脑出血患者脑血流动力学的影像学研究进展

赵 璐， 马虹印， 郭珍妮综述， 杨 弋审校

脑出血患者脑血流动力学的影像学研究进展

赵 璐1， 马虹印1， 郭珍妮2综述， 杨 弋1审校

脑出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是指非外伤性脑实质内出血，该病发病率高，在美国、欧洲及澳大利亚约占全部脑卒中患者的10%～15%，在亚洲国家可达20%～30%，而脑出血急性期病死率可高达30%～40%[1]。

高血压是脑出血最常见的原因，而脑出血后并发的血压升高可能使血肿范围扩大，故脑出血后的血压管理受到了临床医生的广泛重视，近年来多项国内外研究已证实脑出血急性期强化降压治疗的安全性与有效性[2,3]，同时多项研究显示在脑出血后血肿周围组织存在着不同程度的低灌注，对于部分患者，可能存在不同类型血管病变，在强化降压的同时可能出现脑组织低灌注而造成继发性脑损伤，从而影响患者的预后。因此，对于脑出血患者的脑血流动力学的评估显得尤为重要。本文对目前应用较为广泛的脑血流灌注的影像学评估手段进行介绍。

1 单光子发射计算机断层成像(single-photon emission-computed Tomograph，SPECT)

SPECT[4]成像是将示踪剂即放射性核素如99mTc标记双半胱乙酯(99mTc-ECD)、99mTc 标记六甲基丙二胺肟(99mTc-HMPAO)、123I 标记N-异丙基安非他明(123I-IMP)、133Xe，使用高压注射器快速注入检查者静脉，该示踪剂能够快速透过血脑屏障，并随血液循环分布于体内，示踪剂在脑组织内的聚集量与局部组织的血流量成正比，并且在衰变的过程中可释放γ光子，应用探测器检测示踪剂释放的γ光子，经处理得到的图像可反映脑组织局部的血流情况。

1994年， Sills[5]等人通过一项脑出血的SPECT研究首次提出脑出血患者血肿周围存在灌注不足。Mayer[6]纳入23例脑出血患者，分别在急性期(发病24 h)及亚急性期(发病48 h～72 h)行头部CT及SPECT检查，结果显示在发病的最初几小时内血肿周围组织的局部缺血最明显，随后逐渐减轻，在血肿体积无变化的情况下，亚急性期较急性期水肿范围扩大36%，低灌注范围降低了55%，CT扫描的水肿体积与第一次SPECT扫描上的低灌注区的体积呈正相关，研究者认为血肿周围组织的低灌注是导致脑水肿形成的原因之一。Murakami等[7]人对13例脑出血患者分别于急性期、亚急性期及慢性期行SPECT检查，结果显示大部分患者双侧大脑半球的脑血流量(cerebral blood flow,CBF)呈相同的变化趋势，该研究还显示，CBF呈增加趋势的受试者在急性期水肿周围呈低灌注，在4 w时间里CBF持续增加，这部分患者预后较好，而CBF呈下降趋势者预后较差，也就是说脑出血急性期的CBF与预后密切相关。Siddique[8]的一项研究对11例脑出血患者在急性期及恢复期行SPECT检查，结果显示在急性期水肿周围存在低灌注区，而恢复期低灌注区的CBF增加大15%，与Sills及Murakami的研究相符。SPECT的研究证实了脑出血后血肿周围CBF下降，这种CBF的改变可能与预后有关。由于SPECT的空间分辨率较低，且价格高昂，近年来较少应用于临床。

2 CT灌注成像(computed tomography perfusion imaging,CTPI)

CTPI是将碘造影剂注入静脉，对选定的层面行动态或连续多次扫描，进而获得该层面内每一像素的时间-密度曲线(time-density curve,T-DC)，其中密度是注入造影剂后增加的CT值，因造影剂随血流分布，所以该曲线反映了造影剂在脑实质中的浓度，进而反映了脑血流的变化[9]。CTPI测得的参数主要包括脑血容量(cerebral blood volume,CBV)、脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、平均通过时间(mean transit time,MTT)、平均达峰时间(time to peak,TTP)。

