应用CT灌注成像技术辨别瘤性蛛网膜下腔出血患者可逆脑缺血与脑缺血向脑梗死进展的研究

高南南李锋坦杨新宇



应用CT灌注成像技术辨别瘤性蛛网膜下腔出血患者可逆脑缺血与脑缺血向脑梗死进展的研究

高南南①李锋坦②杨新宇①

【摘要】目的：通过分析瘤性蛛网膜下腔出血患者发生延迟性脑缺血（DCI）时，SAH周围脑实质CT灌注变化情况及随访影响资料（如CT、MRI），以探讨应用CT灌注成像技术（CTP）辨别瘤性蛛网膜下腔出血患者可逆脑缺血与脑缺血向脑梗死进展过程的临床价值。方法：回顾性分析2013年9月-2015年10月本院神经外科38例aSAH后DCI的影像学资料。所有患者在临床恶化时均行头CT、CTP检查并应用CT或MRI进行随访观察。通过CTP定性分析，视觉评估随访中出现灌注缺损和脑梗死在95%可信区间的阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）。在定性分析中，应用ROC曲线比较了有无脑梗死组最低灌注区域的参考值、各参数绝对值和相对值曲线下面积。结果：38例DCI患者出现脑梗死17例，无脑梗死21例。定量分析：随访中有脑梗死且灌注缺损共14例（82.35%），有灌注缺损但无脑梗死共7例（33.33%）（P＜0.05）；灌注缺损发展为脑梗死的PPV和NPV分别为66.67%（95%CI：67%～80%）和82.35%（95%CI：70%～94%）。定量分析：CBF最小灌注值为17.63 mL/（100 g·min），其PPV和NPV分别为65.48%和76.32%。结论：CTP在辨别瘤性蛛网膜下腔出血可逆脑缺血与脑缺血进展为脑梗死方面具有一定的临床应用价值。并且，CTP定性分析较定量分析效果要好。

【关键词】CT灌注成像； 瘤性蛛网膜下腔出血； 延迟性脑缺血； 脑梗死

①天津医科大学总医院 天津 300052

First-author’s address：Tianjin Medical University General Hospital，Tianjin 300052，China

延迟性脑缺血（DCI）是动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）后的严重并发症，约20%～30%首次蛛网膜下腔出血患者在出血后4～14 d出现延迟性脑缺血［7］。DCI是一种持续1 h或更长时间并且CT未证实出现再出血或脑积水和不能被心功能障碍、肺部并发症、感染、电解质紊乱等其他医学因素解释的临床症状的恶化，其表现在新的局部灌注缺损、GCS评分降低≥2分，由于DCI导致的脑梗死被定义为新发梗死，新发梗死灶在随访CT或MRI可见，此外，新发梗死灶不是由动脉瘤治疗、颅内血肿等原因导致［11］。尽管目前研究显示状SAH患者在临床症恶化CTP对探测aSAH后DCI有一定帮助［9］，但是，CTP是否能辨别可逆转脑缺血和脑缺血进展脑梗死的问题上仍不清楚。若此问题能解决，临床工作中预防脑梗死发生将产生很大作用。此项研究的目的是应用CTP是否能辨别aSAH患者可逆脑缺血与脑缺血向脑梗死进展。

1　资料与方法

1.1一般资料 回顾性分析2013年9月-2015年10月本院神经外科就诊的38例aSAH后DCI患者，入院及临床恶化时均行头CT（CTA）、CTP检查。入选标准：（1）≥18岁；（2）aSAH后3周内因DCI导致的恶化；（3）临床恶化时行头CT及CTP检查；（4）临床恶化后CT或MRI随访＞3 d。排除标准：（1）妊娠患者；（2）肾肌酐＞200 μmol/L；（3）碘造影剂过敏者；（4）躁动不安者。根据检查结果将患者分为脑梗死组17例和无脑梗死组21例。

