经颅多普勒量化评估单侧颈内动脉重度狭窄或闭塞侧支循环的可行性

郑园园， 惠品晶， 韩佳霖， 颜燕红， 张 白， 丁亚芳， 胡春洪， 方 琪

缺血性卒中是严重危害国人健康的疾病。随着急性期血管再通治疗尤其是血管内治疗等新技术的不断涌现和发展，亟待建立个体化评估以指导决策，改善临床结局[1]。前期研究显示[2～4]，建立并促进良好的脑侧支循环可提高急性血管内再通治疗获益率。临床上通常运用相关量表进行侧支评分[5，6]，运用经颅多普勒(TCD)评估侧支循环也已有报道[7～9]，但运用TCD量化评估侧支循环尚未见相关报道。鉴此，本研究运用TCD量化评估单侧颈内动脉(ICA)重度狭窄或闭塞患者的脑侧支循环，旨在提供一种简便有效的侧支循环量化评分方法。

1 资料和方法

1.1 研究对象 连续纳入2015年8月～2017年10月在我院行颈部血管超声及TCD，头部CT、CT血管成像(CTA)、CT灌注(CTP)和(或)头部磁共振成像(MRI)、磁共振血管成像(MRA)及DSA检查，提示单侧ICA重度狭窄或闭塞者共145例，其中TCD及DSA评估侧支循环开放一致者128例。在这128例患者中，男104例，女24例，年龄32～92岁，平均年龄(65.2±12.2)岁；重度狭窄56例(43.8%)，闭塞72例(56.2%)。

纳入标准：(1)单侧ICA重度狭窄(≥70%)或闭塞，狭窄率的计算参照NASCET[10]标准，即狭窄率(%)=(1-最狭窄处直径/狭窄远端正常直径×100%)；(2)影像学检查结果一致且资料完整；(3)签署知情同意书。排除标准：(1)TCD检查颞窗透声不佳；(2)合并颅内动脉、椎动脉、锁骨下动脉或对侧颈动脉重度狭窄或闭塞；(3)既往有脑梗死。分组标准：参照中国急性缺血性脑卒中诊治指南[11]，将128例患者分为症状组90例(70.3%)及无症状组38例(29.7%)。症状组即近期(<120 d)曾有因ICA重度狭窄或闭塞引起的短暂性脑缺血发作(TIA)、一过性黑矇、口齿不清、言语障碍和(或)一侧肢体乏力甚至偏瘫等症状者。无症状组即仅有头昏、眩晕等表现但无神经系统定位症状者。

1.2 检查方法

1.2.1 TCD检查及侧支循环评分方法 采用VIASYS公司的SONARA型TCD血流检测仪，按照《中国脑卒中血管超声检查指导规范》[12]，由两名高年资颈脑血管超声医师共同完成。TCD判断侧支循环开放标准[12]：(1)前交通动脉(ACoA)开放：患侧ACA交通前段(A1段)血流方向逆转，压迫健侧CCA其血流速度下降；(2)后交通动脉(PCoA)开放：患侧PCA交通前段(P1段)血流速度增快，压迫健侧CCA其血流速度略上升；(3)OA开放：患侧OA血流方向逆转或呈双向血流频谱，频谱搏动性减弱，呈“颅内动脉化”改变。

TCD量化评估侧支循环方法：由于ACoA及PCoA为一级侧支，且ACoA是侧支循环的主要通路，而OA侧支吻合要经过细小的毛细血管床，其开通需要一段时间，因此设定ACoA开放为3分，PCoA开放为2分，OA开放为1分。

1.2.2 CTP检查方法及图像后处理 采用德国SIEMENS第二代双源CT行头部平扫，选定基底节及相邻层面10.0 cm范围行CTP扫描。使用Neuro VPCT软件进行后处理，感兴趣区域(ROI)的划分依据Waaijer研究模版[13]，软件自动产生ROI及镜像对称部位的脑血流量(CBF)、脑血容量(CBV)、平均通过时间(MTT)、达峰时间(TTP)等参数。本研究纳入基底节层面基底节区及颞叶灌注参数进行分析，所有患者ROI选区范围一致。

1.2.3 Alberta卒中项目早期CT评分(ASPECTS) 基于CT扫描图像上MCA供血区2个层面上的10个区域：(1)核团层面：划分为M1、M2、M3、岛叶、豆状核、尾状核和内囊后肢7个区域，M1、M2、M3分别为：前部皮质、岛叶外侧皮质和后部皮质；(2)核团以上层面(核团水平上方2 cm)：占3个区，分别计为M4、M5和M6，为M1、M2和M3相对应的上部[14]。总分10分，每累及1个区域减去1分。由两名高年资放射科医师在只知道病灶侧的前提下单独进行ASPECTS，结果不一致者，由两名医师讨论后达成统一意见。