Yang等人[10]进行了一项动物实验，应用脑出血的大鼠模型行CTPI评估，并测量其血脑屏障通透性(blood brain barrier,BBB)，结果显示在脑出血1 h后脑血流量减少至健康对照组的50%，4 h后恢复到对照组水平，然而在ICH后24 h～48 h之间再次降低至低于对照的50%，在脑水肿形成前血肿周围BBB通透性显著增加，而距血肿较远的组织BBB通透性保持正常，Yang等人认为由于BBB破坏和渗透活性物质产生以及细胞毒性水肿，导致血肿周围出现脑水肿。周剑[11]对ICH大鼠模型行CTPI的定量研究显示脑出血后脑血流变化规律与Yang的研究结果相符。Rosand等人[12]对5例脑出血患者在急性期行CTPI检查，结果显示血肿周围出现低灌注区域，且低灌注的程度与距血肿边缘的距离呈负相关。此后的临床研究中[13]也得到了与Rosand相一致的结论。此外，Rosand及Mayer的研究发现在超急性期出血侧脑血流灌注较对侧升高，目前该现象的原因尚不清楚，研究者认为可能与血肿占位效应所致颅压升高及脑血流自动调节机制相关。对于脑出血患者亚急性及慢性期脑血流动力学的研究中，周剑[14]发现在亚急性期及慢性期血肿周围脑组织仍然存在上述的低灌注梯度，而低灌注区脑血流量变化与血肿体积密切相关。由于上述研究均证实在脑出血后血肿周围存在低灌注，因此对于脑出血后血压的管理显得尤为重要。Gould等人[15]对脑出血急性期的患者进行了降压治疗，并通过CTPI证实了急性期降压的安全性，研究表明脑出血患者急性期收缩压降至150 mmHg以下不会加剧血肿周围组织的灌注不足，脑血流量对降压治疗的反应不随基线血压的变化而变化。此外，Butcher等人[16]的研究结果也证实在发病24 h内降压治疗对血肿周围组织的脑血流量没有影响，研究者认为在血肿周围区域内并不存在与治疗相关的缺血半暗带。CTPI的研究同样证实了血肿周围存在低灌注，并发现了存在低灌注梯度。该方法具有安全、方便价格低等优点，在临床中得到了大量应用。

3 磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)

3.1 磁共振灌注成像(perfusion-weighted imaging，PWI) 磁共振灌注成像是将钆对比剂快速注入静脉，对目标器官行连续多时相的扫描，当带有对比剂的血液流经组织时可检测到该部位的信号强度，该信号强度随时间的变化来可用来反映组织的血流动力学改变。通过计算可得到组织血流灌注的半定量信息，如CBV、CBF、MTT、TTP。

3.2 弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI) DWI是根据检测组织中水分子扩散运动的状态而间接反映组织的变化，是通过对表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)进行运算后得到的图像。

Kidwell等人[17]对12例脑出血患者行在超急性期6 h内行PWI及DWI检查，结果显示在血肿周围无明显的血流量减少的局灶性区域，但大多数患者存在同侧半球灌注减低。Schellinger[18]对32例脑出血患者超急性期的研究发现血肿周围无明显的缺血区，但MTT轻度延长且与预后无相关性，表明此时脑血流自动调节功能尚保留，与前述的研究结果不同，研究者认为此时颅内灌注的改变并不是血流动力学改变引起的缺血性改变，可能是由于代谢等原因引起的反应性低灌注。Butcher[19]对脑出血患者急性期与亚急性期的变化进行了研究，显示急性期出血侧MTT较对侧延长，且与血肿体积呈正相关，亚急性期MTT缩短甚至恢复正常，而血肿周围的水肿为血管源性水肿，与缺血所致的细胞毒性水肿不一致，也就是说水肿的形成并不是由低灌注所致组织损伤。此外，Carhuapoma的研究[20]也显示血肿周围存在血管源性水肿。Li等人[21]分别在第1天、第3天及第7天对脑出血患者行DWI检查，结果显示脑出血后血肿周围存在细胞毒性水肿，且在第3天出现细胞毒性水肿的患者往往预后不良，这与Butcher等人的研究结果相悖，笔者认为细胞毒性水肿主要来源于局部压迫、代谢产物的刺激等原因而引起出现周围组织损伤。Gregoire[22]的研究发现在脑出血病灶周围及远隔区域特别是皮质及皮质下区域可出现与临床症状无关的DWI点状高信号，也就是说在脑出血后存在小血管周围病变，这种改变可能与小血管的病变相关。Gioia[23]也发现了脑出血后病灶周围及远隔区域的DWI高信号，血肿体积较大者更易出现，且与血压无关。Wu[24]发现些DWI高信号与血管间隙特别是半卵圆中心的血管间隙密切相关， 研究者认为血管间隙作为导管将代谢产物及有害物质自血肿区运输到较远处，进而产生上述改变，这种变化可能是脑血流自动调节(cerebral autoregulation，CA)受损的原因之一。MRI的研究结果与SPECT及CTPI并不完全一致，可能与监测方法、成像原理等因素相关，对于脑出血后的脑血流动力学改变仍需进一步探索。