1.2CT检查 应用CT扫描仪发病24 h内行CT、 CTA、CTP检查。以基底节区为标志，对其上下4个区进行扫描。扫描条件：80 kV，150 mAs，高压注射器注入欧乃派克300 mgI/mL，流速4 mL/s，剂量50 mL，延迟7～9 s，速度4层/s，扫描50 s，共获得200帧图像。CTA扫描对比剂量约80 mL，速度3 mL/s，延迟20 s开始扫描。临床恶化排除其他原因后再行头CT、CTP检查，扫描条件同上。并定期行CT或MRI检查。

1.3图像后处理及参数采集 扫描数据传送至ADW4.6工作站，采用CTP软件进行处理。取处于峰值的大脑前动脉作为输入动脉，同时取同一层面的上矢状窦作为输出动脉，经计算机生成脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）、平均通过时间（MTT）及到达峰值时间（TTP）。选取大脑前动脉、大脑中动脉、大脑后动脉及基底节分布区放置标准感兴趣区（Standard ROIs）。并应用矩阵奇异值分解对灌注值进行量化分析。由10年CTP工作经验的医师采用盲法对CTP图像进行定性分析和定量分析，灌注缺损区由医师手动描绘，并且后期随访也采取盲法。对未受手术干预、颅内血肿等原因影响出现灌注缺损区（CBF、CBV↓和MTT、TTP↓）进行定性分析（视觉评估）。从标准感兴趣区和灌注缺损区选择最低灌注区，对最低CBF、CBV和最高MTT、TTP进行定量分析。通过最低感兴趣区和对侧感兴趣的比较，获得CBF、CBV、MTT、TTP相对值。并通过软件计算CBF、CBV的最小比率及MTT、TTP最大差。

1.4统计学处理 运用SPSS 17.0统计学软件，定性分析灌注缺损且脑梗死组和无灌注缺损无脑梗死组95%CI对应的阳性预测值（PPV）和阴性预测值（NPV）并进行 X2检验。通过ROC曲线定量分析了两组间所有参数的曲线下面积，通过计算所有参数的最大曲线下面积，评估其在95%CI对应的PPV 和NPV及最佳临床诊断临界点阈值。

2　结果

2.1患者一般情况及CTP定性分析 38例DCI患者中，脑梗死17例，无脑梗死21例。定性分析示：CTP灌注缺损且脑梗死14例（82.35%），CTP灌注缺损且无脑梗死7例（33.33%），两者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。患者的基本资料比较见表1。

表1　两组患者的基本资料比较

续表1

2.2视觉评估灌注缺损情况及CTP定量分析 计算患者发展为脑梗死的阳性预测值、假阳性率、假阴性率、阴性预测值分别为66.67%、33.33%、17.65%、82.35%；其中发展为脑梗死的PPV和NPV分别为66.67%（95%CI：67%～80%）和82.35% （95%CI：70%～94%）。定量分析示：在最低灌注区，有无脑梗死的灌注参数中间值和四分位范围见表2；CBF、CBV、MTT、TTP绝对值的曲线下面积分别为0.67、0.56、0.54、0.52；而CBF、CBV、MTT、TTP相对值曲线下面积分别为0.53、0.48、0.59、0.52。CBF绝对阈值在17.63 mL/（100 g·min）时，其PPV和NPV分别为65.48%和76.32%。

表2　标准ROIs和缺损区域的最低灌注值

3　讨论

近年来，CT灌注成像技术（CTP）对延迟性脑缺血（DCI）的临床研究越来越备受关注［4，9］。虽然应用CTP定量阈值来辨别急性缺血性脑梗死患者可逆缺血组织与不可逆缺血组织的研究已有报道［3-4］，但是国内外文献［5］报道应用CTP辨别aSAH可逆脑缺血与脑缺血向脑梗死进展的研究尚很少。

