王振華，馬耀興，王愛軍，馬博，陳兵

缺血性腦卒中具有發(fā)病率、致殘率和死亡率高等特點，是嚴重威脅人類生命健康的重大疾病之一，其造成的經(jīng)濟和社會負擔仍呈爆發(fā)式增長。因此，很有必要對急性缺血性腦卒中患者臨床結(jié)局進行早期預測，對可能出現(xiàn)不良預后的患者早期進行有針對性的干預治療[1-2]，以期有更多的患者能夠獲得良好的臨床結(jié)局。目前，已有大量研究結(jié)果表明多時相CT血管成像(multi-phase CT angiography，mpCTA)側(cè)支循環(huán)評分和CT灌注成像(CTPI)定量參數(shù)等基線放射學特征能夠?qū)颊吲R床結(jié)局進行有效的早期預測[3-5]。但是，檢查中患者的運動偽影可對CTP圖像質(zhì)量產(chǎn)生較明顯影響，而且額外的輻射劑量也是一個值得關注的問題[6-7]。雖然，mpCTA掃描對運動偽影并不敏感，患者接受的輻射劑量也相對較少[8]，但是采用mpCTA進行側(cè)支循環(huán)評分時，整個過程較復雜且相對耗時，評分者往往需要具有豐富的診斷經(jīng)驗。因此，在緊急情況下，mpCTA和CTPI可能會受到限制，如何簡化操作流程、縮短評判時間以及提高預測因子的診斷效能仍然是當下研究的聚焦點。

近期有研究者應用GE FastStroke軟件將mCTA中在3個時相(動脈期、靜脈期及靜脈晚期)顯影的血管分別采用3種不同的顏色(紅色、綠色及藍色)進行編碼，并進一步融合得到了單一序列的彩色編碼圖像[9]。本研究中稱之為ColorViz融合圖。已經(jīng)有研究結(jié)果表明其在患者臨床結(jié)局的預測方面具有潛在的應用價值[10]，而且較之mpCTA，ColorViz融合圖具有降低側(cè)支評分難度和節(jié)省評分時間等優(yōu)勢[11]。作為一種新型側(cè)支循環(huán)評分工具，目前關于ColorViz融合圖在患者臨床結(jié)局預測方面的應用研究尚較少，其臨床應用價值有待進一步研究及驗證。因此，本研究旨在初步探討基于FastStroke軟件的ColorViz融合圖在急性缺血性腦卒中患者臨床結(jié)局預測方面的應用價值及實用性。

材料與方法

1.一般資料

前瞻性將2020年10月-2021年10月在寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院因急性缺血性腦卒中而急診入院的患者納入本研究。納入標準：①年齡≥18歲；②在發(fā)病后24 h內(nèi)完成“一站式”CT掃描，且圖像質(zhì)量清晰；③CTA顯示單側(cè)大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)、頸內(nèi)動脈(internal carotid artery，ICA)和大腦前動脈(anterior cerebral artery，ACA)三支血管中至少一支有重度狹窄或閉塞。排除標準：①患者的信息不全、檢查中配合不佳和圖像質(zhì)量不清晰等；②伴有腔隙性腦梗死；③伴有后循環(huán)缺血性腦卒中；④出血性腦卒中；⑤合并嚴重的心、肝和腎等臟器病變。記錄入組患者的年齡、性別、發(fā)病危險因素(糖尿病、冠心病、高血壓、吸煙等病史)及入院時美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表(National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS)評分等臨床資料。

本研究通過了本院倫理審查委員會審批(倫理編號：2019-426)，患者及家屬均簽署了知情同意書。

2.CT檢查方法

使用GE Revolution 256排探測器CT掃描儀。所有患者入院時行“一站式”CT掃描，包括CT平掃(non-contrast CT，NCCT)、mpCTA和CTPI，并采用多模型自適應迭代(adaptive statistical iterative reconstruction-veo，ASiR-V)圖像重建算法[12]，前置ASiR-V為50%，后置ASiR-V為60%。

