CT灌注成像在蛛网膜下腔出血中的临床应用研究进展

吴权洋，郑瑞宾，李松柏

（中国医科大学附属第一医院放射科，辽宁 沈阳 110001）

蛛网膜下腔出血（Subarachnoid hemorrhage，SAH），特别是动脉瘤破裂导致的SAH，是一种严重的脑血管疾病，具有很高的致死率和致残率[1]。尽管近年来药物治疗、外科手术技术以及血管内栓塞治疗技术已经取得了长足的进步，但SAH的死亡率仍很高，约有50%的患者在SAH后死亡，大多数幸存者患有运动缺陷、认知功能障碍，降低生活质量[2－3]。临床及动物模型研究均发现，脑血管痉挛（Cerebral vasospasm，CVS）是SAH患者主要且严重的并发症之一，是影响预后的主要原因[4－5]。CVS的血管造影证据存在于60%～80%的SAH患者中，约32%的患者出现症状[6－7]。迟发性脑缺血（Delayed cerebral ischemia，DCI）是SAH最严重的并发症，常发生在SAH后4～12 d，DCI通常被定义为通过成像检查检测到的新的缺血性病变，特点是意识逐渐降低，或不明原因的神经系统恶化，一旦发生，难以逆转。DCI的发生机制相当复杂，CVS引起血管管腔狭窄，进而导致脑组织血流量下降，被认为是DCI发生的直接促发因素，如果未经及时、恰当处理，进而进展恶化为脑梗死。CVS的早期诊断和及时治疗主要集中在预防其永久性神经功能缺损、脑梗死相关的破坏性后遗症。

当CVS和DCI的诊断尚未明确之前，脑组织往往尚未发生难以逆转的缺血性损害，此时采取积极的治疗，患者常有积极的预后效果。因此，早期诊断CVS和DCI，是SAH患者管理的关键性问题[8]。目前一般认为，CT灌注成像（CT perfusion，CTP）是无创显示脑组织缺血的最准确、最敏感的方法，且对于CVS和DCI的预测和早期诊断具有较大的价值[9－10]。CTP是一种相对较新的技术，采用复杂解卷积算法及相关软件来产生灌注图，可以通过脑血流量（CBF）、脑血容量（CBV）和平均通过时间（MTT）、相对脑血流量（rCBF）、相对脑血容量（rCBV）来快速定性和定量评估脑灌注。CTP提供TTP、MTT、rCBV和rCBF等关键参数，可以对全脑微循环的变化进行多参数的客观的定量测量，更利于分析、评估脑微循环的血流动态情况。因此，CTP是活体状态下SAH后脑实质微循环定量评估的最有效手段。本综述对CTP在SAH中的临床应用进行阐述。

1 CTP在诊断SAH后CVS中的临床应用

CTP 主要通过 CBF、CBV、MTT、TTP、rCBV、rCBF 等参数评价CVS。根据以前的CTP脑血管病研究，发现了3种不同的CTP变化模式[11－12]。第一种是没有真正缺血性损伤的血液动力学低灌注，其特征在于适应与局部缺血相关的自身调节的活化而增加的MTT和rCBV。第二种代表了可逆性缺血性损伤，其特征在于与减少的rCBF相关的MTT增加；rCBV是正常的或增加的。第三种模式代表明确的和不可逆的缺血性损伤，其特征在于与降低的rCBF相关的MTT增加和rCBV降低。Wintermark等[13]对33例SAH患者分别进行DSA和CTP检查来评价CVS的诊断效果，分析结果显示，MTT与CBF具有较高的诊断价值，其敏感性分别为92%（MTT）、75%（CBF）， 特异性分别为 86%（MTT）、95%（CBF），MTT 均更具敏感性，CBF、CBV更明显具有特异性，并且提出了MTT筛查CVS、CBF确诊CVS的观点。Moftakhar等[14]的一项研究将CTP与DSA进行了比较，发现在预测CVS的存在或不存在时，具有91%的一致率。Greenberg等[15]的荟萃分析显示，CTP与DSA比较，CTP诊断CVS具有74．1%的敏感性和93%的特异性。

目前，研究人员尚未对CVS的诊断参数作出具体的公认的定量标准。Sanelli等[16]对接受DSA检查的患者进行了CVS诊断的分析，发现当 CBF 的阈值为 36．5 mL/（100g·min）时，敏感性为95%、特异性为 70%，MTT阈值为 5．4 s时，敏感性为78%、特异性为 70%。Araki等[17]报道，当 MTT值大于 4．1 s时，大脑中动脉区痉挛缺血的MTT与CBF成显著负相关。Kanazawa等[9]研究表明，CVS中MTT超过平均值20%以上常表明CVS的发生，CVS相关脑梗死患者的MTT显示比平均值高出47%。MTT主要反映的是，当静脉注射对比剂时，造影剂透过毛细血管所用的平均时间是提供脑组织缺血的一个非常敏感、有效的指标[18]。Kanazawa等[9]还发现，在大脑前动脉供血区域，大于4．19 s的MTT与CVS的发生有关，MTT大于5．13 s，导致CVS相关性梗死。在大脑中动脉供血区域，大于4．56 s的 MTT与 CVS的发生有关，MTT大于 5．58 s则往往导致梗死。而Wintermark等[19]的研究表明，MTT为6．4 s的阈值是CVS诊断的最准确的指标。