此项研究通过对最低灌注缺损区或最低灌注ROI进行定量评估、定性评估，研究发现在DCI患者随访中出现脑梗死CTP定性评估比定量评估的预测价值高，视觉评估出现灌注缺损通常在随访中出现脑梗死的几率更高，此外，视觉评估预测脑梗死较低阈值要更加准确。遗憾的是，定性评估对灌注缺损的预测不明显。而且，以往研究仅通过在标准ROI进行视觉评估和定量评估，发现CTP视觉评估出现灌注缺损与脑梗死有一定关联，但定性分析在脑梗死组和无脑梗死组并无统计学差别［12］，这与本研究有些差别。而本研究还对低灌注区进行评估，发现灌注缺损区最低值比无灌注缺损区的最低值对脑梗死预测价值更高。本研究还计算了其相对值和绝对值，发现其绝对值相对其他研究的绝对值要低［1，8，13］，这可能与笔者采取的测量区域的研究方法不同有关，并且其相对值与绝对值具有一定的可比性。

尽管MRI弥散技术可用于探测早期脑梗死，但是仍存在一些对aSAH检查不兼容性的缺点［10］。因此，这些技术的提高应继续研究，这对推动CTP技术的发展及提供aSAH发病过程中缺血性脑组织变化过程准确的评估也是非常必要的［2，6］。

本研究仍存在一些不足或可能导致误差的原因：首先，尽管DCI定义已得到大家认可，但影响临床恶化的原因很多，这些导致临床很难做到逐一排除，这样就给确立标准上带来难以避免的错误区分；其次，CTP图像的视觉评估仅有一位观察者来完成，加之数据后处理程序本身及计算方式的不同带来的偏差，这必然也会对结果带来影响，这就需要制定CTP研究aSAH患者的标准的方法；最后，目前尚无文献证实在DCI诊疗过程中，血压变化是否与脑梗死的发生有关联，尽管本研究提出高血压问题对脑梗死有影响，且组间高血压例数相近，但是组间仍存在血压基值、变化程度及脑血量等不同，这些因素的存在使得高血压诱导不能完全说明与脑梗死的发生有实质性关联，需要一些前瞻性研究继续进行。

总而言之，应用CTP辨别aSAH可逆脑缺血与脑缺血向脑梗死进展的研究具有一定的临床价值，并且CTP定性分析较定量分析在预测脑梗死方面效果更好。

参考文献

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Application of CT Perfusion Imaging to Identify Reversible Ischemia and Ischemia Progressing to Cerebral Infarction in Patients with Tumor Subarachnoid Hemorrhage

GAO Nan-nan，LI Feng-tan，YANG Xin-yu.//Medical Innovation of China，2016，13（11）：058-061

【Abstact】Objective：To study cerebral perfusion in surrounding brain parenchyma and follow-up imaging within delay cerebral ischemia after aneurismal subarachnoid hemorrhage，explore whether CT perfusion candistinguish between reversible ischemia and ischemia progressing to cerebral infarction.Method：Imaging data of 38 DCI after aSAH patients during September 2013 to October 2015 in our hospital were retrospectively reviewed.All patients underwent CT and CTP during clinical deterioration and follow up by CT or MRI.In qualitative CTP analyses，we calcultated positive and negative predictive value with 95% confidence intervals（95%CI） of perfusion deficit for infraction on follow-up imaging.In quanlitative CTP analyses，we compared perfusion values of the least perfusion area between patients with and without infraction by ROC curves.Result：The trial included 38 patients，17 patients with infraction and 21 patients without infraction.14 of 17 patients with infraction and 7 of 21 patients without infraction on follow-up had a perfusion deficit during clinical deterioration（P＜0.05）.A perfusion deficit had a PPV of 66.67%（95%CI：67%-80%）and a NPV of 82.35%（95%CI： 70%-94%） for infraction on follow-up.In quanlitative CTP analyses，an absolute CBF threshold of 17.63 mL/（100 g·min） had a PPV of 65.48% and a NPV of 76.32%.Conclusion：Using CTP distinguished between reversible ischemia and ischemia progressing to infarction during delayed cerebral ischemia after subarachnoid hemorrhage.In addition，qualitative analysis may perform better than quanlitative analysis.

【Key words】CTP； aSAH； DCI； Infarction

通信作者：杨新宇

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.11.017

收稿日期：（2015-10-30） （本文编辑：蔡元元）