掃描參數(shù)：80 kV，100 mA，0.5 s/r；NCCT及CTPI采用橫軸面掃描，mpCTA采用螺旋掃描(螺距為0.992)；mpCTA動脈期掃描范圍為主動脈弓至顱頂水平，靜脈期和靜脈晚期僅為全腦掃描，每個期相間隔時間為8 s。mpCTA和CTPI掃描所用對比劑均為碘普羅胺(370 mg I/mL)，選擇正常側(cè)肘正中靜脈注射對比劑。mpCTA檢查時對比劑注射流率為4.5 mL/s，隨后以相同的流率注射35 mL生理鹽水，采用閾值自動觸發(fā)技術，監(jiān)測點選擇降主動脈，感興趣區(qū)面積占血管橫截面面積的1/3～1/2，閾值設置為100 HU，達到閾值后延遲4.0 s開始掃描，總掃描時間約21.0 s；CTPI掃描時對比劑注射流率為5.0 mL/s，隨后以相同流率注射50 mL生理鹽水，采用人工觸發(fā)技術，總掃描時間約51.0 s。

3.mpCTA及ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分

mpCTA側(cè)支循環(huán)評分采用Menon等[8]提出的6級評分量表：5分，與無癥狀側(cè)半球相比，有癥狀半球缺血區(qū)域內(nèi)腦血管強化無明顯延遲，血管數(shù)量正?；蛟黾樱?分，有癥狀半球缺血區(qū)域內(nèi)腦血管強化有一個期相的延遲，但血管的亮度和數(shù)量相同；3分，有癥狀半球缺血區(qū)域內(nèi)腦血管強化有兩個階段的延遲，但血管的亮度和數(shù)量相同或有一個期相的延遲，缺血區(qū)域的血管數(shù)量顯著減少；2分，有癥狀半球缺血區(qū)域內(nèi)腦血管強化有兩個期相的延遲，血管的亮度和數(shù)量減少，或有一個期相的延遲且一些缺血區(qū)域內(nèi)未見血管影；1分，有癥狀半球缺血區(qū)域內(nèi)任何期相都可見少數(shù)血管；0分，有癥狀半球缺血區(qū)域內(nèi)任何期相均未見血管顯影。在相同重建層厚(0.625 mm)的橫軸面MIP重組圖像上進行評估。ColorViz融合圖由GE FastStroke軟件自動后處理后獲得。

ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分是基于彩色編碼圖上的血管數(shù)量和顏色，并借鑒了mpCTA側(cè)支循環(huán)評分方法[8]，采用的也是6級評分量表，詳細評分標準為：5分，與無癥狀側(cè)半球相比，患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量正?；蛟黾?，血管顏色均為紅色；4分，患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量正?；蛏詼p少(<10%)，血管顏色絕大多數(shù)為紅色，少數(shù)為綠色；3分，患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量正?；蛏詼p少(<10%)、可見紅色、綠色和藍色血管，或患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量中等程度的減少(10%～50%)、血管顏色為紅色和/或綠色；2分，患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量中等程度的減少(10%～50%)、可見紅色、綠色和藍色血管，或患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量明顯減少(>50%)、血管顏色均為紅色；1分，患側(cè)半球缺血區(qū)域血管數(shù)量明顯減少(>50%)，可見紅色、綠色和藍色血管；0分，患側(cè)半球缺血區(qū)域內(nèi)未見任何血管顯影。

mpCTA及ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分由兩位具有9年工作經(jīng)驗的副主任醫(yī)師獨立進行，記錄兩者的評分結(jié)果。然后，對意見不一致的情況進行協(xié)商并達成一致意見，以此次評分的結(jié)果作為最終的側(cè)支循環(huán)評分進行后續(xù)分析。另外選擇一位具有2年工作經(jīng)驗的住院醫(yī)師獨立對mpCTA圖像及ColorViz融合圖上側(cè)支循環(huán)情況進行評分。在圖像分析過程中評分者均不知曉患者的基線資料和臨床結(jié)局等信息。

4.CTP圖像的后處理及分析

分別使用GE CT-Prefusion 4D軟件(Healthcare,Milwaukee,WI,USA)和數(shù)坤科技腦灌注智能分析系統(tǒng)(CTP-Doc，2.0版)對CTP圖像進行后處理，自動生成腦血流量(CBF)、殘余功能達峰時間(Tmax)等定量參數(shù)圖。隨后以Tmax的絕對值>6 s定義低灌注區(qū)域[13]，以CBF小于對側(cè)的30%定義梗死核心區(qū)域[14]，對患者的低灌注區(qū)的體積和梗死核心區(qū)的體積進行定量分析。

