全脑CT灌注联合4D-CTA对颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术血流动力学的应用价值

缺血性脑血管病(ICVD)是神经系统的常见病、多发病，具有易复发，易致残和死亡等特点[1]，是导致人类死亡的三大主要疾病之一[2]。对缺血性脑血管病病人行血管重建术能改善局部脑血流供应，其中颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术(STA-MCA)是其中较为常用的术式之一[3]。手术前后全面、准确评估病人的脑血流情况对于疾病的治疗和预后非常重要。CT灌注成像(CTP)是评价脑血流动力学的影像学技术之一，具有便捷、定量等特点。既往研究仅涉及运用CTP对手术前后的脑血流情况进行评价，而全脑CT灌注联合4D-CT血管成像对手术前后脑血流情况的评价则罕见报道。本研究选取25例行颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术的病人，对手术前后的一站式动态容积CTA-CTP数据进行分析，探讨其应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年10月—2018年10月在我院就诊并行颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术的病人25例，其中男15例，女10例，年龄45～72(58.65±11.68)岁。临床表现包括单侧肢体无力、言语不清、理解能力下降、偏身感觉障碍、记忆力下降等症状。所有研究对象均在术前及术后1周内行Force开源CT一站式动态容积CTA-CTP检查。所有病人均签署知情同意书。

1.2 检查方法 应用西门子第3代双源CT(SOMATOM Definition Force；Siemens healthcare，Forchheim，Germany)容积螺旋穿梭114 mm扫描模式，扫描参数：管电压80 kV，管电流40 mAs，球管旋转时间为0.25 s/rot，矩阵512×512，视野35 cm，迭代重建(ASIR)30%，扫描层厚5 mm。双筒高压注射器以5 mL/s流率经肘前静脉18～20 G 留置针注射碘海醇(370 mg L/mL)40 mL，随后按同样流率注射生理盐水40 mL；注射对比剂后6 s开始连续动态扫描26次，扫描时间39.39 s。扫描范围从颅底到头顶，扫描范围114 mm，有效辐射剂量为1.88 msv。

1.3 图像处理 将原始数据传至SiemensSyngo.via工作站进行处理。灌注参数图由灌注软件自动生成，包括：脑血流量图(cerebral blood flow，CBF)、脑血容量图(cerebral blood volume，CBV)、平均通过时间(mean transit time，MTT)、灌注时间(time to drain，TTD)、起始时间(time to start，TTS)以及达峰反应时间(TMax)。每个灌注参数图由320幅层厚为0.5 mm的图像组成，可以对灌注参数图及4D CTA图像做任意平面的重建，包括VR、MIP、MPR。分别在两侧大脑半球大脑前动脉供血区(额叶)，大脑中动脉供血区(部分额叶、颞叶、岛叶、基底节区)画出ROI，并获取各ROI的CBF、CBV、MTT、TTD、TTS、TMax。4D CTA观察内容：颅内血管侧支代偿情况；拟行搭桥手术的颞浅动脉部位、走行及直径；拟行搭桥区域大脑中动脉皮层分支情况；搭桥手术后吻合口通畅情况等。

2 结 果

2.1 全脑CT灌注参数值比较 所有病人均得到满意的灌注图像，全脑CTP检查结果术前患侧ROI的灌注参数值CBF较健侧明显减少(P<0.01)，MTT、TTD、TTS、TMax均较健侧明显延长(P<0.01)，CBV侧与健侧差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

术后患侧病变区CBF较术前明显升高(P<0.01)，MTT、TTD、TTS、TMax均较术前明显降低(P<0.01)，CBV与术前相比差异无统计学意义(P>0.05)。详见表2。

表1 术前CTP所测患侧与健侧各灌注参数值的比较(±s)

表2 手术前后CTP病变区各灌注参数值的比较(±s)

2.2 4D-CTA灌注图像分析 术前4D-CTA显示6例单侧颈内动脉闭塞，大脑中动脉主干(M1段)狭窄14例，闭塞11例，25例颞浅动脉的走行情况及管径大小均显示清晰，且走行及管径大小未见明显异常。术后4D-CTA显示22例病人桥血管显影良好，血管吻合口通畅，搭桥区域大脑中动脉皮层分支显影良好(见图1)。3例血管吻合口显示不清。

病人，女，52岁，临床诊断为右侧颈内动脉闭塞，行右侧颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术。图1a～1f为术前头部CTP检查所见：右侧颞顶叶及基底节区CBF较对侧降低，CBV大致正常，MTT、TTD、TTS、TMax均明显延长；图2a～2f为术后头部CTP检查所见：与术前相比，病灶范围缩小，CBF升高，MTT、TTD、TTS、TMax均缩短，CBV未见明显变化；图3a～3c为术后4D-CTA显示：桥血管吻合口通畅，搭桥区域大脑中动脉皮层分支显影良好(箭头所指)