2 CTP在预测和诊断SAH后DCI中的临床应用

SAH后DCI往往表现为脑灌注水平的下降，CTP图像上主要表现为 CBF 下降和 MTT 延长[20－22]。 Dankbaar等[23]评估了CTP对DCI的诊断，显示出84%的敏感性和79%的特异性。Killeen等[24]的研究将CTP与DSA诊断DCI进行了比较，他们发现CTP的敏感性和特异性分别为80%和67%，DSA分别为73%和75%，两种检测结果相似。Rodriguez－Régent等[25]研究发现MTT和CBF值在第0天和第4天之间的变化的评估可以早期预测SAH中的DCI。Rodriguez－Régent等追踪了47例SAH患者，并测量了SAH后DCI患者和非DCI患者的MTT值和CBF值，发现DCI患者和非DCI患者之间的ΔMTT（MTT变化量）和 ΔCBF（CBF变化量）具有明显差异，最佳ΔMTT 和 ΔCBF 值分别为 0．91 s（敏感性为 83．9%，特异性为79．5%，AUC 为 0．84）和 7．6 mL/（100g·min）（敏感性为 100%，特异性为 71．4%，AUC 为 0．86）。 在多变量分析中，ΔCBF（ΔCBF每降低 20%）和 ΔMTT值（ΔMTT每增加 20%）是 DCI的独立预测因子。Dankbaar等[23]发现DCI与非DCI患者之间的 CBF 值有显著差异性，DCI组为 29．4 mL/（100g·min），非DCI组为 40．5 mL/（100g·min）。 Dankbaar等[23]还发现 DCI患者和非DCI患者之间的MTT和灌注非对称性亦有明显差异。Duan等[26]研究发现不同基线相对CBF所在的各组之间DCI的发生率存在显着性差异。基线rCBF≤0．75的亚组具有最高的DCI发生率，基线rCBF≥0．85的亚组具有最低的DCI发生率，当rCBF为 0．84时，特异性为 87．5%，敏感性为90．62%，相对 MTT为 1．1时，特异性为 75%，敏感性为84．37%，AUC 为 0．844；rCBV 为 0．94 时，特异性为 75%，敏感性为71．87%。Duan等[27]研究还发现，CBF减少的程度与DCI的发生率有关，相对CBF下降越严重，发展为DCI的风险也随之增大。

CTP的不同参数反映DCI的意义也不同。Sanelli等[27]评估了用于诊断DCI的定量CTP，并且能够确定CBF的阈值水平为 35 mL/（100g·min）时，敏感性为 90%，特异性为 68%，而MTT的阈值为5．5 s时，敏感性为73%，特异性为79%。通过CTP观察延迟性血管痉挛，延长的MTT反映了局部血管的异常调节，而CBV只有在调节能力正常的情况下才会适当增高，当血管的自我调节能力因SAH而受损时，CBV会随着CBF的降低而降低，而CBF的下降往往是颅底大血管及微血管共同作用的结果[28]。

3 CTP在监测SAH患者治疗效果中的应用

SAH患者经过治疗后，可以采用CTP对CVS及DCI的预后效果进行动态监测。Shankar等[29]报道1例右侧颈内动脉闭塞后伴发DCI的患者行右侧表浅颞动脉－大脑中动脉旁路手术治疗右半球缺血症状，术前及术后行CTP检查，对比检查发现，右侧大脑中动脉供血区CBF、CBV显著增加，MTT、TTP相对减少，临床症状未见恶化。Hanggi等[30]对应用尼莫地平治疗SAH伴发严重CVS的患者利用经颅多普勒 （TCD）和CTP来动态监测治疗效果，结果显示，应用尼莫地平治疗后第1天CTP显示MTT和TTP值下降，第2天后又重新上升，虽然作用持续时间较短，但脑灌注量的提高间接说明了尼莫地平的治疗作用，TCD监测的血流的变化也支持CTP的结果。

4 CTP在治疗CVS及DCI决策选择中的应用

由于不是所有的影像学显示的CVS都会导致DCI的发生及临床症状的恶化，所以决定是否接受治疗CVS通常是困难的。许多这样的患者将进入ICU治疗并镇静，使临床症状的评估变得困难，使治疗决定的选择更加困难。Wintermark等[19]对需要治疗的CVS患者进行了一项亚分析，发现CTP对于需要治疗的患者的敏感度的结果显示，超过7．6 s的异常MTT 的敏感性为 70．0%，特异性为 87．5%，CBF 小于 39．3 mL/（100g·min）时，敏感性为 61．7%，特异性高达 98．2%。 Binaghi等[31]发现，CTP联合 CT血管成像（CTA）对27例患者进行检查，在CTP中观察到异常的9例患者中，CTP结果强烈影响了治疗决定。在4例CTP显示正常、CTA显示为轻中度CVS的患者中，神经外科医生根据特定需求进行血管内治疗；在无意识/严重临床症状的患者中，神经外科医生采取预防性治疗；而在另外11名患者中，1例没有进行CTP检查，但CTA显示为轻中度CVS，8例CTP显示正常，CTA显示为轻中度CVS，1例CTP显示rCBV减少、MTT增加、rCBF减少，1名禁忌症患者，均未采取血管内治疗。

5 CTP的不足及争议

CTP的不足有以下几个方面：①CTP反映的脑灌注量的改变不仅受CVS及DCI的影响，脑积水、脑水肿等病理因素及手术治疗手段等均会对脑灌注量产生影响。②CTP定量分析方面也存在局限性。CBF、CBV、MTT和TTP值因设备和技术不同而有所不同，因此定量阈值在不同设备之间存在偏差，往往难以达成共识。③目前没有公认的定量的参数作为诊断CVS与DCI的标准。④感兴趣区的位置选择、勾画感兴趣区的大小及形状往往因人而异，也会为最终分析带来误差。

诊断CVS的金标准被认为是DSA，CTP的功能性技术对CVS的诊断和对进展为DCI的诊断及预测具有显著的高敏感性和特异性。CTP的功能信息将对今后临床指导、治疗、决策产生巨大作用。