5.隨訪情況

所有入組患者在發(fā)病后90天，由一位具有3年工作經(jīng)驗的神經(jīng)內(nèi)科住院醫(yī)師在門診或采用電話隨訪的方式進行改良Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)評分。mRS評分≤2為預后良好，>2為預后不良。隨訪醫(yī)師對基線臨床和影像學資料等不知情。

6.統(tǒng)計學分析

使用SPSS 26.0和MedCalc 19.6軟件進行統(tǒng)計學分析。采用Shapiro-Wilk檢驗對計量資料進行分析，結(jié)果顯示本研究中所有計量資料呈非正態(tài)分布，故采用中位數(shù)和上、下四分位數(shù)間距(Q1～Q3)的形式來描述；分類資料采用頻率和百分比表示。分別采用Mann-WhitneyU檢驗和Fisher精確檢驗對計量資料和分類資料進行組間比較，各位醫(yī)師間評分的一致性采用線性加權Kappa檢驗(weighted kappa值≥0.75為一致性良好，0.4r>0.6為強相關，0.6≥r>0.4為中等相關，r≤0.4為弱相關)。采用受試者工作特征(ROC)曲線分析ColorViz融合圖和mpCTA側(cè)支循環(huán)評分、低灌注體積及梗死核心體積對患者良好臨床結(jié)局的預測效能，根據(jù)最大化約登指數(shù)來確定最佳臨界值，并采用Delong檢驗比較四項參數(shù)的曲線下面積(AUC)的差異。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

圖1 急性缺血性腦卒中患者，男，58歲，發(fā)病后90天mRS評分為2分。a)動脈期VR重組圖像，顯示左側(cè)大腦中動脈M2段閉塞(箭)；b～d)分別為動脈期、靜脈期及靜脈晚期MIP圖，顯示與正常側(cè)半球相比，患側(cè)缺血區(qū)域內(nèi)血管的充盈有一定的延遲，但血管數(shù)量的減少不明顯，側(cè)支循環(huán)評分為4分；e)ColorViz融合圖，顯示患側(cè)缺血區(qū)域血管數(shù)量稍減少(<10%)，缺血區(qū)域內(nèi)可見紅色和綠色血管，但大多數(shù)血管呈紅色，側(cè)支循環(huán)評分為4分； f)Tmax偽彩圖，顯示左側(cè)大腦半球內(nèi)藍色區(qū)域為殘余功能達峰時間明顯延長區(qū)(箭)；g)CBF偽彩圖，顯示左側(cè)大腦半球內(nèi)黑色和深紫色區(qū)域為腦血流量明顯減低區(qū)(箭)，其范圍與Tmax偽彩圖上的藍色區(qū)域的范圍不一致； h)CBF與Tmax不匹配圖，綠色區(qū)域為Tmax的絕對值>6s的區(qū)域，代表低灌注區(qū)域(體積為109.3mL)，紅色區(qū)域為CBF小于對側(cè)30%的區(qū)域，代表梗死核心區(qū)域(體積為24.3mL)，二者范圍不匹配。

結(jié) 果

1.基本資料統(tǒng)計

30例卒中患者中，女10例，男20例；年齡41～86歲，中位年齡66歲；入院時NIHSS評分的中位數(shù)為4分(Q1～Q3為 3～9分)；病變位于MCA 19例(63.4%)，ACA 2例(6.7%)，ICA 7例(23.2%)，ICA+MCA 2例(6.7%)。5例患者接受了靜脈溶栓治療，7例接受了動脈取栓治療，4例接受了橋接治療，其余14例僅接受了基礎藥物治療。

基于ColorViz融合圖和mpCTA的側(cè)支循環(huán)評分結(jié)果見表1?；贑olorViz融合圖和mpCTA的側(cè)支循環(huán)評分的中位數(shù)均為3分(Q1～Q3分別為3～4分和2～4分)。CTPI分析結(jié)果顯示低灌注體積和梗死核心體積的中位數(shù)分別為87.4和24.0 mL(Q1～Q3分別為51.9～148.4和12.0～44.7 mL)。