2 结 果

2.1 TCD与DSA评估侧支循环的一致性分析 经多模式影像证实为单侧ICA重度狭窄或闭塞者145例，TCD评估ACoA、PCoA、OA与DSA的符合率分别为94.5%、89.7%、89.0%，一致性均极佳(Kappa值=0.879、0.787、0.770，P<0.05)(见表1)。将TCD与DSA判断侧支循环一致的128例患者进一步行TCD侧支循环量化评分。

表1 TCD与DSA评估侧支循环的一致性分析(例)

2.2 TCD侧支循环评分间临床资料分析 128例患者TCD侧支循环开放类型及评分间临床资料比较(见表2)。TCD侧支循环评分间患者的年龄、性别、高血压、糖尿病、冠心病、高血脂、吸烟、家族史的差异均无统计学意义(P>0.05)，TCD侧支循环评分在症状组与无症状组之间差异有统计学意义(z=-6.576，P<0.05)。

2.3 ROC曲线分析 TCD评估症状组及无症状组患者侧支循环评分的ROC曲线分析显示：ROC曲线下面积为0.863，敏感度为73.7%，特异度为84.4%(见图1)。

图1 TCD侧支循环评分的ROC曲线分析

2.4 TCD及CTP血流动力学参数比较 经过ROC曲线移动预测界值的观察，当TCD侧支循环评分为3.5分时获得最大Youden指数。故本研究以3.5分为界值进行分组，即小于3.5分为侧支循环不良组(86例)、大于或等于3.5分为侧支循环良好组(42例)。结果显示：侧支循环不良组患侧MCA平均流速(MV)明显低于侧支循环良好组(P<0.05)，

PI低于侧支循环良好组，但无显著差异(P>0.05)。侧支循环不良组患侧基底节区及颞叶CBF和CBV明显低于侧支循环良好组，而MTT和TTP较侧支循环良好组明显延长(均P<0.05)(见表3)。

2.5 TCD侧支循环评分与ASPECTS的相关性分析 TCD侧支循环评分与ASPECTS关系箱式图(见图2)，Spearman秩相关分析显示二者呈高度正相关(r=0.767，P<0.05)。

图2 TCD侧支循环评分与ASPECTS关系箱式图

TCD侧支循环开放类型TCD侧支评分例数年龄(χ±s)男性[例(%)]高血压[例(%)]糖尿病[例(%)]冠心病[例(%)]高血脂[例(%)]吸烟[例(%)]家族史[例(%)]症状组无症状组无OAPCoAACoA/PCoA+OAACoA+OAACoA+PCoAACoA+PCoA+OA0123456297262410181468.4±14.672.6±12.659.2±13.064.5±10.963.8±10.968.4±8.8 63.7±8.1 24(82.7)6(85.7)23(88.5)17(70.8)9(90.0)16(88.9)9(64.3)14(48.3)5(71.4)16(61.5)13(54.2)5(50.0)8(44.4)7(50.0)9(31.0)1(14.3)7(26.9)8(33.3)1(10.0)5(27.8)1(7.1)6(20.7)2(28.6)5(19.2)2(8.3)2(20.0)3(16.7)3(21.4)1(3.4)1(14.3)5(19.2)2(8.3)2(20.0)2(11.1)1(7.1)1(3.4)0(0.0)7(26.9)3(12.5)3(30.0)4(22.2)1(7.1)9(31.0)0(0.0)3(11.5)5(20.8)1(10.0)4(22.2)3(21.4)29(100.0)7(100.0)21(80.8)19(79.2)7(70.0)3(16.7)4(28.6)*0(0.0)0(0.0)5(19.2)5(20.8)3(30.0)15(83.3)10(71.4)*

TCD侧支循环各评分间比较*P<0.05

表3 TCD侧支循环评分与患侧TCD及CTP参数比较

TCD侧支循环评分不良组与良好组比较*P<0.05

3 讨 论

当ICA狭窄或闭塞时，患者是否出现临床症状，不仅与狭窄程度、斑块的稳定性有关，还与是否建立有效的侧支循环密切相关[15]。前期研究[8，9]表明，TCD可以有效评估单侧ICA重度狭窄或闭塞患者的脑侧支循环，且与CT灌注具有良好的一致性。本研究TCD评估ACoA、PCoA、OA与DSA的符合率分别为94.5%、89.7%、89.0%，一致性均极佳，与文献报道相符[16]。表明TCD是评估ICA重度狭窄或闭塞患者脑侧支循环的有效工具。

