鄭 璇，馬宜傳，沈俊杰，徐加利，陳偏偏，謝宗玉

缺血半暗帶(ischemic penumbra，IP)1981年被ASTRUP等[1]定義為腦組織的低灌注區(qū)域，若在時(shí)間窗內(nèi)局部血流量恢復(fù)則可避免完全梗死。IP的保存有賴于大量側(cè)支循環(huán)的建立，低灌注區(qū)域內(nèi)側(cè)支血管開通及再灌注將明顯改善臨床預(yù)后，降低缺血性腦梗死不良事件的發(fā)生率[2-3]。相比磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)及灌注加權(quán)成像(PWI)，頭顱CT灌注成像(CTP)檢查后處理速度快，能夠生成全腦灌注參數(shù)偽彩圖，有利于區(qū)分低灌注區(qū)域內(nèi)的IP和梗死核心。不僅如此，CTP還能夠幫助臨床篩選需要再灌注治療的病人、縮短發(fā)病到接受治療的時(shí)間，提高血管內(nèi)介入治療成功率[4]。然而，鑒別IP和梗死核心的CTP各參數(shù)閾值目前在臨床上并沒有一致性共識(shí)[5-7]，本研究旨在比較兩種CTP閾值法，測(cè)量梗死核心及IP體積，計(jì)算錯(cuò)配率，并結(jié)合頭頸部CT血管造影(CTA)結(jié)果分析其與側(cè)支循環(huán)分級(jí)之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年12月至2019年12月因急性腦梗死(acute cerebral infarction，ACI)入院并行CTP及CTA檢查病人共48例。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡>18歲；(2)發(fā)病時(shí)間不超過24 h；(3)所有病人行影像學(xué)檢查前未行溶栓治療或血管內(nèi)介入取栓術(shù)；(4)CTP提示灌注不足，CTA提示一側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈(ICA)或大腦中動(dòng)脈(MCA)狹窄或閉塞。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)發(fā)病時(shí)間不明確；(2)存在顱內(nèi)腫瘤，既往腦梗死、癲癇及阿爾茲海默病等病史；(3)存在顱內(nèi)出血干擾圖像評(píng)價(jià)；(4)其他原因造成的圖像質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。將48例ACI病人依據(jù)側(cè)支循環(huán)分級(jí)分3組，其中良好組9例，男4例，女5例，年齡(61.22±11.12)歲；一般組22例，男16例，女6例，年齡(61.91±16.60)歲；不良組17例，男8例，女9例，年齡(63.71±8.91)歲。3組年齡、性別等一般資料差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，均具有可比性(P<0.05)。

1.2 掃描方法與參數(shù) CTP及CTA檢查采用美國GE公司256排Revolution CT掃描儀，所有病人均行頭顱CT平掃(排除陳舊性梗死、出血性病變及顱內(nèi)腫瘤)、全腦CTP及頭頸部CTA掃描，平掃及全腦CTP范圍為顱頂至顱底，層厚5 mm，層間距5 mm，CTP掃描使用16 cm寬體探測(cè)器，球管旋轉(zhuǎn)速度0.28 s，管電壓80 kV，管電流150 mAs，DFOV 25 cm×35 cm，ASiR-V重建算法，經(jīng)肘靜脈首先注入0.9%氯化鈉溶液20 mL，再團(tuán)注造影劑(碘克沙醇320 mgI/mL)50 mL，速度5 mL/s，最后注入40 mL 0.9%氯化鈉溶液沖洗。造影劑注入5 s后開始圖像采集，每期2 s，共采集20期。CTA掃描范圍為主動(dòng)脈弓水平至顱頂，管電壓100 kV，管電流250 mAs，造影劑用量60 mL，流速4 mL/s。

