单侧大脑中动脉狭窄的容积CT灌注研究

龙 斌 LONG Bin

阳 义 YANG Yi

宋少辉 SONG Shaohui

彭 勇 PENG Yong

蒋 鸿 JIANG Hong

刘海峰 LIU Haifeng

张东友 ZHANG Dongyou

单侧大脑中动脉狭窄的容积CT灌注研究

龙 斌 LONG Bin

阳 义 YANG Yi

宋少辉 SONG Shaohui

彭 勇 PENG Yong

蒋 鸿 JIANG Hong

刘海峰 LIU Haifeng

张东友 ZHANG Dongyou

脑动脉狭窄或闭塞后，脑组织的血流动力学状态对于临床及时预防脑卒中的发生和指导治疗具有重要意义。CT血管成像（CTA）、CT灌注成像（CT perfusion，CTP）是目前用来检测颅内动脉狭窄和脑血流动力学的主要方法[1-2]。容积脑灌注克服了常规CTP覆盖范围小的缺点，其脑灌注参数具有较好的重复性，在检测脑血流动力学状态的同时得到脑血管CTA[3]。本研究对35例单侧大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）严重狭窄或闭塞患者行128层容积CT脑灌注扫描，观察脑组织的血流灌注和血管病变情况，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2013年7月－2014年12月武汉市第一医院收治的经数字减影血管造影（DSA）证实的单侧MCA重度狭窄或闭塞患者。排除已发生大面积脑梗死患者，最终共35例患者纳入研究，其中男22 例，女13 例；年龄47～75 岁，平均（61.8±7.2）岁；患者临床表现为反复短暂性脑缺血发作（transient ischemic attacks，TIA）、头痛、无力、言语不利等症状。病程1个月～4年。均在症状发作间歇期1周内行容积CT脑灌注和DSA检查。全部患者DSA检查颈内动脉及后循环脑动脉均未见狭窄或闭塞。

1.2 仪器与方法 采用Siemens128层螺旋CT（Somatom Def i nition AS+）脑容积灌注扫描，扫描参数：管电压80 kV，管电流200 mAs，探测器准直32×1.2 mm，转速0.3 s/r。扫描21期，前18期每间隔1.5 s扫描一期，后3期每间隔3.0 s扫描一期，扫描时间35.54 s。扫描范围96 mm。对比剂碘海醇（370 mgI/ml）（上海博莱科信宜生产）50 ml，双筒高压注射器以5 ml/s经肘静脉18～20G留置针注射，随后同样流速注射生理盐水40 ml；注射对比剂后5 s启动扫描。重建5 mm及1.5 mm轴位图像，传送至MMWP工作站（Siemens Syngo MMWP，VA 20A）。

1.3 图像分析

1.3.1 CTP图像处理 应用Neuro VPCT软件包对5 mm图像进行分析，得到脑灌注参数图，其中包括脑血流量（cerebral blood flow，CBF）、脑血容量（cerebral blood volume，CBV）、达峰时间（time to peak，TTP）、平均通过时间（mean transit time，MTT）。MCA局部供血区手工勾画10 mm2圆形感兴趣区（ROI），避开血管、钙化、陈旧性梗死灶。软件自动生成ROI及对侧镜像区脑组织的CBF、CBV、TTP和MTT值。

1.3.2 CTA三维重组 采用VRT、MIP技术后处理1.5 mm图像，获得MCA狭窄显示最佳时相的颅脑CTA三维图像。以血管狭窄百分比≥70%为重度狭窄。

1.4 辐射剂量的计算 扫描完成后机器自动记录CTP剂量长度乘积（dose length product，DLP）。利用有效辐射剂量（effective dose，ED）评估受检者相对电离辐射风险（ED=k×DLP）。采用欧洲质量标准指南提出的头部转换因子k=0.0021 mSv/（mGy·cm）[4]。