图1典型病例4D-CTA灌注图像

3 讨 论

ICVD主要是由颅内外动脉狭窄或闭塞等因素造成的，对于颈内动脉系统狭窄或闭塞引起的ICVD，一般认为均应接受规范内科治疗[4-5]，如果其治疗效果不佳，且存在血流动力学障碍时可考虑行外科手术干预[6-7]。2009年Garrett等[8]对1985年—2007年国际上所发表的关于颅外-颅内动脉旁路移植治疗闭塞性脑血管病文献分析，得出由动脉粥样硬化引起的闭塞性脑血管病病人，如果合并有严重的脑血流动力学障碍，将有可能从搭桥手术中获益。因此评价病人是否存在脑血流动力学障碍，是实施颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术的关键所在。

正电子发射体层成像(position emission tomography，PET)、磁共振灌注成像(perfusion-weighted imaging，PWI)、数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)和经颅多普勒(trans-cranial Doppler，TCD)等检查方法均可用来评价脑血流动力学[9-11]。Force开源CT是德国西门子公司2015年推出全球首创的最先进的CT设备，也称“双源Turbo Flash超炫速CT”，即第三代双源CT，实现超大范围80 cm功能成像，只需要50%常规剂量，既可完成一站式全器官灌注扫描和动态CTA(4D-CTA)图像，能更安全而全面地获取形态学和功能学信息。张丽红等[12]在研究中CTP有效辐射剂量为5.89 msv。本研究中有效辐射剂量为1.88 msv，较前者明显降低。

脑CTP常用的评价脑血流动力学的指标有6个，分别是CBF、CBV、MTT、TTD、TTS、TMax。根据文献报道，TTD定位为MMT+TTS，较其他的血流灌注参数敏感性更高，能够更好地评估脑缺血异常灌注的范围。MTT测量血液流经脑实质的时间，是灌注压的指标；TMax反应对比剂到达组织的峰值时间，MTT、TTD和TMax的延长反映了血流灌注路径的延长和血流缓慢。颈内动脉系统狭窄或闭塞时，灌注区脑血流下降，缺血远端脑血管扩张，血流速度减慢，此时CBF下降，MTT、TTD、TTS及TMax延长，CBV正常或上升，这种不匹配的情况反映了脑缺血后脑组织的自身调节功能和侧支循环代偿，显示了这一区域脑组织经过及时合理的治疗可以恢复正常的可逆性潜质。通过患侧颞浅动脉-大脑中动脉搭桥手术，增加了病变区的CBF，加快了血流速度，MTT、TTD及达峰时间(TTP)明显缩短[13]。4D-CTA不仅可以观察颅内动脉系统的狭窄或闭塞情况，还可以了解颅外动脉，特别是颞浅动脉的管径及走行情况，为手术做好充分准备；术后可以观察吻合口通畅情况。

侯晓鹏等[14]对18例存在颅内或颅外一侧颈动脉闭塞、大脑中动脉主干闭塞或高度狭窄，不宜行血管内支架置入术的病人行颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术，并应用CTP评价搭桥术的疗效，发现术后患侧脑血流量明显较术前升高，平均通过时间明显减少，峰值时间也减少。Langner等[15]联合应用脑CTP及CTA对搭桥病人手术前后进行评价，手术前患侧rTTP较健侧明显升高而rCBF较健侧明显降低，手术后rTTP及rCBF与健侧基本相同。本组25例病人术前患侧MTT、TTD、TTS、TMax均较健侧延长，而CBF较健侧明显降低，提示脑组织处于明显缺血状态，搭桥术后患侧MTT、TTD、TTS、TMax均明显下降，而CBF明显升高，说明颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术后，患侧脑血流得到改善，局部血流速度增快，血流通过脑组织毛细血管时间减少，血流平均通过时间、灌注时间、起始时间以及达峰反应时间均缩短。其次，研究中发现CBV在手术前后及健侧与患侧对比差异无统计学意义，推测是由于术前患侧存在一定程度的侧支循环代偿以及CBV反映血流动力学改变的敏感性差所致。

Miteff等[16]首先提出了CTA能够提供CTP以外的侧支循环状态信息。Langner等[15]研究中发现CTA能清晰地显示吻合口通畅情况。但是以往的CTA由于时间分辨率较低，且不能全脑覆盖，对于侧支血流评估不够完整。在本研究中，Force开源CT全脑覆盖的4D CTA-CTP一站式扫描技术，能够观察从动脉期到静脉期的任何时相的血管情况，对颈内动脉及颅内血管的狭窄程度做出准确的判断并了解有无侧支循环，以及颞浅动脉的管径及走行情况，术后可以观察血管吻合口通畅情况。同时无需额外的对比剂和辐射剂量。

全脑CT灌注联合4D-CTA一站式扫描对拟行颞浅动脉-大脑中动脉搭桥术的病人不仅可以了解术前的脑血流动力学情况，还可通过定量分析手术前后脑灌注参数的变化，了解术后血管吻合口的通畅情况，从而准确判断病人的预后。