表1 ColorViz融合圖和mpCTA側(cè)支循環(huán)評分結(jié)果

2.相關性分析

Spearman相關性分析結(jié)果顯示，基于ColorViz融合圖和mpCTA的側(cè)支循環(huán)評分之間具有極強的相關性(r=0.856，P<0.001；圖1～2)。

3.ROC曲線分析

四項基線放射學特征預測急性卒中患者臨床結(jié)局的ROC曲線分析結(jié)果見表2和圖3。ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分>3、mpCTA側(cè)支循環(huán)評分>3、低灌注體積≤96.9 mL及梗死核心體積≤26.2 mL為預測患者良好臨床結(jié)局的最佳臨界值(典型病例見圖1～2)，相應的的AUC分別為0.87(95%CI：0.69～0.96)、0.86(95%CI：0.68～0.96)、 0.77(95%CI：0.58～0.90)和0.80(95%CI：0.62～0.92)。

圖2 急性缺血性腦卒中患者，女，62歲，發(fā)病后90天mRS評分為3分。 a)動脈期VR重組圖像，顯示左側(cè)大腦中動脈M2段閉塞(箭)； b～d)分別為動脈期、靜脈期及靜脈晚期MIP圖，顯示與正常側(cè)半球相比，患側(cè)缺血區(qū)域內(nèi)腦血管充盈有一定的延遲，且血管數(shù)量明顯減少，側(cè)支循環(huán)評分為3分；e)ColorViz融合圖，顯示患側(cè)缺血區(qū)域血管數(shù)量明顯減少(10%～50%)，缺血區(qū)域內(nèi)可見紅色、綠色和藍色血管，側(cè)支循環(huán)評分為2分； f)Tmax偽彩圖，顯示左側(cè)大腦半球的藍色區(qū)域為殘余功能達峰時間明顯延長區(qū)(箭)；g)CBF偽彩圖，顯示左側(cè)大腦半球的黑色及部分深藍色區(qū)域為腦血流量明顯減低區(qū)(箭)，其范圍與Tmax偽彩圖上顯示的藍色區(qū)域的范圍不一致；h)CBF與Tmax不匹配圖，綠色區(qū)域為Tmax的絕對值>6s的區(qū)域，代表低灌注區(qū)域(體積為173.6mL)，紅色區(qū)域為CBF小于對側(cè)30%的區(qū)域，代表梗死核心區(qū)域(體積為54.9mL)，二者范圍不匹配。

表2 基線影像特征的ROC曲線分析結(jié)果

Delong檢驗結(jié)果顯示，四項基線放射學特征之間AUC的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

4.評分者間的一致性分析

ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分在同等年資診斷醫(yī)師間及不同年資醫(yī)師間的一致性均好于mpCTA側(cè)支循環(huán)評分，尤其是在不同年資醫(yī)師之間，詳細結(jié)果見表3～4。

討 論

本研究初步結(jié)果顯示，在早期預測患者臨床結(jié)局方面，ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分具有與mpCTA側(cè)支循環(huán)評分、低灌注體積及梗死核心體積相媲美的預測能力，甚至預測效能更高。而且，ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分與mpCTA側(cè)支循環(huán)評分之間具有極強的相關性。此外，ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分在評分者間的一致性好于mpCTA側(cè)支循環(huán)評分，尤其是在不同年資醫(yī)師之間。

表3 兩位同等年資醫(yī)師間側(cè)支循環(huán)評分的一致性分析

表4 不同年資醫(yī)師間側(cè)支循環(huán)評分的一致性分析

圖3 四種基線放射學特征預測患者良好臨床結(jié)局的ROC曲線，顯示4種特征的AUC均較大，提示預測效能均較高。

目前，mpCTA和CTPI檢查被推薦為急性缺血性腦卒中患者“組織窗”評估的主要成像方法[2,15]，在患者救治過程中承擔著相當重要的作用[16]，其應用價值和臨床實用性已經(jīng)得到了肯定[17-18]，在患者臨床結(jié)局早期預測方面的應用價值也被一致認可[4,19-20]，但是兩者亦存在明顯不足之處。因此，Ospel等[9]提出了一種新型的側(cè)支評分工具——ColorViz融合圖，以期能夠更好地早期預測患者的臨床結(jié)局。