2 结果

2.1 CTP扫描 35例患者平均DLP为（1754.9±5.0）mGy·cm，平均ED为（3.69±0.01）mSv。3例病变区CTP灌注参数仅表现为TTP延迟，CBF、CBV、MTT正常；32例病变血管侧MCA供血区TTP、MTT均延长。灌注参数比较结果显示，患者MCA供血区CBF较对侧减低，但差异无统计学意义（P＞0.05）；CBV增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1、图1A～D。

表1 35例患者MCA的CTP灌注参数测量结果

表1 35例患者MCA的CTP灌注参数测量结果

部位CBF [ml/（100 ml·min）] CBV（ml/100 ml）TTP（s）MTT（s）患侧50.54±18.223.81±0.9715.42±7.49 5.80±1.58对侧54.34±17.013.16±0.8411.05±0.93 4.05±0.69 t值－1.4754.9613.3486.943 P值＞0.05＜0.05＜0.05＜0.05

图1 男，56岁，左侧MCA重度狭窄。左侧MCA局部供血区CBF减低（箭，A）；CBV升高（箭，B）；TTP、MTT明显延迟（箭，C、D）；4D-CTA MIP显示左侧MCA M1段重度狭窄（箭，E）；3D-DSA显示左侧MCA M1段重度狭窄（箭，F）

2.2 血管病变 MCA重度狭窄9例（左侧4例、右侧5例），闭塞26例（左侧9例、右侧17例）。狭窄或闭塞的远端血管充盈较对侧延迟，分支较对侧增多，或稍增粗（图1A～F）。以DSA为标准，4D-CTA诊断MCA闭塞的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为92.3%、100%、100%、81.8%。4D-CTA与DSA对大脑中动脉闭塞的诊断结果差异无统计学意义（P＞0.05），且2种方法具有较强的一致性（Kappa= 0.861，P＜0.05）。

3 讨论

对于MCA中度以上狭窄或闭塞，并出现脑血流动力学改变的患者，首次出现TIA症状后1年内发生卒中的概率为12%～13%，5年内达30%～35%[5]。目前脑梗死的治疗理念正从以传统的治疗时间窗为基础向以脑组织所处的生理状态为基础转变。脑组织的血流动力学变化对溶栓治疗及其预后至关重要。如梗死核心相对较大，则再灌注治疗出血的风险增大，预后不良[6-7]。本研究中，128层容积CT脑灌注覆盖范围达96 mm，可完整显示全脑的灌注异常区，避免常规灌注方法覆盖范围小导致的病灶遗漏，完整显示了全脑的血流灌注信息，有助于溶栓治疗前风险评估。

血管重度狭窄或闭塞后，局部血流灌注压降低，血流速度减慢或侧支循环建立，出现TTP延迟[8-9]。本研究中，3例病变区CTP灌注参数仅表现为TTP延迟，CBF、CBV、MTT正常，反映出脑血流速度发生变化后，脑局部微血管尚无代偿性扩张[10]。在症状发作间歇期行CTP检查，小动脉的痉挛缓解或小血管再通亦可出现上述灌注参数的变化。32例异常灌注区TTP和MTT均延长，反映出脑微循环的灌注不良[11-12]；其CBF减低、CBV保持基本正常或升高，提示侧支循环开放或微小血管代偿性扩张，使脑血流量相对稳定，从而维持脑的氧代谢[13-14]。虽然患者MCA重度狭窄或闭塞，但临床症状较轻微，进一步说明CBF和CBV的变化关系可提示脑缺血区微循环障碍的程度[15]。

DSA动态观察颅内血管，发现病变血管的部位、程度、侧支血管等脑血流储备因素[16]。4D-CTA能够重建颅内动脉不同时相的血管图像，与DSA的动态效果类似。本研究中，33例MCA重度狭窄或闭塞以DSA为标准，4D-CTA诊断MCA闭塞的特异度及阳性预测值均为100%，阴性预测值为81.8%，灵敏度为92.3%。两种方法诊断MCA闭塞差异无统计学意义（P＞0.05），且一致性较好（P＜0.05）。4D-CTA将1例MCA闭塞诊断为重度狭窄，结合DSA分析为闭塞血管周围侧支循环开放形成的细小血管。4D-CTA对1例大脑中动脉重度狭窄高估，可能与对比注射流速不足、进入病变血管对比剂过少有关，从而误将重度狭窄诊断为闭塞。4D-CTA覆盖范围96 mm，故对于进一步了解颅外血管病变尚无法取代常规CTA。本研究中，颅脑血管的CTA重建仅限于显示动脉狭窄最佳时相，对于侧支血管的显示尚需更进一步研究。

