代償與腦動力學損傷存在一定聯(lián)系,而Rostamzadeh等[17]研究認為腦動力學是否出現(xiàn)損傷并不能由腦側(cè)支循環(huán)的情況體現(xiàn),與Willis環(huán)路的開放與否亦無聯(lián)系。本研究結(jié)果顯示,中度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV、dMTT和dTTP比較差異均無統(tǒng)計學意義。提示中度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路是否開放可能與腦血流動力學參數(shù)并無聯(lián)系。分析原因可能為在頸動脈血管阻塞未超過70%時,血流情況尚在腦血管的代償能力內(nèi),且次級側(cè)支循環(huán)的形成亦可承擔初級側(cè)支循環(huán)的部分功能,使得腦血流動力學參數(shù)上并未有明顯體現(xiàn)[18-19]。本研究結(jié)果顯示,重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放與閉塞白質(zhì)和灰質(zhì)rCBF、rCBV和dMTT比較差異無統(tǒng)計學意義;重度頸動脈狹窄Willis環(huán)路開放者白質(zhì)和灰質(zhì)dTTP短于Willis環(huán)路閉塞者,差異有統(tǒng)計學意義。提示重度頸動脈狹窄患者Willis環(huán)路閉塞會嚴重影響白質(zhì)和灰質(zhì)的dTTP。分析原因可能是在頸動脈血管堵塞超過70%后,腦血管自我調(diào)節(jié)機制使正常血管擴張,會影響缺血組織的灌注時間使其產(chǎn)生延遲[20]。結(jié)合王正陽等[16]和Rostamzadeh等[17]的研究報道,或可推論Willis環(huán)路情況與腦血流動力學存在聯(lián)系,但在患者為中度頸動脈狹窄時,其情況或因腦血管自我調(diào)節(jié)機制而被掩蓋。然而,在頸動脈狹窄患者中,其側(cè)支循環(huán)與腦血流動力學的相互作用機制仍值得進一步研究。
綜上所述,頭顱CT灌注成像可較好地評估頸動脈狹窄患者的腦血管儲備功能,能夠為腦缺血和腦梗死的預(yù)防提供幫助。