ICA重度狭窄或闭塞患者是否建立有效的侧支循环取决于有无发育完整的Willis环，以及是急性起病还是慢性进展性过程。ACoA及PCoA为一级侧支，且ACoA是侧支循环的主要通路，这与Kluytmans等[17]学者的观点一致，因此课题设定ACoA开放为3分，PCoA开放为2分；OA为二级侧支，其吻合要经过细小的毛细血管床，开放需要一段时间，Tanaka等[18]学者认为仅OA开放可能提示患者未来缺血事件发病率较高，但Sung等[19]学者认为OA开放确实对患侧脑灌注有一定作用，因此课题设定OA开放为1分。

研究显示，症状组TCD侧支循环评分明显低于无症状组(P<0.05)，说明有效的侧支循环可以改善患者的脑供血，降低脑缺血、脑梗死的发生率，这与Fang等[20]学者的研究一致。TCD侧支循环评分的ROC曲线下面积为0.863，敏感度为73.7%，特异度为84.4%。经过ROC曲线移动预测界值的观察，当TCD侧支循环评分为3.5分时获得最大Youden指数，因此我们以3.5分为界值进行分组，即小于3.5分为侧支循环不良组，大于或等于3.5分为侧支循环良好组。

MCA为ICA的直接延续，且不参与组成Willis环，因此观察MCA的血流动力学参数能直观反映脑灌注情况。研究显示，侧支循环不良组与良好组患侧MCA的MV分别为(35.8±10.6) cm/s和(54.0±10.5) cm/s(P<0.05)，侧支循环不良组患侧基底节区及颞叶的CBF和CBV明显低于侧支循环良好组，而MTT和TTP较侧支循环良好组明显延长(均P<0.05)，表明TCD检测MCA脑血流动力学改变与影像学所测脑灌注的改变具有很好的一致性，与Sorond等[21]研究结果一致。MTT是测量血液流经ROI的平均通过时间，其延长反映血流缓慢，提示脑灌注压降低和灌注储备受损；TTP是指对比剂到达ROI的峰值时间，其延长反映血液通过侧支循环路径到达ROI比正常动脉直接供血所需时间延长。Kheradmand等[22]及Burton等[23]学者认为，TTP延长是局部脑血流降低或侧支血管代偿所致，可作为评价侧支循环的良好指标。因此，TCD侧支循环评分较高者，其脑灌注相对较好，即使ICA重度狭窄或闭塞，只要侧支循环建立良好，依然可以使患侧大脑半球灌注维持在相对正常的范围。Cheng等[24]研究也证实，ICA闭塞患者的侧支循环建立良好时，CTP显示患侧大脑半球灌注与健侧差异无统计学意义。

ASPECTS是评价缺血性卒中患者MCA供血区早期缺血改变的一种简单、可靠和系统的方法，可对脑缺血性病变快速进行半定量评价，有助于评估治疗效果和远期预后[14]。研究显示，TCD侧支循环评分与ASPECTS呈高度正相关(r=0.767，P<0.05)。表明TCD侧支循环评分与缺血性脑卒中患者的梗死范围关系密切，即TCD侧支循环评分越高，梗死累及范围相对越小。典型病例为侧支循环良好者(见图3、图4)。

本研究运用TCD量化评估单侧ICA重度狭窄或闭塞病变的脑侧支循环，证实TCD侧支循环评分与患者的神经功能缺损、脑灌注状态及梗死累及范围等密切相关，为临床提供一种简便有效的侧支循环量化评分方法，对患者的诊疗具有指导意义。本研究为单中心回顾性研究，且样本量相对较少，未来有待进一步扩大样本量行前瞻性研究。

图3 患者，男，62岁，头晕伴记忆力减退10余天。TCD示ACoA及R-PCoA开放，TCD侧支循环评分为5分。A：R-MCA呈“低搏动”性代偿血流频谱(MV：61.8 cm/s，PI：0.63)；B：L-MCA频谱形态正常(MV：91.3 cm/s，PI：0.73)；C：ACoA开放：R-ACA A1段血流方向逆转，压L-CCA其血流速度下降(红色箭头所示)；D：R-PCoA开放：R-PCA P1段血流速度增快(MV：73.7 cm/s)，压L-CCA其血流速度略上升(红色箭头所示)；E：DSA示ACoA开放(红色箭头所示)；F：DSA示R-PCoA开放(红色箭头所示)

图4 与图3为同一患者 A：头部CT平扫，未见梗死灶，ASPECTS为10分；B：CTA示R-ICA重度狭窄(红色箭头所示)；C～F：CTP示感兴趣区未见明显缺血性灌注异常 [CBF 基底节区：54.6 ml/(100 ml·min)；颞叶：53.2 ml/(100 ml·min)； CBV 基底节区：5.3 ml/100 ml；颞叶：4.6 ml/100 ml； MTT 基底节区：4.2 s；颞叶：4.3 s； TTP 基底节区：9.9 s；颞叶：10.1 s]