MCA重度狭窄或闭塞后，脑组织的血流动力学改变并非一致。128层CT容积脑灌注同时得到全脑CTP和CTA图像，可用于评估颅内动脉狭窄患者的脑血流动力学状态和血管病变，为临床制订个体化的治疗方案提供参考。

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（本文编辑 闻 浩）

Volume CT Perfusion in Unilateral Middle Cerebral Artery Stenosis

目的 探讨128层容积CT脑灌注评价大脑中动脉（MCA）重度狭窄或闭塞病变的临床价值。资料与方法 收集2013年7月－2014年12月武汉市第一医院收治的单侧MCA重度狭窄或闭塞患者35例，行容积CT脑灌注扫描并获得CTP容积灌注参数，包括脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）、达峰时间（TTP）、平均通过时间（MTT），同时获得动态CT血管成像（4D-CTA）图像。结果 3例患者表现为TTP延迟，CBF、CBV、MTT未见明显差异。32例病变区CBF较对侧降低，但差异无统计学意义（P＞0.05）；CBV增加、TTP和MTT延长，差异有统计学意义（P＜0.05）。McNemar检验显示4D-CTA与DSA诊断MCA闭塞差异无统计学意义（P＞0.05），且两者一致性较好（Kappa=0.861，P＜0.05）。结论 128层容积CT脑灌注能同时明确MCA重度狭窄或闭塞患者的脑灌注异常和血管狭窄，具有重要的临床价值。

大脑中动脉；动脉闭塞性疾病；体层摄影术，螺旋计算机；灌注成像

Purpose To evaluate the application value of volume CT perfusion (CTP) protocol with 128-slice CT scanner in patients with unilateral middle cerebral artery (MCA) stenosis or occlusion. Materials and Methods Thirty-f i ve patients with severe unilateral MCA stenosis or occlusion who underwent cerebral volume CTP examination in Wuhan No.1 Hospital between July 2013 and December 2014 were evaluated. The volume CTP parameter maps of cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV), mean transit time (MTT) and time to peak (TTP) were analyzed. Meanwhile, the dynamic CT angiography (4D-CTA) images were obtained. Results In three patients, CBF, CBV and MTT were observed normal but TTP was delayed. In the other thirty-two patients, CBF in the affected side was lower than that in the contralateral side (but difference without significance: P＞0.05). The increased CBV, prolonged TTP and MTT were also detected in the affected side compared with the contralateral side (difference with signif i cance: P＜0.05). McNemar test showed 4D-CTA and DSA diagnosis of middle cerebral artery occlusion were not signif i cantly different (P＞0.05), and they had better consistency (Kappa=0.861, P＜0.05). Conclusion Brain volume CTP protocol with 128-slice CT scanner provides valuable information about cerebral artery abnormalities and hemodynamic changes in patients with severe stenosis or occlusion of MCA. It has great value for clinical application.

Middle cerebral artery; Arterial occlusive diseases; Tomography, spiral computed; Perfusion imaging

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.02.002

作者单位
武汉市第一医院放射科 湖北武汉430022

阳 义

Department of Radiology, Wuhan No.1 Hospital, Wuhan 430022, China

Address Correspondence to: YANG Yi

E-mail: yy100001@126.com

武汉市卫计委临床医学科研项目（WX12C42）。

R445.3；R543.5

2016-10-17

修回日期： 2016-12-20

中国医学影像学杂志

2017年 第25卷 第2期：86-88

Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (2): 86-88