已有研究者對ColorViz融合圖與mpCTA側(cè)支循環(huán)評分之間的相關性進行了分析，結(jié)果顯示兩者之間的相關性很好[11]。本研究也得出了一致的結(jié)論，表明ColorViz融合圖能夠提供三個期相CTA圖像中側(cè)支血管數(shù)量及充盈動態(tài)等完整信息，在側(cè)支循環(huán)評價方面具有較高的可靠性。本研究中發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)mpCTA的灰階圖像相比，ColorViz融合圖使得在不同期相顯影的血管在視覺上更具辨識度，而且該軟件能夠在5～10 s內(nèi)完全自動化后處理得到ColorViz融合圖，觀察者只需對此單一序列的圖像進行觀察即可對完成對側(cè)支循環(huán)情況的評估，不僅簡化了操作流程，節(jié)省了評判時間，而且提高了對側(cè)支循環(huán)評價的準確性。急性缺血性腦卒中患者往往情況很緊急，但是急診一線值班人員往往是低年資醫(yī)師，迅速且準確地評估側(cè)支循環(huán)對于他們而言尚有一定難度，這是臨床實際工作中一個亟待解決的問題。本研究結(jié)果顯示，基于ColorViz融合圖的側(cè)支循環(huán)評分在同等年資診斷醫(yī)師之間以及不同年資醫(yī)師之間的一致性均好于傳統(tǒng)的mpCTA，尤其是在不同年資醫(yī)師間(weighted kappa值為0.77)，這也與現(xiàn)有研究結(jié)論一致[21]。因此，ColorViz融合圖使得低年資醫(yī)師快速、準確地評估側(cè)支循環(huán)成為可能。

目前，已經(jīng)有研究結(jié)果表明在急性缺血性腦卒中患者臨床結(jié)局早期預測方面，ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分的預測效能與mpCTA和CTPI相似甚至更好[10,21-22]。本研究得出了與上述研究一致的結(jié)論，這表明ColorViz融合圖有可能提高對患者臨床結(jié)局預測的準確性，也進一步肯定了其在患者臨床結(jié)局預測方面的應用價值。本研究中，ColorViz融合圖側(cè)支循環(huán)評分的AUC稍高于mpCTA，說明ColorViz融合圖不僅能夠完整重現(xiàn)mpCTA的圖像信息，而且可顯示mpCTA圖像上往往被觀察者忽視或者不易被觀察到的有價值的信息。本研究中對四項影像學特征的AUC進行了比較，CTPI定量參數(shù)(尤其是低灌注體積)的AUC相對較低。Lin等[21]也得出了類似的結(jié)論，他們認為可能是由基線時疾病嚴重程度、發(fā)病至CT掃描時間以及發(fā)病至干預時間的異質(zhì)性等原因所導致的。筆者認為除上述原因之外，可能的原因還有：低灌注體積容易受到治療方式、再灌注情況、甚至個體間腦血流代償能力的差異等諸多因素的影響，因此一直處于動態(tài)變化中，且CT掃描是瞬時完成的，準確地說只能反映某一時刻受檢者的低灌注區(qū)域的體積，所以導致其對患者功能結(jié)局的預測效能較低。

本研究的局限性：首先，本研究是小樣本研究，尤其是缺失側(cè)支循環(huán)評分為0分的病例，雖然得出的相關結(jié)論與已有研究基本一致，但是仍然需要大樣本及多中心研究進行進一步檢驗和驗證。其次，雖然本研究是前瞻性研究，且有一位醫(yī)師的側(cè)支循環(huán)評分是在急診狀態(tài)下得出的，但還是不能完全真實地反映急診狀態(tài)下的臨床實用性。另外，雖然本研究得出的結(jié)論基本都是積極的，但是并沒有對入院時間、掃描開始時間及干預開始時間等進行詳細的分組研究，但是這確實是可能影響研究結(jié)果的可信度及可推廣性的因素。

總之，本研究表明ColorViz融合圖在急性缺血性腦卒中患者臨床結(jié)局早期預測方面的臨床應用價值值得肯定，將來或可作為一種可靠的新方法，用于患者臨床結(jié)局的早期預測。