4 脑血流自动调节(cerebral autoregulation，CA)

脑血流自动调节(cerebral autoregulation，CA)[25]是指当全身动脉压(arterial blood pressure，ABP)在一定范围内波动时可引起脑灌注压的改变，颅内小血管通过收缩和舒张使脑血管阻力发生改变，进而维持脑血流量(cerebral blood flow，CBF)相对稳定的过程。根据测量方CA可分为静态脑血流自动调节(static cerebral autoregulation，sCA)和动态脑血流自动调节(dynamic cerebral autoregulation，dCA)。sCA是指当动脉血压或脑灌注压在发生缓慢改变时CA发生的变化，主要通过SPECT、CPTI等测量获得。dCA是指ABP变化的瞬间CBF发生的瞬间变化。dCA主要通过经颅多普勒超声(transcranial Doppler ultrasound，TCD)测定血流速度、监测动脉血压等指标反映脑血管的调节能力。由于dCA监测安全、无创，且能得到CA的动态信息，成为目前研究热点。

Nakagawa等人[26]进行了一项前瞻性研究，研究共纳入21例自发性幕上脑出血患者及23例健康对照者，在发病72 h内行TCD检查，结果显示ICH患者双侧大脑中动脉的平均血流速度较对照组减低，血管阻力指数及增益明显高于对照组，相位无显著性差异，脑出血组出血侧与对侧的平均血流速度、血管阻力指数、增益和相位无明显差异，因此研究者认为在脑出血早期脑血流自动调节可能受损。Reinhard[27]在脑出血发病第1天、第3天、第5天对患者行TCD检查，结果显示在脑出血急性期指数Mx与健康对照组无差异，但是在第3天～第5天增加，双侧脑血流速度加快，即脑血流调节功能在发病3～5 d后出现下降，且发病第3天～第5天特别是发病第5天指数Mx的升高是预后不良的预测因子。Oeinck[28]的研究发现在脑出血组急性期与健康对照组的相位差无明显差异，脑出血组双侧大脑半球增益均高于对照组，发病第1天较低的相位与较大的出血量相关，第5天较低的相位是临床预后不良的独立预测因子，该结果表明脑出血急性期dCA无明显变化，但较低的相位与出血量及预后相关。对于脑出血患者dCA的时程变化，Ma[29]进行了一项研究，结果显示脑出血后双侧大脑半球dCA均受损，在发病第1～2天即可出现，并可持续10～12 d，在第10～12天相位达到最低，第30天恢复正常水平，且第4～6天出血侧相位较低可作为90 d预后不良的独立预测因子，该结果与Reinhard等人的结果基本一致。由于性别、高血压、吸烟史等因素均可影响dCA，上述研究并未排除这些影响因素，且患者发病前未评估dCA，因此对于脑出血患者的dCA仍需进一步研究。

目前的各种神经影像技术表明脑出血后血肿周围存在低灌注区，但大部分研究认为该区域的血流量减低的机制与缺血性卒中不同，压迫造成缺血性损伤、代谢产物产生的化学毒素引起组织损伤、代谢率降低导致血流量下降等原因均可能造成局部的低灌注，需要病理生理学研究进一步证实。由于血肿周围组织的灌注与脑出血的预后相关，因此脑出血急性期强化降压治疗可能与预后相关，有研究指出[30]脑出血急性期降压治疗与90 d预后相关，但差异没有统计学意义。而国内有研究[31]认为脑出血急性期间降压治疗可改善90 d预后，可能是因为降压治疗可减少血肿扩大的发生进而改善预后。目前对于脑出血后血压的管理仍存有争议，尚需大量的临床及基础研究证实，进而为脑出血血压调控治疗提供理论基础。

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1003-2754(2017)04-0372-03

R743.34

2017-02-20；

2017-03-30

(1.吉林大学第一医院神经内科和神经科学中心，吉林 长春 130021；2.吉林大学第一医院神经内科临床试验与临床研究中心，吉林 长春 130021)

杨 弋，E-mail：doctoryangyi@163.com

综 述