1.3 圖像后處理及分析 CTP掃描圖像傳至GE AW4.7工作站處理分析，使用CT perfusion 4D軟件包由去卷積算法生成腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過時(shí)間(MTT)及達(dá)峰時(shí)間(Tmax)參數(shù)偽彩圖，定義IP體積=低灌注區(qū)體積-梗死核心體積，錯(cuò)配率=IP體積/梗死核心體積。兩種CTP參數(shù)閾值法分別為：(1) Tmax>6 s定義低灌注區(qū)[8]，rCBF<30%定義梗死核心[6](簡(jiǎn)稱Tmax-rCBF法)；(2)rMTT>145%定義低灌注區(qū)，CBV<2.0 mL/100 g定義梗死核心[7](簡(jiǎn)稱rMTT-CBV法)。在Tissue Classification界面設(shè)置各參數(shù)閾值，得到相應(yīng)區(qū)域體積，相對(duì)值(rCBF、rMTT)為患側(cè)與鏡像正常半球參數(shù)值比值(見圖1)。

CTA圖像由2名放射科主治醫(yī)師(3年以上工作經(jīng)驗(yàn))測(cè)量并分析，意見不一致時(shí)協(xié)商決定。由多平面重組、曲面重組及容積再現(xiàn)圖確定責(zé)任血管位置，橫斷位最大密度投影(maximal intensity projection,MIP)確定側(cè)支循環(huán)分級(jí)，認(rèn)為缺血區(qū)域內(nèi)完全沒有側(cè)支血管存在為等級(jí)0，側(cè)支血管填充面積<50%、50%～100%、100%分別為等級(jí)1、2、3[9]，為了方便統(tǒng)計(jì)，本研究將等級(jí)0和1定義為側(cè)支循環(huán)不良，2為一般，3為良好(見圖1)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用方差分析、χ2檢驗(yàn)、Kruskal-Wallis檢驗(yàn)和Spearman秩相關(guān)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 2種閾值法所測(cè)參數(shù)比較 Tmax-rCBF法所測(cè)參數(shù)組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，rMTT-CBV法所測(cè)參數(shù)中，IP體積在良好組和一般組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，錯(cuò)配率在一般組和不良組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見表1)。

2.2 2種閾值法與側(cè)支分級(jí)相關(guān)性分析 2種閾值法的梗死核心體積與側(cè)支循環(huán)分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，梗死核心體積越大側(cè)支分級(jí)越低，相關(guān)系數(shù)大致相仿(rTmax-rCBF=-0.67，rrMTT-CBV=-0.65,P<0.01)；IP體積及錯(cuò)配率與側(cè)支分級(jí)呈正相關(guān)，IP體積及錯(cuò)配率越大側(cè)支分級(jí)越高，并且Tmax-rCBF法(r半暗帶=0.80，r錯(cuò)配率=0.88,P<0.01)較rMTT-CBV法(r半暗帶=0.60，r錯(cuò)配率=0.74,P<0.01)與側(cè)支分級(jí)的相關(guān)性更強(qiáng)(見圖2、表1)。

表1 側(cè)支分級(jí)組間2種閾值法比較

3 討論

本研究在分析48例ACI病人的頭顱CTP參數(shù)及CTA側(cè)支情況后發(fā)現(xiàn)，梗死核心體積越大側(cè)支分級(jí)越低，IP體積越大、錯(cuò)配率越高側(cè)支分級(jí)越高，這一結(jié)果基本與文獻(xiàn)[10-11]符合。IP腦組織的細(xì)胞狀態(tài)介于電生理失常與能量離子泵衰竭之間[1]，對(duì)應(yīng)組織由功能損傷向形態(tài)學(xué)改變方向過渡，而側(cè)支循環(huán)通常被認(rèn)為是腦組織發(fā)生急性缺血時(shí)，為了保持顱內(nèi)血流量穩(wěn)定而存在的補(bǔ)充性結(jié)構(gòu)，因此側(cè)支循環(huán)的開放對(duì)于IP向梗死灶方向轉(zhuǎn)化有關(guān)鍵性影響。SIMON等[12]通過單因素及協(xié)方差分析后也表示只有側(cè)支循環(huán)和再灌注治療才能延緩IP丟失的速度。所以，梗死核心小且側(cè)支循環(huán)良好的病例為臨床血管再灌注治療的最佳候選[13]。錯(cuò)配的概念來源于MRI，PWI-DWI模型認(rèn)為DWI高信號(hào)區(qū)為梗死區(qū)，周圍PWI灌注不足區(qū)為IP[14]，但這一模型有不足之處，如DWI高信號(hào)區(qū)內(nèi)可能包含可逆轉(zhuǎn)的良性低灌注區(qū)，此外，部分低灌注區(qū)域DWI信號(hào)可能正常。而實(shí)際上不匹配區(qū)是近端供血?jiǎng)用}閉塞與側(cè)支血管開放或建立并存的區(qū)域，良好的側(cè)支循環(huán)能保護(hù)更多可挽救的半暗帶組織，并保證錯(cuò)配率的穩(wěn)定性[15]。

本文未探討發(fā)病時(shí)間與CTP參數(shù)的關(guān)系，因?yàn)榧韧鄶?shù)研究[15-16]結(jié)果都顯示發(fā)病時(shí)間與可挽救的半暗帶體積、錯(cuò)配率，甚至是梗死核心體積增長之間沒有明確關(guān)聯(lián)，有研究[17]甚至表明15 h內(nèi)所測(cè)得的梗死核心及半暗帶體積并不會(huì)有變化，而事實(shí)上在24 h內(nèi)，發(fā)病時(shí)間和錯(cuò)配率之間也沒有明顯關(guān)聯(lián)性，VAGAL等[16]也認(rèn)為半暗帶的自然演變及治療時(shí)間窗應(yīng)放寬至24 h，因此本研究將發(fā)病時(shí)間24 h以內(nèi)作為納入標(biāo)準(zhǔn)。

本研究中，Tmax-rCBF法較rMTT-CBV法與側(cè)支循環(huán)分級(jí)的相關(guān)性更好，也即Tmax>6 s定義的低灌注區(qū)及rCBF<30%定義的梗死核心與側(cè)支循環(huán)的優(yōu)良有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。在對(duì)鑒別梗死核心的參數(shù)研究中有文獻(xiàn)[5]提出rCBF<40%、相對(duì)延遲時(shí)間大于2 s是敏感又精確的指標(biāo)，另有文獻(xiàn)[6]表明，rCBF是鑒別不可挽救組織(梗死核心)最好的CTP參數(shù)，雖然梗死核心的預(yù)測(cè)還受圖像平滑度及去卷積算法的影響，但相比較CBV更加準(zhǔn)確，最佳閾值為患側(cè)CBF值小于對(duì)側(cè)的31%。Tmax>6 s作為IP最佳閾值最早是基于MRI-PWI的研究，結(jié)果表明Tmax在發(fā)現(xiàn)瀕臨梗死組織和預(yù)測(cè)臨床預(yù)后方面有較高的價(jià)值[18]，但Tmax在CT灌注成像中的研究還沒有得到證實(shí)，直到CAMPBELL等[19]在比較CT和MRI的共同灌注參數(shù)Tmax后提出，MRI-Tmax>6 s與CT-Tmax>6.2 s是最匹配的(AUC=0.87)。MTT是一個(gè)與腦血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)的參數(shù)，SUN等[20]的研究認(rèn)為MTT對(duì)于血液流變學(xué)改變區(qū)域非常敏感，包括梗死核心、IP以及外周良性灌注不足區(qū)，但MTT沒有明確的鑒別標(biāo)準(zhǔn)。YU等[21]在應(yīng)用rMTT>150%定義半暗帶時(shí)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)方法受后處理算法的影響較大，在實(shí)際測(cè)量時(shí)不穩(wěn)定、可重復(fù)性較低，容易高估半暗帶的體積大小。

本研究仍有局限性。首先，樣本量較少，需要后續(xù)納入更多病例對(duì)結(jié)果加以驗(yàn)證。其次，本研究中應(yīng)用單時(shí)相CTA判定側(cè)支循環(huán)水平，而部分側(cè)支可能于多時(shí)相CTA的靜脈期或延遲期顯影，一定程度上低估了部分病例側(cè)支循環(huán)分級(jí)。此外，沒有納入神經(jīng)功能缺損評(píng)分等臨床診斷指標(biāo)，同時(shí)缺少病人復(fù)查、隨訪的影像學(xué)資料，以上不足有待在今后研究中進(jìn)一步完善、改進(jìn)。